螺旋焊管
螺旋焊管(螺旋埋弧焊,HSAW/SSAW)|全球工程与招采用货一站式解决方案
一、产品定位与适应范围
螺旋焊管是以钢带卷板经成型为螺旋状缝、内外埋弧焊接(SAW)制成的大口径钢管。其优势是口径范围大、经济性强、供货长度灵活,适用于给排水长输管线、原油与天然气陆上管道、海水取排水与冷却水管线、打桩与结构用管、城市燃气干线及污水与泥浆输送等。油气高压、苛刻海洋环境与特定业主规范可能优先直缝埋弧焊管(LSAW)或无缝管,原则以项目规范与设计校核为准。
说明:AWWA C200 钢制给水管、ISO 3183 与 API 5L 线管、EN 10224 饮用水与通用水用钢管、SY/T 5037 普通流体用螺旋埋弧焊管是该类产品的主流标准来源。
二、标准矩阵(按应用体系)
一)水务与市政
1. AWWA C200 钢制给水管;C205 水泥砂浆内衬;C210 饮用水环氧内外涂;C213 熔结环氧(FBE);C214、C215 胶带缠绕;C222 聚氨酯外涂。设计参考 AWWA M11。
二)石油与天然气
2. API 5L 线管(PSL1/PSL2),ISO 3183(与 API 5L 等效体系),相关施工与验收常配 ASME B31.4/B31.8、API 1104。
三)欧洲与国际通用
3. EN 10224 饮用水与通用水用钢管;EN 10217 系列压力用途焊接钢管(项目化采用);ISO 21809 管体外防腐(例如三层聚乙烯 3LPE、三层聚丙烯 3LPP、熔结环氧 FBE),现场补口 ISO 21809-3。
四)中国与北美
4. GB/T 9711 石油天然气工业用输送钢管;SY/T 5037 普通流体输送用螺旋埋弧焊钢管;AWWA 体系同第二条(水务)。加拿大可参照 CSA Z245.1(与 ISO 3183 衔接,项目化采用)。
三、场景—材料—标准—尺寸映射(文字化条目)
1)城市原水与清水长输管线(埋地或廊架)
材料:碳素管线钢 L245~L415(GB/T 9711)或 API 5L Grade B~X60。
标准:AWWA C200+C205 内衬,外防腐 C213 或 3LPE;或 EN 10224+ISO 21809。
尺寸:常用 DN 800~DN 3000,壁厚 6~20 毫米,长度 6~18 米。
2)海水取排水与工业循环冷却水
材料:L290~L450,必要时提高级别并控制硫含量与韧性。
标准:AWWA C200+C210 饮用水环氧或 C205 水泥内衬;外防腐 3LPE/3LPP+阴极保护。
尺寸:DN 600~DN 2600,壁厚按水锤与外压校核。
3)原油与天然气陆上干线(中高压)
材料:API 5L PSL2 X52~X70(或 GB/T 9711 L360~L485),按韧性与钢级匹配。
标准:API 5L/ISO 3183 PSL2(冲击、DWTT、CTOD 依据项目),外防腐 ISO 21809 系列。
尺寸:常见 OD 508~1422 毫米,壁厚 6.4~25.4 毫米。
4)城市燃气干线与区域能源管网(中压)
材料:L245~L360 或 API 5L Grade B~X52。
标准:API 5L PSL1/PSL2 或 AWWA C200(按介质与法规选用),涂层与阀门法兰体系与当地法规一致。
尺寸:DN 400~DN 1200。
5)污水、泥浆与尾矿输送
材料:L245~L360,加厚耐磨,必要时内衬聚氨酯或陶瓷。
标准:AWWA C200+C222 聚氨酯内衬或项目化内衬技术条件。
尺寸:DN 400~DN 1800。
6)海工与近海工程用打桩、导管与结构件
材料:S355JR/J2、API 5L X52~X65(按结构与疲劳要求),必要时作焊后扩径与环向 UT。
标准:项目结构规范(如 DNV 系列)+制造与 NDE 条款;管线类优先 LSAW,打桩可用 SSAW。
尺寸:OD 914~3000 毫米,厚度 12~40 毫米(按设计)。
7)工业集中供冷供热回水总管
材料:L245~L360。
标准:AWWA C200+C210 或 C205;外防腐 C213 或 3LPE,必要时保温。
