假如以曼氏兄弟取得第一個關于周期軋管工藝專利（DRP58762)的日子，即1891年2月24日作為發明周期軋管工藝的日子，那么1991年正好是一百周年紀念，當然國際不銹鋼管材學會（International Tube Association ITA)定于1991年6月在芝加哥召開國際不銹鋼管會議并舉辦鋼管博覽會，并不一定與發明周期軋管工藝有關，因為ITA每兩年舉辦一次不銹鋼管博覽會，同時召開鋼管會議，由來已久成慣例了，并在“Tube”一字后加國名和年份作為標志。
一、Tube America 91 簡介
國(guo)際不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)材學(xue)會(hui)(hui)（ITA)于(yu)1991年6月(yue)16日到6月(yue)19日在美國(guo)芝加哥市舉(ju)辦(ban)了(le)全美1991年不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)博覽(lan)會(hui)(hui) 三比同(tong)時(shi)召開了(le)鋼(gang)管(guan)(guan)學(xue)術(shu)會(hui)(hui)議(yi)，ITA將這兩項活動統稱為“Tube America 91”。在Tube Ameica 91鋼(gang)管(guan)(guan)學(xue)術(shu)會(hui)(hui)上發表了(le)26篇論(lun)文，它(ta)們比較(jiao)清楚地勾畫出了(le)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)生產技(ji)術(shu)的新進展。
對于無縫不銹鋼(gang)管(guan)生產(chan)工(gong)(gong)藝(yi)技術的(de)(de)(de)發展來說，20世(shi)紀的(de)(de)(de)最后十年是關鍵的(de)(de)(de)年份，由于新(xin)(xin)的(de)(de)(de)兩(liang)套(tao)全浮(fu)動(dong)的(de)(de)(de)芯棒連(lian)軋管(guan)機(ji)組的(de)(de)(de)投產(chan)，這種軋機(ji)的(de)(de)(de)發展獲得了新(xin)(xin)的(de)(de)(de)動(dong)力，限動(dong)芯棒連(lian)軋管(guan)工(gong)(gong)藝(yi)開始向MINI-MPM方向發展，CPS軋管(guan)試(shi)驗尚在(zai)進(jin)行中，結果如何尚未見分曉，在(zai)張力減(jian)徑工(gong)(gong)藝(yi)方面出現(xian)了混合(he)傳動(dong)的(de)(de)(de)新(xin)(xin)概念和(he)軋機(ji)自(zi)動(dong)控制，探傷技術和(he)檢測技術也有了新(xin)(xin)進(jin)展，在(zai)這樣一個時刻召開了鋼(gang)管(guan)學(xue)術盛會，所以芝加(jia)哥市(shi)市(shi)長(chang)宣稱1991年6月(yue)18日(ri)為“Tube America Day”。
二、Tube America 91的新提示
1. TOSA不銹鋼管(guan)廠的(de)CPS工藝
該廠(chang)采(cai)用CPS工藝(yi)，其流程如(ru)圖26-3所(suo)示。
環形爐的加熱(re)能力(li)為(wei)30t/h;穿孔坯(pi)外(wai)徑(jing)114~185mm,最長(chang)為(wei)1m;定徑(jing)后不銹鋼管(guan)的外(wai)徑(jing)101.6~179.8mm,最長(chang)為(wei)10m;張(zhang)力(li)減徑(jing)機(ji)可生產外(wai)徑(jing)為(wei)33.4~101.6mm,最長(chang)為(wei)40m的鋼管(guan)，冷(leng)床寬20m.圖(tu)26-4示(shi)出的TOSA不銹鋼管(guan)廠錐輥式穿孔機(ji)的D/S值可達25~27.5,伸長(chang)率 λ＝4.17~5.5。
2. MINI-MPM 軋管工藝(yi)
MINI-MPM軋管工藝的(de)基本參數如(ru)表26-2所(suo)示。
3. 混(hun)合傳(chuan)動的張力減(jian)徑機（MD-SRM)
意大利因(yin)西公司（INNSE)設計制(zhi)(zhi)造了一臺新(xin)穎的(de)(de)(de)(de)張力(li)減(jian)(jian)徑(jing)機(ji)(ji)，其新(xin)穎之處(chu)在于傳(chuan)動系(xi)(xi)(xi)統(tong)。該傳(chuan)動系(xi)(xi)(xi)統(tong)由(you)兩個相(xiang)互獨立的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)動機(ji)(ji)構組成，處(chu)于人(ren)口(kou)側(ce)的(de)(de)(de)(de)一組機(ji)(ji)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)動方式為(wei)雙電(dian)機(ji)(ji)差動傳(chuan)動；處(chu)于出口(kou)側(ce)的(de)(de)(de)(de)一組機(ji)(ji)架(jia)(jia)為(wei)電(dian)機(ji)(ji)單(dan)獨傳(chuan)動。