宝钢钢管生产工艺讲义稿.doc

钢管生产工艺讲座各位同学：本次钢管生产工艺讲座主要包括以下四部分：一、钢管生产工艺概论二、宝钢F140无缝管生产线介绍三、宝钢F610ERW焊管生产线介绍四、宝钢F1422UOE焊管生产线介绍首先介绍一下钢管生产工艺概论钢管按生产方式可分为无缝钢管和焊接钢管两类，分别采用热穿孔和钢板/带钢焊接工艺生产。 无缝管生产工艺：无缝钢管生产是以圆钢或连铸坯为原料,经加热、穿孔、连轧和张减后, 采用相应的精整设备生产的成品管.穿孔是管坯被两个同向旋转的轧辊咬入后，利用轧辊轴线与轧制线倾斜交错形成的角度，形成一个轴向力；同时利用管坯旋转产生的中心疏松，即“曼乃斯曼”效应，完成管坯穿孔过程。穿孔斜轧过程中产生的3种附加变形:周向剪切变形、纵向剪切变形、表面扭转变形 。 连轧是毛管内穿入长芯棒后，经过多机架顺序布置且相邻机架辊缝互错（二辊式辊缝互错90，三辊式互错60）的连轧机轧成钢管。连轧管时，孔型顶部的金属由于受到轧辊外压力和芯棒内压力作用而产生轴向延伸，并向圆周横向宽展 ，达到减径减壁的效果。 定减径是热轧无缝钢管生产过程中的精轧变形阶段，使所轧钢管尺寸到达标准要求的值及精度，外径是靠设定的孔型尺寸决定。根据变形量的大小是否采用张力，张力是通过前后机架的速度差产生的。焊管生产工艺： 焊接钢管的生产工艺过程是将管坯（板带钢）用各种成型方法弯卷成要求的横断面形状，然后用不同的焊接方法将焊缝焊合而获得钢管的过程。因此成型和焊接是它的两个基本工序，而不同的成型和焊接方法构成不同的焊管生产方法 。焊管主要工艺有SSAW（螺旋缝埋弧焊）、LSAW（直缝埋弧焊）和ERW（电阻焊）三种。LSAW管按其不同的成形方式又分为UOE、RBE、JCOE等。宝钢生产的是ERW焊管和UOE焊管。ERW,即：Electric Resistant Welding 中文为：电阻焊ERW生产工艺，是将带钢送入预成型和精成型机后形成园筒状管坯, 通过感应线圈或接触焊靴后，管坯中感应产生的高频感应电流或接触焊靴导入的高频电流通过带钢边缘，由带钢边缘自身电阻产生了电阻热加热熔融带钢边缘，加热熔融的带钢边缘经挤压辊挤压,由排出物形成焊缝.图2为带钢经过挤压辊时，液态金属和氧化物被挤出焊缝的情况。ERW焊接没有添加任何焊接材料，实际是一种煅焊。质量优良的焊接，熔合面不会残留任何熔融金属或氧化物。正常的高频焊接区域形貌见图3。UOE是Uing-Oing-Expanding，即弯边（C成型）U成型O成型扩径UOE生产工艺是单张板材通过弯边、 U成型和O成型后，形成有缝的荒管形状，通过预焊、内焊和外焊，焊接成钢管，焊接工艺多采用埋弧自动焊，焊接后的钢管进行扩径，以消除应力。埋弧焊的焊接过程及原理埋弧焊定义：电弧在焊剂层下燃烧以进行焊接的熔化极电弧焊方法(Submerged arc welding)优点：生产效率高、 焊缝质量好、劳动条件好缺点：难以全位置焊、对焊前装配要求高、不适宜焊接薄板短缝、 适焊材料有限各自生产工艺的特点，决定了相应工艺适宜的产品生产范围。无缝管适合生产小口径厚壁管和合金管；SSAW适合生产中大口径薄壁管；LSAW适合生产中大口径厚壁管；ERW适合生产中小口径薄壁管。目前国内焊管产品中，SSAW管使用范围较宽，而ERW管比例偏低。预期这种状况将得到市场调整，向钢管国际化市场水平靠拢。宝钢股份公司宝钢分公司钢管厂包括了无缝生产工艺和焊管生产工艺，主要由F140无缝生产线、F610ERW焊管生产线、F1422UOE焊管生产线三条主线，下面就这三条主线的生产工艺及设备情况，向各位同学做以介绍。第二部分：F140无缝生产线介绍1、概述宝钢无缝钢管140机组于1985年11月投产。主体技术装备从德国曼内斯曼-德马克公司引进，以曼内斯曼钢管公司RK2连轧管机组为样板设计，采用了狄舍尔导盘穿孔、6机架空心坯减径、8机架浮动芯棒连轧、28架三辊微张力减径等先进工艺，具有八十年代初国际先进水平。