尺寸:DN 400~DN 1600。
8)非常规与专用场景(跨江虹吸、负压段、真空系统)
材料:按有限元校核增厚与环向加固。
标准:AWWA M11/项目专规;外压与真空稳定性验算;加强环设计。
四、规格范围与公差(按标准供货)
外径:典型 406~3620 毫米,部分产线可至约 4064 毫米。壁厚:约 4.0~25.4 毫米(按钢级与工况设计)。长度:6~18 米(可按项目定尺)。端部:对接坡口,按 ASME B16.25。尺寸与几何公差按所采用标准执行,例如 API 5L/ISO 3183 对壁厚负偏差、外径与椭圆度、直线度、端面垂直度均有明确条款;AWWA C200、EN 10224 亦有对应规定。
五、制造流程与关键控制
原料与开卷→边缘铣削→螺旋成型→内焊+外焊(埋弧)→焊缝在线 UT/RT→扩径与整形(如适用)→水压试验→端部加工与坡口→尺寸与外观复检→涂衬防腐(如适用)→标识与包装。关键控制包括钢卷洁净与成分一致性、热输入与焊接工艺评定(WPS/PQR)、PSL2 韧性与 DWTT 要求、全长水压与 100% 焊缝无损检测覆盖率、扩径残余应力控制,以及防腐体系的附着与假孔检测(Holiday Test)。
六、质量检验与文件
化学与力学性能、冲击韧性(PSL2/项目要求)、DWTT(大口径油气)、尺寸与几何、全长水压、焊缝 UT/RT/MT、涂层与内衬的干膜厚度与假孔检测。文件包含材质证明(EN 10204 3.1/3.2)、焊接与热处理记录、NDE 报告、水压记录、防腐检验记录与第三方见证(如需)。
七、供货形态与包装
供货形态可为裸管、成品坡口、带端环或短节,配内衬水泥砂浆(C205)或环氧(C210)、外防腐 FBE(C213)/3LPE(ISO 21809)/胶带缠绕(C214/C215)/聚氨酯(C222)。装运采用端面保护、吊装加固、防擦伤隔垫与标识可追溯。
八、订货要点(可直接用于 RFQ/PO)
一)标准与版次:AWWA C200+C205/C210/C213(或 API 5L/ISO 3183 PSL 等级、EN 10224 等)。
二)钢级与状态:L245~L555(GB/T 9711)或 Grade B~X70(API 5L),是否 PSL2、是否扩径。
三)尺寸与端部:外径×壁厚×长度;端部坡口按 ASME B16.25;椭圆度、直线度与端面垂直度上限。
四)NDE 与试验:焊缝 100% UT(或 RT)、全长水压、冲击/DWTT 比例。
五)内衬与外防腐:体系与标准、目标干膜厚度、附着与假孔验收。
六)文件与监造:EN 10204 3.1/3.2、第三方 TPI、出厂资料清单。
九、选材指南(文字化)
给水与回用水:AWWA C200+C205,外防腐 C213 或 3LPE;DN 800~DN 3000。
海水/高氯化物:C200+C210 或 C205+3LPP,配置阴极保护,法兰与紧固件耐蚀匹配。
油气陆上干线:API 5L PSL2 X52~X70,ISO 21809 外防腐,按设计做 DWTT。
污水与泥浆:增厚耐磨,选 C222 或项目内衬技术条件。
海工打桩与结构:按 DNV/项目结构规范,优先考虑疲劳与焊接细节,必要时改 LSAW。
十、采购、施工与运维风险提示
一)切勿将 AWWA Class 误解为 ASME Class;法兰体系与垫片不可混配。
二)API 5L PSL1 与 PSL2 要求差异大,油气干线优先 PSL2。
三)埋地管必须配置阴极保护与绝缘接头,外防腐并不替代阴保。
四)负压与外压未校核易致失稳,跨江虹吸等需专项设计。
五)现场补口与补伤必须按 ISO 21809-3 或 AWWA 对应条款,避免“裸钢”暴露。
十一、代表性规格行(示例,可一键复用)
1)原水长输管线:
“钢管,AWWA C200,DN 1600,长度 12 米;内衬 C205 水泥砂浆,外防腐 AWWA C213 熔结环氧底+3LPE;端部坡口按 ASME B16.25;全长水压 ≥1.5×设计压力;假孔检测合格;文件 EN 10204 3.2。”
