工业管道用钢制对焊管件

1、1 1、定义定义：钢制管件是石油化工电力等生产装置中用来改变管道方向或管径、进行管道分支及实现特殊连接作用的压力管道元件。它是压力管道装置的重要组成部分。由于在其安装位置介质发生流动方向和通流面积的改变，其受内外应力情况较复杂，因此，管件的质量等级直接影响着整个管道系统的安全稳定运行。2 2、类型：按照管件的形状与作用其主要有以下类型类型：按照管件的形状与作用其主要有以下类型弯头：用于改变管道方向的管件。弯头：用于改变管道方向的管件。 所有弯头的曲率半径R3D，应用最多的为R=1.5D的长半径弯头和R=1D的短半径弯头。常用角度为90、45、30和180。有时也有少量使用异径弯头（即在改变管道

2、方向的同时实现与异径管道的连接）。弯管：类似于弯头改变管道方向的管件。弯管：类似于弯头改变管道方向的管件。 区别于弯头的指标为其曲率半径R3D，且两端各带一定长度的直管段。其弯曲角度一般在大于0小于90之间以3为阶梯分布（相对于管道的拐弯角度在90180之间）。三通：用于管道分支的管件。三通：用于管道分支的管件。 通常有等径三通（即支管与主管同直径）和异径三通（即支管比主管直径小）。另外还有Y型斜三通（即支管与主管成45夹角）和四通（即可以实现将管道同时分为四路）。异径管：用于管道变径的管件。异径管：用于管道变径的管件。 通常有同心异径管（即大端和小端的中心轴线重合）和偏心异径管（即大端和小端

3、的一侧外壁在一条直线上）。其中以偏心异径管应用较多，因为它能保证管道在变径前后上下面有一个同高度的标高，便于支撑。有时为了不使管道在变径部位发生集液现象，也采用同心异径管。 管帽：用于封闭管道终端的管件。管帽：用于封闭管道终端的管件。 其多采用标准椭圆形管帽，其椭圆的内径长短轴之比为2:1，且有一定高度的直边。1 1、管件的选材管件的选材 为了保证压力管道系统的质量状态统一性，生产管件所用原材料一般执行选择与管道用料同化学成分、同强度等级以及相同的制造验收标准的原则。选择采购的原材料生产厂家必须是具有国家行政许可生产资质且经公司评审合格的单位，同时该单位的产品质量信誉度应得到业主的认可。 根据

4、管件成型工艺特点，产品管坯的规格要求与成品不同，和在成型过程中会有局部壁厚减薄现象发生，由此管件原材料规格的选取要根据产品工艺特点设计选择。部分产品原材料的直径不同于产品的直径（对于钢管制产品），原材料的壁厚要高于产品的接管壁厚（对于钢板钢管制所有产品），以满足产品加工的工艺要求。2 2、管件的设计管件的设计 目前国内外各行业依据成熟的应用经验和大量的型式试验（管件爆破验证试验）已制定出行业内管件产品详细的制造验收标准。其详细规定了所需产品的材料、尺寸、壁厚、公差、制造、检验、试验、标识、防护与包装等要求。管件生产企业只要按照产品订单描述的标准要求进行制造生产既能满足工程对产品的要求。当今国内

5、外各行业工程绝大部分采用此产品选择方案进行定型产品的采购，无需进行设计计算，但生产厂须有典型产品的合格型式试验支持。（该设计方案确定的管件壁厚一般与接管壁厚相等）常用国内外管件标准如下：常用国内外管件标准如下：GB/T12459-2005钢制对焊无缝管件（DN15DN800）GB/T13401-2005钢板制对焊管件（DN150DN1200）SH/T3408-2012石油化工钢制对焊管件（DN15DN3400）SY/T5257-2012油气输送用钢制感应加热弯管DL/T515-2004电站弯管ASME B16.9-2007工厂制造的锻轧制对焊管配件（DN15DN1200）ASME B16.28

6、对焊短半径弯头和180弯头ASME B16.49-2000用于输送和分配的管道系统中的工厂制造的钢制感应弯管 根据工程业主的设计理念为了提高管道的安全系数和使用寿命，目前部分相关行业特别是输送易燃易爆有毒介质或高温高压管道工程对管件产品的设计，依旧按照其相关行业设计标准的理论计算公式进行管件产品主要尺寸的设计计算。（主要是对管体最小壁厚的计算）。经过理论公式计算的管件最小壁厚较通过型式试验方法确定的同条件管件壁厚有一定程度的增加，因其是为了通过壁厚加强的方式来承受管道方向和通流面积改变带来的应力以及为了弥补主管开孔分支造成的强度损失。其中三通的支管开孔补强区壁厚增加量最大，其次就是弯管和弯头的

7、应力集中区內弧的壁厚有适量的增加。管帽和异径管管体壁厚也有一定量的增加。常用国内外管件设计标准如下：常用国内外管件设计标准如下：GB150.1150.4-2011压力容器SH3059-2001石油化工管道设计器材选用通则GB50251-2003输气管道工程设计规范GB50253-2003输油管道工程设计规范DL/T5054-1996火力发电厂汽水管道设计技术规定GD2000火力发电汽水管道零件及部件典型设计手册ASME B31.1-2004动力管道ASME B31.3-2004工艺管道ASME B31.4-2004液态烃和其他液体管线输送系统ASME B31.8-2004输气和配气管道系统 三

8、、三、各类型管件的生产工艺流程和质量控制节点各类型管件的生产工艺流程和质量控制节点（一）、（一）、通用质量控制节点通用质量控制节点-原材料复检原材料复检只有利用质量状态完全符合标准的原材料才能保证产品实现过程的顺利实施，才能保证产品的最终质量满足标准要求和提高产品的合格率。因此原材料复检是管件制造的主要控制节点。原材料的复检项目包括：化学成分、力学性能、几何尺寸、无损检测质量状态及金相组织、晶粒度、非金属夹杂物、抗腐蚀能力等相关材质标准规定的检验与试验，检测试验结果必须符合标准的规定和工程标准的要求。（特别注意如临氢管道用材料的硫磷及夹杂物含量及抗HIC抗SCC抗SSC能力的测试等特殊要求）

