在現(xiàn)代工業(yè)的龐大體系中,無縫管猶如一顆璀璨的明星,雖看似平凡,卻在眾多關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。無縫管,英文名為 SEAMLESS STEEL TUBE,從其名稱便可知曉,它是一種表面沒有焊縫的扎制鋼管。其誕生與發(fā)展歷程,充滿了創(chuàng)新與突破,見證著人類工業(yè)技術(shù)的不斷進步。
無縫管的生產(chǎn)歷史可追溯到 19 世紀(jì)。1836 年,一位名叫 Hanson 的人按照英國專利采用擠壓法嘗試生產(chǎn)無縫管,盡管這次嘗試未獲成功,但卻是有記載以來人類為生產(chǎn)無縫管所邁出的第一步。此后,相關(guān)的探索與創(chuàng)新從未停歇。1851 年 Redmond 獲得了沖壓法生產(chǎn)無縫管的專利,1885 年紐約州的 W.H.Brown 采用平板沖壓再加冷拔的方法來生產(chǎn)無縫管并申請專利。而真正具有里程碑意義的是 1886 年 8 月,曼內(nèi)斯曼兄弟成功穿軋第一根無縫管,這一突破性的成果為無縫管的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了堅實基礎(chǔ)。在 19 世紀(jì)和 20 世紀(jì)之交,德國成為了無縫管生產(chǎn)技術(shù)的中心,隨后在 20 世紀(jì)上半葉,這一中心逐漸轉(zhuǎn)移到美國。1932 年,Diescher 發(fā)明了扎管機,1949 - 1950 年 Lorain 和 Gary 現(xiàn)代化連軋管機組的建成投產(chǎn),更是開啟了世界各國廣泛應(yīng)用各項軋管技術(shù)的新篇章,極大地推動了無縫鋼管工藝技術(shù)的全面發(fā)展。
中國的無縫管產(chǎn)業(yè)發(fā)展同樣成績斐然。新中國成立后第一年,即 1950 年,中國第一個無縫鋼管廠 “鞍山無縫鋼管廠” 便開始籌建。經(jīng)過多年的努力與發(fā)展,到 2004 年,中國已一躍成為世界第一大無縫鋼管生產(chǎn)國,并連續(xù) 19 年保持產(chǎn)量位居世界首位。在這 70 多年間,中國無縫鋼管行業(yè)實現(xiàn)了從無到有、從弱到強的跨越式發(fā)展,年產(chǎn)量從最初的近乎為零增長到如今的 3000 萬噸,無縫鋼管出口量也達到了 490 萬噸。然而,在快速發(fā)展的過程中,也面臨著一些挑戰(zhàn),如低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩、行業(yè)集中度低等問題,這些問題在一定程度上影響了產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
無縫管的規(guī)格以管外徑(毫米)乘以壁厚(毫米)來表示,其種類豐富多樣。從用途劃分,有鍋爐用高壓無縫管,常采用 15CrMo、12CrMoV 等材料軋制而成,用于承受高溫高壓環(huán)境;鍋爐用無縫管;化肥用高壓無縫管,一般使用 20、15MnV 等鋼材制造;合金結(jié)構(gòu)鋼無縫管;不銹耐酸鋼無縫管等。按外形,無縫管分為圓形管和異形管,異形管的形狀更是多種多樣,除了常見的方形管和矩形管外,還有橢圓管、半圓管、三角形管、六角形管、凸字形管、梅花形管等。依據(jù)材質(zhì)不同,又可分為普通碳素結(jié)構(gòu)管、低合金結(jié)構(gòu)管、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)管、合金結(jié)構(gòu)管、不銹管等。
無縫管的制造工藝主要有熱擠法、冷壓法、斜扎穿孔、冷扎制、施壓、冷拉拔等。常見的工藝流程有自動扎管和連軋管兩種。熱軋(擠壓無縫鋼管)的工藝流程為:圓管壞先進行加熱,然后穿孔,接著通過三輥斜軋、連軋或擠壓,之后脫管,再進行定徑(或減徑),冷卻后矯直,進行水壓實驗(或探傷),最后標(biāo)記并入庫。冷拔(軋)無縫鋼管的流程則是:圓管壞加熱、穿孔后打頭,接著退火、酸洗、涂油(鍍銅),經(jīng)過多道次冷拔(冷軋),得到壞管,再進行熱處理、矯直、水壓試驗(探傷),標(biāo)記后入庫。無縫管傳統(tǒng)熱處理工藝采用離線熱處理工藝,包括退火、正火和淬火 + 回火等,其中淬火 + 回火應(yīng)用最為廣泛。淬火方式主要有放入水槽中的浸入式冷卻(槽內(nèi)淬火)和脫離水槽直接噴淋式冷卻(槽外淬火)兩種。
無縫管憑借其優(yōu)良的性能,在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在石油和天然氣工業(yè)中,它用于油井套管、輸油輸氣管道以及煉化設(shè)備等,這些應(yīng)用場景對鋼管的強度、耐高壓和耐腐蝕性能要求極高,無縫管能夠完美勝任。在化工行業(yè),無縫管用于輸送各種腐蝕性介質(zhì),如酸、堿等,此時通常采用不銹鋼或合金鋼無縫鋼管,以確保在惡劣化學(xué)環(huán)境下的安全穩(wěn)定運行。電力行業(yè)中,高壓鍋爐的過熱器、集箱等關(guān)鍵部件常使用無縫管制造,因為它需要具備耐高溫、耐高壓的特性。在機械制造領(lǐng)域,無縫管可用于制造液壓缸、軸承套筒等精密部件,這要求鋼管具有高精度的尺寸和光潔的表面。在汽車工業(yè)中,無縫管用于制造傳動軸、排氣系統(tǒng)等部件,為汽車的正常運行提供可靠保障。在建筑行業(yè),無縫管可用于鋼結(jié)構(gòu)支撐、橋梁建設(shè)等,為建筑物和橋梁的穩(wěn)固提供堅實支撐。
總之,無縫管從誕生之初到如今,在工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活中扮演著至關(guān)重要的角色。隨著技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新,相信無縫管將在更多領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用,為推動人類社會的發(fā)展貢獻更大的力量。