2)油气陆上干线:
“Line Pipe,API 5L PSL2 X65,OD 914 毫米×WT 17.5 毫米×L 12 米;焊缝 100% UT,冲击与 DWTT 按图纸;外防腐 ISO 21809-1 3LPE,假孔检测合格;文件 3.2。”
3)海水取排水:
“钢管,AWWA C200,DN 2200,C210 饮用水环氧内涂,外防腐 3LPP;阴极保护由总承包负责;端部与法兰体系按 EN 1092;文件 3.1。”
4)结构打桩:
“钢管桩,SSAW,材质 S355J2,OD 2000 毫米×WT 20 毫米×L 18 米;环向焊缝 UT,端部加加劲环;涂装按项目海工体系。”
十二、全球代表性生产商(按字母序,示例)
American SpiralWeld Pipe(美国,AWWA 供水管线)。
Borusan Mannesmann(土耳其,HSAW 产品)。
Corinth Pipeworks(希腊,HSAW/LSAW 管线)。
East Pipes Integrated Company(沙特,HSAW 水务与油气)。
Jindal SAW(印度,HSAW/LSAW 线管与水务)。
Northwest Pipe Company(美国,AWWA C200 螺旋焊水管)。
Welspun Corp(印度,HSAW 全球项目)。
Erciyas Steel Pipe(土耳其,HSAW 大口径)。
螺旋焊管(SSAW/SAWH/HSAW)|技术版说明
1) 产品定义与适用范围
螺旋埋弧焊管(SSAW/SAWH/HSAW)采用钢卷带按一定螺旋角连续成形,内外双面埋弧自动焊接,适合大口径、中厚壁的输送与工程用途。
典型应用:长距离给水/循环水与原水输送、原油/成品油/中压天然气(经业主批准)、码头/桥梁桩基、钢结构立柱与套管、海工导管/护筒等。
2) 标准矩阵(按用途与地域)
• 油气管线:API 5L(PSL1/PSL2)/ ISO 3183;中国 GB/T 9711(L245–L555);加拿大 CSA Z245.1;海管/海工可参 DNV-ST-F101(材料/焊接/检验另按项目)。
• 水务/市政:AWWA C200(钢制给水管);内衬与外防腐参见 AWWA C205(水泥砂浆内衬)、C210(液态环氧)、C213(FBE)、C222(聚氨酯)。
• 桩用/结构:ASTM A252(桩管),JIS A5525;结构空心型钢可按 EN 10219(冷成型焊接结构用)。
• 普通流体:SY/T 5037、GB/T 3091(中低压)。
• 外防腐/内涂(工厂涂敷):DIN 30670(3LPE)、DIN 30678(3LPP)、CSA Z245.20(FBE),AWWA C210/C213/C222;(项目可用 ISO 21809 系列作为综合涂层框架)。
3) 材料与钢级
• 管线钢(油气/水输):API 5L / GB/T 9711:Gr.B(L245)/X42/L290/X46/L320/X52/L360/X56/L390/X60/L415/X65/L450/X70/L485(X80/L555 需专项评定与更严格工艺/检验)。
• 桩用/结构:Q235/Q345/S355 系列、ASTM A252 Gr.2/Gr.3 等。
• 热轧母材(宽带钢)要求:低 P/S、夹杂控制优良;满足屈服/抗拉/延伸/冲击;适配微合金(Nb/V/Ti)与焊接性(CE/CET 受控)。
4) 制造流程与工艺控制(典型 SSAW 生产路线)
1. 原材检验:钢卷光谱/化学、力学复验;外观与 UT(分层/夹杂)抽检。
2. 开卷—矫平—纵剪:板形与边缘质量控制。
3. 边缘铣削:形成稳定装配间隙与钝边;控制钝边宽度一致性。
4. 螺旋成形:设定螺旋角(常 30°–75°),连续成型。
5. 双面埋弧焊:先内焊后外焊,焊剂烘干与回用管理;焊接参数闭环控制(热输入、层间温度、焊丝匹配)。
6. 在线/离线 NDE:焊缝全长 UT;必要部位 RT/DR;母材/全体 UT 抽检。
7. 机械扩径/定径:降低残余应力;控制椭圆度与几何一致性。
