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(ji)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)材(cai)學(xue)會(hui)(hui)(hui)（ITA)于1991年(nian)6月(yue)16日(ri)到(dao)6月(yue)19日(ri)在美(mei)國(guo)芝加哥市舉辦(ban)了全美(mei)1991年(nian)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)博覽會(hui)(hui)(hui) 三比同時召開了鋼(gang)管(guan)學(xue)術(shu)會(hui)(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)學(xue)術(shu)會(hui)(hui)(hui)上發(fa)表了26篇論文，它們比較清楚地(di)勾(gou)畫出了不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)生產技術(shu)的新進展(zhan)。
對(dui)于無縫不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)生產工藝技術(shu)(shu)的(de)(de)發展(zhan)(zhan)來說，20世紀的(de)(de)最后十年(nian)是關鍵的(de)(de)年(nian)份，由于新的(de)(de)兩套全(quan)浮動(dong)(dong)的(de)(de)芯(xin)棒(bang)連軋管(guan)(guan)機(ji)組的(de)(de)投產，這(zhe)種軋機(ji)的(de)(de)發展(zhan)(zhan)獲得了(le)新的(de)(de)動(dong)(dong)力，限動(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)連軋管(guan)(guan)工藝開始(shi)向MINI-MPM方向發展(zhan)(zhan)，CPS軋管(guan)(guan)試(shi)驗尚在進(jin)行中，結果如何尚未見(jian)分曉(xiao)，在張力減徑工藝方面出(chu)現了(le)混合傳動(dong)(dong)的(de)(de)新概念和軋機(ji)自(zi)動(dong)(dong)控(kong)制，探傷技術(shu)(shu)和檢測技術(shu)(shu)也有了(le)新進(jin)展(zhan)(zhan)，在這(zhe)樣一(yi)個(ge)時刻召開了(le)鋼管(guan)(guan)學術(shu)(shu)盛會，所以芝加哥(ge)市(shi)市(shi)長宣稱(cheng)1991年(nian)6月18日為(wei)“Tube America Day”。
二、Tube America 91的(de)新提示
1. TOSA不(bu)銹鋼(gang)管(guan)廠(chang)的(de)CPS工藝
該廠采(cai)用CPS工藝，其流程如圖(tu)26-3所示(shi)。
環形爐的加熱(re)能力為30t/h;穿孔坯外徑(jing)114~185mm,最(zui)長(chang)(chang)為1m;定徑(jing)后不銹鋼管的外徑(jing)101.6~179.8mm,最(zui)長(chang)(chang)為10m;張力減徑(jing)機(ji)可(ke)生產(chan)外徑(jing)為33.4~101.6mm,最(zui)長(chang)(chang)為40m的鋼管，冷(leng)床寬20m.圖(tu)26-4示出的TOSA不銹鋼管廠錐輥式穿孔機(ji)的D/S值可(ke)達25~27.5,伸長(chang)(chang)率 λ＝4.17~5.5。
2. MINI-MPM 軋(ya)管(guan)工藝
MINI-MPM軋管(guan)工藝的基本參數如表26-2所示。
3. 混合傳動的(de)張力減徑機（MD-SRM)
意(yi)大(da)利因西公司（INNSE)設(she)計制(zhi)造(zao)了一臺新穎(ying)的(de)(de)(de)張(zhang)力減(jian)(jian)(jian)徑機(ji)(ji)，其新穎(ying)之處在(zai)于(yu)(yu)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)(tong)。該傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)(tong)由兩個(ge)相(xiang)(xiang)互獨(du)(du)(du)立的(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)構(gou)組(zu)成，處于(yu)(yu)人(ren)口(kou)(kou)(kou)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)一組(zu)機(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)方式為雙電(dian)機(ji)(ji)差動(dong)(dong)(dong)(dong)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)；處于(yu)(yu)出口(kou)(kou)(kou)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)一組(zu)機(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)為電(dian)機(ji)(ji)單(dan)(dan)獨(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)。