第一篇：螺旋焊管機組工藝

螺旋焊管機組工藝

作者：螺旋焊管設(shè)備編輯部

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發(fā)布時間：2010-09-07

螺旋焊管：是將低碳碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼帶按一定的螺旋線的角度（叫成型角）卷成管坯，然后將管縫焊接起來制成，它可以用較窄的帶鋼生產(chǎn)大直徑的鋼管。螺旋焊管主要用于石油、天然氣的輸送管線，其規(guī)格用外徑*壁厚表示。螺旋焊管有單面焊的和雙面焊的，焊管應(yīng)保證水壓試驗、焊縫的抗拉強度和冷彎性能要符合規(guī)定。

螺旋焊管工藝流程 ：

開卷——上卷——校平——對接焊——銑邊——成型——內(nèi)焊——外焊——切管——破口——后續(xù)焊——水壓試驗

螺旋焊管質(zhì)量檢驗工藝如下：

原材料檢驗——校平檢驗——對接焊檢驗——成型檢驗——內(nèi)焊檢驗——外焊檢驗——切管檢驗——超聲波檢驗——坡口檢驗

——外形尺寸檢驗——X射線檢驗——水壓試驗——最終檢驗

為保證產(chǎn)品質(zhì)量，我們制定了完善的質(zhì)量計劃，現(xiàn)場工作程序及檢驗、試驗計劃。針對以上要求，我們著重抓好以下二方面的工作：

·嚴(yán)格打砂工作程序以保證除銹質(zhì)量，并在1小時內(nèi)完成內(nèi)外底漆的噴涂，這是保證防腐質(zhì)量的根本。

·在制定防腐工藝時我們特別要求玻璃絲布首先浸透環(huán)氧煤瀝青涂劑，半機械滾纏，并對玻璃絲布由人工用滾筒推平的方法操

作，以保證外涂層的均勻細密。

·內(nèi)外防腐的管子，放在露天堆場達4個月檢驗，內(nèi)涂層沒有黃色麻點等不良現(xiàn)象，外防腐層電火花試驗仍可達10千伏的要求

相關(guān)閱讀：螺旋焊管機組、直縫焊管機組、螺旋焊管設(shè)備、縱橫剪生產(chǎn)線

第二篇：最新螺旋焊管焊接技術(shù)

最新螺旋焊管焊接技術(shù)

從焊接技術(shù)而言，螺旋焊管與直縫鋼管的焊接辦法共同，但直縫焊管不可避免地會有許多的丁字焊縫，因而存在焊接缺點的機率也大大提高，并且丁字焊縫處的焊接剩余應(yīng)力較大，焊縫金屬往往處于三向應(yīng)力狀況，增加了發(fā)作裂紋的可能性。

并且，依據(jù)埋弧焊的技術(shù)規(guī)則，每條焊縫均應(yīng)有引弧處和熄弧處，但每根直縫焊管在焊接環(huán)縫時，無法到達該條件，由此在熄弧處可能有較多的焊接缺點。

螺旋焊管管子在接受內(nèi)壓時，通常在管壁上發(fā)作兩種首要應(yīng)力，即徑向應(yīng)力δY和軸向應(yīng)力δX。

焊縫處組成應(yīng)力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2，其間，α為螺旋焊管焊縫的螺旋角。螺旋焊管焊縫的螺旋角通常為50-75度，因而螺旋焊縫處組成應(yīng)力是直縫焊管主應(yīng)力的60-85%。在一樣工作壓力下，同一管徑的螺旋焊管比直縫焊管壁厚可減小。

依據(jù)以上特色可知：

A螺旋焊管發(fā)作爆炸時，因為焊縫所受正應(yīng)力與組成應(yīng)力比較小，爆炸口通常不會起源于螺旋焊縫處，其安全性比直縫焊管高。

B.當(dāng)螺旋焊縫鄰近存在與之相平行的缺點時，因為螺旋焊縫受力較小，故其拓展的危險性不如直焊縫大。

C.因為徑向應(yīng)力是存在于鋼管上的最大應(yīng)力，所以焊縫處于筆直應(yīng)力這一方向時接受最大載荷。即直縫接受的載荷最大，環(huán)向焊縫接受的載荷最小，螺旋縫介于二者之間。

第三篇：2012《焊管》卷首語

卷 首 語

時光如白駒過隙，轉(zhuǎn)瞬即逝，不知不覺中，2011年已悄悄離我們而去。

2011年是我國國民經(jīng)濟發(fā)展“十二五”開局之年，對于鋼鐵市場及焊管行業(yè)來說，這一年市場環(huán)境復(fù)雜多變，既有諸多挑戰(zhàn)，也存在無限機遇?！逗腹堋纷鳛樾袠I(yè)的技術(shù)信息媒體，在各級領(lǐng)導(dǎo)、編委幫助支持下，積極主動與中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、中國金屬學(xué)會焊管學(xué)術(shù)委員會以及各地方焊管行業(yè)協(xié)會的領(lǐng)導(dǎo)及專家進行了頻繁廣泛的溝通和交流，及時了解國內(nèi)外制管行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和面臨的困難，聽取行業(yè)知名人士的分析和建議，并向他們主動約稿，在《焊管》雜志上發(fā)表了多篇有關(guān)國家宏觀調(diào)控方針、產(chǎn)能結(jié)構(gòu)調(diào)整等具有精辟見解的優(yōu)秀論文，為我國焊管行業(yè)發(fā)展明辨方向、制定對策提供了有效的幫助。

這一年,《焊管》走過了成長的第33個年頭，在成長的道路上又邁出了堅實的一步。《焊管》圓滿完成了全年12期期刊的出版和發(fā)行，并于第2期成功出版了《中國金屬學(xué)會軋鋼分會焊管學(xué)術(shù)委員會2010年會論文集》。同時，還為60余家產(chǎn)品及設(shè)備制造企業(yè)提供了一個廣闊的、自我展示的舞臺。8月下旬，在塞上名城銀川，《焊管》期刊社舉辦了第三屆全國焊管技術(shù)交流會，來自全國70余家焊管生產(chǎn)及設(shè)備制造企業(yè)的100多位代表出席了此次會議。此次會議為全國焊管行業(yè)的有識之士提供了一個廣泛溝通和交流的平臺，得到了行業(yè)從業(yè)人員的一致好評。

回顧2011，《焊管》所報道的新材料、新技術(shù)、新成果等信息對我國焊管行業(yè)的技術(shù)進步起到了積極的推動作用，為我國焊管工業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展做出了貢獻。

新年新氣象，隨著2012年的到來，《焊管》的全面改版將會以全新的面貌面對廣大讀者，同時，《焊管》將繼續(xù)加大約稿力度，不斷提高論文的學(xué)術(shù)水平和編校質(zhì)量，把更具價值的精品期刊呈現(xiàn)給大家。

我們相信，未來伴隨我們一同成長的將是一個由所有焊管行業(yè)從業(yè)人員和焊管企業(yè)共同搭建的更大舞臺。有你，有我，中國焊管行業(yè)的明天將會不同；有你們，有我們，中國焊管行業(yè)的明天將會不同。每一個焊管行業(yè)的有識之士都應(yīng)該有責(zé)任，有信心去秉承使命，推進我國焊管工業(yè)的進步，促使早日完成我國成為世界焊管強國的偉大目標(biāo)。

