寶鋼φ610mm HFW 直縫焊管機組引進德國 SMS MEER等世界上最先進的直縫不(bu)銹(xiu)鋼焊管(guan)生產設備，投產于2005年10月，設計年產30萬噸直縫焊管。該生產線是世界上第一條集先進成型技術、大功率焊接、功能齊全的無損探傷技術、焊縫雙重熱處理和全管體熱處理設備、全過程的計算機料流跟蹤系統于一體的中口徑直縫焊管生產線。是世界上裝備最先進的HFW焊管生產線之一，是國內唯一一條集煉鋼、熱軋、制管、涂層一體化的HFW不銹鋼焊管生產線。可以生產管線管、套管、結構管等HFW不銹鋼焊管產品。
一、生產工藝流(liu)程
寶(bao)鋼ф610mm HFW不銹鋼焊管機(ji)組生產工藝流程(cheng)見圖7-8所示。
二、主要(yao)技術特點
1. 排輥成型技術特點
a. 由許(xu)多小直(zhi)徑(jing)輥(gun)組成(cheng)的排輥(gun)代替輥(gun)式成(cheng)型機的大直(zhi)徑(jing)水平輥(gun)，最大邊緣拉應(ying)變僅(jin)是傳統輥(gun)式成(cheng)型的1/5左右，可提高鋼管外(wai)觀質(zhi)量，減少(shao)功率消耗及軋輥(gun)磨損。
b. 排輥成(cheng)型(xing)機采用(yong)連(lian)續局部彎(wan)曲變形，彎(wan)曲力小(xiao)(xiao)且較均勻；成(cheng)型(xing)區縮(suo)短，帶鋼塑性變形小(xiao)(xiao)；排輥群(qun)由外側束(shu)縛帶鋼邊(bian)(bian)緣(yuan)，將邊(bian)(bian)緣(yuan)外側變形以壓縮(suo)形式(shi)吸收，可(ke)防(fang)止帶鋼邊(bian)(bian)緣(yuan)發(fa)生(sheng)折(zhe)皺、鼓包，使鋼管(guan)壁厚與管(guan)徑比的(de)范圍(wei)擴(kuo)大到(dao)1：80，具有加工中大直徑薄壁管(guan)的(de)優勢。
c. 排輥成(cheng)型為連(lian)續成(cheng)型法(fa)，成(cheng)型性好，且(qie)采用“下山法(fa)”成(cheng)型，在成(cheng)型過程中帶鋼邊緣的軌(gui)跡近乎直線，從(cong)而改善(shan)成(cheng)型質(zhi)量，使焊接穩定可靠。
d. 在(zai)更換(huan)不(bu)銹鋼焊管規格尺寸時，排輥不(bu)換(huan)，只需調整，與傳(chuan)統(tong)輥式成型(xing)相比，可減少軋輥規格和換(huan)輥時間。
2. 成型設備技(ji)術特點
寶鋼Φ610mm HFW焊管機組成(cheng)型(xing)設備(bei)是引進(jin)德國(guo)SMSMEER公司開發的直(zhi)緣(yuan)成(cheng)型(xing)技術，由(you)夾送輥裝置(zhi)、彎邊機、線性預(yu)成(cheng)型(xing)裝置(zhi)、粗(cu)成(cheng)型(xing)機、線性成(cheng)型(xing)裝置(zhi)、精成(cheng)型(xing)機架(jia)、擠壓(ya)輥機架(jia)和定徑機架(jia)組成(cheng)。
a. 夾送輥(gun)裝置(zhi)由上、下水平輥(gun)組成，2臺功率(lv)為110kW交(jiao)流電(dian)機(ji)通過減速齒輪箱(xiang)和(he)萬向傳(chuan)動(dong)軸(zhou)驅動(dong)將帶鋼經水平導向輥(gun)送入彎邊機(ji)，并在(zai)生(sheng)產中(zhong)作輔(fu)助主(zhu)傳(chuan)動(dong)。上夾送輥(gun)由液壓(ya)缸升、降，帶鋼在(zai)機(ji)架中(zhong)不產生(sheng)彎曲變(bian)形，出本機(ji)架后開(kai)始“下山(shan)”變(bian)形。
b. 彎(wan)邊(bian)機(ji)位(wei)于線性(xing)預成(cheng)型裝置前端，將(jiang)帶鋼邊(bian)緣(yuan)彎(wan)曲成(cheng)接近成(cheng)品曲率的弧形(xing)，防止焊縫(feng)處出現梨形(xing)凸出，一對彎(wan)邊(bian)輥(gun)可(ke)一起上下、左右調整，也可(ke)以單獨調整，通過電機(ji)和螺旋千斤(jin)頂可(ke)以調節彎(wan)邊(bian)厚(hou)度(du)和寬(kuan)度(du)，為確保不同壁厚(hou)精確的帶鋼邊(bian)部彎(wan)曲以及允許對頭焊縫(feng)自由通過，下彎(wan)邊(bian)輥(gun)設計成(cheng)液壓(ya)減震(zhen)結構。上下彎(wan)邊(bian)輥(gun)均安裝在用于快速更換的箱式(shi)結構的輥(gun)座上，通過編碼器傳感(gan)、計算機(ji)控制調整輥(gun)位(wei)。
c. 線(xian)性(xing)預成型裝置由(you)2個帶(dai)有若干非傳動排輥的外部線(xian)性(xing)成型裝置（排輥架）組成，以確保短成型間(jian)距，其線(xian)性(xing)可根據產品成型的幾何學進行水平、垂直和旋轉調(diao)節。
d. 粗(cu)(cu)成型(xing)機由上輥和(he)(he)下輥組成，并布置在線(xian)性預成型(xing)后段，由2臺(tai)功率(lv)110kW交流電(dian)機通過(guo)減速齒(chi)輪箱和(he)(he)萬向(xiang)傳(chuan)動軸驅(qu)動，是線(xian)性預成型(xing)段及粗(cu)(cu)成型(xing)的主動力源(yuan)。