设计年产量50万吨。产品规格为外径21.3139.7mm，壁厚2.0-25mm。产品品种有油管、套管、钻杆、高压锅炉管、中低压锅炉管、商品管、输送管和冷拔管料。 在1993年达产的基础上，产量步步攀升，2002年产量达到80万吨，最高年产量达到84.5万吨，创国际同类连轧管机组最高水平。通过多年来的生产以及攻关、改造与更新，对工艺装备的持续改进和更新，连轧管机组达到同类机组国际先进水平，油井管加工和高压锅炉管精整的工艺装备达到国际领先水平。通过科研和新产品开发，钢管壁厚精度得到很大改善；开发了169孔型、189孔型和200孔型，钢管外径扩大到194mm，壁厚扩大到30mm；开发了T91高铬高压锅炉管、S135高强度高韧性石油钻杆、L80-9Cr/13Cr高铬油套管、抗H2S腐蚀系列油套管、抗H2S+CO2腐蚀系列油套管、高抗压溃套管、非开挖钻杆等一大批新产品。产品品种增加了地质钻杆、液压支架管、射孔枪管、石油裂化管、船用管、汽车半轴管、车轴管、火车转向架管、气瓶用管和非开挖钻杆等。以下为无缝主要产品种类：2、无缝生产工艺流程介绍让我们先来看一下无缝钢管生产工艺流程：管坯准备环形加热炉加热狄舍尔穿孔机穿孔6机加空心坯减径8机架浮动芯棒连轧经过再加热28架张力减径机减径冷床冷却进入中间仓库。然后按不同用途进入三条流水线生产：一条是商品管生产线；一条是锅炉管生产线；一条是油井管生产线。由于无缝管坯在穿孔过程中的应力状态比较复杂，容易产生裂纹、翘皮、内折、外折等缺陷，因此对坯料的质量要求较高。管坯在初轧厂进行表面喷丸、磁粉探伤、砂轮修磨等处理，经检验合格后才能进一步加工。根据不同钢管的定尺要求，送上料台进行切割和称重，由计算机标出切割长度以后，管坯自动地被火焰切割机切成所需要的长度，并在辊道磅上称重，然后用链式拖运机送往环形加热炉，由装料机装炉，进行管坯加热。管坯加热在环形加热炉内进行。加热炉炉底中径为35米，最大装炉量为380根管坯，炉子旋转一周，管坯被加热到1280，由出料机将管坯从炉中钳出，摔到斜砧上氧化铁皮破碎，在辊道上螺旋前进去除氧化铁皮，然后送往定心机，定心的目的是为了便于穿孔，并保证穿孔壁厚均匀。定心后的管坯送往狄舍尔穿孔机进行穿孔。狄舍尔穿孔机由一对斜配的轧辊和一对导盘组成，轧辊轴线与轧制线呈515，辊身长度670MM，轧辊直径10001150MM，最大轧制力300吨。二个狄舍尔导盘水平布置，直径16971847MM，导盘线速度高于轧件前进速度，使轧件应力状态改善，轧制速度每秒1.11.2米。轧制时，由推钢机将管坯送入轧机穿孔，等轧辊咬入管坯、主电机电流上升后，推钢机快速复位，等待下一来料。穿孔后的毛管送往6机架空心坯减径机，将毛管外径轧小，空心坯减径机的轧机互呈90交替布置，根据不同产品规格要求，由计算机控制各架的变形量和轧制速度，并保证秒流量相等。减径后的毛管送往连轧机进行连轧。连轧前先往毛管内通入芯棒，然后毛管连同芯棒一齐进入钢管连轧机轧制，轧辊孔型控制钢管外径，芯棒控制钢管内径，同时使轧件得到减径壁和延伸，这种方式叫做浮动芯棒连轧。8机架浮动芯棒轧机各架交替成90布置，可以实行无扭转轧制，质量好，精度高。轧管完毕后，放入脱棒链脱出芯棒，切除管尾。经连轧后的钢管称为荒管，荒管切尾以后由螺旋床、辊道送入再加热炉加热到980后出炉。为了保证荒管的表面质量，在它进入张力减径之前，要用高压水除鳞。张力减径就是将荒管的壁厚轧制到成品规格，同时使长度继续延伸。这是28机架张力减径机组，可以根据成品管径不同，采用不同数量的机架数。轧机进料速度每秒13米，整个机组变形率和张力控制由计算机设定，出料速度每秒2.516MM。钢管的冷却在步进式冷床上进行。光管经过220米长的斜辊道，由抛料装置送入冷床上强制冷却，再由接料臂放入台架，然后由冷锯切头尾、切定尺，最后送往中间仓库。