事實(shi)上(shang)，單(dan)獨傳(chuan)動系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)優(you)點主(zhu)要顯示在張減(jian)(jian)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)后(hou)部機(ji)(ji)架(jia)(jia)上(shang)，即軋制(zhi)(zhi)小(xiao)口(kou)徑(jing)不銹(xiu)鋼(gang)管時(shi)，因(yin)后(hou)部機(ji)(ji)架(jia)(jia)孔型的(de)(de)(de)(de)橢(tuo)圓度(du)較小(xiao)，需要精確(que)控制(zhi)(zhi)張力(li)，而這種精確(que)控制(zhi)(zhi)只有采(cai)(cai)用(yong)(yong)單(dan)獨傳(chuan)動系(xi)(xi)(xi)統(tong)時(shi)才能實(shi)現(xian)。此(ci)外，單(dan)獨傳(chuan)動張減(jian)(jian)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)曲(qu)線多種多樣，因(yin)此(ci)比(bi)較容易(yi)適應各種尺寸小(xiao)口(kou)徑(jing)不銹(xiu)鋼(gang)管的(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)要求。與此(ci)相(xiang)反，張減(jian)(jian)機(ji)(ji)入口(kou)側(ce)的(de)(de)(de)(de)一機(ji)(ji)架(jia)(jia)若采(cai)(cai)用(yong)(yong)單(dan)獨傳(chuan)動系(xi)(xi)(xi)統(tong)，則所(suo)設置的(de)(de)(de)(de)功率(lv)遠遠大于實(shi)際(ji)需要，而且由(you)于速(su)度(du)剛性不夠，切頭損失較大，CEC控制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)也難于控制(zhi)(zhi)整個減(jian)(jian)徑(jing)過(guo)程中的(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)曲(qu)線。綜(zong)上(shang)所(suo)述，對(dui)入口(kou)側(ce)機(ji)(ji)架(jia)(jia)采(cai)(cai)用(yong)(yong)成組傳(chuan)動是比(bi)較有利的(de)(de)(de)(de)，即采(cai)(cai)用(yong)(yong)一個主(zhu)電(dian)機(ji)(ji)進行(xing)集體傳(chuan)動，另加一個疊加傳(chuan)動電(dian)機(ji)(ji)。
INNSE 設(she)計(ji)的(de) MD-SRM所(suo)采用的(de)混合(he)傳動方式，入口(kou)側(ce)若(ruo)干機架采用雙電機差動傳動，后部若(ruo)干機架采用單(dan)獨傳動，以達到(dao)揚長避短(duan)的(de)目的(de)。
a. CEC控(kong)制(zhi)，由(you)一較簡單的軟件，即可控(kong)制(zhi)集(ji)體差動傳動；
b. 憑借單獨傳(chuan)動的后部(bu)機架，即可取得張減(jian)工藝的最佳化；
c. 根據工(gong)藝需(xu)要不用后部若干機架時，很容易使其(qi)脫離軋制過程；
d. 軋制(zhi)效(xiao)率高，易于(yu)調整和事故處理。
在(zai)Tube America 91 不銹(xiu)鋼管學術會議上發表的(de)一些文章對發展鋼管生(sheng)產(chan)技(ji)術很有意義。MD-SRW、MINI-MPM 以及錐輥(gun)式穿孔機(ji)都(dou)是在(zai)一定條(tiao)件(jian)下(xia)產(chan)生(sheng)的(de)，雖沒有嶄新的(de)概念，卻是推(tui)“陳”而(er)出“新”的(de)產(chan)物。鋼管生(sheng)產(chan)技(ji)術就是在(zai)“推(tui)陳出新”、“繼往(wang)開來”的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，不斷(duan)有所創新，不斷(duan)向前發展的(de)。
三、Tube America 91 與全浮動芯棒連軋管工(gong)藝(yi)的(de)發(fa)展(zhan)
在Tube America 91會上發(fa)表的(de)“中國的(de)連(lian)(lian)軋管廠(chang)”一(yi)文，全面(mian)地反映了全浮動的(de)芯棒(bang)連(lian)(lian)軋管工藝的(de)新進展，其要(yao)點如下：
