从国外厚壁无缝钢管生产技术的发展中得到启示总结报告

　　1发展概况

　　近十年来，钢管生产技术发展迅速，尤其是厚壁无缝钢管。为了提高产品尺寸精度，扩大品种，提高产品质量，降低能耗和成本，开发了大量新技术、新设备并投入生产。

　　1，新工艺。

　　①采用连铸圆（方坯）方坯直接生产厚壁无缝钢管。

　　来自德国、日本、美国、法国的各大厚壁无缝钢管厂，几乎100%采用连铸坯料。根据1983年至1984年的数据，日本居民用连铸坯料将钢管成本降至每吨4000日元；美国钢铁联合会认为，每吨成本可降低50~60美元，废品率可降低2/3。

　　②毛管穿孔后均壁工艺。

　　PPM（推辊式穿孔机）后部采用二辐斜轧拉延机，后部采用三段延伸机。前一种修正偏差率为70%，后一种修正率为50%。因为生产中采用均壁工艺，所以成品钢管壁厚偏差≤±5%。

　　③用毛管固定（减）径法。

　　通过定径穿孔后长毛管进行定径，消除了前后端直径差，提高了轧管机的使用性能。利用1个管坯，可生产2~3个直径的毛管，从而降低了坯料的规格，有利于铸坯的生产。

　　④直接热处理。

　　通过对厚壁无缝钢管进行在线直接淬火，成功地生产了N80、P110油井管。该工艺的成本比常规的热处理工艺低25%左右。川崎知多广Φ400mm自动轧管厂和日本钢京管厂Φ244.5mm连轧管厂均采用这种工艺。

　　⑤Stel-form工艺采用宽钢板生产大直径螺旋焊管。

　　首先，在成形工作线上对宽钢板四边进行无损检测，确保钢板的两侧和两端都垂直，不会出现镰刀弯，并刨出坡口。用多片钢板对焊成40~50m左右的板条，然后将长条材在成形线上焊接，使长条在成形线上焊接，确保连续生产。模压机上设置了螺旋缝自动控制装置，确保了焊接质量。采用控轧制与热处理工艺，可以获得较高的强度和低温韧性，从而改善其力学性能。

　　③大直径直缝焊管冷膨胀工艺。

　　为消除大直径直缝焊管成形时残余应力，提高钢管尺寸精度，在大直径焊管生产中采用冷扩径法，使管径增大1%，使其力学性能得到提高。以往使用的液压扩径机已被操作方便的机械式扩径机所代替。

　　⑦焊管中的毛刺清除。

　　根据美国标准，焊接内毛刺需要清除，原苏联标准还规定，用户有权要求注入Φ33mm的电焊管清除或压平内毛刺。由于消除内毛刺，可以提高钢管使用效率。

　　③自动识别与无损检测技术。

　　在钢管制造中，在线检测和无损检测已经达到了完全实用的阶段。现代连轧管车间采用微机控制，按直径、长度、厚度、温度、工装状况等数据进行计算，在轧管机上采用AGC方式，实现轧制过程中各工序的动态调节。

　　目前，各种检测技术已经形成了一套高精度、高效率的钢管探伤检测系统。该系统主要包括四种技术：超声、复合磁场、内表面涡流和管端电磁。该高效系统包括复合磁场、超声检测、超声测厚三项技术。

　　⑨油井管螺纹自动识别技术。

　　在日本京管厂φ244.5mm连轧管车间，油井管加工线直接与热轧生产线连接，实现自动化。采用光学检测仪及检具联机对油井管螺纹进行检测。

　　⑦电弧喷涂钢管的制造。

　　DOM钢管是一种冷拔电焊钢管，用于制造机械零件。因为电焊钢管的壁厚偏差很小，因此，在冷拔后，可以减少机械加工，提高其同心度。当前，美国DOM钢管的直径最大值为Φ406mm，最长18.3m，最重2318kg，拉拔机的拉拔力最大为4.55MN。

　　1.2新设备和新设备。

　　①推轧机（PPM）；

　　1977年，PPM首次应用于日本新日铁八旗厂φ400mm自动轧管车间；1978年，PPM应用于意大利达尔明的连续轧管车间，此后PPM也应用于美国、苏联等国家。本实用新型是在方坯穿孔过程中一次性穿入空心圆坯子，能穿各种碳钢、低合金钢、13%Cr钢、9%CrMo钢。铸坯的壁厚误差可以小于±15%，平均误差在±8%左右，成品壁厚误差可以≤±5%。空坯长和空腔直径的比值可以达到35~40。每小时产量100~180吨，最大坯重达到4.8吨。

　　②锥形剪切斜轧机。

　　苏联、德国、日本、南非已经开始使用这种打孔设备，我国也正在建设中。本机的轧制角为圆锥形，除具有进料角度外，还设有滚轧角度（Toeangle）。现已投入生产的穿孔机轧辊角度为10度、15度、17度及27.6度。轧制过程中，由于轧制角限制了曼内斯曼效应，金属的周向切应变和表面变形可减至最小，因而可穿制多种钢，获得较好的内外表面质量。该产品的延伸率达到6%，扩径40%以上，毛管D/S值达到30%。如果使用大导板作为导卫，则可以使穿孔效率达到110%，穿孔速度可以达到1.5m/s。

