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銹鋼焊管(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(yi)流程
寶鋼ф610mm HFW不(bu)銹鋼焊管(guan)機(ji)組生(sheng)產工(gong)藝(yi)流程見圖(tu)7-8所(suo)示(shi)。
二、主要技術特(te)點
1. 排輥成型(xing)技術特點
a. 由許多小直徑(jing)輥(gun)(gun)(gun)組(zu)成(cheng)的(de)排輥(gun)(gun)(gun)代替輥(gun)(gun)(gun)式成(cheng)型機的(de)大直徑(jing)水平輥(gun)(gun)(gun)，最大邊緣拉應變僅是傳統輥(gun)(gun)(gun)式成(cheng)型的(de)1/5左右(you)，可提高(gao)鋼管外觀質(zhi)量，減(jian)少功率消耗及軋輥(gun)(gun)(gun)磨損。
b. 排輥(gun)(gun)成型(xing)機采用連(lian)續局部彎曲(qu)變形(xing)，彎曲(qu)力(li)小且較均勻；成型(xing)區縮短，帶(dai)鋼塑性(xing)變形(xing)小；排輥(gun)(gun)群由外側(ce)束縛帶(dai)鋼邊(bian)緣(yuan)，將(jiang)邊(bian)緣(yuan)外側(ce)變形(xing)以壓縮形(xing)式吸(xi)收，可防止帶(dai)鋼邊(bian)緣(yuan)發生折皺、鼓包，使鋼管(guan)壁厚與管(guan)徑比的(de)范圍擴大到1：80，具有加(jia)工中大直(zhi)徑薄壁管(guan)的(de)優勢(shi)。
c. 排輥成(cheng)型為(wei)連續成(cheng)型法，成(cheng)型性好，且采用(yong)“下山(shan)法”成(cheng)型，在成(cheng)型過程中帶鋼邊緣(yuan)的軌跡(ji)近(jin)乎直線，從而改善成(cheng)型質量，使焊接穩(wen)定可(ke)靠。
d. 在更換(huan)不銹(xiu)鋼焊(han)管規(gui)格尺寸時，排輥(gun)不換(huan)，只(zhi)需(xu)調整，與(yu)傳統輥(gun)式成型相(xiang)比，可(ke)減少(shao)軋輥(gun)規(gui)格和換(huan)輥(gun)時間。
2. 成型設備技(ji)術特點
寶鋼(gang)Φ610mm HFW焊管機(ji)(ji)(ji)組成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)設備是引進德國SMSMEER公司開發的直緣(yuan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)技術(shu)，由夾(jia)送輥裝置(zhi)(zhi)、彎邊(bian)機(ji)(ji)(ji)、線(xian)(xian)性(xing)預(yu)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)裝置(zhi)(zhi)、粗成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)機(ji)(ji)(ji)、線(xian)(xian)性(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)裝置(zhi)(zhi)、精成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)機(ji)(ji)(ji)架、擠壓輥機(ji)(ji)(ji)架和定徑機(ji)(ji)(ji)架組成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)。
a. 夾送(song)(song)輥裝置由(you)上、下(xia)水平輥組(zu)成，2臺(tai)功(gong)率為110kW交流電機通過減速齒輪箱和萬向傳(chuan)動軸驅動將帶鋼(gang)經水平導(dao)向輥送(song)(song)入彎(wan)邊(bian)機，并(bing)在生產(chan)中(zhong)作輔助主傳(chuan)動。上夾送(song)(song)輥由(you)液壓缸升、降，帶鋼(gang)在機架中(zhong)不產(chan)生彎(wan)曲變(bian)形(xing)(xing)，出本(ben)機架后開始“下(xia)山”變(bian)形(xing)(xing)。
b. 彎(wan)(wan)邊機位于線性預成(cheng)型裝置前端(duan)，將帶鋼邊緣(yuan)彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)成(cheng)接近成(cheng)品(pin)曲(qu)(qu)率的(de)弧形，防止焊縫處出現(xian)梨形凸(tu)出，一對彎(wan)(wan)邊輥(gun)可一起上下、左右(you)調(diao)整(zheng)，也可以(yi)(yi)單獨調(diao)整(zheng)，通(tong)(tong)過(guo)電機和螺旋千斤頂(ding)可以(yi)(yi)調(diao)節彎(wan)(wan)邊厚度(du)(du)和寬度(du)(du)，為確(que)保不同壁(bi)厚精確(que)的(de)帶鋼邊部彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)以(yi)(yi)及允(yun)許對頭焊縫自(zi)由通(tong)(tong)過(guo)，下彎(wan)(wan)邊輥(gun)設計成(cheng)液壓(ya)減震結(jie)構(gou)。上下彎(wan)(wan)邊輥(gun)均安裝在用于快速更換(huan)的(de)箱式結(jie)構(gou)的(de)輥(gun)座上，通(tong)(tong)過(guo)編(bian)碼器傳感、計算機控制調(diao)整(zheng)輥(gun)位。