為這一目標(biāo)，《焊管》仍在努力……

第四篇：2015工作總結(jié)(焊裝工藝)

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金龍聯(lián)合汽車工業(yè)（蘇州）有限公司

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2015試制車間總結(jié)報告

報 告 人： 劉飛 入司日期： 2014.07.15 所在部門：技術(shù)中心—試制部 工作崗位： 焊裝工藝 報告時間： 2015.12.08 第一部分 2015年工作情況

1、任務(wù)完成情況

? 樣車投入前準(zhǔn)備工作：熟悉車輛配置、了解車輛用途、了解樣車變化點等，然后根據(jù)樣車基本情況做前期準(zhǔn)備工作（圖紙核查，通知單圖紙打印下發(fā)及消化，樣車變化點及大件物料識別及控制計劃，提醒項錄入，樣車成本核算表等），前期準(zhǔn)備工作質(zhì)量和及時率比去年都有所提高；

? 樣車投入過程跟蹤：前期對于處理問題的流程不是很熟悉，只能處理些小問題；通過師傅的指導(dǎo)和自我學(xué)習(xí)，現(xiàn)在已經(jīng)可以處理些復(fù)雜的問題；截止到2015/12/03，現(xiàn)場問題共錄入系統(tǒng)234條，處理問題效率比去年提高很多；

? 樣車完成后：需要編制樣車交付文檔、樣車總體工藝方案和樣車成本核算統(tǒng)計{樣車成本核算焊裝總共做了

1臺車，前期

5臺車（15DJ3000115DTP005415DF5000215DLS000115BAD0103）是我做的，后續(xù)車輛由新來大學(xué)生做，但是審核還是由我來做}；通過學(xué)習(xí)，目前編制報告的質(zhì)量和效率都有很大的提高；

? 通知單核查：每天按時核查車間未入庫車輛，并及時下發(fā)，通知單發(fā)放的及時率有所提高；

? 車間考勤：主要負(fù)責(zé)部門日常請假、外出、刷卡異常單的維護和月底考勤異常匯總。從今年6月份至今，沒有出現(xiàn)異常，車間員工關(guān)于考勤和工資的疑問能及時處理，讓他們能安心工作；

? 臨時任務(wù)：培訓(xùn)專員安排的培訓(xùn)任務(wù)（焊裝員工CAD簡單操作技能培訓(xùn)和總拼作業(yè)指

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導(dǎo)書培訓(xùn)），按時完成并檢測學(xué)習(xí)情況；準(zhǔn)時參加車間組織的培訓(xùn)，并及時認(rèn)真地完成作業(yè)（PROE培訓(xùn)，績效培訓(xùn)等）；以及領(lǐng)導(dǎo)安排的其他臨時任務(wù)，亦及時完成。

2、不足之處

? 提醒項錄入的質(zhì)量和數(shù)量都有待提高，投車前要仔細消化圖紙和通知單； ? 提前發(fā)現(xiàn)問題占比太少，這方面還需提高，要多總結(jié)，積累工作經(jīng)驗； ? 對員工技能培訓(xùn)不夠，還需加強培訓(xùn)力度；

? 通知單前期發(fā)放不夠規(guī)范，發(fā)放日期沒有填寫，且存在晚發(fā)、漏發(fā)各一次的情況，以后要加強核查力度并完善發(fā)放簽收單；

? 采購、領(lǐng)料方面的流程不是很熟悉，這方面還需提高；

3、存在的困難和需要協(xié)調(diào)的資源

? 車輛投入較多且問題集中爆發(fā)時，會出現(xiàn)混亂（張冠李戴），分不清主次，不能有效地處理問題；

? 車身投入前需要打印很多圖紙（截止12月3號共打印13289張，平均每臺車至少要打印309張），打印圖紙需要投入很大的精力，前期其他的準(zhǔn)備工作可能會有遺漏； ? 設(shè)計下發(fā)正式通知單更改圖紙，一定要把更改的地方在圖中標(biāo)示出來，這樣方便我們核圖（有的圖紙上有很多零件，而設(shè)計只改了其中的一小部分，我們要核查很久才能找到更改的部分，有時還要和原圖比較才能發(fā)現(xiàn)），希望領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)中心說一下（畢竟現(xiàn)在有很多新員工，他們對于作圖的規(guī)范不是很了解）； ? 部門報告最好都使用統(tǒng)一模板，便于匯總者匯總，提高工作效率。

第二部分 對車間的一些建議

1、關(guān)于通知單下發(fā)的一些建議

? 分科室下發(fā)，比如焊裝只負(fù)責(zé)車身室、總裝只負(fù)責(zé)附件室和空暖室、電器只負(fù)責(zé)電氣室和新能源室、底盤負(fù)責(zé)剩余科室的（如附件室下發(fā)關(guān)于艙門的通知單，通知單仍由總裝工藝下發(fā)，提醒下焊裝工藝即可）；這樣做的好處是，職責(zé)分工明確，應(yīng)該可以很好地杜絕漏發(fā)，重發(fā)（幾個專業(yè)同時發(fā)一份通知單）的問題，還能減少每天核查通知單的數(shù)量，提高工作效率；

? 凡是車輛投入后下發(fā)和改制車的通知單，設(shè)計要發(fā)消息通知相關(guān)工藝員，這樣也可以減少漏發(fā)通知單的幾率；

? 設(shè)計在下發(fā)正式通知單時，最好在“在制車及庫存車處理方式”中，寫清楚哪些車要改？設(shè)計已經(jīng)提前通知現(xiàn)場改過的也要寫清楚，這樣能提高我們核查通知單的效率；

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2、關(guān)于團隊建設(shè)的建議

? 車間應(yīng)該多組織些團體活動，這樣不僅能提高員工的工作積極性，還能提高車間凝聚力，工作起來事半功倍；

? 技術(shù)組也應(yīng)該多組織些活動，同事之間只有工作可談，太枯燥乏味了；

? 目前車輛大多數(shù)都集中在電器調(diào)試，建議安排個有經(jīng)驗的電器工位長（把前期工作做好，能有效避免后期問題放大）。

3、關(guān)于新人培養(yǎng)的建議

? 目前的現(xiàn)狀是：臨時安排任務(wù)，隨便交代兩句怎么做，這樣怎么能保證任務(wù)完成的質(zhì)量呢！

? 有效地培養(yǎng)方式：給新人安排新任務(wù)前，要做下培訓(xùn)。比如，從下個月開始要新人做樣車交付文檔，可以在這之前抽個時間給新人統(tǒng)一培訓(xùn)下，要讓他們了解什么是交付文檔？做交付文檔的目的？交付文檔該如何做？做的過程中，需要注意哪些問題？等等，這樣做才能保證我們?nèi)蝿?wù)的完成質(zhì)量。

第三部分 2016年工作計劃

? 按車型梳理，制定各車型常見問題匯總表，將常見問題在車投入之前就給解決，避免后續(xù)問題放大化，保證生產(chǎn)進度；

? 前段工作做精做細，中期注意把控、收集異常，后期做好總結(jié)和報告（并把總結(jié)的經(jīng)驗運用到以后的車上）；

? 在焊裝空閑時間，試著學(xué)下底盤和電器方面的知識； ? Cad和PROE還需勤加練習(xí)；

? 工作方法還需優(yōu)化，要養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣。

第四部分 附錄

附：試制焊裝工藝工作流程圖

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第五篇：寶鋼ERW610焊管機組的技術(shù)先進性分析