　　③限制连轧管机组（MPM）。

　　70年代开发新的连轧设备，共9套，80年代完成。在全浮芯棒连续轧制过程中，管坯运动受到一定限制，避免了管坯出现“鼓肚”缺陷。可生产大直径、厚壁无缝钢管的壁厚偏差<±8%。最大直径425.4mm的MPM轧机于1989年在苏联建成。在日本，法国也有半浮动芯棒连轧管生产线投产。在限动芯棒轧制接近尾声时，将芯棒与限位装置分开，随其卷出钢管，可以提高生产效率。本实用新型适合小型连轧管机组。

　　④步进管坯加热炉。

　　步进加热炉的加热质量优于环式炉，已用于生产厚壁无缝钢管。步进炉受热均匀，有利于提高壁厚不均F，且较环炉操作方便。一些国家已经在美国、日本、苏联等国新建的无排钢管生产车间使用了这种炉。

　　⑤电焊管排辐切型机床。

　　排辐法是电焊管生产较好的成型方法，其成型后带钢边平整，由于元形变形，对缝可靠，能保证焊接质量，预成型片通用性大，排料不必因产品规格变化而更换，作业效率高，适用于大、中口径电焊车间。这一技术已部分应用于某些小规格车间。

　　③自动控制焊管的焊接温度及挤压辐射压力。

　　根据检测到的焊缝温度对焊机的输出功率进行自动控制。温控与挤出料压力控制相结合，使焊接质量和钢管外径偏差达到最佳效果。

　　⑦带钢螺旋活套。

　　活套的形式多种多样，但只有螺旋式套更好，它的结构紧凑，存储量大，工作可靠，而且不会刮伤钢条，所以得到推广。中、小规格焊管机可用立式，大规格焊管机可采用卧式。

　　③钢管在线快速切断装置。

　　采用计算机辅助，直流电动机控制系统和相应的液压、气功随动系统组成的控制系统，使切断误差≤±8mm。可以切割样品，切除带钢对焊区，动态调节钢管的切断长度，实现最佳的定尺切断等。

　　UOE大直径直缝焊管件。

　　国外70年代建成的9台机组，最大压机容量是600MN，钢管的最大直径是1628mm，最大壁厚38.1mm。为了得到高质量、高机械性能的原料，该制管设备应该与宽板机组同时存在。

　　⑦少机架连轧（Mini-MPM）机组。

　　近来，国外已提出的限制连轧管机组型号，包括4~5个轧管机构，通过穿孔可以获得较大的扩展系数，从而降低连轧管机组的变形量。这跟法国上世纪80年代早期提出的NeuvallR类似，虽然还没有投入使用，但是也没有任何技术风险。

　　混合式张力减径机。

　　张力减径机传动系统是由两个独立的传动系统组成。部分在进口侧设置双电机差动传动p出口端的机架，有些机架是直流电机单独驱动的，这样就能兼备两种传功系统的优点，目前还没有正式投入生产。

　　关于发展我国钢管生产工艺的建议。

　　近年来国外发展起来的钢管生产技术也在国内引进和发展。为了使我国钢管产品在品种、质量上满足各行业技术进步的要求，具有市场竞争力，就很有必要把我国装备水平提高一步，用新工艺、新设备对旧机组进行改造，建设国际上第一批新型轧机。

　　①国外中小型自动轧管机组已逐步淘汰，大型机应进行改造。

　　考虑到我国的特殊情况，可以在原有的基础上对大型轧管机组进行改造，用单孔轧管机代替多孔轧管机，增强均整机性能，并增加必要的检测手段。对φ140mm自动轧管机进行适当的改造，使其产品质量达到国际先进水平。针对大量Φ76mm、Φ100mm机组，因其工艺、设备落后，可以将个别具备原料条件的车间改为主要生产小径普通钢管的车间，并适当扩大其规模之外，还可以将个别车间转产高、精、尖、细的高等级冷拔管，不再生产冷拔普通品种。大批量需要的重要品种应在现代车间中进行生产。

　　②中等尺寸的皮尔格轧管机可以改造为少架限动连轧管机，用来生产小直径热轧厚壁无缝钢管，既可使成都钢管厂的产品在规格上配套，也可填补冷拔管后的空白。大规格的皮尔格轧管机组可以考虑增加轧管机产品规格，以增加生产大、中径中厚壁钢管的数量。

　　③80年代初建年代初建于20世纪80年代初，生产技术发生了巨大变化。其设备和工艺水平优于其他厚壁无缝钢管厂，但与国际先进水平仍有一定差距。对全浮芯杆改为限速芯杆的可行性进行研究，如有可能，可对其进行改进，以提高产品质量；若不可行，可对轧管机、张减机调速系统进行改进或改造，使产品的尺寸精度与成材率均有明显提高。

　　④设备配置较高的电阻焊管机，采用国家提供的热工设备、探伤设备，按品种要求向国家供应带钢，推动其生产高档产品。大部分小型机组仍然以水-煤气管为主，但应配置一定数量的热镀伴设备，同时要保证热镀钢管的质量。

　　⑤要使钢管质量在市场上具有竞争力，达到国外主要钢管制造商的实物质量水平，除具有先进的技术和设备外，还要有高质量的原料、良好的操作水平和管理水平。可以开发出适合不同品种要求的钢种。钢制钢管厂应有自己的固定原料。调坯轧材无益品种、质量和效益。管生产要专业化、集中、小型化、分散结构，难以实现品种开发、质量改进、效益增长、技术进步。

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