熱擴不銹鋼管工藝是古老的鋼管生產工藝之一,已有80年的歷史,不銹鋼(gang)管熱擴徑主要有斜軋擴徑、拉拔擴徑和頂推擴徑三種方法。從它的發展歷史來看,首先得到發展的是斜軋擴徑,其后是拉拔式擴徑,最后才是頂推式擴徑。但后者僅僅見之于專利,尚未見到有關使用頂推式擴徑工藝大規模生產大口徑不銹鋼管的報道。
美(mei)國(guo)(guo)和德(de)國(guo)(guo)在(zai)同(tong)(tong)一時期(qi)即(ji)1925~1933年間通(tong)過不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)途(tu)徑(jing)發(fa)展了(le)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)斜(xie)軋(ya)擴(kuo)徑(jing)機。由于(yu)美(mei)國(guo)(guo)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)工(gong)業是以(yi)自(zi)動軋(ya)管(guan)機為基(ji)礎的(de)(de),而德(de)國(guo)(guo)則以(yi)周期(qi)軋(ya)管(guan)機為基(ji)礎,生產(chan)擴(kuo)徑(jing)管(guan)坯的(de)(de)方法不(bu)同(tong)(tong),兩國(guo)(guo)鋼(gang)管(guan)工(gong)業的(de)(de)基(ji)礎不(bu)同(tong)(tong),因此(ci)發(fa)展斜(xie)軋(ya)擴(kuo)徑(jing)機的(de)(de)途(tu)徑(jing)亦有(you)所不(bu)同(tong)(tong)。
至1920年為止,美國所生產的無縫不銹鋼管直徑不大于159mm,長度不大于7.6m.為了解決生產大直徑管的問題,對于在自動軋管機前設置二次穿孔機以擴大穿孔管坯外徑的問題進行了研究。1925~1928年期間在Jones and Loughlin 鋼鐵公司和Lorain鋼管廠先后建立了帶二次穿孔擴徑機的自動軋管車間,從而使自動軋管機組所能生產的無縫鋼管的外徑增大為323~365mm。
其后,由于石油工業的發展,需要直徑為406~762mm的輸送管,當時不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)管(guan)機及自動軋管機均不能解決這一向題,因此設法通過斜軋擴徑的辦法生產大直徑管以滿足石油工業的需要。先在National Tube 公司(廠)Gary廠設置試驗軋機,1930年在National Tube公司(廠)Lorain 廠自動軋管機之后安設了斜軋擴徑機將鋼管由355mm擴徑至660mm.1931年在National Tube公司(廠)Mckeesport廠自動軋管機之后又安設了一臺斜軋擴徑機,將鋼管由400mm擴徑至710mm.當時并在該廠為添設斜軋擴徑機預留了位置,至此在美國斜軋擴徑機的發展告一段落。
德國發展斜軋擴徑機的途徑與美國有所不同,因為早在1923年德國就設有生產直徑為610mm不銹鋼管的周期軋管機,因此提出要采用大型的斜軋擴徑機,以將鋼管由600mm 擴徑至1500mm.為此,德國在1925年建立了三臺斜軋擴徑試驗軋機,其中一臺為三輥式,另兩臺為二輥式。在順利地解決了頂頭固定方法使頂桿的受力方式由受壓變成受拉,以及擴徑軋輥的孔型設計問題之后,德國在1928年制造了兩臺大型斜軋擴徑機,擴徑后鋼管的外徑達510~610mm.接著在1933年建成了兩個鋼管斜軋擴徑車間。建于Düsseldorf Rath廠的二輥式擴徑機可將不銹鋼管由600mm擴徑至1500mm,而Demag廠制造的三輥式擴徑機則可將鋼管由600mm擴徑至1400mm,該擴徑機安于Phoenix Rheinrohr廠。
拉(la)拔(ba)(ba)式(shi)(shi)(shi)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)首先在(zai)德(de)國(guo)得(de)到(dao)(dao)發(fa)展(zhan),繼而為(wei)(wei)意(yi)大(da)(da)利、法國(guo)等(deng)國(guo)家(jia)所采用,最后(hou)(hou)意(yi)大(da)(da)利將(jiang)它進一(yi)(yi)(yi)步發(fa)展(zhan)到(dao)(dao)更為(wei)(wei)完善的(de)(de)(de)(de)狀態。德(de)國(guo)Meer廠(chang)(chang)1936年(nian)(nian)為(wei)(wei)意(yi)大(da)(da)利 Dalmine 廠(chang)(chang)制造(zao)(zao)(zao)了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)臺(tai)拉(la)拔(ba)(ba)式(shi)(shi)(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)后(hou)(hou)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)最大(da)(da)直徑(jing)(jing)(jing)(jing)為(wei)(wei)813mm,長度為(wei)(wei)15m.其后(hou)(hou),法國(guo)先后(hou)(hou)在(zai)Anzin 廠(chang)(chang)和 Aulnoye 廠(chang)(chang)安(an)(an)設了(le)(le)兩臺(tai)拉(la)拔(ba)(ba)式(shi)(shi)(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。