寶鋼ERW610焊管機組的技術(shù)先進性分析

摘要:介紹了寶鋼ERW610焊管機組的建設(shè)情況及其產(chǎn)品定位;分析了世界先進ERW焊管機組的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及世界一流ERW焊管機組的技術(shù)特征,并對比分析了寶鋼ERW610焊管機組的技術(shù)特點,闡述了寶鋼ERW610焊管機組的技術(shù)先進之處。0前言

寶鋼ERW610焊管機組是按照世界上裝備最先進的焊管生產(chǎn)線的目標(biāo)來建設(shè)的,是目前世界上第1條集成型焊接、精整、管加工、焊接套管全管熱處理于一體的ERW610焊管機組,可以生產(chǎn)X42~X80鋼級的海上、陸地用管線管,P110鋼級以下的各類焊接套管以及各類結(jié)構(gòu)用圓管、方矩形管。

目前與此相似的焊管機組僅美國孤星鋼管廠(Lone Star)1家,但是該廠產(chǎn)品的最大規(guī)格為Ф406.4 mm,且不生產(chǎn)方矩形管。寶鋼ERW610焊管機組的焊接成型線從SMS Meer公司引進,大部分設(shè)備采取國內(nèi)合作制造的方式,精整、管加工、熱處理線則采用單機國內(nèi)外采購,全線自行設(shè)計總成的方式。1寶鋼ERW610焊管機組建設(shè)基本情況 1.1建設(shè)規(guī)模

該套機組年產(chǎn)Ф219.1~610 mm焊管30萬t,其中石油套管9萬t,管線用管18萬t,結(jié)構(gòu)用圓管1.5萬t,結(jié)構(gòu)用方矩形管1.5萬t。1.2產(chǎn)品大綱產(chǎn)品大綱見表1。

2寶鋼ERW610機組的產(chǎn)品定位

隨著石油工業(yè)的迅猛發(fā)展,油氣輸送用管及油氣田開采用管對各類鋼管的性能、質(zhì)量要求不斷提高。由于商業(yè)競爭日益激烈,各大石油公司必須降低采購成本以取得市場優(yōu)勢。為了滿足市場的需要,直縫高頻焊接(ERW)鋼管的生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝技術(shù)得到了快速發(fā)展,達到了一個新的高度。日本新日鐵、JFE,德國曼內(nèi)斯曼、希臘科林斯、韓國世亞等世界著名直縫焊管生產(chǎn)廠家已能生產(chǎn)陸上或海洋用X80鋼級管線管。在油田用套管生產(chǎn)方面,新日鐵已能按API標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)不經(jīng)全管熱處理的N80-I鋼級套管。新日鐵名古屋制鐵所1986年建造的Φ406 mm中口徑ERW機組,經(jīng)過數(shù)年的技術(shù)開發(fā)及設(shè)備改造,采用了世界上各類新開發(fā)的設(shè)備、技術(shù)以及自行開發(fā)的專有技術(shù),研發(fā)出T.U.F(Tough material,Uniform properties,Freefrom defects)油井管。由于此類焊接油井管具有耐酸、高強度、高韌性及高壓潰性能,可以用于地質(zhì)條件很差的氣井、深井及海洋油田中,且價格比無縫鋼管低,因此具有廣闊的使用前景。新日鐵將此類直縫焊管命名為T.U.F油井管,并形成不同于API產(chǎn)品系列的NT系列,即新日鐵T.U.F油井管系列(Nippon Steel T.U.F for OCTG),其各項性能指標(biāo)均高于API標(biāo)準(zhǔn)。NT系列產(chǎn)品為當(dāng)今世界上油井管的高端產(chǎn)品,也是新日鐵的特有產(chǎn)品。

寶鋼ERW610焊管機組的焊接成型線引進了SMS Meer公司開發(fā)的設(shè)備與技術(shù),并配置了世界上最先進的無損探傷設(shè)備、高頻焊接設(shè)備、焊縫熱處理設(shè)備,建成后將是世界上裝備最先進的中口徑直縫焊管機組。投產(chǎn)后,通過生產(chǎn)工藝技術(shù)及經(jīng)驗的積累,并經(jīng)過科研開發(fā),將生產(chǎn)X80鋼級管線管(陸上、海洋用管線管)、API標(biāo)準(zhǔn)系列N80、P110套管及各類T.U.F套管。

3世界先進ERW焊管機組技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

焊接鋼管技術(shù)的發(fā)展是伴隨著與無縫鋼管產(chǎn)品的競爭而進步的。焊接鋼管在某些領(lǐng)域中要取代無縫鋼管,關(guān)鍵在于產(chǎn)品要有高的質(zhì)量及較低的生產(chǎn)成本。焊接鋼管產(chǎn)品要保證高質(zhì)量,主要依靠3個方面的技術(shù)進步:一是鋼鐵冶煉技術(shù)的進步;二是熱軋帶鋼技術(shù)的提高;三是制管技術(shù)的提高。因此,世界上高品質(zhì)的焊接鋼管大多數(shù)是由最先進的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)的。因為大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)從鋼鐵冶煉、帶卷到焊接鋼管成品整個生產(chǎn)過程,可以較容易地實現(xiàn)質(zhì)量一貫控制,避免了某些焊管廠坯料吃“百家飯”,無法自行控制原料質(zhì)量的問題。世界著名的中口徑直縫焊接鋼管企業(yè)的工藝及產(chǎn)品鋼級比較見表2。

從表2可以看出,代表世界中口徑直縫焊管生產(chǎn)技術(shù)最高水平的廠家中,數(shù)新日鐵、JFE、曼內(nèi)斯曼最為突出。尤其是新日鐵,其產(chǎn)品不僅幾乎全面覆蓋了API允許用直縫焊管生產(chǎn)的各類鋼管,而且還能生產(chǎn)比API標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的T.U.F油井管。因此,新日鐵直縫焊管生產(chǎn)是寶鋼ERW610焊管機組在今后的焊管生產(chǎn)中要趕超的目標(biāo)。4世界一流ERW焊管機組的技術(shù)特征 4.1企業(yè)實行一貫質(zhì)量控制

焊管廠所使用的原料是本企業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)熱軋帶卷。熱軋帶卷質(zhì)量的好壞直接決定了鋼管管體的各項性能指標(biāo)。特別是在尖端產(chǎn)品的生產(chǎn)中,質(zhì)量一貫管理是具有決定性作用的因素之一。

新日鐵之所以能生產(chǎn)各類焊接鋼管,其中一個重要原因是企業(yè)實行了制管所需的“專用合金設(shè)計”,由煉鋼廠生產(chǎn)出合格的鋼坯,熱軋廠軋制出高尺寸精度、耐酸、高韌性、高壓潰性能的板卷,然后再使用這些板卷生產(chǎn)高質(zhì)量的管線管及T.U.F油井管。JFE的川崎制鐵所在建設(shè)中口徑直縫焊管廠時,其產(chǎn)品的定位是生產(chǎn)各類陸上、海洋用管線管,工廠未設(shè)管加工車間;投產(chǎn)后,曾生產(chǎn)過N80-I鋼級的套管,后因管線管及結(jié)構(gòu)管生產(chǎn)繁忙而不再承接套管合同。該廠也實行質(zhì)量一貫管理所以其管線管從產(chǎn)品的合金成分設(shè)計到質(zhì)量控制都能為制管生產(chǎn)提供有力的支持,再加上其制管技術(shù)的開發(fā),所生產(chǎn)的管線管在質(zhì)量、品種上均能滿足用戶要求。