9、常用国内外检验与试验标准如下：常用国内外检验与试验标准如下：GB/T222-2006钢的成品化学成分允许偏差GB/T4336-2002光谱分析方法GB/T228-2010金属材料拉伸试验GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T231-2002 金属布氏硬度试验GB/T232-2010金属材料弯曲试验方法GB/T246-2007金属管压扁试验方法GB/T10561-2005钢中非金属夹杂物显微评定方法GB/T13298-1991金属显微组织检验方法GB/T6394-2002金属平均晶粒度测定法GB/T4334-2008不锈钢晶间腐蚀试验方法GB/T709-2006热轧钢板和钢

10、带的尺寸、外形、重量、及允许偏差JB/T4730-2005承压设备无损检测 NACE MR0103腐蚀性石油炼制环境中抗硫化物应力开裂材料的选择 NACE MR0175油田设备用抗硫化物应力腐蚀断裂和应力腐蚀裂纹的金属材料 NACE TM0177 H2S环境中抗特殊形式的环境开裂材料的实验室方法 NACE TM0284管道压力容器抗氢致开裂钢性能评价的试验方法 NACE SP0472在石油炼厂腐蚀环境中防止碳钢焊缝开裂控制措施的标准做法 ASME SA-370钢制品力学性能试验的标准试验方法和定义 ASTM E112平均晶粒度测定方法 ASTM E381钢制品的宏观侵蚀试验、检查及测定方法 A

11、STM E45钢中夹杂物含量的评定方法 ASTM A262检测奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感度的标准方法 ASME SA-435钢板超声直射波检验 ASME SA-577钢板超声斜射波检验 ASME SA-578特殊用途普通钢板与复合钢板超声直射波检验 ASME SE-213金属管材超声检查的标准操作方法 ASME SA-20压力容器用钢板通用要求 ASME SA-450碳钢、铁素体合金钢和奥氏体合金钢管子通用要求 ASME SA-999合金钢和不锈钢公称管通用要求 常用国内外材料标准如下：常用国内外材料标准如下： GB/T711-2008优质碳素结构钢热轧厚钢板和钢带GB713-2008锅炉和压力

12、容器用钢板GB/T3274-2007碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB3531-2008低温压力容器用低合金钢板GB/T4237-2007不锈钢热轧钢板和钢带GB5310-2008高压锅炉用无缝钢管GB6479-2013高压化肥设备用无缝钢管GB/T8163-2008输送流体用无缝钢管GB/T9711-2011石油天然气工业管线输送系统用钢管GB9948-2013石油裂化用无缝钢管GB/T14976-2012流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T18984-2003低温管道用无缝钢管ASME SA-106高温用无缝碳钢公称管ASME SA-312无缝和焊接奥氏体不锈钢公称管ASME SA-

13、333低温用无缝和焊接公称管ASME SA-335高温用无缝铁素体公称管ASME SA-387压力容器用铬钼合金钢板ASME SA-515中高温压力容器用碳钢板ASME SA-516中低温压力容器用碳钢板ASME SA-240压力容器用耐热铬及铬镍不锈钢板、薄板和钢带API SPEC 5L石油与天然气工业-管线输送系统用钢管注：相同钢级和材质的原材料通常被纳入不同的材料标准中，但根据各自的行业特性需求其内在的性能状态和适用环境不尽相同，制作管件的选材必须考虑到应用工程的概况和客户的标准要求，针对性的进行相应标准原材料的采购和利用。如：ASME SA-515和ASME SA-516标准中都包含6

14、0、65、70KSI这三个级别的钢板，其化学成分和力学性能几乎相等，但ASME SA-515标准的材料属于本质粗晶粒钢适用于高温管道，而ASME SA-516标准的材料属于本质细晶粒钢，其更适用于中低温运行的管道。（二）、（二）、根据成型方式的不同分别对主要管件的生产工艺流程及主要质量控制节点根据成型方式的不同分别对主要管件的生产工艺流程及主要质量控制节点介绍如下：介绍如下：1钢板热压焊接弯头钢板热压焊接弯头下料：以弯头的内外弧中心线为截面将弯头的一半展开并适当增加各边的余量，将此图形参数输入仿形下料机电脑系统中，操作仿形火焰切割机将钢板割成扇形坯料。如钢板的板面不能满足一张扇形坯料的尺寸，在

15、征得业主同意的前提下可以拼接，但拼接的焊缝保证弯头成型后不出现十字接头并相邻焊道的间距必须大于100mm。压制：将扇形弯头坯料均匀装入加热炉内进行加热，通常加热到材料的上临界点温度以上20左右出炉在胎模具上压制成弯头的半壳。保证半壳的外观圆滑，口径合适，长度和高度具备均匀的切割余量，保证半成品四边切割后的尺寸达到弯头半壳的要求。成型过程严格控制管坯的加热最高温度不能超出工艺规范的要求避免过热过烧使金属内部组织破坏，并控制终轧温度不小于750，避免应力缺陷产生。去端去端：将半壳弯头放在平台上按1/2弯头的尺寸标准切割去除多余的端边，并将内外弧端边按焊接工艺要求预制好焊接坡口。碳钢材料用火焰切割法