e. 線性(xing)成(cheng)型(xing)裝置布置在線性(xing)預成(cheng)型(xing)裝置和精成(cheng)型(xing)機架(jia)之間，分為3段(duan)(duan)，每段(duan)(duan)有2個排輥架(jia)組成(cheng)，可以根據產品(pin)成(cheng)型(xing)幾何學需求進行水平、垂直和旋(xuan)轉調(diao)節。帶鋼經線性(xing)成(cheng)型(xing)裝置后成(cheng)為U形。
f. 精(jing)成(cheng)(cheng)型(xing)機(ji)(ji)架(jia)由(you)3架(jia)精(jing)成(cheng)(cheng)型(xing)機(ji)(ji)架(jia)組成(cheng)(cheng)，采用均勻剛性(xing)設(she)計(ji)的(de)(de)(de)URD機(ji)(ji)架(jia)由(you)6臺功率為(wei)(wei)110kW交流電機(ji)(ji)通(tong)過減速齒輪箱和萬向傳動軸驅(qu)動，是成(cheng)(cheng)型(xing)焊(han)接段的(de)(de)(de)主動力(li)源(yuan)。每架(jia)精(jing)成(cheng)(cheng)型(xing)機(ji)(ji)架(jia)安(an)裝(zhuang)4個軋(ya)輥(gun)，上、下(xia)輥(gun)主動，2個側(ce)輥(gun)被動，最大軋(ya)制力(li)1800kN。上、下(xia)輥(gun)及側(ce)輥(gun)通(tong)過獨(du)立(li)的(de)(de)(de)小電機(ji)(ji)經螺旋(xuan)升降裝(zhuang)置調(diao)節，編(bian)碼器傳感(gan)，計(ji)算機(ji)(ji)控制調(diao)整輥(gun)位(wei)，輥(gun)位(wei)OP值設(she)定(ding)精(jing)度可達0.01mm。精(jing)成(cheng)(cheng)型(xing)將線性(xing)成(cheng)(cheng)型(xing)后的(de)(de)(de)U形(xing)荒管(guan)變形(xing)為(wei)(wei)開(kai)口的(de)(de)(de)0形(xing)管(guan)坯。3架(jia)上輥(gun)安(an)裝(zhuang)導向環將焊(han)接V角控制在一定(ding)的(de)(de)(de)范(fan)圍內，為(wei)(wei)擠(ji)壓輥(gun)機(ji)(ji)架(jia)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)型(xing)焊(han)接創(chuang)造(zao)了條件。
g. 擠壓輥(gun)機(ji)架(jia)采(cai)用均勻剛性設計的URD機(ji)架(jia)，由5個(ge)(ge)被動擠壓輥(gun)（2個(ge)(ge)上輥(gun)，2個(ge)(ge)側(ce)輥(gun)，1個(ge)(ge)底輥(gun)）組成的孔型，可將(jiang)精成型后的開口0形(xing)管(guan)成型焊(han)接成封閉(bi)的0形(xing)管(guan)。該機(ji)架(jia)也具有精成型機(ji)架(jia)軋輥(gun)精密(mi)調節機(ji)構和(he)快(kuai)速(su)換(huan)輥(gun)功能。
h. 定(ding)徑段由(you)4架(jia)定(ding)徑機(ji)(ji)架(jia)組(zu)成(cheng)，主(zhu)要功能是將成(cheng)型(xing)焊接后的0形立橢圓(yuan)管(guan)(guan)變(bian)形為符(fu)合產(chan)品(pin)標準的圓(yuan)管(guan)(guan)，采用均勻剛性設計(ji)的URD機(ji)(ji)架(jia)由(you)8臺功率為110kW交流電機(ji)(ji)通過減(jian)速齒輪箱和(he)萬向傳動(dong)軸驅動(dong)，是定(ding)徑段的主(zhu)動(dong)力源(yuan)。每架(jia)定(ding)徑機(ji)(ji)架(jia)裝(zhuang)有4個軋輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)，其中上、下輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)主(zhu)動(dong)，2個側(ce)(ce)輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)被動(dong)，最大軋制力1800kN。上、下輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)及側(ce)(ce)輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)通過獨立的小電機(ji)(ji)并(bing)經螺(luo)旋千(qian)斤頂(ding)調節，編碼器傳感，計(ji)算機(ji)(ji)控制調整輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)位(wei)(wei)(wei)，輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)位(wei)(wei)(wei)OP值(zhi)設定(ding)精度可達0.01mm。為保證(zheng)小直徑（219.1～323.9mm）焊管(guan)(guan)焊縫在定(ding)徑前不偏離12點的位(wei)(wei)(wei)置(zhi)，在1＃定(ding)徑機(ji)(ji)架(jia)前設置(zhi)了防(fang)扭(niu)(niu)轉機(ji)(ji)架(jia)，防(fang)扭(niu)(niu)轉機(ji)(ji)架(jia)上安裝(zhuang)了一對可沿環向扭(niu)(niu)轉的立輥(gun)(gun)(gun)(gun)(gun)，并(bing)配置(zhi)了快速夾緊、機(ji)(ji)械調節裝(zhuang)置(zhi)。