半成品管子送到精整流水线的台架，用钢锯切去头尾后，送往辊式矫直机矫直，再进入涡流探伤机，剔出不合格产品，合格产品经分段钢锯切成定尺，还要进行检查、管端、刷毛刺、打印标记、测长、称重、打捆，最后运入成品库。高压锅炉管还需进行退火、超声波探伤和水压试验，切环状试样。半成品的油井管先在圆盘冷锯上切除管端，需要管端加厚的管子经感应圈加热，在液压加厚机上进行管端加厚，再经修磨、磁粉探伤，为满足石油钻杆的强度要求，这部分钢管要进行调质处理，进行一系列的试验和检验。 油管、套管的两端还要车丝，并经水压试验、测长、称重、打上标记后，在管端拧上保护环，外面涂上防腐层后打捆入成品库。3、无缝主要设备介绍1） 管坯切割 采用2台火焰切割机切割管坯。切割用燃料为焦炉煤气。每台切割机有4个切割咀，可同时切割四支管坯。管坯切割后长度为0.884.5m。这套切割机设有附加铁粉装置，对合金含量较高的管坯在切割时喷以铁粉助燃，这样使铁粉的氧化物生成大量易流动的液态渣，还可使铬氧化物熔化，并借助切割氧气将液态渣等从切割缝中吹掉，以保证切割过程正常进行。2） 管坯加热 采用环形炉加热管坯，环形炉的中径为35m，其炉底宽为4.5m，炉膛宽为5m，炉底放料槽数为391条，可同时加热管坯381支。全炉分为6个加热区，当加热管坯长4.5m（单支坯重850kg）、出炉根数为3.95支/min时，炉子最大加热能力为160t/h。燃料为混合煤气加重油。3） 管坯定心 采用液压热定心机定心，其目的是改善穿孔时的咬入条件和减少毛管前端的壁厚偏差（尤其是厚壁管）。4） 管坯穿孔 采用导盘式鼓形辊穿孔机穿孔，轧辊直径为F10001150mm、辊长670mm、转速为121211r/min，轧辊倾角为515；轧制节奏最快为15s/支。穿孔后毛管温度为11801260。穿孔后毛管最大长度11m,在穿孔时，为了有利于咬入和高速轧制，采用了变速轧制制度，即管坯咬入时，轧制速度较低，咬入后，电机升速进行稳定轧制，轧制终了时，为防止尾端轧卡而又减速轧制，这也就是梯形轧制制度，在轧制中最大降速可达29%。5） 空心坯（毛管）减径 为获得进连轧管机所需的毛管外径，并为消除穿孔机所造成的毛管头尾外径差和螺旋形状，采用了六机架三辊式空心坯减径机。6） 毛管连轧 采用八机架全浮动芯棒连轧管机进行毛管的连轧。连轧辊的直径最大为600mm，最小为490mm,允许轧制力为2940KN。毛管进入连轧前的温度为10001050，连轧采用的芯棒尺寸为外径F66.0141.0mm，长度为29700mm，用芯棒插入链向毛管插入芯棒，用脱棒机将荒管内的芯棒脱出。7） 荒管再加热 采用步进式再加热炉加热连轧后的荒管，炉长13m，炉宽35m，炉内加热荒管根数为46支，荒管入炉温度430845，出炉温度可到980，加热允许温差范围为10，加热燃料为混合煤气，炉子加热能力最大为160t/h。8） 高压水除鳞 再加热炉出来的荒管必须经高压水除鳞，除鳞高压水的压力为1416MPa。9）荒管的张力减径 采用28机架三辊式张力减径机将荒管减径，减径前荒管外径为F119、F152.5、F162mm三种，壁厚为3.2525mm，长度833mm。减径后光管外径为F21.3139.7mm（管接头料为F153.7mm），壁厚2.025mm，长度8.5160m。10） 光管冷却 采用多段步进式冷床冷却光管，正常冷却依靠自然通风，但当光管米重大于7kg/m时，则开动冷床下风机强制通风冷却。起始温度（光管）约85011） 光管切头尾和分段 采用1800mm冷锯，成排锯切光管，锯切头尾的长度为0.13.5m，分段锯切光管长度828m，锯切精度5mm。锯片切削速度最大130m/s。2.1 无缝钢管的无损检测鉴于无损检测在控制产品中的重要作用，钢管厂用无损检测技术来检测所有的钢管产品，特别是“双高”产品外表面或内表面存在的缺陷，例如裂缝、轧折、孔洞、划痕等和可能发生的混钢（不同材质钢管混淆在一起）以及钢管尺寸，从而确保产品使用的充分安全性和可靠性。