c. 線(xian)性(xing)預成(cheng)(cheng)型裝置由2個帶(dai)有若干非傳動排輥的外(wai)部線(xian)性(xing)成(cheng)(cheng)型裝置（排輥架(jia)）組(zu)成(cheng)(cheng)，以確保短成(cheng)(cheng)型間距，其線(xian)性(xing)可根據產品成(cheng)(cheng)型的幾何學進行水平、垂直和旋轉調節(jie)。
d. 粗成(cheng)(cheng)型機(ji)由上輥和下輥組成(cheng)(cheng)，并布置在(zai)線性預成(cheng)(cheng)型后段，由2臺(tai)功率110kW交(jiao)流電機(ji)通(tong)過(guo)減速(su)齒輪箱和萬(wan)向傳(chuan)動軸驅(qu)動，是線性預成(cheng)(cheng)型段及粗成(cheng)(cheng)型的主動力源。
e. 線(xian)性(xing)(xing)成(cheng)型(xing)裝(zhuang)置布(bu)置在線(xian)性(xing)(xing)預(yu)成(cheng)型(xing)裝(zhuang)置和精(jing)成(cheng)型(xing)機(ji)架(jia)之(zhi)間，分為3段(duan)(duan)，每(mei)段(duan)(duan)有2個排輥架(jia)組成(cheng)，可以根據產品成(cheng)型(xing)幾何(he)學需求進行(xing)水(shui)平(ping)、垂(chui)直和旋轉調節(jie)。帶鋼經線(xian)性(xing)(xing)成(cheng)型(xing)裝(zhuang)置后成(cheng)為U形。
f. 精(jing)(jing)成型機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架由(you)3架精(jing)(jing)成型機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架組成，采用均勻剛(gang)性設(she)計(ji)的(de)URD機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架由(you)6臺(tai)功率為(wei)110kW交流(liu)電機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)通過減速齒輪箱(xiang)和萬向傳(chuan)動軸驅動，是成型焊(han)接(jie)段的(de)主動力源。每架精(jing)(jing)成型機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架安裝4個軋輥(gun)，上、下輥(gun)主動，2個側(ce)(ce)輥(gun)被動，最大(da)軋制力1800kN。上、下輥(gun)及(ji)側(ce)(ce)輥(gun)通過獨立的(de)小電機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)經螺(luo)旋(xuan)升降裝置調節，編碼(ma)器傳(chuan)感，計(ji)算機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)控(kong)制調整輥(gun)位，輥(gun)位OP值(zhi)設(she)定精(jing)(jing)度可達0.01mm。精(jing)(jing)成型將線性成型后的(de)U形荒管變形為(wei)開口的(de)0形管坯。3架上輥(gun)安裝導(dao)向環將焊(han)接(jie)V角(jiao)控(kong)制在一定的(de)范圍內，為(wei)擠(ji)壓輥(gun)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架的(de)成型焊(han)接(jie)創造了(le)條件。
g. 擠(ji)壓(ya)輥機(ji)架采用(yong)均勻剛性設計的(de)URD機(ji)架，由5個被動擠(ji)壓(ya)輥（2個上(shang)輥，2個側輥，1個底輥）組(zu)成(cheng)的(de)孔(kong)型(xing)(xing)，可將精成(cheng)型(xing)(xing)后的(de)開(kai)口0形管成(cheng)型(xing)(xing)焊接成(cheng)封閉的(de)0形管。該機(ji)架也具有精成(cheng)型(xing)(xing)機(ji)架軋輥精密調節機(ji)構和快速換(huan)輥功(gong)能。
h. 定(ding)(ding)(ding)徑段由(you)4架(jia)(jia)定(ding)(ding)(ding)徑機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)組成(cheng)，主要功能是(shi)將成(cheng)型焊接后(hou)的(de)0形立橢圓管變(bian)形為符合產品(pin)標(biao)準的(de)圓管，采用(yong)均(jun)勻剛性(xing)設計的(de)URD機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)由(you)8臺功率為110kW交流(liu)電機(ji)(ji)(ji)通(tong)過減(jian)速(su)齒輪箱和(he)萬向傳動軸驅動，是(shi)定(ding)(ding)(ding)徑段的(de)主動力源。