An-zin廠(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)安(an)(an)設在(zai)周期(qi)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)之后(hou)(hou),將(jiang)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)由419mm擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)至800mm.Aulnoye廠(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)安(an)(an)設在(zai)自動軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)之后(hou)(hou),將(jiang)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)由406mm擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)至660mm以(yi)(yi)上。由1936年(nian)(nian)起直至1958年(nian)(nian)止可以(yi)(yi)說(shuo)是(shi)拉(la)拔(ba)(ba)式(shi)(shi)(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)早期(qi),并(bing)以(yi)(yi)德(de)國(guo)Meer廠(chang)(chang)為(wei)(wei)意(yi)大(da)(da)利制造(zao)(zao)(zao)的(de)(de)(de)(de)拉(la)拔(ba)(ba)式(shi)(shi)(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和法國(guo)的(de)(de)(de)(de)兩臺(tai)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)代表(biao)。1958年(nian)(nian)意(yi)大(da)(da)利 Inno-centi公司在(zai)將(jiang)Meer廠(chang)(chang)所生產的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進行改(gai)造(zao)(zao)(zao)的(de)(de)(de)(de)基礎上,為(wei)(wei)委內瑞拉(la)鋼(gang)鐵(tie)公司制造(zao)(zao)(zao)了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)臺(tai)拉(la)拔(ba)(ba)式(shi)(shi)(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)后(hou)(hou)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)直徑(jing)(jing)(jing)(jing)為(wei)(wei)610mm.據(ju)1961年(nian)(nian)9月《Oil and Gas》雜志的(de)(de)(de)(de)報導,委內瑞拉(la)已(yi)用此擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)生產610mmx9.5mm的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)敷設了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)條(tiao)76km長的(de)(de)(de)(de)輸油管(guan)(guan)(guan)線。1960~1963年(nian)(nian)間意(yi)大(da)(da)利經過二次(ci)(ci)改(gai)造(zao)(zao)(zao)將(jiang)周期(qi)軋管(guan)(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)所生產的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)子直徑(jing)(jing)(jing)(jing)增大(da)(da)為(wei)(wei)630mm,同時又增設了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)臺(tai)拉(la)拔(ba)(ba)式(shi)(shi)(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)將(jiang)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)由630mm擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)至925mm.基于對舊(jiu)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)兩次(ci)(ci)改(gai)造(zao)(zao)(zao),意(yi)大(da)(da)利 Innocenti公司已(yi)將(jiang)拉(la)拔(ba)(ba)式(shi)(shi)(shi)熱(re)(re)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)列為(wei)(wei)該廠(chang)(chang)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械產品(pin)之一(yi)(yi)(yi),并(bing)見之于該公司的(de)(de)(de)(de)產品(pin)樣本(ben)。