3. 固(gu)態焊(han)機技術(shu)特點
采用(yong)挪威EFD公司(si)生產的(de)輸出(chu)功率(lv)(lv)為1800kW、頻率(lv)(lv)90～150kHz的(de)固態焊機。用(yong)更加簡潔(jie)的(de)主(zhu)回路拓撲結構，二極(ji)管不可控整流(liu)，可使功率(lv)(lv)因數達到0.95；利用(yong)新型的(de)軟開關(guan)橋(qiao)式(shi)逆變換流(liu)技(ji)術將(jiang)輸入的(de)直流(liu)電(dian)(dian)逆變為高頻交流(liu)電(dian)(dian)；整機效率(lv)(lv)可達85％左(zuo)右。具(ju)有高頻電(dian)(dian)源(yuan)保護；無需對主(zhu)回路的(de)電(dian)(dian)容電(dian)(dian)感(gan)參數進行調節，在設計負載范圍(wei)內，功率(lv)(lv)正常輸出(chu)不受限(xian)制，自動匹配(pei)；還具(ju)有開機自診斷(duan)功能(neng)(neng)、配(pei)備相(xiang)應的(de)通訊系統(tong)實時將(jiang)設備運行參數傳遞到監控系統(tong)進行診斷(duan)處理及存儲等智能(neng)(neng)化功能(neng)(neng)。
4. 自動控制(zhi)系統技術特點
a. 自動(dong)控制(zhi)系統分為：制(zhi)造執行級 MES（manufacturing execution system）、基礎自動(dong)化(hua)級L1和(he)設備傳動(dong)與檢測(ce)(ce)級LO等3個層(ceng)次。焊管生產線PLC與MES、操作PC、快速設定PC之(zhi)間均采用(yong)標準工業以太網(wang)通訊，PLC與傳動(dong)、檢測(ce)(ce)設備間采用(yong)網(wang)絡通訊連接(jie)。
b. MES主(zhu)要功能(neng)是接收(shou)上(shang)級計(ji)算機（ERP）下達的(de)生(sheng)產(chan)計(ji)劃(hua)，轉(zhuan)化成實(shi)(shi)際的(de)產(chan)品(pin)制造計(ji)劃(hua)和(he)設備(bei)控制參數，并控制實(shi)(shi)際生(sheng)產(chan)過(guo)程，完成生(sheng)產(chan)線調度(du)、物料(liao)跟蹤和(he)生(sheng)產(chan)數據采(cai)集等功能(neng)，實(shi)(shi)現(xian)產(chan)品(pin)從生(sheng)產(chan)計(ji)劃(hua)到成品(pin)產(chan)出全過(guo)程管理與控制。
c. 快速設(she)定(ding)(ding)系統（QS）是一套快速換輥調整(zheng)系統，是MES的(de)重要內容(rong)，與基礎自(zi)動化(hua)L1相連(lian)接(jie)，既向(xiang)L1發送(song)設(she)定(ding)(ding)數(shu)據，又從L1收集各產(chan)品規格(ge)(ge)實際生產(chan)調整(zheng)時的(de)輥位值(zhi)，對優(you)化(hua)的(de)調整(zheng)設(she)定(ding)(ding)參(can)數(shu)進行(xing)繼承，作為下次生產(chan)的(de)最新(xin)設(she)定(ding)(ding)值(zhi)。根(gen)(gen)據產(chan)品理化(hua)結(jie)果(guo)判定(ding)(ding)當前設(she)置(zhi)是否最優(you)化(hua)，并(bing)選(xuan)擇(ze)是否覆蓋原有數(shu)據。改(gai)變產(chan)品規格(ge)(ge)時，通過比較(jiao)當前所(suo)生產(chan)規格(ge)(ge)與即將(jiang)生產(chan)規格(ge)(ge)，并(bing)根(gen)(gen)據對頭焊(han)縫跟蹤信息，快速設(she)定(ding)(ding)PC自(zi)動向(xiang)PLC 發送(song)軋輥直徑(jing)、輸(shu)送(song)角、力(li)矩、輥位設(she)定(ding)(ding)值(zhi)、焊(han)接(jie)功率參(can)考值(zhi)和熱處理溫度設(she)定(ding)(ding)值(zhi)等。
d. 根據設備提供的焊(han)接(jie)(jie)質量跟(gen)蹤系統，以曲(qu)線或波形(xing)形(xing)式顯(xian)示當前的焊(han)接(jie)(jie)速度(du)、焊(han)接(jie)(jie)溫(wen)度(du)、焊(han)接(jie)(jie)功(gong)率、各段熱處理溫(wen)度(du)和(he)功(gong)率、探傷(shang)缺陷類型等，并存(cun)入數據庫供分析。
