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直缝焊管在钢结构中应用现状及前景
  钢管结构起初用于海上或近海结构，如海洋平台结构。当时人们对焊接钢管节点的性能了解甚少，直到1947年世界上 个现代化的海洋平台在墨西哥海湾建成后，人们才真正认识到直缝管作为结构构件的优越性，从而促使人们开始探索钢管结构的性能。而后，在将近半个多世纪里，世界各国涌现出许多造型独特、构造优美、功能卓越的钢管结构，如德国Stuttgart机场候机大厅采用大口径厚壁直缝钢管构件铸钢节点的树形支承结构，具有造型独特、简捷明快的特点；日本大阪的Kansai机场航站楼屋面结构，采用了圆管截面的曲线三角桁架：英国伦敦布什来恩宫，外露式的圆管截面桁架把立面荷载传递到立柱里，管截面内注入水用于防火，正好弥补了钢结构建筑耐火性差的弱点；还有加拿大多伦多Skydome的开合屋盖、法国戴高乐机场的高速铁路火车站等都是的钢管结构建筑，我国直缝焊管结构的发展要晚于西欧、北美、日本等国，但在近十年，钢管结构在我国也得到了飞速发展。特别是以鸟巢为代表的奥运场馆落成，不仅为2008年奥运会树立一座独特的历史性的标志性建筑，而且在世界建筑发展史上也具有开创性意义，为21世纪的中国和世界建筑发展提供历史见证，该工程首次采用低合金高强钢Q460，大大节省了钢材用量。




螺旋缝焊管一般是以热轧钢带卷作管坯，经螺旋成型，再采用高频电阻焊法或埋弧焊接成型。该工艺能用较窄的坯料生产较大管径的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产不同管径的焊管。焊缝长度比直缝焊管焊缝长增加30％～100％。焊管的缺陷主要体现在焊缝上，焊缝长就意味着可靠性差，并且成型与焊接同时进行，焊缝缺陷几率明显偏高，焊缝质量不易保证。螺旋缝焊管生产线普遍不具有扩径工序，无法降低成型和焊接残余应力，致使焊管内部具有较大的残余应力，其残余应力为拉应力(可达200～300 MPa)。而焊管受内压后，管壁亦产生环向拉应力，二者叠加，使焊管承压能力减弱。并且残余拉应力，特别是焊缝位置残余拉应力的存在也大大降低了焊管抗应力腐蚀的能力，在酸性油气输送管线中必须严格限制残余拉应力。螺旋缝焊管在曲面上进行焊接，焊缝形状欠佳，内焊缝的马鞍形和外焊缝的脊背形难以克服，应力集中难以避免。螺旋缝焊管焊缝热影响区大，且硬度高，韧性和抗应力腐蚀能力下降。



直缝埋弧焊管、螺旋焊管和高频直缝焊管的应用范围和技术特点
螺旋埋弧焊管：螺旋焊管(SSAW)首先应用于我国石油天然气管线，这是因为我国在上个世纪50~70年代尚缺乏热轧宽带钢，因此螺旋钢管就发挥了它可以应用窄带钢的优势，其优点主要有4点：①钢管直径与带钢宽度不再受“π”的比例约束；②螺旋线在理论上可以在输气时对止裂性能有帮助；③直径 可以达到2500mm以上，适用于输水管线；④成型设备比较简单，基建投资较少。螺旋焊管应用受到局限性主要有4点：①存在较复杂的残余能力，以及分布和量值大小变化较大；②从基于应变的设计理念来看，螺旋焊管抗大变型能力要弱一些；③受到壁厚的限制，一般壁厚S≤18mm；④受到钢级的限制，一般高强度钢级X90~X120的开发仅限于直缝埋弧焊管。因此，对螺旋焊管的使用，应当扬长避短，输送天然气时它适用于一类地区和部分二类地区。




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