【正文】 俄羅斯和烏克蘭的很多鋼管廠的管理水平現(xiàn)在仍然是相當(dāng)高的，只是設(shè)備水平、自動(dòng)化水平、工藝水平還比較落后，至今這些廠還沒有一家通過 API認(rèn)可，由此可見一斑。HCMV鋼是在 Cr、 Mo、 V等元 素，提高了強(qiáng)度，主要用作蒸氣管的大直徑厚壁配管。近年來，由于燃料價(jià)格上漲，為了提高鍋爐熱效率，又開始研制比 18—8系強(qiáng)度 更高、耐腐蝕更好的超高溫、超高壓管材，用于過熱器管材。經(jīng)使用具有良好的熱傳導(dǎo)性能。 雙相不銹鋼管。如圖 [3]。 鰭片管。 圖 幾種異型鋼管 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁 核燃料再處理裝置用不銹鋼管。油井管包括套管、油管和鉆桿，其中套管比重較大 (75%~80%)，近年來，由于向深井、海洋和有腐蝕介質(zhì)地區(qū)鉆采石油。試驗(yàn)證明，使用的套管除要求一定強(qiáng)度之外，鋼管 壓潰強(qiáng)度還決定于外徑與壁厚比、屈服強(qiáng)度、橢圓度、偏心率和殘余應(yīng)力等。為保護(hù)鋼管在惡劣條件下不受腐蝕和破壞，延長鋼管使用壽命，降低流體阻力，保持運(yùn)輸材料的純凈度，除了采用合金化之外，還開發(fā)了涂層鋼管。 聚丙烯涂層鋼管是日本新日鐵研制成功的耐熱性能優(yōu)良的有機(jī)涂層鋼管，它是由復(fù)合聚丙烯、無水馬來酸改性聚丙烯系粘合劑和環(huán)氧底漆所構(gòu)成的。為了適應(yīng)市場對無縫鋼管需求數(shù)量不 斷增長和對品種質(zhì)量要求越來越高的變化，近年來我國無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)均加大了技術(shù)改造力度，引進(jìn)了多套先進(jìn)的無縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組。近 l0多年來，我國無縫鋼管的產(chǎn)量和消費(fèi)量持續(xù)增長，尤其是 2021年以后，無縫鋼管產(chǎn)量連續(xù) 8年以年平均 ％的增長率高速增長，到 2021年產(chǎn)量已達(dá) 2018萬 t，已占世界無縫鋼管產(chǎn)量 2/3左右， 8年增加了1603萬 t，增長 ％，即 。近 10多年來，隨著工藝和裝備水平的提高和產(chǎn)量的不斷增加，品種結(jié)構(gòu)也得到了改善，專用管比例大幅度提高。多次改造的攀成鋼周期軋管機(jī)組和包鋼無縫 Φ400mm 自動(dòng)軋管機(jī)組的裝備水平和生產(chǎn)能力均居世界同列機(jī)組的前列。擠壓工序中各種動(dòng)作都有控制精度要求，除 6 個(gè)活塞直徑為 01345mm 大型油缸外，還有 22 個(gè)不同直徑的高壓油缸。軋輥的輥型并配合伺服液壓壓下可以滿足錐形芯棒的使用，錐形芯棒的使用可 以軋制壁厚更薄的鋼管，同時(shí)減小所需要的芯棒限動(dòng)力，并便于脫棒。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)有無縫鋼管生產(chǎn)廠家 150家，年產(chǎn)量超 50萬 t的無縫管企業(yè)僅有 l0家，無縫鋼管產(chǎn)能之和大概不到無縫鋼管 2021年產(chǎn)量 40％，由此可見我國無縫鋼管行業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度很低，企業(yè)間市場競爭程度較為激烈，企業(yè)間各自為政，各廠產(chǎn)品都面向全國市場，在產(chǎn)品供大于求的市場條件下，惡性競爭在所難免，各企業(yè)無序競爭、競相壓價(jià)，部分企業(yè)甚至為了暫時(shí)搶占市場不惜低于成本價(jià)銷售。