16、完成后用机械修磨的方式将坡口及规定范围内氧化皮完全去除打磨出金属光泽，合金钢、高强钢及不锈钢材料还要修磨掉热切割的热影响区金属。 对圆对圆:将两个开好坡口的半壳对齐点焊成弯头整体的雏形，保证弯头内外弧焊缝坡口齐平，测量弯头的整体各部位周长满足标准要求。固定点焊的材料必须和后续的焊接材料相同，并在焊接过程中适时将点焊金属去除干净。 焊接焊接：组对合格的弯头由具有相应资质的焊工按评定合格的焊接工艺对弯头的内外弧纵缝进行全焊透式焊接。可采用手工电弧焊、自动埋弧焊、气体保护焊等焊接方法。所有焊接方法都必须按工艺规范的要求控制焊接线能量的输入，采用适宜的电流电压保证熔敷金属具备良好的性能状态。母材壁厚大

17、于25mm的普通碳钢材料和抗拉强度下限值大于540Mpa的低合金高强度材料及所有合金材料必需按规定做好焊缝的焊前预热和焊后消氢热处理。焊接完毕进行100%的外观质量检验和射线及超声波检验（按JB/T4370-2005或等效的ASME等无损检测标准检验和验收，屈服强度下限值大于555Mpa的高钢级材料无损检测工作在管件正式热处理后进行），检出超标缺陷部位按评定合格的焊缝返修工艺进行返修，相同部位返修不能超过两次。去端整形去端整形：焊接合格的弯头以标准高度为基准并加上适当的机加工余量进行管端余量切除，然后在液压机上利用整形模具对弯头的管端外径进行校圆，以满足机加工的要求。 热处理：热处理是管件产品

18、体现其内在质量最重要工序，其可以恢复加热成形过程中扭曲变形的晶体组织，消除形变应力，同时获得产品预期的晶体结构和晶粒度，使产品的强度韧性及其应具有的适应相应运行工况的特性得以体现。如：抗低温冲击性能、抗特殊介质的腐蚀性能、抗高温工况环境的持续稳定性能等。热处理后的直观检验方式为硬度检测，其次是每炉产品抽取样件或试件进行破坏性理化和腐蚀试验来验证产品内在质量状态。管件产品的热处理工艺通常包括：回火处理、正火处理、高温退火处理、正火+回火处理、淬火+回火处理、固溶+稳定化处理。根据材料材质的不同可以采用以上一种或一种以上工艺对管件进行最终热处理。（热处理工艺的选择通常按相对应的材料标准或管件的制造

19、标准执行） 表面处理：将热处理合格的弯头根据材质特点对其内外表面进行去除氧化皮和目视缺欠的外观处理。一般进行机械俢磨和抛丸喷砂处理，不锈钢产品后续还需进行酸洗钝化处理。 机加工管端坡口：按标准和图纸的要求，将弯头半成品放在平台上进行画线钉标记后，在适应的机加工设备上进行管端坡口制备。（坡口形式和尺寸一般按管件标准和ASME B16.25标准规定进行） 成品检验：过程检验合格的弯头在检测平台上进行全面的外观尺寸及形位偏差数据的测量，尺寸测量合格的弯头进行全面的无损检测。碳钢和合金钢材质弯头整体内外表面包括管端坡口和纵焊缝，进行100%的磁粉检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级

20、合格，不锈钢弯头整体内外表面包括管端坡口进行100%着色渗透检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格。（合金及不锈钢材料入库前需做PMI测试） 注：注：该工艺为最原始的弯头制造方法，延续至今仍被各管件厂积极利用，其对大口径弯头（该工艺只要有相应尺寸的模具可以制造最大直径DN3400或更大尺寸的弯头）及难于采购到钢管类原材料特殊材质弯头的制造特别适用。该工艺成品壁厚减薄量非常小，适用的材料材质比较广泛。其适用于碳钢、低合金高强钢、耐热合金钢、不锈钢、双金属复合钢及有色金属材料等所有材质弯头的制作。但随着管件生产厂的科技创新，高钢级大口径钢板制弯头的成型工艺逐渐被更优越的新工艺

21、所替代。（我公司已研发成功了钢板卷筒焊接后中频加热推制单焊缝大口径弯头的生产工艺，并得到了重点工程的采纳。该工艺节约材料成本，工序简单效率高，且弯头的外观及内在质量高超）2 2中频推制弯头中频推制弯头 该工艺的成型原理为：由管径与产品管径成一定比例的小规格等壁厚钢管作为坯料，经过中频感应线圈加热，在高温状态下由后置液压系统沿成型芯棒向前推制同时完成扩径和弯曲成型，扩径的金属由管坯长度补偿，成型的弯头壁厚理论上不减薄，但实际根据推制工艺和芯棒的影响一般在弯头的外弧侧存在工艺减薄点。 下料：根据弯头成品的口径一般按（1.31.4）:1的比例选择小一规格的无缝钢管或钢板卷制焊接的预制筒形管坯做为推制

22、弯头的原材料。以材料成型前后口径的变化比例按金属体积不变壁厚不变的理论思路计算出管坯的长度并加一定余量，用锯床或车床切割出规定长度的管坯，保证管坯的两端面齐平并与管坯轴向垂直。推制成型：将管坯内壁涂上耐高温润滑粉后套装在推制芯棒上，启动中频电源，多圈感应线圈在电感效应下将推制芯棒的扩径弯曲部分预热至850左右，由液压推制墙板将管坯推送至芯头高温部位，同样在外部感应线圈加热和内部高温芯头热传导的双重作用下使管坯在规定的温度下连续弯制扩径成型。期间严格控制输入的电流、电压和推进速度使管坯周向的加热温度均匀，避免任何部位温度过高造成壁厚大量减薄或温度过低造成弯头成型不规则产生残次品。（根据材料的材质

23、特性推制温度一般控制在材料的上临界温度点10左右）。整形：借助推制成型的余热，将弯头置于曲率半径定型胎具中用液压机进行弯头曲率的微整，使弯头的曲率半径和外径达到标准和机加工的要求。焊缝检测：对于直缝管坯推制弯头的纵缝进行外观检测和100%的射线和超声波检测（按JB/T4370-2005或等效的ASME等无损检测标准检验和验收，屈服强度下限值大于555Mpa的高钢级材料无损检测工作在管件正式热处理后进行），检出超标缺陷部位按评定合格的焊缝返修工艺进行返修，相同部位返修不能超过两次。热处理、表面处理、机加工端部坡口这三个工序控制内容与钢板热压焊接弯头的控制方式完全相同。成品检验：过程检验合格的弯头