因此，在钢管分公司的各分厂共设计有八条分别以无损检测领域（超声、涡流、漏磁、磁粉、磁性分钢等）检测设备和技术组成的生产流水线和检验线，再加上设置在其它主要生产线的超声、磁粉等设备，共有二十台大型自动或半自动在线无损检测设备。第二部分610ERW焊管生产线1、概述ERW直缝焊管厂于2005年10月建成投产。主体设备焊接成型线由德国SMS MEER等世界上最先进的直缝焊管设备制造商提供，精整、管加工、热处理线采用单机国内外采购，全线自行设计总成的方式，是当今世界上第一条集先进成型技术、大功率焊接、功能齐全的无损探伤技术、焊缝双重热处理和全管整体热处理设备、全过程的计算机料流跟踪系统于一体的中口径直缝焊管生产厂，是世界上装备最先进的焊管生产线之一。设计年产量30万吨。产品规格为外径219.1609.6毫米（8 5/824），壁厚4.020.0毫米，最大长度18.0米。产品品种有管线管、套管、结构用圆管、结构用方管和矩形管。以下为焊管主要产品种类：包括ERW产品和UOE产品。2、ERW焊管工艺流程让我们先来看一下ERW钢管生产工艺流程：钢卷验收入库钢卷出库开卷、矫平剪切对焊活套铣边板探成型、焊接焊缝在线探伤焊缝热处理空冷、水冷定径、定型飞锯按管种走向不同。 管种走向分3种，管线管、套管和结构管。 由于焊管在制管过程中比较复杂，因此对钢卷要求比较高，尤其是钢卷的边部质量要求接近苛刻。 钢卷入库前进行验收，符合要求的钢卷进入原料库，不合格的钢卷封锁待处理。钢卷上生产线后，进行开卷矫平，确保钢卷展开后带钢平直。上生产线后在剪切对焊岗位将前后钢卷连接在一起。连接在一起的带钢经扭转机架变为垂直后送入活套。经活套后扭转机架将带钢由垂直态改为水平态，而后在铣边机对带钢边部进行加工，确保带钢进入成型焊接前的边部质量和板宽符合生产要求。铣边后的带钢经板探机组后进入成型焊接机组。在成型机组，采用九十年代SMS-Meer开发的新型排辊技术对带钢进行成型。经过成型机组后的带钢在高频焊接机组处经挤压焊接成为焊管。带钢经成型焊接成为焊管后在线进行焊缝探伤，确保焊缝质量。经探伤后的焊缝在中频热处理机组进行焊缝热处理。焊缝在线热处理机组可进行焊缝双重热处理其中频感应装置的功率可达2400KW，可对焊缝实行正火、淬火和回火等多种热处理工艺，使焊缝的金相组织和力学性能与母材一致，实现焊接钢管“无缝化”。经过热处理加工后的焊管经空冷和水冷后进入定径定型机组，对焊管的外径进行处理。结构管内的方矩管也在此机组处定型。经过定径定型机组后的焊管由飞锯将连续生产的焊管分为固定长度的焊管。经飞锯据切后的焊管分为结构管、管线管和套管3条生产线路。管线管生产线：飞锯出口组批压扁取样倒棱机水压机离线焊缝探伤人工检验测长称重入成品库倒棱机对焊管的管端进行加工，水压机焊管进行水压试验，确保焊管的承压能力。焊缝离线探伤对焊缝进行最终产品放行确认。结构管生产线：飞锯出口组批压扁取样水压机离线焊缝探伤人工检验测长称重入成品库。结构管生产重，水压和离线探伤为选择使用，根据客户和标准要求进行选择是否进行水压试验和焊缝探伤。套管生产线：套管中光套管生产线同管线管生产线。车丝套管：飞锯出口组批压扁取样离线焊缝探伤入中间库管加工线管端车丝上接箍水压管端另一端车丝测长称重入原料库。 车丝套管（全管热处理的焊管）：需要全管热处理的焊管在飞锯后直接入中间库。由热加工线对这批焊管进行全管热处理和全管体探伤，而后进行管端车丝、水压测长、称重、打上标记后，在管端拧上保护环，外面涂上防腐层后打捆入成品库。主要流程的关键控制点如PPT所示：3、ERW焊管主要设备介绍3.1带钢准备段钢卷小车行走由齿轮电机驱动，提升能力50t。带钢矫平机有矫平辊（传动）7个（上3、下4），带有矫平和主传动功能。头尾剪焊机用于切断带钢头尾的舌头并由MAG焊接工艺连接单个钢卷。3.2螺旋活套活套采用螺旋结构。可储存带钢约350m。3.3采用带钢边探加全板探技术超声波带钢边探加全板探，可以实时记录带钢的分层缺陷并进行料流跟踪。