每架(jia)(jia)定(ding)(ding)(ding)徑機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)裝有4個軋(ya)輥(gun)(gun)，其(qi)中(zhong)上(shang)、下輥(gun)(gun)主動，2個側輥(gun)(gun)被(bei)動，最大軋(ya)制力1800kN。上(shang)、下輥(gun)(gun)及側輥(gun)(gun)通(tong)過獨(du)立的(de)小(xiao)電機(ji)(ji)(ji)并(bing)經螺旋千斤(jin)頂調(diao)節，編碼(ma)器傳感，計算機(ji)(ji)(ji)控制調(diao)整輥(gun)(gun)位(wei)，輥(gun)(gun)位(wei)OP值設定(ding)(ding)(ding)精度可達0.01mm。為保證(zheng)小(xiao)直徑（219.1～323.9mm）焊管焊縫在定(ding)(ding)(ding)徑前不(bu)偏離12點的(de)位(wei)置(zhi)，在1＃定(ding)(ding)(ding)徑機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)前設置(zhi)了(le)(le)防扭(niu)轉(zhuan)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)，防扭(niu)轉(zhuan)機(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)上(shang)安裝了(le)(le)一對可沿環向扭(niu)轉(zhuan)的(de)立輥(gun)(gun)，并(bing)配置(zhi)了(le)(le)快速(su)夾緊、機(ji)(ji)(ji)械調(diao)節裝置(zhi)。
3. 固態焊(han)機技(ji)術特點(dian)
采用(yong)挪威(wei)EFD公司生產的(de)輸(shu)(shu)出(chu)功(gong)率(lv)為(wei)1800kW、頻(pin)率(lv)90～150kHz的(de)固態焊(han)機(ji)。用(yong)更(geng)加簡潔的(de)主(zhu)回路(lu)(lu)拓撲(pu)結構，二(er)極管不(bu)可控(kong)整流，可使功(gong)率(lv)因數達到0.95；利用(yong)新型的(de)軟(ruan)開(kai)關橋式逆(ni)變換流技術(shu)將(jiang)(jiang)輸(shu)(shu)入(ru)的(de)直流電(dian)逆(ni)變為(wei)高(gao)頻(pin)交流電(dian)；整機(ji)效率(lv)可達85％左右。具(ju)有高(gao)頻(pin)電(dian)源保護；無需(xu)對(dui)主(zhu)回路(lu)(lu)的(de)電(dian)容電(dian)感參數進(jin)行(xing)調節，在設計負載范圍內，功(gong)率(lv)正常輸(shu)(shu)出(chu)不(bu)受限制，自動匹配；還具(ju)有開(kai)機(ji)自診斷(duan)功(gong)能、配備相應的(de)通訊系統(tong)實時將(jiang)(jiang)設備運行(xing)參數傳遞到監控(kong)系統(tong)進(jin)行(xing)診斷(duan)處理及(ji)存(cun)儲等智能化(hua)功(gong)能。
4. 自動控制系統技術特點
a. 自動(dong)(dong)控(kong)制系統分為(wei)：制造執行級 MES（manufacturing execution system）、基礎自動(dong)(dong)化級L1和(he)設(she)(she)備傳動(dong)(dong)與檢測(ce)(ce)級LO等(deng)3個層次(ci)。焊(han)管生(sheng)產(chan)線(xian)PLC與MES、操作PC、快速設(she)(she)定(ding)PC之(zhi)間(jian)均采(cai)用(yong)標準工業以太網通訊，PLC與傳動(dong)(dong)、檢測(ce)(ce)設(she)(she)備間(jian)采(cai)用(yong)網絡通訊連接。
b. MES主要功能是(shi)接收上(shang)級(ji)計(ji)(ji)(ji)算機（ERP）下達的(de)生(sheng)產計(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)，轉(zhuan)化成實際的(de)產品制(zhi)(zhi)(zhi)造計(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)和設備控制(zhi)(zhi)(zhi)參數(shu)，并控制(zhi)(zhi)(zhi)實際生(sheng)產過(guo)程，完(wan)成生(sheng)產線調度、物料跟蹤和生(sheng)產數(shu)據采集等功能，實現(xian)產品從(cong)生(sheng)產計(ji)(ji)(ji)劃(hua)(hua)到成品產出全過(guo)程管理與控制(zhi)(zhi)(zhi)。
c. 快速設(she)(she)定(ding)(ding)系(xi)(xi)統（QS）是(shi)一套快速換輥調整(zheng)系(xi)(xi)統，是(shi)MES的重要內(nei)容，與基礎自動化(hua)L1相連接，既向L1發(fa)送(song)設(she)(she)定(ding)(ding)數(shu)據(ju)(ju)，又從L1收集(ji)各產(chan)品規(gui)格(ge)實(shi)際生產(chan)調整(zheng)時的輥位值，對(dui)優(you)化(hua)的調整(zheng)設(she)(she)定(ding)(ding)參(can)數(shu)進行(xing)繼(ji)承，作為(wei)下次生產(chan)的最新設(she)(she)定(ding)(ding)值。根(gen)據(ju)(ju)產(chan)品理化(hua)結果判定(ding)(ding)當(dang)(dang)前(qian)設(she)(she)置是(shi)否最優(you)化(hua)，并選擇是(shi)否覆蓋(gai)原有數(shu)據(ju)(ju)。改變產(chan)品規(gui)格(ge)時，通過比較當(dang)(dang)前(qian)所生產(chan)規(gui)格(ge)與即將(jiang)生產(chan)規(gui)格(ge)，并根(gen)據(ju)(ju)對(dui)頭焊縫跟蹤信(xin)息，快速設(she)(she)定(ding)(ding)PC自動向PLC 發(fa)送(song)軋輥直徑、輸送(song)角、力矩、輥位設(she)(she)定(ding)(ding)值、焊接功(gong)率參(can)考(kao)值和熱處(chu)理溫度設(she)(she)定(ding)(ding)值等。