24、在检测平台上进行外观尺寸及形位偏差数据的测量，用超声波测厚仪认真测量弯头的外弧壁厚找出该部位的壁厚最小值，核实弯头的最小壁厚是否满足标准的要求。尺寸测量合格的弯头进行全面的无损检测，碳钢和合金钢材质弯头整体内外表面包括管端坡口和纵焊缝（有缝管坯制弯头），进行100%的磁粉检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格，不锈钢弯头整体内外表面包括管端坡口进行100%着色渗透检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格。（合金及不锈钢材料入库前需做PMI测试） 注注1 1：中频推制弯头是最优异和适用范围最广的弯头成型工艺，它与钢板热压焊接弯头相比，具备外观圆滑、整体直

25、径均匀、椭圆度偏差小等优点，另外管坯成型时受热均匀温度可控，特别适用于耐高温合金及不锈钢材料、耐低温高强度材料等对加热温度要求较严格的弯头的加工。在此之前，该工艺受设备能力的影响推制壁厚较小，受原材料的制约生产的规格型号较小，但随着科技进步发展和先进设备的配置，我公司该工艺设备已具备火力发电厂四大管道用P91、P22、P11、15CrMoG、WB36等高钢级厚壁无缝大口径弯头的推制能力，且积累了大量的供货业绩。同时我公司研发成功了钢板制中频推制单焊缝弯头工艺后，其管坯的尺寸灵活性变大，可以根据需求卷制焊接任意口径壁厚的管坯进行推制，迄今为止，我公司推制的口径为DN1500高钢级厚壁单焊缝弯头已

26、得到了用户的认可和采纳。 注2：由于该工艺是利用了材料电磁感应加热的特性，其对导磁率极低的不锈钢材料的成型存在一定的难度，对此我公司与2014年在利用该类设备液压机械系统的基础上，改用经独特设计以天然气为热源的加热设备完成推制不锈钢弯头的成型加热，并对推制芯棒进行了材质和形状上的优化，满足了不锈钢弯头高速升温热成型的要求。我公司经该工艺成型的弯头通过后续固溶处理、酸洗钝化处理等工序其最终的尺寸外观质量、理化性能质量、抗腐蚀能力均满足标准的要求。由于该工艺为扩径成型，该工艺的研制成功提高了生产不锈钢弯头对原材料选择的灵活性和提高了生产无缝不锈钢弯头的口径范围，从而在保证产品质量的前提下起到缩短生

27、产周期和降低材料成本的效果。至今，我公司对燃气加热推制不锈钢弯头的制造工艺已向国家知识产权总局进行了发明专利的申报，目前正处于实质性审查阶段。 3 3不锈钢冷推弯头不锈钢冷推弯头根据不锈钢材料高延伸率高韧性的特性，管件生产行业研发出了冷推不锈钢弯头的制造工艺。下料：根据弯头成型机理，将与成品同规格的不锈钢钢管切割成两侧长度不等的梯形管坯，其短边长度为1.8D，长边长度为2.8D。切割好的坯管将两端的毛刺打磨圆滑，内外表面涂上润滑粉。推制成型：将管坯放在不锈钢冷推弯头成型液压机的模具中到成型芯棒导向位置，落下上胎压紧，启动推头将管坯沿推制芯棒推制到位，弯头成型完毕。退出液压推头，抬起上胎，启动芯

28、棒旋转系统，将弯头与芯棒同时从下胎内转出，开启自动脱管装置将成型的弯头在芯棒上退出。 整形：在液压机上利用通球胎具将推制成型的弯头进行通球整形，保证其几何尺寸和外观达到标准的要求。 固溶处理：整形完毕的弯头均匀装入箱式电阻炉内快速升温加热到奥氏体化温度，待金属组织完全奥氏体化以后，将弯头迅速放入淬火水池中进行固溶处理（淬火介质为纯净水，氯离子浓度25ppm），含稳定化元素的不锈钢材料还需进行稳定化热处理，稳定化热处理工艺为：90010保温2小时，后出炉空冷。对固溶处理完毕的弯头逐件进行外观和硬度检查。并抽取试件或试块进行力学性能检测和晶粒度、夹杂物及敏化状态下的晶间腐蚀试验，以此验证热处理的效

29、果是否达到标准的要求。 表面处理：热处理合格的弯头用机械修磨的方式去除内外表面在加工过程中造成的划痕压伤等缺欠，修磨部位在彻底清除缺陷的基础上确保外观圆滑，对修磨部位进行超声波测厚，验证其剩余壁厚是否满足标准的要求。修磨合格的弯头放入抛丸机内进行表面抛丸处理使管件表面钝化和颜色状态一致。（需用不锈钢专用高铬钢丸）最后将弯头侵入酸池内进行酸洗钝化处理。酸洗钝化完毕的弯头用碱性液体冲洗干净后强制风干，用蓝点检测法验证弯头钝化膜的质量是否满足标准要求。 机加工坡口：按标准和图纸的要求，将弯头半成品放在平台上进行画线顶标记后，在适应的机加工设备上进行管端坡口制备。（坡口形式和尺寸一般按管件标准和ASM