曼內(nèi)斯曼焊管廠的原料板卷來源渠道單一,由蒂森熱軋廠供料。由于長期形成的合作關(guān)系,使其較易從源頭———熱軋板卷上控制產(chǎn)品質(zhì)量。因此,其生產(chǎn)狀況與JFE相似。科林斯與世亞則和上述3家焊管廠有所不同,他們的板卷原料從世界各國購買,原料的差異較大,造成了產(chǎn)品質(zhì)量的差異也較大,這也是他們不生產(chǎn)高端產(chǎn)品的原因之一。4.2采用銑邊機對板邊進行銑切加工

板卷的熱軋自然邊經(jīng)過銑邊機加工后,板卷寬度一致,且具有較高的尺寸精度。經(jīng)過銑邊后的板卷,其邊部光滑、潔凈,這就大大提高了焊縫的質(zhì)量。

4.3采用改進的全排輥成型技術(shù)排輥成型是由輥式成型演變而來的一種新的成型技術(shù)。排輥成型法出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代,90年代末SMS Meer公司總結(jié)了世界各國排輥成型設(shè)備所存在的問題,對設(shè)備的強度、剛度及成型方式進行了較大改進,推出了SMS Meer排輥成型設(shè)備?？屏炙箯S使用后實績很好。隨后SMS Meer公司對排輥成型區(qū)設(shè)備再作改進,形成全排輥成型技術(shù)。采用改進后的全排輥成型技術(shù)可以防止帶鋼邊緣產(chǎn)生折皺,也就是可以通過沿帶鋼軸線方向邊緣外側(cè)的軋輥群控制邊緣延伸,同時軋輥群由外側(cè)束縛帶鋼邊緣,將邊緣外側(cè)作為壓縮變形形式吸收。所以這是一種既能保持連續(xù)塑性彎曲,又能防止邊緣延伸和吸收延伸的成型技術(shù)。

4.4對管坯兩邊緣加熱采用高頻感應(yīng)加熱方式大功率高頻感應(yīng)焊系20世紀(jì)90年代末開發(fā)的技術(shù)。在此之前,ERW610焊管機組均采用高頻接觸焊。進入90年代后,海洋石油公司對海洋專用油氣管的要求越來越高,對接觸焊所引起的電火花燒痕,接觸塊的擦傷都有嚴(yán)格的規(guī)定。因此,在90年代中期以后建設(shè)的焊管廠都在尋求大功率高頻感應(yīng)焊接技術(shù)。

20世紀(jì)末科林斯廠在ERW610焊管機組中首次采用了1 800 kW高頻感應(yīng)焊技術(shù),并在世界上取得了良好的聲譽。在此之前,新日鐵名古屋1986年建設(shè)的ERW 406焊管機組,率先在同類機組中使用了高頻感應(yīng)焊(功率為1 000kW),并用此焊接設(shè)備生產(chǎn)T.U.F油井管。由此可見,在生產(chǎn)各類高端產(chǎn)品中高頻接觸焊將逐漸被高頻感應(yīng)焊所取代。20世紀(jì)建造的ERW610焊管機組均采用高頻接觸焊,如圖1(a)所示,即利用兩塊接觸片分別與管坯兩邊緣接觸,電流從一個接觸片沿V形回路流向另一個接觸片。因高頻電流產(chǎn)生集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)使V形回路,即管坯V形缺口邊緣瞬間被加熱到焊接溫度,加熱使金屬分子迅速擴散,金屬產(chǎn)生再結(jié)晶,同時被焊成鋼管。由于高頻接觸焊的電極是與管坯表面接觸的,因此,管坯在前進中的跳動及表面的不平整極易使電極與管坯表面產(chǎn)生電火花,造成管坯表面的燒損或疤痕,這在油氣專用管中是不允許的。此外,由于電極與管坯接觸,電極磨損后的粉末極易帶入焊縫,造成焊縫質(zhì)量不合格。接觸焊的優(yōu)點是熱效率高,電耗小。

20世紀(jì)末,高頻感應(yīng)技術(shù)取得了突破性的進展,大功率的高頻感應(yīng)加熱裝置開發(fā)成功。因此,在21世紀(jì)初建造的ERW610焊管機組中,大多選擇了高頻感應(yīng)加熱方式對管坯邊緣加熱。如圖1(b)所示,高頻感應(yīng)焊是將感應(yīng)線圈與管坯看成是變壓器的一次線圈與二次線圈,當(dāng)鋼管從感應(yīng)線圈中間通過,感應(yīng)線圈接通高頻電流時將產(chǎn)生高頻磁場,并在鋼管中產(chǎn)生渦流電流,密集的渦流電流經(jīng)過管坯邊緣V形回路,由于集膚效應(yīng)使兩邊緣產(chǎn)生大量的熱量而被加熱到焊接溫度,同時加壓焊合成鋼管。在感應(yīng)焊中由于感應(yīng)線圈同鋼管無任何接觸,從而避免了接觸焊帶來的各種弊端,提高了焊縫的質(zhì)量及鋼管的表面質(zhì)量。但感應(yīng)焊的電耗比接觸焊要大得多。

4.5采用PWP焊接控制技術(shù)

目前,除新日鐵之外,世界上其他著名的焊管企業(yè)均采用高頻焊機生產(chǎn)廠商提供的溫度檢測系統(tǒng),檢測焊縫區(qū)域的表面溫度,將檢測出的信息反饋到焊機的控制系統(tǒng),用來調(diào)節(jié)高頻電流的大小,控制焊縫區(qū)域的溫度。在焊管生產(chǎn)中,由于各類材質(zhì)、壁厚及焊接速度所需的焊接熱量是不同的,最佳焊接所需的熱量值的波動范圍又很窄,而開發(fā)商提供的焊接溫度控制元件僅是通過對各常規(guī)鋼種、在設(shè)定的焊接速度下進行實驗室實驗,所得出的數(shù)據(jù)經(jīng)歸納分析處理后做成控制元件提供給客戶。因此,在實際操作中,生產(chǎn)廠的操作人員要根據(jù)現(xiàn)場實際情況及經(jīng)驗,觀察焊接區(qū)的金屬熔融焊接狀態(tài),對焊機輸出的熱量進行調(diào)整。

新日鐵自行研究開發(fā)的PWP(Perfect Weld-ing Process———完美焊接工藝)焊接控制技術(shù)是當(dāng)今世界上最先進的焊接控制技術(shù),是全面歸納總結(jié)其幾十年焊管生產(chǎn)經(jīng)驗,根據(jù)各種規(guī)格、焊接速度、壁厚、鋼種所需的焊接熱量而開發(fā)出的控制系統(tǒng)。采用該焊接控制系統(tǒng),將使整個焊接狀態(tài)控制在最佳范圍內(nèi),從而達到最佳焊接質(zhì)量。4.6采用URD精成型機、擠壓焊接機及定徑機