事實上，單(dan)(dan)獨(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)優(you)點主要顯示在(zai)張(zhang)減(jian)(jian)(jian)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)后(hou)部機(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)上，即軋(ya)制(zhi)小口(kou)(kou)(kou)徑不銹鋼管(guan)(guan)時，因后(hou)部機(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)孔型的(de)(de)(de)橢圓度較(jiao)(jiao)小，需要精確控(kong)(kong)制(zhi)張(zhang)力，而(er)這種(zhong)精確控(kong)(kong)制(zhi)只(zhi)有(you)采(cai)用(yong)(yong)單(dan)(dan)獨(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)(tong)時才能實現。此外，單(dan)(dan)獨(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)張(zhang)減(jian)(jian)(jian)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)速度曲線多種(zhong)多樣，因此比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)容易適應各種(zhong)尺寸小口(kou)(kou)(kou)徑不銹鋼管(guan)(guan)的(de)(de)(de)速度要求。與此相(xiang)(xiang)反，張(zhang)減(jian)(jian)(jian)機(ji)(ji)入口(kou)(kou)(kou)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)一機(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)若(ruo)采(cai)用(yong)(yong)單(dan)(dan)獨(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)(tong)，則所設(she)置的(de)(de)(de)功率遠遠大(da)于(yu)(yu)實際需要，而(er)且由于(yu)(yu)速度剛性(xing)不夠(gou)，切頭損(sun)失(shi)較(jiao)(jiao)大(da)，CEC控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)(tong)也難于(yu)(yu)控(kong)(kong)制(zhi)整個(ge)減(jian)(jian)(jian)徑過程中的(de)(de)(de)速度曲線。綜上所述(shu)，對入口(kou)(kou)(kou)側(ce)(ce)機(ji)(ji)架(jia)(jia)(jia)采(cai)用(yong)(yong)成組(zu)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)是比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)有(you)利的(de)(de)(de)，即采(cai)用(yong)(yong)一個(ge)主電(dian)機(ji)(ji)進行集(ji)體傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)，另加一個(ge)疊加傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)(dong)電(dian)機(ji)(ji)。
INNSE 設計的(de) MD-SRM所采(cai)(cai)用的(de)混合傳動方式，入口側若干機(ji)(ji)架(jia)采(cai)(cai)用雙(shuang)電(dian)機(ji)(ji)差動傳動，后部(bu)若干機(ji)(ji)架(jia)采(cai)(cai)用單獨傳動，以達到揚(yang)長避短的(de)目的(de)。
a. CEC控制(zhi)，由(you)一較(jiao)簡單的(de)軟(ruan)件，即可控制(zhi)集體差動(dong)傳動(dong)；
b. 憑借單(dan)獨(du)傳動的后(hou)部機架，即可取(qu)得(de)張(zhang)減工藝(yi)的最(zui)佳化；
c. 根據工藝需(xu)要不用(yong)后部若干機架時，很容易使其(qi)脫離軋(ya)制過程；
d. 軋制(zhi)效率(lv)高，易于調整和事故處理。
在(zai)Tube America 91 不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)學術(shu)會(hui)議上(shang)發表(biao)的(de)(de)一些文章對(dui)發展(zhan)鋼(gang)管(guan)生產技(ji)術(shu)很有意義。MD-SRW、MINI-MPM 以及(ji)錐(zhui)輥(gun)式(shi)穿孔機都是(shi)在(zai)一定條件下產生的(de)(de)，雖(sui)沒(mei)有嶄新(xin)(xin)的(de)(de)概念，卻是(shi)推“陳(chen)”而出(chu)“新(xin)(xin)”的(de)(de)產物。鋼(gang)管(guan)生產技(ji)術(shu)就是(shi)在(zai)“推陳(chen)出(chu)新(xin)(xin)”、“繼往開來(lai)”的(de)(de)條件下，不斷有所創新(xin)(xin)，不斷向前發展(zhan)的(de)(de)。
三(san)、Tube America 91 與(yu)全浮動(dong)芯棒連軋管工藝的(de)發(fa)展