1951~1954年期(qi)間,在西德出現了(le)三個頂推式熱擴管的(de)(de)專(zhuan)利。從(cong)頂推的(de)(de)原動力來看,分為機(ji)械傳(chuan)動和液壓傳(chuan)動兩類,在專(zhuan)利中采(cai)用了(le)較(jiao)新的(de)(de)技術如感(gan)應加熱、電氣(qi)自動調節裝置等,可以說是不(bu)銹鋼(gang)管熱擴徑的(de)(de)一個新的(de)(de)發展,但(dan)迄今未見有(you)關工業性生產的(de)(de)報導。
1958年(nian)(nian)以后(hou),發(fa)展(zhan)大直徑(jing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)問題(ti)在(zai)(zai)蘇(su)聯被提到(dao)議事日程上(shang)(shang)(shang)來(lai)了(le)。首先(xian)在(zai)(zai)冶金機械制造(zao)部門的(de)(de)(de)七年(nian)(nian)計(ji)(ji)劃(1959~1965年(nian)(nian))中(zhong)對于(yu)發(fa)展(zhan)制造(zao)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)熱擴(kuo)(kuo)機作(zuo)(zuo)了(le)安排;接著,在(zai)(zai)1962年(nian)(nian)4月(yue)的(de)(de)(de)全蘇(su)制管(guan)工(gong)作(zuo)(zuo)者會議上(shang)(shang)(shang)進行了(le)廣泛(fan)的(de)(de)(de)討(tao)論。會上(shang)(shang)(shang)對于(yu)發(fa)展(zhan)大直徑(jing)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)方向問題(ti)出現了(le)兩種不(bu)同的(de)(de)(de)意(yi)見(jian),以設(she)計(ji)(ji)院和中(zhong)央冶金設(she)備制造(zao)研究所(suo)為一(yi)方,推薦(jian)了(le)在(zai)(zai)采用(yong)現代焊(han)管(guan)技(ji)術的(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)上(shang)(shang)(shang)優先(xian)發(fa)展(zhan)電焊(han)管(guan)的(de)(de)(de)方案,而以烏克蘭(lan)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)研究所(suo)和電鋼(gang)城重型機械廠為另一(yi)方卻(que)堅持采用(yong)管(guan)坯(pi)通(tong)過擴(kuo)(kuo)徑(jing)生(sheng)(sheng)產大直徑(jing)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)方案,其(qi)理由是采用(yong)管(guan)坯(pi)生(sheng)(sheng)產大直徑(jing)無(wu)縫管(guan)比以板材為基(ji)礎(chu)來(lai)生(sheng)(sheng)產大直徑(jing)管(guan)更為經濟,因此在(zai)(zai)會上(shang)(shang)(shang)沒有作(zuo)(zuo)出最后(hou)決定。但(dan)關于(yu)擴(kuo)(kuo)徑(jing)機的(de)(de)(de)設(she)計(ji)(ji)制造(zao)工(gong)作(zuo)(zuo)實(shi)際上(shang)(shang)(shang)早已開始了(le),由電鋼(gang)城重型機械制造(zao)廠設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)拉拔(ba)式熱擴(kuo)(kuo)機將(jiang)鋼(gang)管(guan)由529mm擴(kuo)(kuo)徑(jing)至800mm,壁厚(hou)為8~10mm,據報(bao)道(dao)在(zai)(zai)大型周期軋(ya)管(guan)機上(shang)(shang)(shang)生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)ф660mm的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)將(jiang)在(zai)(zai)斜軋(ya)輥式擴(kuo)(kuo)徑(jing)機上(shang)(shang)(shang)擴(kuo)(kuo)至ф1200mm,但(dan)迄(qi)今未(wei)見(jian)有關上(shang)(shang)(shang)述兩臺擴(kuo)(kuo)徑(jing)機工(gong)業生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)報(bao)道(dao)。