帶有快速換輥裝置的URD(Uniform RigidityDesign———均勻剛性設(shè)計)精成型機、擠壓焊接機及定徑機均為閉式框架結(jié)構(gòu)。用寬厚板制成的機架,其剛性在水平與垂直方向上均勻一致。由于是閉式機架,故在同樣截面積下,其剛性要高于開式立柱形機架。在常規(guī)設(shè)計中,機架水平方向的剛性一般要小于垂直方向。而在四輥軋機中,為了保證水平剛性達到要求,需增加水平方向機架的橫截面面積,造成機架重量增大,增加了設(shè)計及制造的難度。

采用帶有快速換輥裝置的URD機架,由于機架是板式框架結(jié)構(gòu),其快速換輥系統(tǒng)的設(shè)計及配置都比常規(guī)設(shè)計機架容易。使用換輥小車及安裝在機架上的軋輥座鎖緊-打開系統(tǒng),就能在40 min內(nèi)完成全部的軋輥更換工作。若采用常規(guī)設(shè)計的機架,在更換軋輥時則需打開機架蓋,吊出舊軋輥,換入新軋輥,然后再裝好機架蓋,換輥時間將在4 h以上。4.7采用雙重中頻焊縫熱處理裝置

在生產(chǎn)高鋼級的油氣輸送管及石油套管時,焊縫熱處理技術(shù)至關(guān)重要。為了使焊縫的金相結(jié)構(gòu)及性能與管體一致,并使焊縫具有高韌性,焊縫須經(jīng)淬火+回火(Q+T)或淬火+正火(Q+N)方法進行熱處理。采用既能對焊縫進行正火又能對焊縫進行Q+T、Q+N的雙重中頻焊縫熱處理工藝,系20世紀(jì)90年代開發(fā)的新技術(shù)。目前,世界上僅新日鐵、JFE、科林斯及曼內(nèi)斯曼等少數(shù)企業(yè)生產(chǎn)的海洋管線管及新日鐵生產(chǎn)的T.U.F油井管的焊縫熱處理工藝采用這一技術(shù)。圖2所示為ERW焊管焊縫熱處理工藝示意。

5寶鋼ERW610焊管機組的技術(shù)特點 5.1實行質(zhì)量一貫管理體制

從鋼種的設(shè)計到原料的冶煉,板卷的軋制及焊管的生產(chǎn)全過程實行跟蹤管理。由于板卷的質(zhì)量是管體質(zhì)量的重要組成部分,實行質(zhì)量一貫管理體制,可以使產(chǎn)品質(zhì)量從源頭抓起。實行質(zhì)量一貫管理體制也為開發(fā)各類新產(chǎn)品奠定了良好的物質(zhì)及技術(shù)管理基礎(chǔ)。該機組投產(chǎn)后,經(jīng)過一段時間的技術(shù)積累即有條件自行開發(fā)X80鋼級及T.U.F油井管產(chǎn)品。

5.2采用帶鋼邊部探傷+全板探傷技術(shù) 為了滿足海洋用管線管的采購技術(shù)要求,從原料準(zhǔn)備區(qū)就開始實行嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控。超聲波帶鋼邊部探傷+全板探傷工藝,可以實時記錄帶鋼的分層缺陷并進行料流跟蹤。對邊探或全板探發(fā)現(xiàn)的缺陷,在出廠前的管端探傷及全管體探傷設(shè)備上進行復(fù)檢并作出最終的判斷。在ERW610焊管機組中,全面采用帶鋼邊探傷+全板探傷工藝目前僅寶鋼1家。科林斯廠正計劃改造,增加帶鋼超聲波探傷設(shè)備。新日鐵及JFE均采用帶鋼邊部超聲波探傷+全管體探傷方式。5.3采用銑邊機對帶鋼邊緣進行銑削加工

20世紀(jì)90年代之前制造的焊管機組,均采用刨邊機對帶鋼邊緣進行加工。進入90年代以后,對高鋼級焊管要求越來越高,刨邊機加工的板邊邊緣已不能滿足焊接發(fā)展的要求。因此,新建的企業(yè)都采用銑邊機,而采用刨邊機的生產(chǎn)廠如新日鐵、JFE、曼內(nèi)斯曼都進行了技術(shù)改造,采用銑邊機代替刨邊機。5.4采用新型排輥技術(shù)及URD機

架寶鋼所購買的排輥成型設(shè)備是由SMS Meer改進后的全排輥成型設(shè)備,它增強了設(shè)備的強度和剛度,改進了成型方式,在生產(chǎn)薄壁鋼管及高鋼級厚壁鋼管時可獲得良好的產(chǎn)品質(zhì)量。采用URD機架的精成型機、擠壓焊接機和定徑機,均為SMS Meer公司的專利產(chǎn)品,是目前世界上最先進的精成型段設(shè)備,其強度、剛度、快速換輥及調(diào)整性能均優(yōu)于其他同類設(shè)備。2004年SMS Meer公司根據(jù)此類設(shè)備的使用狀況又作了較大改進,在精成型機各機架之間再加入一段小型排輥,以保證在生產(chǎn)薄壁鋼管時的產(chǎn)品質(zhì)量。5.5采用大功率高頻感應(yīng)焊

寶鋼ERW610焊管機組吸取了世界同類機組的發(fā)展經(jīng)驗,結(jié)合當(dāng)前世界先進的高頻感應(yīng)技術(shù)的發(fā)展,采用了高頻感應(yīng)焊接技術(shù),是世界上第3套采用此技術(shù)的焊管機組。所用高頻感應(yīng)焊設(shè)備的功率為1 800 kW,可生產(chǎn)壁厚達20 mm的中口徑管。

5.6采用焊縫雙重?zé)崽幚硌b置寶鋼采用了既可對焊縫實行正火(N)又可對其進行淬火+正火(Q+N)及淬火+回火(Q+T)熱處理的雙重?zé)崽幚硌b置,每套中頻感應(yīng)裝置的功率為2 400 kW。第1套加熱裝置將焊縫加熱至淬火溫度,在2套加熱裝置之間的快速水冷區(qū),噴注乳化液對焊縫進行快速冷卻,然后在第2套加熱裝置中再加熱以達到回火或正火目的。

5.7采用計算機跟蹤技術(shù)寶鋼采用了計算機技術(shù)進行料流跟蹤,對產(chǎn)品質(zhì)量逐根跟蹤。目前世界上采用該技術(shù)的僅有新日鐵及JFE。

5.8按API及DNV標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)海洋管線管寶鋼按API及DNV標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)海洋管線管,并配置各類無損探傷設(shè)備及力學(xué)性能檢測設(shè)備。6結(jié)論

(1)寶鋼擁有先進的鋼鐵冶煉技術(shù)和熱軋帶鋼技術(shù),能實現(xiàn)從冶煉到焊接鋼管成品整個生產(chǎn)過程的質(zhì)量一貫控制,具備躋身世界一流焊管企業(yè)的必要條件。

(2)寶鋼ERW610焊管機組采用了世界上最先進的工藝設(shè)備,為焊管產(chǎn)品開發(fā)、工藝技術(shù)的研究與發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