d. 根據設(she)備提供(gong)的焊接(jie)質量跟蹤(zong)系統，以曲線或波(bo)形(xing)形(xing)式(shi)顯示當前的焊接(jie)速度(du)、焊接(jie)溫度(du)、焊接(jie)功(gong)(gong)率、各段熱處理(li)溫度(du)和功(gong)(gong)率、探傷缺陷類(lei)型等，并(bing)存入(ru)數據庫(ku)供(gong)分析。
e. 基礎自動(dong)化控(kong)制(zhi)(zhi)功能主要包括：自動(dong)順序控(kong)制(zhi)(zhi)、料流跟(gen)蹤(zong)、焊縫(feng)位置跟(gen)蹤(zong)、鋼卷對中(zhong)控(kong)制(zhi)(zhi)、開(kai)卷機(ji)張力控(kong)制(zhi)(zhi)、活套充套量控(kong)制(zhi)(zhi)、主傳動(dong)速度控(kong)制(zhi)(zhi)、軋輥(gun)位置控(kong)制(zhi)(zhi)、銑邊控(kong)制(zhi)(zhi)、焊接功率(lv)控(kong)制(zhi)(zhi)、熱處理溫度控(kong)制(zhi)(zhi)和(he)飛鋸控(kong)制(zhi)(zhi)等。
三、技術水平與業(ye)績
寶(bao)鋼(gang)ф610mm HFW 不銹(xiu)鋼(gang)焊管(guan)(guan)機組憑(ping)借其設備(bei)一流(liu)，管(guan)(guan)理先進，帶鋼(gang)資源及(ji)(ji)板管(guan)(guan)質量一貫(guan)制的(de)(de)優勢，無論(lun)是產品品種，規格拓展，還是在產量、質量及(ji)(ji)效益方面均(jun)取得了國內同類機組最好(hao)的(de)(de)業績。產品廣泛應用于油(you)氣輸送、油(you)氣開(kai)采、海洋(yang)平臺(tai)及(ji)(ji)大(da)型(xing)建筑物。
自2005年10月27日投(tou)產以來(lai)，依(yi)托寶(bao)鋼股份一(yi)貫制優勢，寶(bao)鋼HFW不銹鋼焊(han)管(guan)(guan)(guan)(guan)已經開發生產B-X80管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)(xian)管(guan)(guan)(guan)(guan)，Q235-Q500結構及(ji)低壓(ya)流體管(guan)(guan)(guan)(guan)，H40-P110油(you)套管(guan)(guan)(guan)(guan)。2006-2018年累計(ji)供貨HFW 焊(han)管(guan)(guan)(guan)(guan)165萬噸(dun)（2.35萬千米），其中(zhong)30％的(de)產品(pin)出口到澳(ao)(ao)大(da)利(li)亞、加(jia)拿(na)大(da)、南美、中(zhong)東、非洲(zhou)及(ji)東南亞市(shi)場(chang)等(deng)海外(wai)市(shi)場(chang)。產品(pin)先后在中(zhong)石油(you)長慶三(san)凈(jing)-延(yan)電輸氣項目(mu)、印尼TTU管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)(xian)項目(mu)、中(zhong)海油(you)南堡海管(guan)(guan)(guan)(guan)項目(mu)、中(zhong)石化塔(ta)河油(you)田抗酸管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)(xian)，巴西礦漿X70管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)(xian)、加(jia)拿(na)大(da)Nexeng公(gong)司(si)的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)(xian)項目(mu)、加(jia)拿(na)大(da)Husky公(gong)司(si)的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)(xian)項目(mu)、加(jia)拿(na)大(da)Encana公(gong)司(si)管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)(xian)項目(mu)、澳(ao)(ao)大(da)利(li)亞的(de)APA管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)(xian)、澳(ao)(ao)大(da)利(li)亞Jemena和(he)澳(ao)(ao)大(da)利(li)亞DBP等(deng)管(guan)(guan)(guan)(guan)線(xian)(xian)項目(mu)得(de)到應用。