对边探或全板探发现的缺陷，在出厂前的管端探伤及全管体探伤设备上进行复检并作出最终的判断。满足了海洋用管线管等高品质用户的采购技术要求。新日铁及JFE均采用带钢边部超声探伤加全管体探伤方式。3.4采用铣边机对带钢边缘进行铣削加工90年代之前制造的焊管机组，都是采用刨边机对带钢边缘进行加工。进入90年代之后，对高钢级焊管要求也越来越高，刨边机加工的板边边缘已不能满足焊接发展的要求。因此新建的企业都采用铣边机，而采用刨边机的生产厂如新日铁、JFE、，曼勒斯曼都进行了技术改造，采用铣边机代替刨边机。 采用了新型排辊技术及带有快速换辊装置的精成型机、挤压机、定径机。精成型机架(4辊式 URD 设计)线型成型段夹送辊带预成型及弯边于一体的粗成型机架挤压机架(5辊式 URD 设计)排辊成型法出现在80年代。经过了近20年的应用后，90年代末米尔总结了世界各国排辊成型设备所存在的问题，对设备的强度、刚度及成型方式进行了较大改进，推出了米尔的排辊成型设备。希腊考里茨厂使用后实绩很好。他们又根据考里茨厂实际使用状况，对排辊成型区设备再作改进，提供给宝钢。新型排辊成型增强了设备强度、刚度及改进了成型方式，以保证在生产薄壁钢管及高钢级厚壁钢管时获得良好的产品质量。均衡刚性设计的精成型机、挤压焊接机、定径机为米尔的专利产品，是世界上最先进的精成型段设备。其强度、刚度、快速换辊及调整性能均优越于其它同类产品。在2004年米尔根据此类设备的使用状况又作了较大改进，在精成型机各机架之间再加入一段小型排辊，以保证在生产薄壁钢管时的产品质量。3.5 采用大功率高频感应焊大功率高频感应焊系90年代未开发的技术。在此之前24”ERW机组均采用高频接触焊。进入90年代后，海洋石油公司对海洋专用油气管的要求越来越高，对接触焊所引起的电火花烧痕，接触块的擦伤都有严格的规定。因此，在90年代中期以后建设的焊管厂都在寻求大功率高频感应焊接技术。20世纪末考里茨厂在24”ERW机组中首先采用了1800KW高频感应焊技术，并在世界上取得了良好的声誉。在此之前，1986年建设的新日铁名古屋16”ERW机组，首先在同类机组中使用了高频感应焊（功率为1000KW），并用此焊接设备生产TUF油井管。由此可见，在生产各类高端产品中高频接触焊将逐渐被高频感应焊所取代。宝钢ERW610机组吸取了世界同类机组的发展经验，结合当前世界先进的高频感应技术的发展采用了高频感应焊接技术。这是世界上第3套采用高频感应焊技术的ERW610机组。宝钢采用的高频感应焊设备，功率为1800KW，可生产壁厚达20mm的中径管。3.6 在线焊缝探伤用于检测热影响区分层缺陷和焊缝纵向缺陷，在线焊缝内毛刺监控。3.7中频焊缝双退火单元采用焊缝双重热处理装置，其中频感应装置的功率可达2400KW，可对焊缝实行正火、淬火和回火等多种热处理工艺，使焊缝的金相组织和力学性能与母材一致，实现焊接钢管“无缝化”。3.8 采用计算机技术实行料流跟踪对产品质量进行逐根跟踪。目前在世届上采用此类技术仅新日铁及JFE。3.9按照API标准及DNV海洋管线管标准，配置各类无损探伤设备及力学性能检化验设备。4精整线主要为管端倒棱机、水压试验机、离线焊缝探伤和测长称重包装。4.1 管端倒棱机对管线管进行端部倒角。4.2水压试验机最大压力65MPa保压时间大于5S对每一根钢管进行管号识别及试压记录对每根钢管的母材和焊缝提供密实性保障。4.3 离线焊缝探伤用于检测焊缝纵横向缺陷、焊缝两侧2.5mm分层和管端母材50mm分层缺陷。5.管加工线套管加工线，对套管进行车丝、水压。5.1 水压试验机对需要进行车丝的套管进行车丝和、倒内外倒角，加工端面为管端180mm内。 对有特殊要求的套管的密封面进行精加工。5.2 管拧机 对需要管端增加丝扣的套管进行管端接箍拧接。5.3 水压试验机最大压力95MPa保压时间大于5300S保压形式：增压器连续保压对每根钢管的母材和焊缝提供密实性保障。6.