因此，面對嚴(yán)峻的市場形勢，轉(zhuǎn)變增長方式，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加快技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新，降低生產(chǎn)成本，把設(shè)備優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品優(yōu)勢，培育具有市場核心競爭力產(chǎn)品，是無縫鋼管業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。 提高產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量，滿足用戶的市場增值需求，以用戶的需求為企業(yè)生產(chǎn)的最高標(biāo)準(zhǔn)。 2021年我國粗鋼產(chǎn)量為 t，比 2021年僅增長 ％，是 1982年以來增長率最低的一年，但是進(jìn)入 2021年后，國家實(shí)施了“保增長，調(diào)結(jié)構(gòu)，促改革，惠民生”的積極財(cái)政政策，并不斷地充實(shí)完善應(yīng)對危機(jī)、促進(jìn)發(fā)展的一攬子計(jì)劃，促進(jìn)了鋼材消費(fèi)的快速增長， 2021年 7月粗鋼產(chǎn)量創(chuàng)歷史新高。國際市場方 面，盡管 2021年重點(diǎn)企業(yè)出口依存度低于全國平均水平，但是因?yàn)榭偝隹诹肯陆?，國際市場份額減少， 2021年月均出口下降34％。 連軋管機(jī)組是生產(chǎn)小直徑無縫鋼管的最有效的設(shè)備。主要缺點(diǎn)是：生產(chǎn)鋼管的外徑與厚壁比一般在 ~，下限受脫棒的限制，上限是軋制時(shí)尾部出現(xiàn)三角喇叭口的限制。 (1)產(chǎn)品方案的內(nèi)容主要包括： 1)車間的生產(chǎn)規(guī)模及鋼種； 2)各類產(chǎn)品的品種及規(guī)格； 3)各類產(chǎn)品的產(chǎn)量。它包括坯料在加熱過程中的氧化鐵皮和軋制過程中的二次氧化鐵皮，但前者是主要。 結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)狀，生產(chǎn)工藝，技術(shù)條件等情況，現(xiàn)確定如下產(chǎn)品方案見表 。 擠壓管機(jī)組是采用 玻璃潤滑劑，生產(chǎn)出的產(chǎn)品缺陷少，品種規(guī)格多，易于生產(chǎn)難變形的合金，但產(chǎn)量低的缺點(diǎn)，使其適用范圍受很大限制。缺點(diǎn)是：芯棒長而重，生產(chǎn)時(shí)一般 12根為一組循環(huán)使用。由于國內(nèi)外的無縫鋼管市場均以油井管為主，危機(jī)前旺盛的市場導(dǎo)致我國無縫鋼管裝備發(fā)展不平衡，覆蓋油井管主要規(guī)格的中小口徑至中口徑規(guī)格 (直徑 114～ 340ram)機(jī)組產(chǎn)能過大，危機(jī)造成的市場萎縮，使無縫鋼管生產(chǎn)出現(xiàn)了類似 板帶材生產(chǎn)領(lǐng)域中熱連軋和中寬厚板產(chǎn)能過剩的情況，大中口徑連軋管機(jī)組能力無法發(fā)揮，管加工能力嚴(yán)重過剩。這些都使得我國 無縫鋼管行業(yè)對世界金融危機(jī)的反應(yīng)更為敏感，造成的負(fù)面影響更大，影響也更長久。例如，我們一些企業(yè)生產(chǎn)的用戶對壁厚公差要求高的機(jī)加用厚壁管，仍以GB/T8162— 2021要求的壁厚公差正負(fù) ％來控制，其根本無法滿足用戶機(jī)加使用要求，長期的結(jié)果也就可想而知。無縫鋼管業(yè)的高速發(fā)展是整體鋼鐵業(yè)發(fā)展的結(jié)果，隨著板帶和焊接技術(shù)不斷進(jìn)步，部分焊管已完全可取代無 縫鋼管，無縫鋼管在鋼管中的市場比例正在逐年減少。 國家經(jīng)濟(jì)刺激政策短期內(nèi)對無縫鋼管需求影響不大。 (3)寶鋼 F460 無縫鋼管三輥連軋管機(jī)組的技術(shù)進(jìn)步 與當(dāng)今世界同類先進(jìn)機(jī)組相比，寶鋼煙寶鋼管的三輥連軋管機(jī)組繼承了同類機(jī)組的先進(jìn)性及閃光點(diǎn)，又對同類機(jī)組的不足之處及薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了重大的 改進(jìn)，形成了 5 項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步，即： 1)增大管坯直徑，以穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量和提高軋機(jī)經(jīng)濟(jì)性； 2)增大錐式穿孔機(jī)的允許軋制力矩和在入口側(cè)增沒管坯頂旋轉(zhuǎn)裝置，以提升穿孔機(jī)的技術(shù)性能； 3)預(yù)留減少三輥連軋管機(jī)組孔型系列的技術(shù)窄間，以降低生產(chǎn)成本、方便生產(chǎn)組織和管理； 4)增加連軋管機(jī)的液壓小艙的最大分離力，以提高連軋管機(jī)軋制能力； 5)采用 12 機(jī)架三輥定徑機(jī)，其中 3 架為可調(diào)機(jī)架，以優(yōu)化定徑機(jī)組技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性。這臺(tái)具有國際影響的重大技術(shù)裝備的建造，將強(qiáng)化中國的科技力量，進(jìn)一步充實(shí)工業(yè)基礎(chǔ)，并可能解決中國石油、化工、核能、重機(jī)制造和國防領(lǐng)域?qū)Ω邚?qiáng)度、大口徑 (直徑達(dá) 91200mm)厚壁無縫鋼管的需求，也為今后中國建造更大噸位的擠壓設(shè)備的科研和創(chuàng)新奠定更加堅(jiān)實(shí)的基 礎(chǔ)。在這些廠中，有些生產(chǎn)設(shè)備達(dá)到了較高水平并具有特色。 我國僅是無縫鋼管生產(chǎn)大國，與強(qiáng)國仍有定差距。從圖 ，近 10多年來，我國無縫管產(chǎn)量快速增加，但世界上其他 8個(gè)主要無縫鋼管生產(chǎn)國的無縫鋼管產(chǎn)量之和在這一時(shí)間內(nèi)變化不大，世界無縫鋼管產(chǎn)量曲線的變化趨勢與中國無縫鋼管的變化趨勢完全相同，說明世界無縫鋼管產(chǎn)量的增加主要來自中國 [4]。 隨著產(chǎn)量的增加和質(zhì)量的提高，我國生產(chǎn)的無縫鋼管已成為我國鋼鐵產(chǎn)品在國際市場上具有一定競爭力的為數(shù)不多的品種之一。聚乙烯是無法使用的，雖然環(huán)氧樹脂可以滿足溫度要求，但因涂膜很薄并易 生成針孔也不能應(yīng)用。 燒焦油和瀝青涂層鋼管。日本川崎制鐵公司研制成 KO— 105T抗壓饋性能良好的套管。 高強(qiáng)度 油井管。這種再處理設(shè)備是在濃硝酸條件下工作的，因此要求使用超低碳 SUS304L和 SUS316L不銹鋼管。鰭片的加工采用蘭個(gè)盤形輥冷旋壓 制成。目前，各國建設(shè)的原子能發(fā)電站反應(yīng)堆型式有輕水冷卻型的沸水反應(yīng)堆和加壓水汽反應(yīng)堆。日本住友開發(fā)了耐海水性能優(yōu)良的雙 相不銹鋼。一般用冷拔模拔制成。 用于火力發(fā)電鍋爐過熱器和再熱器的不銹鋼管，其內(nèi)表面受水蒸氣的氧化腐蝕，外表面受燃料中堿金屬硫酸鹽等腐蝕。 STBA24鋼雖然在 Cr—Mo系中強(qiáng)度最高，但在 600℃ 時(shí)抗氧化性能較差，添加 Cr的 STB26鋼抗氧化性能好，但高溫強(qiáng)度低。將來鋼鐵工業(yè)一旦要上，俄羅斯和烏克 蘭是會(huì)很快發(fā)展起來的 [2]。 在七十年代石油管有很大發(fā)展，但這幾年沒上什么新設(shè)備。 國外無縫鋼管生產(chǎn)發(fā)展的近況 近幾年在軋鋼方面有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展，特點(diǎn)是以小鋼廠代替大鋼聯(lián)，以短流程代替長流程，以近型連鑄代替多工序軋制。 