e. 基礎自(zi)動(dong)化控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)功能主要(yao)包括：自(zi)動(dong)順序(xu)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、料流跟(gen)蹤(zong)、焊縫位(wei)置(zhi)(zhi)跟(gen)蹤(zong)、鋼卷對中控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、開卷機張力控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、活套充套量(liang)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、主傳(chuan)動(dong)速度(du)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、軋輥位(wei)置(zhi)(zhi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、銑邊控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、焊接功率控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、熱處(chu)理(li)溫度(du)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和飛鋸(ju)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)等(deng)。
三、技術水平(ping)與業績(ji)
寶鋼ф610mm HFW 不(bu)銹鋼焊管機(ji)組(zu)憑借其設備一流(liu)，管理先進，帶鋼資源及(ji)板管質量一貫(guan)制(zhi)的(de)優勢，無論是(shi)產品品種，規格拓展，還是(shi)在產量、質量及(ji)效益方面均取得(de)了國內同類機(ji)組(zu)最(zui)好的(de)業績。產品廣泛應用于油氣輸送、油氣開采(cai)、海洋平臺(tai)及(ji)大型建(jian)筑物。
自2005年(nian)10月27日投產(chan)以(yi)來，依(yi)托寶鋼(gang)股份一貫制優勢，寶鋼(gang)HFW不銹鋼(gang)焊管(guan)(guan)(guan)(guan)已經開(kai)發生產(chan)B-X80管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)(guan)(guan)，Q235-Q500結構及低壓(ya)流體管(guan)(guan)(guan)(guan)，H40-P110油套管(guan)(guan)(guan)(guan)。2006-2018年(nian)累計供(gong)貨(huo)HFW 焊管(guan)(guan)(guan)(guan)165萬(wan)噸（2.35萬(wan)千米），其中(zhong)30％的(de)產(chan)品出口到澳(ao)大(da)(da)利(li)(li)亞、加(jia)(jia)拿大(da)(da)、南美(mei)、中(zhong)東(dong)、非(fei)洲及東(dong)南亞市場等海(hai)外市場。產(chan)品先后(hou)在中(zhong)石(shi)油長慶三凈-延電(dian)輸氣項目、印尼TTU管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)項目、中(zhong)海(hai)油南堡海(hai)管(guan)(guan)(guan)(guan)項目、中(zhong)石(shi)化(hua)塔河油田(tian)抗酸管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)，巴西礦漿X70管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)、加(jia)(jia)拿大(da)(da)Nexeng公司的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)項目、加(jia)(jia)拿大(da)(da)Husky公司的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)項目、加(jia)(jia)拿大(da)(da)Encana公司管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)項目、澳(ao)大(da)(da)利(li)(li)亞的(de)APA管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)、澳(ao)大(da)(da)利(li)(li)亞Jemena和(he)澳(ao)大(da)(da)利(li)(li)亞DBP等管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)項目得到應用。