热加工线对N80-1/P110需要全管热处理的焊管按要求进行对应的淬、回火工艺。淬火炉控制精度10，回火炉控制精度5热处理后配置全管体超声波探伤第四部分1422UOE生产线1、UOE概述宝山钢铁股份有限公司油气专用大口径直缝焊管工程（以下简称UOE），设计生产规模为年产5081422.4mm 的直缝埋弧焊管50万吨/年。产品规格为外径5081422.4mm，壁厚6.040.0 mm，长度为6.018.3 m。产品品种有石油天然气输送管线管、一般结构用钢管和低压流体输送管。宝钢UOE机组焊接线由德国SMS MEER公司技术总负责，主体设备从德国、瑞典等引进；精整线由中方技术集成，主要单机设备从国外引进，钢管运输系统等非标设备由国内设计和国内制造。项目目前正在进行设备安装，计划2007年11月底试生产出第一根焊管，2008年1月底建成投产。产品方案如图所示：2、UOE生产工艺介绍主要生产工艺流程如下：UOE生产线分成两个部分，其一为成型焊接线，其二为精整线。成型焊接线从钢板上料开始，到扩径机进料辊道；精整线从扩径机进料辊道开始，到成品收集。成型焊接线：生产开始时候，通过装有真空提升梁的半龙门式吊车，把钢板逐块放置在上料台架的钢板传送辊道上。钢板四角引弧板的焊接是由焊接机器人自动完成的，引弧板用于钢管内焊、外焊及预焊的起弧和收弧，使管端缺陷数最小，获得高质量的焊缝。钢板通过输送辊道被送到铣边机位置。钢板的两个纵向边连同引弧板被同时被加工成平行面。焊接坡口的精确性是获得高质量焊缝的主要前提，这可以通过仿形铣边获得。铣刀安装在摇杆上，通过仿形辊可以随动钢板的波浪度。下一加工工序是钢板预弯边，该工序对获取精确的钢管几何形状是很重要的。在钢板预弯边过程中，通过特殊模具，钢板纵向边步进式弯曲成型。钢板预弯边之后形成统一的弯曲半径，这样可以确保成品管及焊缝区达到所要求的圆度。在接下来的物流过程中，预弯板被输送到U型压机位置，对中之后，垂直压头开始起动，钢板在上、下模具之间被夹紧，然后水平压头开始起动，最后钢板被成型为U形件。U形件的后端与O成型机的后端齐平进行定位。在辊道下降后，压制过程开始。带有上模的压力梁通过快速进给液压缸带动向下运动。同时，侧部夹送辊摆出压机模具。在快速进给液压缸作用下压制过程继续进行，直到压力不再增大为止。然后主液压缸施压，最终钢管成型完成。在成型区之后，开口缝钢管被输送到钢管清洗装置，然后，钢管被传送到干燥炉。通过横向输送装置，开口缝钢管被送到两台预焊机处。在预焊机的笼式预紧装置中，钢板纵向边被挤在一起。预焊采用惰性气体保护焊工艺，作为后续埋弧焊的打底焊。预焊机之后的下一工序是预焊缝检查，在这里通过人工直接检查预焊焊缝，所发现的任何缺陷都要加以修补。随后，横移小车运输钢管到喷印装置，在这里钢管两端都要标上管号。在钢管喷印装置之后，钢管进入内焊机。一共有5台钢管内焊机，每一台都由一台横移小车上料。内焊区由5台平行工作的焊机组成，这些焊机均采用4丝埋弧焊工艺。由一台横移小车和纵向传送辊把钢管送到平行工作的4台外焊机处。外焊缝的自动焊接也是通过埋弧焊工艺完成的，采用5丝焊接。外焊过程中将先前焊成的预焊缝熔化成同质的熔融结构。外焊之后，要去除和收集熔渣。输送辊道把钢管送到引弧板切割位置，切割钢管两端的引弧板。如果需要的话，还要进行人工钢管外焊缝检查和修复。在1号超声波探伤仪位置检查焊缝是否有裂纹等缺陷。如果检测到缺陷，这根钢管需要再进行X射线探伤。X射线探伤仪采用实时模式进行工作，因而探伤结果立即就能出来，进而内焊缝或外焊缝就可以加以修复。修复后的钢管将再一次通过1 X射线探伤仪进行第二次X射线检测。如果通过超声波检测 / X射线检测没有发现任何缺陷，钢管就要传送到机械扩径机。精整线：扩径的主要目的是消除成型及焊接过程中产生的残余应力。首先钢管被送到前冲洗的位置，用乳化液将钢管内表面冲洗干净，内表面冲洗干净后钢管运到扩径机的中心线。