30、E B16.25标准规定进行） 成品检验：过程检验合格的弯头在检测平台上进行外观尺寸及形位偏差数据的测量，用超声波测厚仪认真测量弯头内外弧壁厚找出该部位的壁厚最小值，核实弯头的最小壁厚是否满足标准的要求。尺寸测量合格的弯头进行全面的无损检测，弯头整体内外表面包括管端坡口进行100%着色渗透检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格。（入库前需做PMI测试） 注：注：目前该工艺为不锈钢弯头的主要生产工艺，其加工范围最大规格可生产至DN600*35mm，最小不限。但其成型过程管壁与内外胎模具紧密接触摩擦间隙极小，因此该工艺对原材料精度的要求较高。4 4钢管热压弯头钢管热压弯头该工

31、艺的成型原理为：利用与成品同外径的钢管切割成两侧长度不等的梯形管坯，其短边长度为1.8D，长边长度为2.8D，在炉内加热后置于成型模具下胎中，管坯长边与下胎接触，管坯的内壁及两端装入定位的内芯和管塞并紧密结合，然后启动液压机滑块带动弯头上胎下压至与下胎紧密结合，结合后上下胎的内腔外形正好是所压弯头的外壁尺寸与形状。该工艺是利用钢管生产弯头历史最悠久的制造方法，最初该工艺用于所有材质及所有钢管制弯头的加工。随着弯头制造新工艺的出现到目前该工艺主要用于电厂及炼化工程临氢装置高压厚壁合金钢、不锈钢及双金属复合钢等特殊材料弯头的制造。（受原材料规格限制用中频推制方法无法完成的弯头） 下料：按工艺规范将

32、钢管切割成规定尺寸的梯形坯料。 压制成型：将管坯均匀装入加热炉内，按材料材质特点加热至规定的加热温度。（通常加热至材料上临界点温度Ac3+20）保温一定时间后出炉，将管坯放入胎具中并对中，长边与下胎接触，下滑上胎将管坯稳定，然后顺序装入内芯、内芯固定楔块、两端管塞（俗语叫抓子），启动液压滑块加压至上下胎具紧密结合，弯头成型完毕，利用相应工装退出管内模具，取出弯头半成品。压制过程控制管坯的加热最高温度不能超出工艺规范的要求避免过热过烧使金属内部组织破坏，并控制终轧温度不小于750避免应力缺陷产生。 去端整形：在平台上按标准画线顶标记去除管端的多余部分，并保留一定的机加工余量，然后加热半成品在整形

33、模具上进行内径通球整形和管端校圆，以达到管件标准及机加工坡口的要求。 热处理：热处理是管件产品体现其内在质量最重要工序，其可以恢复加热成形过程中扭曲变形的晶体组织，消除形变应力，同时获的产品预期得到的晶体结构和晶粒度，使产品的强度韧性及其应具有的适应相应运行工况的特性得以体现。如：抗低温冲击性能、抗特殊介质的腐蚀性能、抗高温工况环境的持续稳定性能等。热处理后的直观效果检验方式为硬度检测，其次是每炉产品抽取样件或试件进行破坏性理化和腐蚀试验来验证产品内在质量状态。管件产品的热处理工艺通常包括：回火处理、正火处理、高温退火处理、正火+回火处理、淬火+回火处理、固溶+稳定化处理。根据材料材质的不同可

34、以采用以上一种或一种以上工艺对管件进行最终热处理。（热处理工艺的选择通常按相对应的材料标准或管件的制造标准执行） 表面处理：将热处理合格的弯头根据材质特点对其内外表面进行去除氧化皮和目视缺欠的外观处理。一般进行机械修磨和抛丸喷砂处理，不锈钢产品后续还需进行酸洗钝化处理。 机加工管端坡口：按标准和图纸的要求，将弯头半成品放在平台上进行画线顶标记后，在适应的机加工设备上进行管端坡口制备。（坡口形式和尺寸一般按管件标准和ASME B16.25标准规定进行） 成品检验：过程检验合格的弯头在检测平台上进行外观尺寸及形位偏差数据的测量，用超声波测厚仪认真测量弯头内外弧壁厚找出该部位的壁厚最小值，核实弯头的

35、最小壁厚是否满足标准的要求。尺寸测量合格的弯头进行全面的无损检测。碳钢和合金钢材质弯头整体内外表面包括管端坡口，进行100%的磁粉检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格，不锈钢弯头整体内外表面包括管端坡口进行100%着色渗透检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格。（合金及不锈钢材料入库前需做PMI测试）5 5热模压三通热模压三通 热模压三通成型工艺是制造三通最常用的工艺方法，其适用规格最全，应用材质最广，几乎适用于所有钢管、钢板制三通的制造加工。它的成型原理为：采用长度与成品主管长度相等或稍长的无缝钢管或钢板卷制的有缝管坯作为原材料，但主要要点就是坯

36、管的直径要比成品大一定尺寸，标准是将坯管压制椭圆型后其短轴的直径与成品直径相等，而长轴直径需等于或大于成品主管直径加上支管高度的总和。压制时以径向补偿的方式将长轴金属压制与短轴相同主管呈圆形，其增长部分的金属沿三通胎具的支管孔流动变形形成需求直径和高度的支管。 下料：按标准直接割取规定长度的无缝钢管、有缝管坯或预卷管的一定尺寸钢板。 卷管：在卷管机上按规定直径卷制压制三通的筒形管坯。（仅对于钢板制大口径三通） 焊接：对卷制管坯纵缝由具备相应资质的焊工按评定合格的工艺进行全焊透式焊接，焊接方法按材料的材质特性选择执行，焊接过程须有专检员对关键指标参数进行监督记录，确保焊接质量达到期望的效果。并根

37、据材质特点进行相应的焊前预热和焊后保温等工序。焊接完毕的坯管焊缝进行100%的射线和超声波无损检测。（验收标准按JB/T4370-2005或等效的ASME等无损检测标准检验和验收，屈服强度下限值大于555Mpa的高钢级材料无损检测工作在管件正式热处理后进行）检出超标缺陷部位按评定合格的焊缝返修工艺进行返修，相同部位返修不能超过两次。（仅对于钢板制大口径三通） 压扁鼓包：将管坯装入加热炉内按工艺加热至规定压制温度，出炉在液压机上将管坯压制成短轴略小于胎具内径（即约等于成品主管直径）的椭圆形，使有缝管坯的焊缝位于短弧的中心位置。然后将管坯短弧的一侧（有缝管坯则是带焊缝的短弧侧）入水强制水冷至500