在Tube America 91會上發表的(de)“中國的(de)連軋管廠(chang)”一文，全(quan)面地反映了全(quan)浮動(dong)的(de)芯棒連軋管工(gong)藝(yi)的(de)新進展，其要點如下：
a. RK2和寶鋼不銹(xiu)鋼管連軋管廠
自從 Lorain 廠(chang)(chang)和(he) Gary 廠(chang)(chang)兩臺全浮動芯棒連軋管(guan)機組投產，這種工(gong)藝(yi)又經(jing)過了20多年(nian)的發展，所(suo)產鋼(gang)管(guan)質量提高(gao)，產能明顯(xian)提高(gao)，可以說(shuo)RK2和(he)寶鋼(gang)連軋管(guan)廠(chang)(chang)是這種工(gong)藝(yi)發展完美(mei)的標志，以下各方面則是其發展的成果。
1. 先進的(de)直(zhi)流傳(chuan)動為高速連(lian)軋提供(gong)了基(ji)礎條件；
2. 竹節控制和CEC控制明(ming)顯地提高了產品質量和收得率(lv)；
3. 先進的穿孔機和張減(jian)機設備設計實現了(le)軋制(zhi)技術(shu)的進步；
4. 在張減(jian)工藝和傳動(dong)技術方面取得(de)了成(cheng)果，使連軋(ya)管廠(chang)可以生(sheng)產450多種規格的(de)成(cheng)品管；
5. 計算機過程控(kong)制、無損探傷和精整作(zuo)業區(qu)的(de)連續布等進一步發揮了連軋管(guan)廠的(de)技術先進性。
b. 對寶鋼不(bu)銹鋼管連軋管廠的7點評述
1. 由(you)于穿(chuan)孔機采用了狄賽爾導盤(pan)再加上較高的軋制速度和線外脫（頂(ding)）桿，因此能(neng)以4根／min的速度生產11m長的穿(chuan)孔坯；
2. 設置了空心坯(pi)(pi)減徑(jing)機從而(er)減少了管坯(pi)(pi)規格，改善了穿孔(kong)坯(pi)(pi)質量；
3. 連軋管機的優越(yue)性(xing)：軋出速度(du)高（7.87m/s),荒管長達33m,并采用“竹(zhu)節(jie)”控制，提(ti)高了管子質(zhi)量(liang)和收得(de)率；
4. 張減機軋(ya)出速度高達(da)16m/s,采用(yong)CEC控制以(yi)(yi)減少切頭損(sun)失，工藝技(ji)術上的(de)優越性表(biao)現在(zai)以(yi)(yi)兩種尺(chi)寸的(de)管坯(pi)就能軋(ya)出450種規(gui)格的(de)管子；
5. 采用分塊式加連接(jie)輥道的(de)精整區布置(zhi)以達到年處理量1300萬根管子的(de)指標；
6. 油井管(guan)加工區使(shi)用了多種無損探傷設備、摩擦(ca)對焊機和液壓(ya)操(cao)作的(de)加厚(hou)機；
7. 15套探傷(shang)對(dui)成品管質量起到(dao)了保證(zheng)作用。
c. 軋制(zhi)工藝的進(jin)一步發展
從(cong)軋制(zhi)(zhi)工藝(yi)的角度來(lai)看(kan)，對(dui)FFM軋制(zhi)(zhi)技術的進一(yi)步發展(zhan)，以下兩點形成了限制(zhi)(zhi)，即(ji)：
1. 由(you)于芯棒的(de)長(chang)度最長(chang)為(wei)30m,因此(ci)熱軋荒管(guan)長(chang)度不得長(chang)于35m;
2. 成(cheng)品管外徑最大為(wei)(wei)7英寸(cun)，超過此極(ji)限值，芯棒重量太重，金屬流動的不均(jun)勻性程(cheng)度加劇，生(sheng)產(chan)無法(fa)進(jin)行。為(wei)(wei)了超越以上限制，連軋(ya)管工(gong)藝勢(shi)必要向限動芯棒工(gong)藝發展。
四(si)、結(jie)語
Tube America 91 還發表了兩(liang)篇強調不銹(xiu)鋼管生(sheng)產工(gong)藝管理的文章即：
1. 加強(qiang)“綜合質(zhi)量管(guan)理(li)(li)”以(yi)滿足(zu)21世紀不銹(xiu)鋼管(guan)工業的需要，其主要內容為工藝(yi)過程的統計管(guan)理(li)(li)（簡稱SPC);
2. JIT計算機管理(li)(li)系(xi)(xi)統(tong)，包括在線生產(chan)(chan)(chan)(chan)計劃及(ji)管理(li)(li)系(xi)(xi)統(tong)，選(xuan)擇(ze)確定工藝(yi)參數，生產(chan)(chan)(chan)(chan)過(guo)(guo)程的安排與產(chan)(chan)(chan)(chan)能計算；生產(chan)(chan)(chan)(chan)指(zhi)令的下達及(ji)過(guo)(guo)程控制，生產(chan)(chan)(chan)(chan)現場(chang)監控系(xi)(xi)統(tong)。
北京(jing)科技大學(xue)“關于全(quan)浮動芯(xin)棒(bang)連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)組壁厚精度的(de)研究”的(de)報告（2008年(nian)4月）稱：在(zai)連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)上采(cai)(cai)用竹節(jie)控(kong)制(zhi)技術，在(zai)張減機(ji)上采(cai)(cai)用CEC控(kong)制(zhi)技術，不銹鋼管(guan)(guan)的(de)精度有了顯著的(de)改(gai)善(shan)，精度的(de)改(gai)善(shan)和(he)其他機(ji)組不能(neng)(neng)及的(de)高產能(neng)(neng)，使全(quan)浮動芯(xin)棒(bang)連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)(guan)工藝再次受到了人們(men)的(de)關注。
