對ERW焊管剔內毛刺不當引發質量異議的反思

方少鵬

（武鋼研究院 武漢）

1.內毛刺的形成

成型后的管坯邊緣在高頻電流的鄰近效應和集膚效應的作用下，兩邊緣迅速被加熱到熔化和半熔化狀態，在進入擠壓輥時部分熔化的金屬被擠出，在焊管的內外表面形成毛刺。進入ERW焊管內壁的金屬熔化物形成焊管焊縫的內毛刺；被擠出焊縫外表面的毛刺成為外毛刺。由于內毛刺及清除設備在管內，清除難度較大，成為ERW焊管生產中重大技術問題之一。

2.內毛刺清除過程中常見問題

在內毛刺清除過程中常見的問題主要有刮片，刮削量過大或過小，清除不干凈等。不管是那種問題的發生都將影響焊縫的質量。通常情況下，刮偏是最為普遍的為現象，刮偏會導致內毛刺清除不干凈或局部減薄，刮刀邊緣處出現應力集中，嚴重時會影響焊管的承壓能力。

3.解決辦法

內毛刺刮偏主要表現為一直偏向一側或兩側間歇性偏移。內毛刺偏向一側主要由于芯棒的中心位置偏離焊縫所致。造成這個問題的主要原因一般是芯棒連接板的位置不合適，可以通過連接板的調整螺栓對芯棒位置進行調節，直到刮偏現象消失為止。此外，另一種刮偏現象就是兩側間歇性的偏移，這種情況一般是刀頭高度高出支撐輪太多，可以通過調整刀頭和支撐輪的相對高度來解決；芯棒連接板鎖緊螺母發生松動也能造成內毛刺刮削時出現兩側間歇性的偏移，此時需要重新鎖緊螺母。

4.內毛刺刮偏現象產生的影響

江北公司鋼管廠對神木至渭南段煤漿管線建設工程供過一批規格為Ф323×7 mm的高頻直縫焊管，設計壓力為18.7 MPa，屬埋地管道。建設單位委托的第三方檢測機構在對安裝過程中管道對接環縫進行射線檢測時發現，在部分環焊縫附近均有一條寬約3 mm的與環縫垂直的黑色底片影像（圖1），認為可能是在制管過程中產生的坡口未熔合缺陷，上報監理單位后，對江北公司就該批焊管提出質量異議。

后經江北公司派員到安裝現場確認，工作人員發現該焊管直縫附近確有一與底片影像寬度相當的溝槽（圖2），但該溝槽并不位于焊縫上，且高頻直縫焊不開坡口，遂對檢測方的說法提出懷疑，并結合該批焊管的生產特點，提出該溝槽是由于剔毛刺時刮刀跑偏造成的。后經影像寬度與刮刀尺寸的對比，驗證了這一說法。由于盡管刮偏，該部位的實測厚度還是達到雙方供貨合同上明確的驗收標準。經多次協商，為了防止該部位溝槽的應力集中，對溝槽部位進行適當的圓滑修磨，合同繼續執行。

圖1 ERW焊管內毛刺刮偏部位

圖2 內毛刺刮偏部位的底片影像

5.結語

從該案例可以看出，清除內毛刺時刮偏現象不僅會導致焊管局部減薄，嚴重時會影響焊管的承壓能力。刮刀經過后留下的溝槽在局部產生應力集中且承受環向應力，在煤漿管線卸壓、升壓的過程中產生疲勞，即便是很小的操作壓力也可使管道在瞬間失效，釀成事故。同時一旦刮刀嚴重跑偏，造成整批次的不合格，會增加焊管生產廠家的生產成本。