8. 水压试验:逐支;环向应力与保压时间按产品标准与项目规定。
9. 端部加工:坡口 30°±2.5°、钝边常见 1.6±0.8 mm(以标准/图纸为准);去溅渣与整形。
10. 防腐/内衬:按订单实施 3LPE/3LPP/FBE/液态环氧/水泥砂浆等。
11. 标识与追溯:炉/批号、钢级/PSL、尺寸、检验状态、涂层体系与层厚等。
5) 规格范围与公差(工程常用能力;最终以标准/协议为准)
• 外径(OD):约 219–3620 mm(部分产线可至 ~4064 mm)。
• 壁厚(WT):约 5–25.4 mm(桩用可至 ~40 mm,视设备与钢级)。
• 长度(L):常规 6–12 m(SRL/DRL),可至 18 m;更长通过对接。
• 典型公差:外径 ±0.5%·D(或按标准);最小壁厚≥名义的 87.5%(负偏差受控);椭圆度 ≤1.0%·D;直线度 ≤0.2%·L;端面垂直度 ≤1.6 mm;焊缝错边/内外余高按标准/协议限值。
6) 质量与验证(PSL2/工程级要点)
• 力学/韧性:母材、焊缝、HAZ 的拉伸/屈服/延伸;按要求进行 CVN(温度/吸收功);天然气长输建议做 DWTT。
• 焊缝 NDE:焊缝全长 100% UT;关键部位 RT/DR;必要时对裂纹敏感部位做 CTOD/断裂评估。
• 水压试验:逐支;判据/保压/泄漏标准化。
• 酸性介质:按照 NACE TM0284(HIC)/TM0177(SSC)评估;硬度受控。
• 几何复核:外径、最小壁厚、椭圆度、端面、坡口与钝边、错边、内外焊缝整形。
• 文件包:EN 10204 3.1/3.2 MTC、WPS/PQR、焊材与焊剂批号、NDT 报告、水压曲线、涂层检测(DFT/附着/假期等)。
7) 防腐与内衬(选择与检验)
• 外防腐:3LPE(DIN 30670)、3LPP(DIN 30678)、FBE(CSA Z245.20 或 AWWA C213),以及金属喷涂/锌铝复合(桩/海工)。
• 内涂/内衬:液态环氧(AWWA C210)用于降阻/防腐;水泥砂浆(AWWA C205)常见于原水/循环水。
• 检验要点:干膜厚(DFT)、**假期(Holiday)**检测、附着力、耐阴极剥离等,按标准与 ITP 执行;注意现场回填/搬运的温度与固化窗口。
8) 工况—材料—标准快速映射(工程指引)
• 长距离给水/循环水:AWWA C200 制造;内衬 C205 或内涂 C210;外防腐 3LPE/FBE;考虑水锤/地震工况的伸缩与约束。
• 原油/成品油输送:API 5L PSL2 / GB/T 9711;X52/X60/X65 常见;外 3LPE,内流体环氧(降阻)。
• 中压天然气(陆上):以业主规范为准;若采用 SSAW,宜不高于 X65/X70,并完成 CVN/DWTT 等韧性验证;高压/海底/寒区多倾向 LSAW/HFW。
• 海工导管/护筒/桩基:ASTM A252/JIS A5525;壁厚可增至 ~40 mm;外防腐按海工规范(如金属喷涂 + 面漆或 3LPP)。
• 结构立柱/套管:依承载/屈曲/稳定性与施工工法选择 D/T、加劲与对接工艺。
9) 订货与技术协议(Checklist)
1. 标准与级别:API 5L / ISO 3183(PSL1/PSL2)、AWWA C200、ASTM A252、GB/T 9711、SY/T 5037 等。
2. 钢级与韧性:如 L415(X60)/L450(X65);桩用注明冲击温度。
3. 尺寸与长度:OD × WT × L;D/T 限制;长度 SRL/DRL/18 m。
4. 工艺控制:SSAW 内外双面埋弧;机械扩径;焊缝余高/错边限值。
5. 检验方案:焊缝 100% UT(必要时 RT/DR);母材 UT 抽检;CVN/DWTT;水压逐支;酸性做 HIC/SSC。
6. 几何公差:外径、最小壁厚、椭圆度、直线度、端面、坡口与钝边。
7. 防腐/内衬:3LPE/3LPP/FBE/C205/C210 等体系与层厚、假期电压与判据。