38、以下，入水深度标准为：不入水的一侧高度与三通下胎内高度齐平，将局部冷却的管坯放入成型胎具内，高温部位在出支管的下胎内由液压机下压上胎完成第一步的鼓包工作，变形部位温度低于750后停止压制，然后再将管坯二次入炉加热重复以上工序，一般重复鼓包23次使支管达到标准的高度。 开孔拉拔支管：支管鼓包达到要求的高度，将三通管坯冷却至室温后，在主管两个肩部和两侧底部分别按三通支管标准规定的高度在鼓包的顶端画取椭圆形开孔标线，沿该标线将三通顶端割出椭圆形的支管孔。然后将管坯再次入炉进行加热，加热至规定温度后除支管以外部位全部淬火冷却，然后将三通再次放入三通下胎内，采用合适的半球型支管定径拉拔模具，在三通的内部

39、向外将支管鼓包翻边部位拉直、校圆、定好直径，本工序根据支管鼓包的高度，一般须用两个不同尺寸的拉模经12次拉拔完成。（即鼓包高度较高时开孔的周长就与所需成品支管的周长越接近，从而定径拔制的次数就相对少，支管的壁厚减薄量也相应的小） 去端整形：拉拔完毕的三通在平台上按规范高度尺寸定出标记，并包含一定的机加工余量用火焰切割等方式去除三个管端的多余金属后，在液压机上利用专用模具对管端进行校圆以达到机加工坡口的要求。 热处理：由于热压三通是材料成型工艺中变形量最大最复杂的工艺产品，且各部位在成型过程中受热和冷却情况不均加热道次较多，因此热处理是热压三通最为重要的工序，有时根据材质特点还需在正式热处理前进

40、行均衡晶体组织的预处理工作。其工艺种类、控制手段和效果验证与以上谈及的热成型其他管件相同。 表面处理：将热处理合格的三通根据材质特点对其内外表面进行去除氧化皮和目视缺欠的外观处理。一般进行机械修磨和抛丸喷砂处理，不锈钢产品后续还需进行酸洗钝化处理。 机加工管端坡口：按标准和图纸的要求，将三通半成品放在平台上进行画线顶标记后，在适应的机加工设备上进行管端坡口制备。（坡口形式和尺寸一般按管件标准和ASME B16.25标准规定进行） 成品检验：过程检验合格的三通在检测平台上进行外观尺寸及形位偏差数据的测量，用超声波测厚仪测量三通的主支管过渡区的壁厚，验证其是否满足开孔补强的要求。尺寸测量合格的三通

41、进行全面的无损检测。碳钢和合金钢材质三通整体内外表面包括管端坡口（和有缝三通的管体纵缝），进行100%的磁粉检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格，不锈钢三通整体内外表面包括管端坡口进行100%着色渗透检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格。（合金及不锈钢三通入库前需做PMI测试）6 6冷挤压成型三通冷挤压成型三通 冷挤压三通的成型工艺是由我公司在上世纪八十年代自主研发成功的一种快捷的三通成型方法，其基本成型原理为：采用与成品等直径的无缝钢管，其下料长度等于产品主管长度加上两个支管高度的总和。利用和坯管等直径等长度的三通专用挤压胎具在专用三通挤压机上

42、根据长度补偿的方式挤压成型。该工艺的优点是成型外观圆滑美观、成型尺寸标准、支管壁厚减薄量很小，但其缺点是受原材料无缝钢管的规格影响所致最大尺寸目前只能制作DN700及以下口径的三通，且仅适用于低碳钢、不锈钢、低强度合金钢等屈服强度较低韧性较高的材料。并且该工艺挤压成型的三通需在成型24小时内进行消除冷作应力处理，否则三通支管应力集中部位容易出现裂纹型缺陷。 下料：将与产品等直径的钢管用锯床切割成规定长度的管段，并在其外壁均匀涂上润滑剂待用。 挤压成型：将三通成型工装安装在具备四个方向皆有液压缸的专用液压机上，液压机上下台面起固定三通挤压模具的作用，两侧的液压缸体连接轴向挤压三通的推杆和向三通内

43、腔充液，下置的顶出缸将成型的三通在下胎内顶出。其成型步骤为：将管坯放入带支管孔的下胎内保证两管端与胎沿齐平或稍短，启动液压机上滑块使上胎与下胎闭合并保证一定的压力使三通在挤压过程中上下胎之间不产生缝隙，然后启动左右两个侧缸沿胎具的两主管孔将管坯两端加压密封同时由一个侧缸的充液孔向管坯内腔注满液体并达到规定的压力，在两侧推杆同步前进加压和管腔内压始终与外压平衡的状态下坯管由长变短，管坯金属沿下胎支管孔壁流动逐步达到标准要求的口径和高度，三通挤压推制到位后先卸掉管腔内压，退回两侧推杆，提起上胎，由下置顶出缸将三通在胎具内推出，三通成型完毕。 回火处理：将挤压成型的三通在24小时内按材质、壁厚分类装

44、入热处理炉内根据材质要求进行相应温度的消应力回火处理。回火处理后逐件三通进行硬度检测，验证三通的回火热处理效果是否符合标准要求。 去端：回火合格的三通用锯床将支管圆形端部在保证支管高度的基础上切除，并同时将三通主管两端的多余长度部分切除，但三个端口均保留一定的机加工余量。 支管校圆：将三通的支管加热至材料规定的热加工温度，避免温度过高造成过热或过烧，然后在液压机上利用锥形校圆撑头将支管管端矫正至标准要求的口径和圆度。 热处理：待三通降至常温后，对其主要尺寸和外观进行初步检查确认满足标准及机加工成品的要求后，均匀的装入热处理炉的有效加热区域内，按材料的热处理工艺规范要求进行相应的热处理，使产品内