1906 年，美國無縫鋼管廠改建，增設(shè)了自動(dòng)軋管機(jī)和冷拔機(jī) 組。菌式穿孔軋輥發(fā)求在無扭變的情況下實(shí)現(xiàn)穿孔過程，這一發(fā)明在歐美得到了廣泛應(yīng)用，并取得了斯蒂費(fèi)爾穿孔機(jī)發(fā)明專利。 1887 年在薩爾不瑞肯建立了波斯鋼管廠， 1888 年在伯核姆也建立了一個(gè)鋼管廠，到 1890 年，這幾家鋼管廠又合并為德一奧曼內(nèi)斯曼鋼管公司，該公司總部起初設(shè)在柏林的德意志銀行， 1893 年遷至杜塞爾多夫，后來，在拉特又建立了一座焊管廠，該在 906 年也并入曼內(nèi)斯曼鋼管公司。巴客韋爾制造成功一臺(tái)用以矯直或軋制棒材的斜軋機(jī)。 tool design。遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 I 頁 熱軋無縫鋼管車間設(shè)計(jì)及三輥軋管機(jī) 的變形特點(diǎn) 摘 要 本設(shè)計(jì)是年產(chǎn) 24萬噸 Φ 140自動(dòng)軋管車間設(shè)計(jì)，其典型產(chǎn)品是 Φ 159 7mm， 其中的一些數(shù)據(jù)是 參照鋼管廠的某些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。rolling table。 C 曼內(nèi)斯曼兄弟在成功地穿出第一根空心坯后的當(dāng)月（ 1886 年 8 月），即在萊姆特市成立了第一個(gè)鋼管廠。 1897~1898 年，斯蒂費(fèi)爾兩次取得錐輥式穿孔機(jī)和菌式軋輥穿孔機(jī)的發(fā)明專利，斯蒂費(fèi)爾認(rèn)為，曼乃斯曼 穿孔機(jī)工藝中鋼管外層表面的所以扭變和表面缺陷的形成是有聯(lián)系的，因此，他提出了用菌式軋輥等取代了原桶式軋輥。接著又增設(shè)了 3 套自動(dòng)軋管機(jī)組，每一機(jī)組均由斯蒂費(fèi)爾穿機(jī)、新的自動(dòng)軋管機(jī)、二臺(tái)均整機(jī)和定減徑機(jī)組成。第一遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁 次試驗(yàn)是在 1904 年，在埃爾伍德市的 5 機(jī)架連續(xù)軋管機(jī)上進(jìn)行的，第二次試驗(yàn)是在1913~1921 年間，在匹茲堡鋼管公司曼內(nèi)斯曼廠的 7 架連續(xù)軋管機(jī)上進(jìn)行的，連續(xù)軋管機(jī)所生產(chǎn)的鋼管內(nèi)表面質(zhì)量好，壁厚比較均勻，但是受當(dāng)時(shí)整個(gè)工業(yè)水平的限制而未能得到迅速發(fā)展 [1]。另外還有許多零星小廠，年產(chǎn)不過 20~30萬噸，在這兩大廠家之間的夾縫中掙扎。但是，它們的電力、交通、原材料條件相當(dāng)好，畢竟有著雄厚堅(jiān)實(shí)的工業(yè)基礎(chǔ)，而且過去革命年代教育出來的一大批真正的共產(chǎn)黨員工人同志，仍然以大無畏的共產(chǎn)主義精神遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁 嚴(yán)肅認(rèn)真地工作。 高鉻鋼管。 抗高溫腐蝕和水燕氣氧化用鋼。內(nèi)來復(fù)線呈螺旋式或交叉式。以前發(fā)電設(shè)備的冷凝器管一般采用銅合金，但受冷卻用海水污染和泥砂磨損。 原子能發(fā)電站用無縫鋼管。為了增加原子能發(fā)電設(shè)備的濕分分離器再熱器的傳熱面積，采用在銘管外表面進(jìn)行加工的鰭片管。隨著原子能發(fā)電站的投產(chǎn)，需要對使用過的核燃料進(jìn)行再處理。因此，要求用高強(qiáng)度和耐腐蝕鋼管。