如果钢管长度小于13.5m，一次可以完成钢管的全长扩径；如果钢管长度大于13.5m，钢管要进行两次扩径。钢管全长扩径完成后，由后冲洗装置对钢管的内/外表面进行冲洗，冲洗后的钢管送到输出辊道，在辊道上要进行人工质量检查，合格钢管由辊道送到管端焊缝磨平台架。对管端的内/外焊缝进行磨平，管端焊缝修磨长度最大为300mm。管端焊缝磨平后，钢管由横移小车及输送辊道送至钢管平端面区域。钢管平端面后进行水压试验，增压泵系统将钢管内水压加到要求压力，并按照要求的保压时间进行保压。试验压力可以通过监视器看到，在保压的过程中，操作工可检查保压情况。试验过程中的压力值在计算机中进行实时记录。当完成保压后进行卸压。水被排干净后，不合格的钢管由辊道或吊车运到废品堆场，合格钢管由横移小车及输送辊道送到焊缝前长超声波探伤工序。2#自动超声波探伤设备主要用来检查水压试验后钢管的质量，作为最终成品质量控制，分别对纵向、横向、分层和串列式缺陷检测，并根据缺陷的种类采用不同的标识进行辨别。超声波探伤有问题的钢管要由X探伤装置进行探伤确定。超声波探伤合格的钢管到X光管端拍片工序。2（3#）X光检查装置具有实时检测及拍片功能，可以对修磨的缺陷部位进行拍片，也可对焊缝全长进行实时显示检查，还可以对钢管全长进行拍片。对于管线管，要对钢管的两端进行X光拍片。管端合格的钢管被送到平端面倒棱工序，平端面倒棱的过程与水压试验前的平端面过程相同，只是在平端面完成后继续倒棱，完成平端面倒棱的钢管要对钢管管端进行磁粉探伤和分层探伤，钢管进到工厂检查和修磨台架后，在此完成钢管的尺寸测量和人工检查修磨工作。管线管需要在退磁装置上将剩磁消除或降低，达到标准要求后可以进入工厂检查台架或进入称重、测长、标记工序。用户可以对钢管进行检查或抽查。用户检查合格后，也要对钢管进行称重、测长、标记。称重、测长、标记后，需要上保护环的钢管在出厂前完成钢管上保护环工作。对于用户检查和称重、测长不合格的钢管也要运到成品堆场分选单独堆放；合格钢管由小车运到成品堆场，用吊车将钢管按照规格、钢级和批号码放整齐，钢管码放时焊缝要求在正上方12点钟的位置，等待发货。发货时采用吊车装管，汽车运输。3、UOE主要设备介绍3.1高效铣边机70年代中期以前，国外大型UOE机组的板边加工多采用刨边机完成，此后随着新式铣边机的出现，部分厂开始将刨边机改为铣边机，如英钢联的Hartlepool厂44”机组及美国钢公司Taxas厂48”机组，新建的机组则直接采用铣边机。选用双刀盘铣边机，这种铣边机的旋转刀盘直径约850 mm，在每一个刀盘上安装有54、66或96 把铣刀，在坡口加工时，刀盘高速旋转，钢板向前运动。由于工作时刀具数量较多，每个刀具的切削量少，铁屑细小，刀具寿命相应较高，从而使设备停机减少，作业率提高。为了补偿板边的波状，同时为了保证由平行板边组成良好的焊缝坡口，对铣切工具进行导向,因而可以仿形板边进行铣切。硬质合金刀具均匀分布在铣刀盘上，通过程序控制进行全自动加工。这个过程确保获得最优准备及极高质量的焊缝，确保铣切边缘清洁、无毛刺、无冷作变形以及确保形成细小且易清理的切屑。而且根据板材和板宽超差对铣切速度进行优化。与国外众多UOE 机组普遍采用的刨边机相比，具有如下优点： 切量小，节省材料费用，且铁屑细而小，便于排除及运输； 铣切速度快，能满足生产线大生产能力的要求； 可满足焊管机对带钢宽度及形状的要求。一个道次内可铣切出所要求的各种边部形状（N、Y、X 形）； 边部不会出现变形及冷硬现象（因每刀片的铣切量小，热量导入少），不会引起金属组织变化； 铣切表面光滑平整，不带毛刺。3.2先进的成型设备1）C成型机弯边机最大压力达到4000t，成型有效步长最大达到4800mm/步。为今后生产高钢级钢种预备了条件。据计算，厚度为31.8mm的X100管线钢的弯边力将达到3800t。为了避免在弯边过程中板边的任何延长，钢板在预弯边机里是采用步进式弯边的。弯边由两个下模和五个不同上模进行匹配来完成，这些模具覆盖了所有的直径范围。