(3)通過工藝生產(chǎn)技術(shù)及經(jīng)驗的積累并經(jīng)過科研開發(fā),完全有能力生產(chǎn)X80及以上鋼級的管線管,N80、C90、C95、P110鋼級套管及各類T.U.F油井管。寶鋼ERW610焊管機組的技術(shù)先進性分析

摘要:介紹了寶鋼ERW610焊管機組的建設(shè)情況及其產(chǎn)品定位;分析了世界先進ERW焊管機組的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及世界一流ERW焊管機組的技術(shù)特征,并對比分析了寶鋼ERW610焊管機組的技術(shù)特點,闡述了寶鋼ERW610焊管機組的技術(shù)先進之處。0前言

寶鋼ERW610焊管機組是按照世界上裝備最先進的焊管生產(chǎn)線的目標(biāo)來建設(shè)的,是目前世界上第1條集成型焊接、精整、管加工、焊接套管全管熱處理于一體的ERW610焊管機組,可以生產(chǎn)X42~X80鋼級的海上、陸地用管線管,P110鋼級以下的各類焊接套管以及各類結(jié)構(gòu)用圓管、方矩形管。

目前與此相似的焊管機組僅美國孤星鋼管廠(Lone Star)1家,但是該廠產(chǎn)品的最大規(guī)格為Ф406.4 mm,且不生產(chǎn)方矩形管。寶鋼ERW610焊管機組的焊接成型線從SMS Meer公司引進,大部分設(shè)備采取國內(nèi)合作制造的方式,精整、管加工、熱處理線則采用單機國內(nèi)外采購,全線自行設(shè)計總成的方式。1寶鋼ERW610焊管機組建設(shè)基本情況 1.1建設(shè)規(guī)模

該套機組年產(chǎn)Ф219.1~610 mm焊管30萬t,其中石油套管9萬t,管線用管18萬t,結(jié)構(gòu)用圓管1.5萬t,結(jié)構(gòu)用方矩形管1.5萬t。1.2產(chǎn)品大綱產(chǎn)品大綱見表1。2寶鋼ERW610機組的產(chǎn)品定位

隨著石油工業(yè)的迅猛發(fā)展,油氣輸送用管及油氣田開采用管對各類鋼管的性能、質(zhì)量要求不斷提高。由于商業(yè)競爭日益激烈,各大石油公司必須降低采購成本以取得市場優(yōu)勢。為了滿足市場的需要,直縫高頻焊接(ERW)鋼管的生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝技術(shù)得到了快速發(fā)展,達到了一個新的高度。日本新日鐵、JFE,德國曼內(nèi)斯曼、希臘科林斯、韓國世亞等世界著名直縫焊管生產(chǎn)廠家已能生產(chǎn)陸上或海洋用X80鋼級管線管。在油田用套管生產(chǎn)方面,新日鐵已能按API標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)不經(jīng)全管熱處理的N80-I鋼級套管。新日鐵名古屋制鐵所1986年建造的Φ406 mm中口徑ERW機組,經(jīng)過數(shù)年的技術(shù)開發(fā)及設(shè)備改造,采用了世界上各類新開發(fā)的設(shè)備、技術(shù)以及自行開發(fā)的專有技術(shù),研發(fā)出T.U.F(Tough material,Uniform properties,Freefrom defects)油井管。由于此類焊接油井管具有耐酸、高強度、高韌性及高壓潰性能,可以用于地質(zhì)條件很差的氣井、深井及海洋油田中,且價格比無縫鋼管低,因此具有廣闊的使用前景。新日鐵將此類直縫焊管命名為T.U.F油井管,并形成不同于API產(chǎn)品系列的NT系列,即新日鐵T.U.F油井管系列(Nippon Steel T.U.F for OCTG),其各項性能指標(biāo)均高于API標(biāo)準(zhǔn)。NT系列產(chǎn)品為當(dāng)今世界上油井管的高端產(chǎn)品,也是新日鐵的特有產(chǎn)品。

寶鋼ERW610焊管機組的焊接成型線引進了SMS Meer公司開發(fā)的設(shè)備與技術(shù),并配置了世界上最先進的無損探傷設(shè)備、高頻焊接設(shè)備、焊縫熱處理設(shè)備,建成后將是世界上裝備最先進的中口徑直縫焊管機組。投產(chǎn)后,通過生產(chǎn)工藝技術(shù)及經(jīng)驗的積累,并經(jīng)過科研開發(fā),將生產(chǎn)X80鋼級管線管(陸上、海洋用管線管)、API標(biāo)準(zhǔn)系列N80、P110套管及各類T.U.F套管。

3世界先進ERW焊管機組技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

焊接鋼管技術(shù)的發(fā)展是伴隨著與無縫鋼管產(chǎn)品的競爭而進步的。焊接鋼管在某些領(lǐng)域中要取代無縫鋼管,關(guān)鍵在于產(chǎn)品要有高的質(zhì)量及較低的生產(chǎn)成本。焊接鋼管產(chǎn)品要保證高質(zhì)量,主要依靠3個方面的技術(shù)進步:一是鋼鐵冶煉技術(shù)的進步;二是熱軋帶鋼技術(shù)的提高;三是制管技術(shù)的提高。因此,世界上高品質(zhì)的焊接鋼管大多數(shù)是由最先進的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)的。因為大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)從鋼鐵冶煉、帶卷到焊接鋼管成品整個生產(chǎn)過程,可以較容易地實現(xiàn)質(zhì)量一貫控制,避免了某些焊管廠坯料吃“百家飯”,無法自行控制原料質(zhì)量的問題。世界著名的中口徑直縫焊接鋼管企業(yè)的工藝及產(chǎn)品鋼級比較見表2。

從表2可以看出,代表世界中口徑直縫焊管生產(chǎn)技術(shù)最高水平的廠家中,數(shù)新日鐵、JFE、曼內(nèi)斯曼最為突出。尤其是新日鐵,其產(chǎn)品不僅幾乎全面覆蓋了API允許用直縫焊管生產(chǎn)的各類鋼管,而且還能生產(chǎn)比API標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的T.U.F油井管。因此,新日鐵直縫焊管生產(chǎn)是寶鋼ERW610焊管機組在今后的焊管生產(chǎn)中要趕超的目標(biāo)。4世界一流ERW焊管機組的技術(shù)特征 4.1企業(yè)實行一貫質(zhì)量控制

焊管廠所使用的原料是本企業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)熱軋帶卷。熱軋帶卷質(zhì)量的好壞直接決定了鋼管管體的各項性能指標(biāo)。特別是在尖端產(chǎn)品的生產(chǎn)中,質(zhì)量一貫管理是具有決定性作用的因素之一。新日鐵之所以能生產(chǎn)各類焊接鋼管,其中一個重要原因是企業(yè)實行了制管所需的“專用合金設(shè)計”,由煉鋼廠生產(chǎn)出合格的鋼坯,熱軋廠軋制出高尺寸精度、耐酸、高韌性、高壓潰性能的板卷,然后再使用這些板卷生產(chǎn)高質(zhì)量的管線管及T.U.F油井管。JFE的川崎制鐵所在建設(shè)中口徑直縫焊管廠時,其產(chǎn)品的定位是生產(chǎn)各類陸上、海洋用管線管,工廠未設(shè)管加工車間;投產(chǎn)后,曾生產(chǎn)過N80-I鋼級的套管,后因管線管及結(jié)構(gòu)管生產(chǎn)繁忙而不再承接套管合同。該廠也實行質(zhì)量一貫管理所以其管線管從產(chǎn)品的合金成分設(shè)計到質(zhì)量控制都能為制管生產(chǎn)提供有力的支持,再加上其制管技術(shù)的開發(fā),所生產(chǎn)的管線管在質(zhì)量、品種上均能滿足用戶要求。