45、部由于挤压成型和热加工扭曲破坏的晶体组织恢复到原材料的组织状态，使成品三通具有与原材料相同的性能状态。处理完毕对三通逐件进行表面硬度检测。并在相同炉次或相同处理工艺的三通中抽取样件或随炉试板进行理化性能及金相组织等项目检验，以验证产品的热处理效果和性能状态是否满足标准要求。 表面处理：将热处理合格的三通根据材质特点对其内外表面进行去除氧化皮和目视缺欠的外观处理。一般进行机械俢磨和抛丸喷砂的方式处理，不锈钢产品还需进行酸洗钝化处理。 机加工管端坡口：按标准和图纸的要求，将三通半成品放在平台上进行画线顶标记后，在适应的机加工设备上进行管端坡口制备。（坡口形式和尺寸一般按管件标准和ASME B16.

46、25标准规定进行） 成品检验：过程检验合格的三通在检测平台上进行外观尺寸及形位偏差数据的测量，尺寸测量合格的三通进行全面的无损检测。碳钢和合金钢材质三通整体内外表面包括管端坡口进行100%的磁粉检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格，不锈钢三通整体内外表面包括管端坡口进行100%着色渗透检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格。其中用该工艺制造三通的支管中心线部位是无损检测的着重区域，如果挤压成型后未进行及时的消应力处理，此部位容易存在延迟裂纹隐患如不能及时检出，在管道组对运行应力下有产生三通失效的风险。因此该工艺三通的硬度检测和无损检测相对其他管件十

47、分重要。（不锈钢三通入库前需做PMI测试）7 7钢板卷制异径管钢板卷制异径管 该工艺制造的异径管主要用于低压大口径产品，其原材料为各种材质的中厚钢板，利用卷管机卷制成型，然后对纵缝进行全焊透式焊接成型，该类型异径管两端无直段，与直管的对接焊道应力较复杂，因此该工艺异径管在重要和高压管线上较少采用。 下料：根据异径管的形状在计算机上进行展开放样，用此样板用仿形切割设备在钢板上割取坯料，较大尺寸产品可以用两片相同尺寸坯料拼接而成，产品具有对称的两条纵缝。（异径管坯料形状为扇形） 卷制成型：将坯料表面及边缘清理干净，与卷管机垂直放入工位上，进行反复卷制成型，期间利用数控系统合理设置卷管机主动辊两侧的

48、压力，使异径管的纵缝两端齐平且无错边，在保证异径管高度的同时保证两端直径满足标准要求，纵缝对齐后用相应的焊接材料对纵缝进行点焊固定，随后继续卷制校圆到管体及管端圆度达到标准要求。 纵缝焊接：对异径管纵缝由具备相应资质的焊工按评定合格的工艺进行全焊透式焊接，焊接方法按材料的材质特性选择执行，焊接过程须有专检员对关键指标参数进行监督记录，确保焊接质量达到期望的效果。并根据材质特点进行相应的焊前预热和焊后保温等工序。焊接完毕的焊缝进行100%的射线和超声波无损检测。（验收标准按JB/T4370-2005或等效的ASME等无损检测标准检验和验收，屈服强度下限值大于555Mpa的高钢级材料无损检测工作在

49、热处理后进行）检出超标缺陷部位按评定合格的焊缝返修工艺进行返修，相同部位返修不能超过两次。（注：钢板卷制偏心异径管的焊缝一般置于直边中心部位） 热处理：低碳钢、不锈钢卷制异径管一般进行整体回火处理以消除产品的卷制应力和焊接应力，其他材质合金钢、调制型低碳合金钢等需按材料和产品标准要求进行相应的正火、正火+回火、淬火+回火、高温退火等热处理工序。对热处理效果的验证仍以逐件硬度检测和对随炉试板进行理化等性能检测的方法进行。 热处理合格后产品的表面处理、坡口加工与其他管件相同。 成品检测：过程检验合格的异径管在检测平台上逐件进行尺寸、公差和外观检验测量。由于该工艺产品为无胎模具成型，产品的尺寸精度控

50、制难度相对较高，因此对该类型产品的口径、圆度、大小端面的平行度及同心异径管的同心度应严格测量，以防公差较大（在标准规定的范围内）给现场组对带来难度。尺寸测量合格的产品进行全面的无损检测。碳钢和合金钢材质产品整体内外表面包括焊缝及管端坡口进行100%的磁粉检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格，不锈钢产品整体内外表面包括焊缝及管端坡口进行100%着色渗透检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格。（合金及不锈钢产品入库前需做PMI测试）8 8热模压异径管热模压异径管 热模压方式制造异径管是目前应用最广泛的异径接头制造工艺，其适用于所有材质异径接头产品的制造

51、。其是利用与产品大端相同直径和壁厚的钢管或钢板卷制的筒形管坯作为原材料，通过局部加热在胎模具中挤压缩颈成型。（模具的内腔与异径管的外形及尺寸相同）该工艺制造的异径管两端均具有一定长度的直管段，它延长了产品变形部位与管端焊道的距离，减小了管道对接部位的复杂应力。该工艺所能制造异径管的规格无限制，只要按设计的需求配备相应规格的胎模具就能满足产品的加工要求。 下料:将钢管或预制的有缝管坯切割成规定长度的管段，一般管段长度等于或稍大于异径管成品的高度。并将有缝管坯的外焊道余高打磨至与母材齐平。 局部加热：将管坯置于筒形感应加热线圈内，启动中频电源将管坯的需变形缩颈部位加热至规定的温度，确保管坯受热均匀