8. 文件与追溯:MTC 3.1/3.2、WPS/PQR、焊材/焊剂、NDT、水压、涂层报告与标识追溯。
9. 专项条款:现场诱导弯/冷弯可行性、裂纹止裂/阻滞带、海工 CTOD、地震/冻土要求等。
10) 施工与验收风险控制点
• 焊接接头对口:端面垂直度/椭圆度复核,防错边超限;坡口/钝边与焊材匹配。
• 防腐保护:吊装/滚装/滑移时防止涂层损伤;现场补口按 ISO 21809-3 或业主细则。
• 水压与通球:水压前二次尺寸/焊缝复检;通球/清管按弯头半径与 D/T 校核。
• 电偶与阴保:跨材连接绝缘;阴保设计与监测就位。
• 寒区/高温:运输、堆放与焊接/涂敷的温度窗口与预热/后热控制。
11) 全球螺旋焊管产业群与代表性单位(示例,按地区;资质以 RFQ 时核验为准)
• 北美
• American SpiralWeld Pipe(美国,AMERICAN 旗下,AWWA C200/螺旋焊水管)。来源:公司官网“Spiral-Welded Steel Pipe”页面。
• Northwest Pipe Company(美国,工程化钢水管/螺旋焊)。来源:官网“SpiralWeld Pipe”与工程案例页。
• Jindal Tubular USA(美国,HSAW/螺旋焊大口径)。来源:官网产品页。
• Welspun Tubular LLC(美国,HSAW)。来源:官网产品页。
• 中东
• Group Five Pipe Saudi(沙特,HSAW/SSAW 大型水务与能源用管)。来源:投资者演示文档(产线/口径/产能)。
• 欧洲/土耳其
• Borusan Mannesmann(在土耳其与美国阿拉巴马均设 HSAW 产线)。来源:官网“Spirally-welded large-diameter pipes”。
• 中国
• 产业集群:天津、河北沧州、山东、江苏沿江、四川等(多家 SSAW 制造与涂敷一体化)。
• Youfa Group(友发集团,含 SSAW/ERW 等)。来源:官网“Spiral Welded Pipe”产品介绍。
• Cangzhou Spiral Steel Pipe Group(沧州本地螺旋焊/防腐配套企业,供参考)。来源:企业站点。
注:上述为示例性产业群/单位,便于市场调研与资格预审;具体能力/资质(ISO、PED、ASME、船级社、3.2 见证等)以供应商最新证书与同类业绩为准。
12) 供货、包装与物流
• 供货形态:裸管/防腐成品管;端封与端帽;内撑木/泡沫。
• 标识:喷码含钢级/PSL、尺寸、热号、涂层体系;成束/单支条码。
• 包装与运输:海运/铁运/公路;装卸使用软吊带与鞍座;涂层接触面设垫木/软护。
13) 规格行示例(可直接复制到 PO/技术协议)
• 水务主干线:AWWA C200 + C205 内衬 + C210 外涂;SSAW,机械扩径;OD 1626 mm × WT 12.7 mm × L 12 m;焊缝 100% UT;水压逐支;外 3LPE(总厚≥2.5 mm);随附 MTC、DFT/holiday 报告。
• 成品油支线(陆上):API 5L PSL2 L415(X60);SSAW,ME;OD 813 mm × WT 12.7 mm × L 12 m;WM/HAZ CVN 27 J@−20 °C;焊缝 100% UT;外 3LPE;内环氧 ≥300 µm。
• 海港桩基:ASTM A252 Gr.3;SSAW;OD 1422 mm × WT 25.4 mm × L 18 m;端环/桩靴按图;外金属喷涂+面漆或 3LPP;几何/直线度/端面/坡口全检。
14) 选型提示(与 LSAW/HFW 的取舍)
• 优先 SSAW:大口径给水/循环水、桩基/结构、油品中压输送(业主允许)。
• 谨慎 SSAW:高压天然气、海底主输、寒区、阻裂要求严苛的长输线;若采用须执行高等级韧性/NDE/尺寸控制与专门的断裂评估。
• 从原则出发:以项目规范与业主标准为最高准则,材料—制造—检验—涂层一致性设计。
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