曼內(nèi)斯曼焊管廠的原料板卷來源渠道單一,由蒂森熱軋廠供料。由于長期形成的合作關(guān)系,使其較易從源頭———熱軋板卷上控制產(chǎn)品質(zhì)量。因此,其生產(chǎn)狀況與JFE相似。

科林斯與世亞則和上述3家焊管廠有所不同,他們的板卷原料從世界各國購買,原料的差異較大,造成了產(chǎn)品質(zhì)量的差異也較大,這也是他們不生產(chǎn)高端產(chǎn)品的原因之一。4.2采用銑邊機對板邊進行銑切加工

板卷的熱軋自然邊經(jīng)過銑邊機加工后,板卷寬度一致,且具有較高的尺寸精度。經(jīng)過銑邊后的板卷,其邊部光滑、潔凈,這就大大提高了焊縫的質(zhì)量。

4.3采用改進的全排輥成型技術(shù)排輥成型是由輥式成型演變而來的一種新的成型技術(shù)。排輥成型法出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代,90年代末SMS Meer公司總結(jié)了世界各國排輥成型設(shè)備所存在的問題,對設(shè)備的強度、剛度及成型方式進行了較大改進,推出了SMS Meer排輥成型設(shè)備?？屏炙箯S使用后實績很好。隨后SMS Meer公司對排輥成型區(qū)設(shè)備再作改進,形成全排輥成型技術(shù)。采用改進后的全排輥成型技術(shù)可以防止帶鋼邊緣產(chǎn)生折皺,也就是可以通過沿帶鋼軸線方向邊緣外側(cè)的軋輥群控制邊緣延伸,同時軋輥群由外側(cè)束縛帶鋼邊緣,將邊緣外側(cè)作為壓縮變形形式吸收。所以這是一種既能保持連續(xù)塑性彎曲,又能防止邊緣延伸和吸收延伸的成型技術(shù)。

4.4對管坯兩邊緣加熱采用高頻感應(yīng)加熱方式大功率高頻感應(yīng)焊系20世紀(jì)90年代末開發(fā)的技術(shù)。在此之前,ERW610焊管機組均采用高頻接觸焊。進入90年代后,海洋石油公司對海洋專用油氣管的要求越來越高,對接觸焊所引起的電火花燒痕,接觸塊的擦傷都有嚴(yán)格的規(guī)定。因此,在90年代中期以后建設(shè)的焊管廠都在尋求大功率高頻感應(yīng)焊接技術(shù)。

20世紀(jì)末科林斯廠在ERW610焊管機組中首次采用了1 800 kW高頻感應(yīng)焊技術(shù),并在世界上取得了良好的聲譽。在此之前,新日鐵名古屋1986年建設(shè)的ERW 406焊管機組,率先在同類機組中使用了高頻感應(yīng)焊(功率為1 000kW),并用此焊接設(shè)備生產(chǎn)T.U.F油井管。由此可見,在生產(chǎn)各類高端產(chǎn)品中高頻接觸焊將逐漸被高頻感應(yīng)焊所取代。20世紀(jì)建造的ERW610焊管機組均采用高頻接觸焊,如圖1(a)所示,即利用兩塊接觸片分別與管坯兩邊緣接觸,電流從一個接觸片沿V形回路流向另一個接觸片。因高頻電流產(chǎn)生集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)使V形回路,即管坯V形缺口邊緣瞬間被加熱到焊接溫度,加熱使金屬分子迅速擴散,金屬產(chǎn)生再結(jié)晶,同時被焊成鋼管。由于高頻接觸焊的電極是與管坯表面接觸的,因此,管坯在前進中的跳動及表面的不平整極易使電極與管坯表面產(chǎn)生電火花,造成管坯表面的燒損或疤痕,這在油氣專用管中是不允許的。此外,由于電極與管坯接觸,電極磨損后的粉末極易帶入焊縫,造成焊縫質(zhì)量不合格。接觸焊的優(yōu)點是熱效率高,電耗小。

20世紀(jì)末,高頻感應(yīng)技術(shù)取得了突破性的進展,大功率的高頻感應(yīng)加熱裝置開發(fā)成功。因此,在21世紀(jì)初建造的ERW610焊管機組中,大多選擇了高頻感應(yīng)加熱方式對管坯邊緣加熱。如圖1(b)所示,高頻感應(yīng)焊是將感應(yīng)線圈與管坯看成是變壓器的一次線圈與二次線圈,當(dāng)鋼管從感應(yīng)線圈中間通過,感應(yīng)線圈接通高頻電流時將產(chǎn)生高頻磁場,并在鋼管中產(chǎn)生渦流電流,密集的渦流電流經(jīng)過管坯邊緣V形回路,由于集膚效應(yīng)使兩邊緣產(chǎn)生大量的熱量而被加熱到焊接溫度,同時加壓焊合成鋼管。在感應(yīng)焊中由于感應(yīng)線圈同鋼管無任何接觸,從而避免了接觸焊帶來的各種弊端,提高了焊縫的質(zhì)量及鋼管的表面質(zhì)量。但感應(yīng)焊的電耗比接觸焊要大得多。4.5采用PWP焊接控制技術(shù)

目前,除新日鐵之外,世界上其他著名的焊管企業(yè)均采用高頻焊機生產(chǎn)廠商提供的溫度檢測系統(tǒng),檢測焊縫區(qū)域的表面溫度,將檢測出的信息反饋到焊機的控制系統(tǒng),用來調(diào)節(jié)高頻電流的大小,控制焊縫區(qū)域的溫度。在焊管生產(chǎn)中,由于各類材質(zhì)、壁厚及焊接速度所需的焊接熱量是不同的,最佳焊接所需的熱量值的波動范圍又很窄,而開發(fā)商提供的焊接溫度控制元件僅是通過對各常規(guī)鋼種、在設(shè)定的焊接速度下進行實驗室實驗,所得出的數(shù)據(jù)經(jīng)歸納分析處理后做成控制元件提供給客戶。因此,在實際操作中,生產(chǎn)廠的操作人員要根據(jù)現(xiàn)場實際情況及經(jīng)驗,觀察焊接區(qū)的金屬熔融焊接狀態(tài),對焊機輸出的熱量進行調(diào)整。

新日鐵自行研究開發(fā)的PWP(Perfect Weld-ing Process———完美焊接工藝)焊接控制技術(shù)是當(dāng)今世界上最先進的焊接控制技術(shù),是全面歸納總結(jié)其幾十年焊管生產(chǎn)經(jīng)驗,根據(jù)各種規(guī)格、焊接速度、壁厚、鋼種所需的焊接熱量而開發(fā)出的控制系統(tǒng)。采用該焊接控制系統(tǒng),將使整個焊接狀態(tài)控制在最佳范圍內(nèi),從而達到最佳焊接質(zhì)量。4.6采用URD精成型機、擠壓焊接機及定徑機 帶有快速換輥裝置的URD(Uniform RigidityDesign———均勻剛性設(shè)計)精成型機、擠壓焊接機及定徑機均為閉式框架結(jié)構(gòu)。用寬厚板制成的機架,其剛性在水平與垂直方向上均勻一致。由于是閉式機架,故在同樣截面積下,其剛性要高于開式立柱形機架。