弯边模具的轮廓线是早就设定了的，因而对于不同材料强度、壁厚和管径，可以选择最合适的弯曲半径。弯边模具可以从控制台上进行设定。通过装在压机前后的相配的设备来完成模具的更换。2）U成型机采用M-M式U成型机，是SMS-Meer公司产品，除中心压模外，两侧还有二个侧向压辊，其压力和中心压模相同，U成型时，垂直方向最大压力达到2350t，两侧的侧向压力达到22350t，这一设计原理保证了垂直和水平压机相对于其它压机都是独立工作的，从而优化U形件的成型。3）O成型机采用SPS公司制造的72000t的O成型机，为目前世界上能力最大，最先进的O成型机。O成型时钢管的减径率可以达到0.4%，残余应力更小、应力分布更均匀，钢管圆度也好、成品质量更好。该成型机的独特之处在于压机梁是浮动的，而且进给缸和回程缸均为柱塞缸。这有助于减少液压缸数量和减少维护量。3.3高速预焊机目前，世界上高水平的焊管机组均采用连续预焊。采用连续预焊不但可以防止正式焊接时坡口错边，同时还可避免内焊时出现焊漏现象，以及防止空气吸入焊接区而形成气孔。宝钢配备两台大电流林肯焊机进行全管长连续预焊，焊接速度37m/min，配有3种保护气体的混合设备，以改变保护气体以改善预焊焊缝成形。 3.4先进的内外埋弧焊机宝钢内外焊接设备由瑞典ESAB公司提供，配备5套4丝（DC+3AC）内焊机和4套5丝(DC+4AC)外焊机。LAF1600焊接电源在100暂载率时可达1600A/44V，在整个电流与电压范围内都有很好的焊接特性，特别是良好的起弧和再燃弧性质在高压和低压时都具有良好的电弧稳定性；TAF1250方波电源在100%暂载率时最大电流1250 A，通过晶闸管桥式整流器，将二级电压正弦波转换为具有高效起弧和焊接性能的方波；iSAM焊缝自动跟踪系统在水平和竖直方向上的检测精度为0.1mm；焊剂回收、分离、烘干、输送均可自动完成。3.5大功率机械扩径机早期建设的UOE机组大部分采用水压扩径机，机械扩径机具有效率高、尺寸精度高等优点，60年代以来新建的UOE机组多采用机械扩径机。宝钢配备两台大功率单头机械扩径机，长度小于13.5m的钢管采用一台扩径机，大于13.5m的采用两台扩径机，扩径机主拉杆的最大拉力可以达到1500t，是目前世界上能力最大的扩径机之一。扩径效率高，而且椭圆度、而且管端尺寸形状好，对野外现场环焊极为有利。3.6高压力水压试验机选用德国SMS-MEER生产的水压试验机，最大试验压力达到58Mpa，是目前世界上同等规格水压试验机中试验压力最大的水压试验机，为生产高钢级管线管提供了必要的检测手段。3.7设置完善的多层次无损检测设备配置了当今世界上先进的超声波探伤设备、X射线探伤设备、磁粉探伤设备来对产品质量进行多层次组合式的检查，可以满足API标准和DNV标准的要求。产品质量检查可以做到“六个百分之百”（百分之百的板体超声波探伤、百分之百的焊缝超声波探伤、百分之百的焊缝X射线探伤、百分之百的管端X射线探伤、百分之百的管端超声波分层探伤、百分之百的管端磁粉探伤），确保生产线能够可靠地生产出优质大口径直缝埋弧焊管。3.8设置先进的计算机料流跟踪系统采用计算机对生产线设备进行控制、进行物料跟踪和生产管理，可对从原料到产品的所有数据进行跟踪及记录，保证出厂的每根钢管都具有准确的详尽记录，具有准确、方便的可追溯性。钢管是一种重要钢材，它广泛用于国民经济的各个部门。宝钢各类品种的钢管受到国内、外用户的认可，尤其在能源工业上应用广泛。宝钢不断提高冶炼、连铸、板材轧制、无缝热轧、ERW焊接、UOE焊接生产工艺，与之配套的深加工生产线也在不断增加，使宝钢钢管的品种和质量，不断满足国内外市场的需要，满足世界能源经济发展的需要。各位同学，以上对宝钢钢管的生产工艺做以简单的介绍，希望能对大家以后的工作有所帮助。如果大家对钢管产品感兴趣，对钢管生产工艺需要深入研究和探讨的，欢迎致电26644233，同我沟通交流。感谢大家的配合，谢谢！