52、且无过烧。 压制成型：将加热到位的管坯热端向下垂直放入大端向上的模具中，启动压机滑块下压管坯至端口与模具齐平，加热部位沿胎具内壁缩颈成型。然后由压机滑块用铁链将模具提起并翻转至小端向上，胎下推入相应的工位器具，然后用与异径管小端直径相同的钢管由压机滑块将成型的异径管从胎具中压出，异径管成型完毕。（注：有缝管坯制偏心异径管其管体纵缝置于异径管的直边中心部位） 去端整形：按工艺规范的要求将异径管两端多余部分切割去除并保留一定的机加工余量，然后对两管端加热后在液压机上进行管端校圆，以达到机加工管端坡口的要求。 焊缝检测：对有缝管坯压制异径管的纵缝焊道进行100%的射线检测和超声波无损检测。（验收标准

53、按JB/T4370-2005或等效的ASME等无损检测标准检验和验收，屈服强度下限值大于555Mpa的高钢级材料无损检测工作在热处理后进行）检出超标缺陷部位按评定合格的焊缝返修工艺进行返修，相同部位返修不能超过两次。 热处理：对过程检验合格的异径管均匀的装入热处理炉的有效加热区域内，按材料的热处理工艺规范要求进行相应的热处理，使产品内部由于挤压成型和热加工扭曲破坏的晶体组织恢复到原材料的组织状态，使成品异径管具有与原材料相同的性能状态。处理完毕对异径管逐件进行表面硬度检测。并在相同炉次或相同处理工艺的产品中抽取样件或随炉试板进行理化性能及金相组织等项目检验，以验证产品的热处理效果和性能状态是否

54、满足标准要求。 热模压异径管的表面处理及机加工端部坡口工艺与其他管件相同。 成品检验：工艺流转完毕过程检验合格的异径管成品在检测平台上进行外观尺寸及形位偏差数据的全面测量，尺寸测量合格的产品进行全面的无损检测。碳钢和合金钢材质产品整体内外表面包括管体纵缝和管端坡口进行100%的磁粉检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格，不锈钢产品整体内外表面包括管体焊缝和管端坡口进行100%着色渗透检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格。其中异径管的缩颈部位尤其是偏心异径管的斜边部位虽然是热变形但由于缩颈量较大容易产生褶皱或裂纹型缺陷，该部位的无损检测工序尤其重要，

55、应加大检测的力度。（合金及不锈钢产品入库前需做PMI测试） 9 9热模压管帽热模压管帽 热模压管帽是工艺相对比较简单的产品，它是用圆形钢板为原材料经加热后在胎模具上一次压制成型。其上胎外形与管帽的内壁形状尺寸相同，下胎为有导向口且与管帽外径尺寸相同内径的圆形钢制圆环。 下料：将钢板用圆形坯料切割机割成一定直径的圆形坯料，其直径一般为管帽的外径加管帽的高度。大口径管帽可以有多块钢板拼接成型，拼接焊缝的位置应符合GB150及相关产品标准的要求，焊缝的焊接必须按其材料的焊接工艺规程进行。 热压成型：将圆形坯料入炉加热至规定温度后，将坯料置于管帽下胎上对中，启动上胎下压坯料，坯料边缘部位沿外胎流动弯曲

56、最后完全包紧上胎，管帽成型完毕，用适当的工装卡住管帽端沿提起上胎，管帽从胎具上脱落，成型完毕。 去端：将管帽放置在平台上按标准高度并加一定机加工余量将管端多余部分切除。 焊缝检测：对拼接钢板制管帽焊缝进行100%的射线检测和超声波无损检测。（验收标准按JB/T4370-2005或等效的ASME等无损检测标准检验和验收，屈服强度下限值大于555Mpa的高钢级材料无损检测工作在热处理后进行）检出超标缺陷部位按评定合格的焊缝返修工艺进行返修，相同部位返修不能超过两次。 热处理：过程检验合格的半成品按相关工艺的要求进行相应的热处理。处理完毕对管帽逐件进行表面硬度检测。并在相同炉次或相同处理工艺的产品中

57、抽取样件或随炉试板进行理化性能及金相组织等项目检验，以验证产品的热处理效果和性能状态是否满足标准要求。 热模压管帽的表面处理及机加工端部坡口工艺与其他管件相同。 成品检验：工艺流转完毕过程检验合格的管帽成品在检测平台上进行外观尺寸及形位偏差数据的全面测量，尺寸测量合格的产品进行全面的无损检测。碳钢和合金钢材质产品整体内外表面包括管体焊缝和管端坡口进行100%的磁粉检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格，不锈钢产品整体内外表面包括管体焊缝和管端坡口进行100%着色渗透检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准级合格。其中管帽的端部变形量较大，受挤压缩颈的影响容易

58、产生皱褶或裂纹型缺陷，该部位是无损检测的重点区域。（合金及不锈钢产品入库前需做PMI测试）1010中频感应加热弯管中频感应加热弯管中频感应加热弯管的主要设备为中频感应加热弯管机，其主要有液压导向推制弯曲和中频感应加热两部分组成。液压推制部分是弯管机的主要构架，其由后置的液压推板、与推板垂直的行走滑道、起固定钢管平直和导向传输作用的前置夹轮及有牢固圆心轴且长度可调的卡头拉杆组成。中频感应加热部分由起整流、滤波、调频、升压作用的中频电源、高压直流变压器和与之连接的单圈导电铜管制感应线圈组成。（感应线圈端面与待弯钢管垂直且同心并与卡头拉杆圆心轴中心在与钢管垂直的同一平面上，感应线圈根据煨制弯管的材质工艺特点有自带喷水孔的水冷煨制弯管用线圈和不带喷水孔的空冷或风冷煨制弯管用线圈） 弯管煨制步骤如下：弯管煨制步骤如下： A、根据钢管直径、厚度、材质选择合适的感应加热线圈。管线钢、