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相比于普通的钢结构,钢管结构有以下优势:相比于普通开口截面形式的型钢而言,无缝管圆管和方(矩)形截面具有表面平整、无死角和外表面积小等特点,有利于节省防腐和防火涂料,便于除尘。钢管截面的风阻力系数小,暴露在流体(如风、水流)中时有着显着的优点。钢管结构的内部空间可利用。例如填充混凝土钢管,不仅能提高构件的承载力,而且还能延长构件的耐火极限;管内注水,可利用内部水循环进行防火。管内能够传输液体,目前已根据该特点开发了输油管桥、排雨水管等。
管内还可以放预应力索,施加体内预应力。从钢管的发展史来看,我国的钢管结构应用要晚于西欧、北美和日本。但最近10年,钢管结构在我国得到快速发展。如长春体育馆、上海体育馆、虹口体育馆、广州体育馆、首都机场新航站楼、成都双流机场新航站楼、广州新白云机场航站楼、济南遥墙国际机场等,已大量使用钢管结构。其中,长春体育馆是我国首次使用大截面方钢管的国内 跨度的方钢管网壳工程;广州新白云国际机场航站楼屋盖是国内大型的圆管结构建筑,它的指廊和高架连廊则采用了方管结构。
经过连续10年高达15%的快速增长,我国在无缝钢管方面的总产能已近7000万吨。中国无缝钢管协会数据显示,2014年我国无缝钢管产量增长近10%至5765万吨,约占全球总产量的一半,其中55%以上为焊管。2014年我国无缝钢管表面消费量为5162万吨,年增幅超8%。中国钢铁协会的数据显示,我国2015年上半年共生产了3072万吨无缝钢管,比去年同期增长近20%。根据中国钢结构协会对17家特级和29家一级钢结构制作厂消耗的钢材品种统计,目前我国钢管消耗量占钢结构产量的9%~10%。
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按机构性能供应的国产无缝管,普通碳素钢按GB/T700-88的甲类钢制造(但必须保证含硫量不超过0.050%和含磷量不超过0.045%),其机械性能应符合GB8162-87表内所规定的数值。按水压试验供应的国产无缝管必须保证标准所规定的水压试验;进口无缝管的物理性能检验按合同规定的有关标准进行。
无缝管用途很广泛。一般用途的无缝管由普通碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制,产量最多,主要用作输送流体的管道或结构零件。根据用途不同分三类供应:按化学成分和机械性能供应;按机械性能供应;按水压试验供应,按a、b类供应的钢管,如用于承受液体压力,也要进行水压试验。专门用途的无缝管有锅炉用无缝管、地质用无缝管及石油用无缝管等多种。
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无缝钢管按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等;按外形分类有圆形管、异形管之分。异形管除方形管和矩形管外,还有椭圆管、半圆管、三角形管、六角形管、凸字形管、梅花形管等;按材质的不同,分为普通碳素结构管、低合金结构管、优质碳素结构管、合金结构管、不锈管等;按专门用途分,有锅炉管、地质管、石油管等。
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液压支柱钢管GB173-98石油裂化钢管GB9948-88管线钢ASTMA53B/106B/API5LB高压锅炉钢管DIN17175ST48-ⅢGB5310-9520G。无缝管是用实心管坯经穿孔后轧制的。热轧无缝钢管分一般钢管,低、中压锅炉钢管,高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。 冷轧(拨)无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外,还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。
热轧无缝钢管外径一般大于32mm,壁厚5-75mm,冷轧无缝钢管处径可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外径可到5mm,壁厚小于0.25mm,冷轧比热轧尺寸精度高。 一般用无缝钢管:是用10、20、30、345等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn40MnB等合金钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝钢管主要用于流体输送管道。440Cr等中碳钢制成的无缝钢管用来制造机械零件,如汽车、拖拉机的受力零件。
一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货;冷轧以热处理状态交货。 低中压锅炉用无缝钢管:用于制造各种低中压锅炉、过热蒸汽管、沸水管、水冷壁管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管等。用优质碳素结构钢热轧或冷轧(拨)无缝钢管。主要用10、20号钢制造,除保证化学成分和机械性能外要做水压试验,卷边、扩口、压扁等试验。热轧以热轧状态交货、冷轧(拨)以热处理状态交货。
高压锅炉钢管:主要用来制造高压及其以上压力的蒸汽锅炉管道等用的优质碳素结构钢、合金结构钢和不锈耐热钢无缝钢管、这些锅炉管经常处于高温和高压下工作、管子在高温烟气和水蒸汽的作用下还会发生氧化和腐蚀,因此要求钢管有高的持久强度、高的抗氧化性能,并具有良好的组织稳定性,采用钢号有:优质碳素结构钢钢号有20G、20MnG、25MnG;合金结构钢钢号15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等;有锈耐热钢常用1Cr18Ni1Cr18Ni11Nb高压锅炉管除保证化学成分和机械性能外,要逐根做水压试验,要作扩口、压扁试验。
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