a. RK2和寶鋼不銹(xiu)鋼管(guan)連軋管(guan)廠
自從(cong) Lorain 廠和 Gary 廠兩臺全浮動芯棒連(lian)(lian)軋(ya)管機組投產，這種(zhong)工藝又經(jing)過了20多年的發展，所產鋼管質量(liang)提(ti)高(gao)(gao)，產能明顯提(ti)高(gao)(gao)，可以(yi)說RK2和寶鋼連(lian)(lian)軋(ya)管廠是(shi)(shi)這種(zhong)工藝發展完美(mei)的標(biao)志，以(yi)下各方面則是(shi)(shi)其發展的成果。
1. 先進(jin)的直流(liu)傳動為高速連軋提供了基礎條件；
2. 竹(zhu)節(jie)控制和(he)CEC控制明顯(xian)地提高了產品質(zhi)量和(he)收得率；
3. 先進的穿孔(kong)機(ji)和張減機(ji)設備設計實現了軋制(zhi)技術(shu)的進步；
4. 在張(zhang)減工藝和傳動技術方面取得了(le)成果，使連軋管(guan)廠(chang)可以生產450多種規格的成品(pin)管(guan)；
5. 計算機過(guo)程控制、無(wu)損探傷和精整作業區的連(lian)續布等進(jin)一步(bu)發揮了連(lian)軋管廠的技術先(xian)進(jin)性。
b. 對寶(bao)鋼不銹鋼管(guan)連軋管(guan)廠的7點(dian)評述
1. 由于(yu)穿(chuan)孔(kong)機采用了狄賽(sai)爾導盤(pan)再加(jia)上較(jiao)高的軋制速度和線外脫（頂(ding)）桿，因此能以4根／min的速度生產11m長(chang)的穿(chuan)孔(kong)坯；
2. 設置(zhi)了空(kong)心坯(pi)減徑機從(cong)而減少了管坯(pi)規格，改善了穿孔坯(pi)質(zhi)量；
3. 連軋管機的優越性：軋出速度高（7.87m/s),荒管長達33m,并采用“竹節”控制，提高了管子質(zhi)量(liang)和收(shou)得率；
4. 張減機軋(ya)出(chu)速度高達16m/s,采用(yong)CEC控制以(yi)減少(shao)切頭損失，工藝(yi)技術上的(de)優(you)越性表現在以(yi)兩種(zhong)尺寸的(de)管坯就能軋(ya)出(chu)450種(zhong)規格的(de)管子；
5. 采用分(fen)塊式加連接(jie)輥道(dao)的精整區布(bu)置以達到年處理量1300萬根管子的指標；
6. 油井管加工區(qu)使(shi)用了多種無損(sun)探傷設(she)備、摩擦對焊機和液壓(ya)操作的加厚機；
7. 15套探傷對成(cheng)品管質量(liang)起到了保證作用。
c. 軋制工藝的(de)進(jin)一步發(fa)展
從軋(ya)制(zhi)工藝的(de)(de)角度來看，對(dui)FFM軋(ya)制(zhi)技術的(de)(de)進一步發展，以下兩(liang)點形成了限制(zhi)，即(ji)：
1. 由于芯棒(bang)的長(chang)度最(zui)長(chang)為(wei)30m,因此熱軋荒管長(chang)度不得長(chang)于35m;
2. 成(cheng)品管(guan)外徑(jing)最大(da)為7英寸，超過此極限(xian)值，芯(xin)棒重量太重，金屬(shu)流動的不均勻性程度加劇，生產無法進行。為了超越以上限(xian)制，連軋(ya)管(guan)工(gong)藝勢必要向(xiang)限(xian)動芯(xin)棒工(gong)藝發展(zhan)。
四、結語(yu)
Tube America 91 還發表了兩篇強調不銹鋼(gang)管生產工藝管理(li)的(de)文章(zhang)即：
1. 加強“綜合質量(liang)管(guan)理”以滿(man)足21世(shi)紀不(bu)銹鋼管(guan)工業的需要，其主要內容為工藝過程(cheng)的統計管(guan)理（簡稱(cheng)SPC);
2. JIT計(ji)算機管(guan)理系(xi)統(tong)，包括在線生(sheng)產計(ji)劃及(ji)(ji)管(guan)理系(xi)統(tong)，選擇確定(ding)工藝參數(shu)，生(sheng)產過程(cheng)的(de)(de)安排與產能計(ji)算；生(sheng)產指令的(de)(de)下(xia)達及(ji)(ji)過程(cheng)控制，生(sheng)產現場監(jian)控系(xi)統(tong)。
北京科技大學“關于(yu)全浮(fu)(fu)動芯棒(bang)連(lian)軋管(guan)機組壁厚精(jing)度的研究”的報告（2008年4月）稱：在連(lian)軋管(guan)機上采(cai)用竹(zhu)節控制技術，在張減機上采(cai)用CEC控制技術，不銹鋼管(guan)的精(jing)度有(you)了(le)顯(xian)著的改善，精(jing)度的改善和(he)其他(ta)機組不能(neng)及(ji)的高產能(neng)，使全浮(fu)(fu)動芯棒(bang)連(lian)軋管(guan)工藝再次受到了(le)人們的關注。
