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大直縫焊管生產線的布局應考慮管道建設的分布、將來的發展規劃。從目前看,較大規模的管道建設主要集中在我國的西部和北部地區同時還應考慮大直縫焊管所用原料鋼板的運輸問題,以便解決好超長超寬鋼板的運輸問題。因此,大直縫焊管生產線的布局有兩種方案:一種是大直縫焊管生產線的廠址盡可能靠近管道建設區域,有利于向建設中的管道現場運輸鋼管,因為鐵路運輸鋼管的空載率很高,運輸費用驚人,減少從鋼管廠到管道現場的運輸費是降低工程成本的重要因素。另一種是大直縫焊管生產線的廠址靠近鋼板生產基地或港口,這樣可以解決超長超寬鋼板的運輸問題,便于鋼管的運輸。我國大直縫焊管生產線的建設剛剛起步,應該合理規劃和布局,做到產業布局基本合理,這對我國大直縫焊管技術發展和管道工業建設都有重要意義。
幾個常用行業焊接鋼管品種結構調整
我國焊接鋼管主要由直縫高頻焊管、直縫埋弧焊管和螺旋縫埋弧焊管三大類組成。近年來,我國焊接鋼管在品種結構調整方面雖取得了重大進展,但市場需求的拓寬挖掘潛力仍然很大。汽車用管:我國汽車用管正在向薄壁、小直徑方向發展。國外原來使用冷拔、冷軋精密無縫鋼管,現在均改用冷拔HFW精密焊管。我國中高級轎車的制動器、排氣管、油管及潤滑管使用的是國產鍍鋅涂塑雙層卷焊管(PVF管)。船舶用管:船舶用管的趨勢是向輕量化方向發展,HFW焊管的使用比例在逐漸上升。例如,艙底水管、壓載管、疏排水管、生活污水管、注入生活用水管、消防用輸水管以及掃船、灑水、輸氣、輸油、輸送蒸汽、液位遙測、閥門遙控等用管。據有關資料介紹,大型油輪(如30萬t級)所用焊管總長度達數十千米。主要使用直縫埋弧焊管和高頻直縫焊管。海洋工程用管:除了常規系列、專用系列外,許多海洋工程大量采用大直徑焊管。如導管架、直升飛機平臺、火炬塔架等,其材質為E36-Z35、D36-Z35、E36、D36,其執行標準為GB712-2000《船體用結構鋼》,鋼管制造按石油工業標準化技術委員會(CPSC)制定的SY/T1002-2000《結構鋼管制造規范》。我國目前往往由建設企業自行采購鋼板后制造此類焊管。化工用管:化工領域大量使用碳素鋼鋼管,年用量可達80萬t左右,主要用于輸水、輸氣以及輸送某些化工原料(例如鹵水等。輸送化工原料的鋼管必須具有抗硫化氫開裂的性能,使用的焊管有HFW焊管和JCOE焊管等。
我國焊接鋼管主要由直縫高頻焊管、直縫埋弧焊管和螺旋縫埋弧焊管三大類組成。近年來,我國焊接鋼管在品種結構調整方面雖取得了重大進展,但市場需求的拓寬挖掘潛力仍然很大。汽車用管:我國汽車用管正在向薄壁、小直徑方向發展。國外原來使用冷拔、冷軋精密無縫鋼管,現在均改用冷拔HFW精密焊管。我國中高級轎車的制動器、排氣管、油管及潤滑管使用的是國產鍍鋅涂塑雙層卷焊管(PVF管)。船舶用管:船舶用管的趨勢是向輕量化方向發展,HFW焊管的使用比例在逐漸上升。例如,艙底水管、壓載管、疏排水管、生活污水管、注入生活用水管、消防用輸水管以及掃船、灑水、輸氣、輸油、輸送蒸汽、液位遙測、閥門遙控等用管。據有關資料介紹,大型油輪(如30萬t級)所用焊管總長度達數十千米。主要使用直縫埋弧焊管和高頻直縫焊管。海洋工程用管:除了常規系列、專用系列外,許多海洋工程大量采用大直徑焊管。如導管架、直升飛機平臺、火炬塔架等,其材質為E36-Z35、D36-Z35、E36、D36,其執行標準為GB712-2000《船體用結構鋼》,鋼管制造按石油工業標準化技術委員會(CPSC)制定的SY/T1002-2000《結構鋼管制造規范》。我國目前往往由建設企業自行采購鋼板后制造此類焊管。化工用管:化工領域大量使用碳素鋼鋼管,年用量可達80萬t左右,主要用于輸水、輸氣以及輸送某些化工原料(例如鹵水等。輸送化工原料的鋼管必須具有抗硫化氫開裂的性能,使用的焊管有HFW焊管和JCOE焊管等。