日本山崎公司試驗(yàn)證明 D/S、抗拉強(qiáng)度和殘余應(yīng)力影響較大，所以要求抗壓潰套管橢圓度和壁厚精度高，采取帶溫矯直和用自動(dòng)控制辦法提高套管外徑和壁厚尺寸公差。涂層鋼管有三大類金屬涂層、無機(jī)涂層和有機(jī)涂層。這種鋼管具有良好的機(jī)械性能，在 30~120℃的溫度范圍內(nèi)都可以使用，滿足了運(yùn)輸石油向高壓化發(fā)展，在管道泵站周圍壓縮氣體溫度可達(dá)到 120℃，使用溫度只有 80℃。全國無縫鋼管實(shí)際產(chǎn)能已超過了 1200萬 t， 2021年產(chǎn)量達(dá)到了 1047萬 t，成為全球無縫鋼管生產(chǎn)第一大國，接近全球無縫鋼管總產(chǎn)量的 40％。表觀消費(fèi)量除 2021年略有降低外連續(xù) 7年以年平均％ 的速度增長，到 2021年已達(dá) 1476萬 t，具體見表 。從表 ，到 2021年我國無縫鋼管產(chǎn)量 2018萬 t，出口量 609萬 t，進(jìn)口量只有 55萬 t，自給率達(dá)到 96％左右，我國已能生產(chǎn)包括油井管、管線管、高壓鍋爐管、大直徑高強(qiáng)度氣瓶管、核電用管等大部分專用無縫鋼管。 另外，近幾年還出現(xiàn)了上百家生產(chǎn)以小直徑軸承鋼管，不銹鋼管，油井管和高壓爐管等品種的小型民營無縫鋼管廠。各工作油缸的同步、停位和聯(lián)動(dòng)互鎖都有較高準(zhǔn)確性要求，尤其是動(dòng)梁工作時(shí)雙向水平度要求很高，各種精確度檢測裝置都要達(dá)到世界先進(jìn)水平。整條熱軋生產(chǎn)線裝備有多個(gè)在線質(zhì)量監(jiān)控裝置，實(shí)現(xiàn)生的全過程控制，特別是脫管機(jī)出口和張力減徑機(jī)出口裝配有溫度、壁厚、外徑和長度的檢測裝置，并通過 QAS 系統(tǒng)把測量結(jié)果反饋到 PQF 連軋管機(jī)和張力減徑機(jī)的管理機(jī)上，對壓下系統(tǒng)和軋制速度進(jìn)行調(diào)整，使軋制的鋼管達(dá)到最理想的要求。因此，提高產(chǎn)業(yè)集中度，推進(jìn)企業(yè)重組，通過集團(tuán)化運(yùn)作，有效整合資源，提高綜合競爭力，是市場必然的選擇。 焊管等無縫鋼管替代品正在逐漸向無縫鋼管市場滲透，擠占其傳統(tǒng)的無縫鋼管市場。產(chǎn)品質(zhì)量僅僅滿足標(biāo)準(zhǔn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)只是通用、共性的準(zhǔn)則，即使完全滿足國家和國際標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量與顧客的特性化要求仍可能會(huì)存在很大的差距。 我國無縫鋼管行業(yè)面對的國內(nèi)外市場，具有反應(yīng)相對滯后和出口依存度高的顯著特點(diǎn)，行業(yè)自身還存在集中度不高、裝備結(jié)構(gòu)不合理等問題。 2021~2021年重點(diǎn)企業(yè)無縫鋼管生產(chǎn)、出口情況如圖 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁 圖 2021到 2021年重點(diǎn)企業(yè)無縫鋼管月度生產(chǎn)出口情況 裝備構(gòu)成不合理，造成規(guī)格和品種的產(chǎn)能過剩。連軋機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)：效率高；便于機(jī)械化，自動(dòng)化；不要求大延伸穿孔為采用連鑄坯創(chuàng)造了良好的條件。 頂管機(jī)組具有設(shè)備建設(shè)費(fèi)用少，生產(chǎn)復(fù)雜程底，適于生產(chǎn)薄壁管以及可用方坯作為原料等優(yōu)點(diǎn)，適于生產(chǎn) ，但其存在的主要問題是壁厚精度難于保證。 (2)編制產(chǎn)品方案的原則： 主要是滿足用戶需求，同時(shí)考慮市場的供需情況