在常規(guī)設(shè)計中,機架水平方向的剛性一般要小于垂直方向。而在四輥軋機中,為了保證水平剛性達到要求,需增加水平方向機架的橫截面面積,造成機架重量增大,增加了設(shè)計及制造的難度。

采用帶有快速換輥裝置的URD機架,由于機架是板式框架結(jié)構(gòu),其快速換輥系統(tǒng)的設(shè)計及配置都比常規(guī)設(shè)計機架容易。使用換輥小車及安裝在機架上的軋輥座鎖緊-打開系統(tǒng),就能在40 min內(nèi)完成全部的軋輥更換工作。若采用常規(guī)設(shè)計的機架,在更換軋輥時則需打開機架蓋,吊出舊軋輥,換入新軋輥,然后再裝好機架蓋,換輥時間將在4 h以上。4.7采用雙重中頻焊縫熱處理裝置

在生產(chǎn)高鋼級的油氣輸送管及石油套管時,焊縫熱處理技術(shù)至關(guān)重要。為了使焊縫的金相結(jié)構(gòu)及性能與管體一致,并使焊縫具有高韌性,焊縫須經(jīng)淬火+回火(Q+T)或淬火+正火(Q+N)方法進行熱處理。采用既能對焊縫進行正火又能對焊縫進行Q+T、Q+N的雙重中頻焊縫熱處理工藝,系20世紀(jì)90年代開發(fā)的新技術(shù)。目前,世界上僅新日鐵、JFE、科林斯及曼內(nèi)斯曼等少數(shù)企業(yè)生產(chǎn)的海洋管線管及新日鐵生產(chǎn)的T.U.F油井管的焊縫熱處理工藝采用這一技術(shù)。圖2所示為ERW焊管焊縫熱處理工藝示意。5寶鋼ERW610焊管機組的技術(shù)特點 5.1實行質(zhì)量一貫管理體制

從鋼種的設(shè)計到原料的冶煉,板卷的軋制及焊管的生產(chǎn)全過程實行跟蹤管理。由于板卷的質(zhì)量是管體質(zhì)量的重要組成部分,實行質(zhì)量一貫管理體制,可以使產(chǎn)品質(zhì)量從源頭抓起。實行質(zhì)量一貫管理體制也為開發(fā)各類新產(chǎn)品奠定了良好的物質(zhì)及技術(shù)管理基礎(chǔ)。該機組投產(chǎn)后,經(jīng)過一段時間的技術(shù)積累即有條件自行開發(fā)X80鋼級及T.U.F油井管產(chǎn)品。

5.2采用帶鋼邊部探傷+全板探傷技術(shù)

為了滿足海洋用管線管的采購技術(shù)要求,從原料準(zhǔn)備區(qū)就開始實行嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控。超聲波帶鋼邊部探傷+全板探傷工藝,可以實時記錄帶鋼的分層缺陷并進行料流跟蹤。對邊探或全板探發(fā)現(xiàn)的缺陷,在出廠前的管端探傷及全管體探傷設(shè)備上進行復(fù)檢并作出最終的判斷。在ERW610焊管機組中,全面采用帶鋼邊探傷+全板探傷工藝目前僅寶鋼1家?？屏炙箯S正計劃改造,增加帶鋼超聲波探傷設(shè)備。新日鐵及JFE均采用帶鋼邊部超聲波探傷+全管體探傷方式。5.3采用銑邊機對帶鋼邊緣進行銑削加工

20世紀(jì)90年代之前制造的焊管機組,均采用刨邊機對帶鋼邊緣進行加工。進入90年代以后,對高鋼級焊管要求越來越高,刨邊機加工的板邊邊緣已不能滿足焊接發(fā)展的要求。因此,新建的企業(yè)都采用銑邊機,而采用刨邊機的生產(chǎn)廠如新日鐵、JFE、曼內(nèi)斯曼都進行了技術(shù)改造,采用銑邊機代替刨邊機。5.4采用新型排輥技術(shù)及URD機

架寶鋼所購買的排輥成型設(shè)備是由SMS Meer改進后的全排輥成型設(shè)備,它增強了設(shè)備的強度和剛度,改進了成型方式,在生產(chǎn)薄壁鋼管及高鋼級厚壁鋼管時可獲得良好的產(chǎn)品質(zhì)量。采用URD機架的精成型機、擠壓焊接機和定徑機,均為SMS Meer公司的專利產(chǎn)品,是目前世界上最先進的精成型段設(shè)備,其強度、剛度、快速換輥及調(diào)整性能均優(yōu)于其他同類設(shè)備。2004年SMS Meer公司根據(jù)此類設(shè)備的使用狀況又作了較大改進,在精成型機各機架之間再加入一段小型排輥,以保證在生產(chǎn)薄壁鋼管時的產(chǎn)品質(zhì)量。5.5采用大功率高頻感應(yīng)焊

寶鋼ERW610焊管機組吸取了世界同類機組的發(fā)展經(jīng)驗,結(jié)合當(dāng)前世界先進的高頻感應(yīng)技術(shù)的發(fā)展,采用了高頻感應(yīng)焊接技術(shù),是世界上第3套采用此技術(shù)的焊管機組。所用高頻感應(yīng)焊設(shè)備的功率為1 800 kW,可生產(chǎn)壁厚達20 mm的中口徑管。

5.6采用焊縫雙重?zé)崽幚硌b置寶鋼采用了既可對焊縫實行正火(N)又可對其進行淬火+正火(Q+N)及淬火+回火(Q+T)熱處理的雙重?zé)崽幚硌b置,每套中頻感應(yīng)裝置的功率為2 400 kW。第1套加熱裝置將焊縫加熱至淬火溫度,在2套加熱裝置之間的快速水冷區(qū),噴注乳化液對焊縫進行快速冷卻,然后在第2套加熱裝置中再加熱以達到回火或正火目的。

5.7采用計算機跟蹤技術(shù)寶鋼采用了計算機技術(shù)進行料流跟蹤,對產(chǎn)品質(zhì)量逐根跟蹤。目前世界上采用該技術(shù)的僅有新日鐵及JFE。

5.8按API及DNV標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)海洋管線管寶鋼按API及DNV標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)海洋管線管,并配置各類無損探傷設(shè)備及力學(xué)性能檢測設(shè)備。6結(jié)論

(1)寶鋼擁有先進的鋼鐵冶煉技術(shù)和熱軋帶鋼技術(shù),能實現(xiàn)從冶煉到焊接鋼管成品整個生產(chǎn)過程的質(zhì)量一貫控制,具備躋身世界一流焊管企業(yè)的必要條件。

(2)寶鋼ERW610焊管機組采用了世界上最先進的工藝設(shè)備,為焊管產(chǎn)品開發(fā)、工藝技術(shù)的研究與發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。(3)通過工藝生產(chǎn)技術(shù)及經(jīng)驗的積累并經(jīng)過科研開發(fā),完全有能力生產(chǎn)X80及以上鋼級的管線管,N80、C90、C95、P110鋼級套管及各類T.U.F油井管。