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JCOE(壓模成型)工藝:
制備后的鋼板運往模壓機,由操作機將鋼板移至壓型工位,由一個有弧形的模具壓頭經一系列步驟壓成管體。
水壓機由兩臺操作機進行操作,先壓制一邊形成半圓,即“J”形,再由第二臺操作機將鋼板換位,進行另一半邊的壓彎成型。壓模的厚度影響開口管體的圓度,厚度 保持小。板邊滾壓與三輥工藝類似。
C壓力成型工藝:
C壓力成型工藝是法國逢塔木松(Pont-A-MoussonS.A)公司首先采用的,也是一種生產大直縫焊管的有效方法,尤其是易于生產厚壁鋼管。
成型依賴于高的控制精度和大的壓力。鋼板經輥式彎邊機預彎邊以后,送往C壓力成型機,同樣有兩臺操作機工悵在 臺C壓力機上成型鋼板的一半,接著在另一臺壓力機上成型另一半,也就是先壓成“C形,再壓成“O"形,使之形成一個開口的圓形管體。工具與壓板均有液壓墊并穩定壓制小的弧度,同時在全長上保證整齊。
制備后的鋼板運往模壓機,由操作機將鋼板移至壓型工位,由一個有弧形的模具壓頭經一系列步驟壓成管體。
水壓機由兩臺操作機進行操作,先壓制一邊形成半圓,即“J”形,再由第二臺操作機將鋼板換位,進行另一半邊的壓彎成型。壓模的厚度影響開口管體的圓度,厚度 保持小。板邊滾壓與三輥工藝類似。
C壓力成型工藝:
C壓力成型工藝是法國逢塔木松(Pont-A-MoussonS.A)公司首先采用的,也是一種生產大直縫焊管的有效方法,尤其是易于生產厚壁鋼管。
成型依賴于高的控制精度和大的壓力。鋼板經輥式彎邊機預彎邊以后,送往C壓力成型機,同樣有兩臺操作機工悵在 臺C壓力機上成型鋼板的一半,接著在另一臺壓力機上成型另一半,也就是先壓成“C形,再壓成“O"形,使之形成一個開口的圓形管體。工具與壓板均有液壓墊并穩定壓制小的弧度,同時在全長上保證整齊。
影響大直徑直縫埋弧焊管全長機械擴徑質量的因素有很多,其中與擴徑成型質量直接相關的關鍵因素有擴徑率、軸向重疊量、扇形塊的數目和邊緣圓角、扇形塊與鋼管內壁間的摩擦與潤滑、鋼管的形狀誤差、擴脹速度以及擴徑機的矯直設置等。
(1)在擴徑率較小時,隨著擴徑率增大,鋼管的圓度誤差減小,但當擴徑率增大到一定值以后,隨著擴徑率的增大,鋼管橫截面上的變形不均勻程度加劇,鋼管的圓度誤差將大幅增加,在實際生產中,擴徑率 控制在0.8%~1.5%之間。
(2)軸向重疊量對鋼管全長擴徑的縱向變形均勻性和擴徑效率具有一定的影響,零重疊量和較小的正向重疊量有利于減輕過渡段的“竹節”現象和提高擴徑效率。
(3)增加扇形塊的數目,提高擴脹速度,增強扇形塊與鋼管內壁間的摩擦與潤滑,使接觸區的摩擦系數減小等均有利于管壁應力趨于均勻分布。
(4)擴徑對改善鋼管的圓度效果明顯。經過擴徑后,鋼管的圓度誤差變得非常小。
(1)在擴徑率較小時,隨著擴徑率增大,鋼管的圓度誤差減小,但當擴徑率增大到一定值以后,隨著擴徑率的增大,鋼管橫截面上的變形不均勻程度加劇,鋼管的圓度誤差將大幅增加,在實際生產中,擴徑率 控制在0.8%~1.5%之間。
(2)軸向重疊量對鋼管全長擴徑的縱向變形均勻性和擴徑效率具有一定的影響,零重疊量和較小的正向重疊量有利于減輕過渡段的“竹節”現象和提高擴徑效率。
(3)增加扇形塊的數目,提高擴脹速度,增強扇形塊與鋼管內壁間的摩擦與潤滑,使接觸區的摩擦系數減小等均有利于管壁應力趨于均勻分布。
(4)擴徑對改善鋼管的圓度效果明顯。經過擴徑后,鋼管的圓度誤差變得非常小。