【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 油井管的市場(chǎng)占有從1991年的14%提高到2003年的73%，我國(guó)專用管材的比例也在逐年增加，其出口比例已經(jīng)達(dá)成2535%；工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展無縫鋼管生產(chǎn)主要是以生產(chǎn)高附加值的專用管材為主。**北鋼管業(yè)有限公司新建設(shè)的熱軋管機(jī)組應(yīng)該瞄準(zhǔn)高附加值的專用管材。從表33可見，我國(guó)專用管材比例大的是石油油井管，預(yù)測(cè)2005年、2010年將分別達(dá)到或145萬噸和160萬噸，其中石油套管的需要量較大。我國(guó)目前能生產(chǎn)石油套管的主要廠家見表35。表35 我國(guó)目前生產(chǎn)石油套管的主要廠家廠家機(jī)組設(shè)計(jì)套管產(chǎn)量萬噸/鋼級(jí)規(guī)格備注寶鋼無縫140全浮連軋J5N80、C7P110天津大無縫250MPMJ5K5N80、L80、C7C9P1Q12V150168PQFJ5N80、L80、C90、P1Q12預(yù)計(jì)本年底投產(chǎn)成都無縫180AR、318周軋J5K5N80、L80、C7C9P1340MPMJ5K5N80、L80、C7C9P1待建包鋼無縫400自動(dòng)J55180MPMJ5N80、L80、C90、P1Q12衡陽(yáng)無縫273MPM8J55待建從表35可見，待建機(jī)組的能力為28萬噸。預(yù)測(cè)2005年和2010年石油油井管需求量中石油套管的需求量分別為106萬噸和117萬噸。可能實(shí)際需求量較預(yù)測(cè)需求量大，因此石油套管需求量尚有缺口。按照我國(guó)歷年無縫鋼管的消費(fèi)結(jié)構(gòu)分析，各規(guī)格消費(fèi)的比例大致如下：管徑＜140mm 　　　　　　65%140mm≤管徑＜273 　　　　　　25%273mm≤管徑＜426mm 　　　　　8%管徑≥426mm 2%據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)生產(chǎn)小直徑鋼管的已經(jīng)達(dá)到309萬噸，再加上一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展，其生產(chǎn)能力超過實(shí)際需求能力。市場(chǎng)的表現(xiàn)是原來設(shè)計(jì)生產(chǎn)小直徑無縫鋼管的機(jī)組不斷的往上擴(kuò)大生產(chǎn)中等直徑的鋼管。如φ100mm自動(dòng)軋管機(jī)組擴(kuò)大生產(chǎn)到φ159mm，魯寶114mm和鞍鋼140mm自動(dòng)機(jī)組擴(kuò)大生產(chǎn)φ219mm。這說明市場(chǎng)需要中等直徑的鋼管，供應(yīng)能力滿足不了就采用小機(jī)組經(jīng)過改造后來生產(chǎn)。目前，新建熱軋無縫鋼管機(jī)組，一般投資者都把眼光盯著中等規(guī)格的軋管機(jī)組。在石油套管的消費(fèi)量中，%，%，%，%% 的比例和市場(chǎng)導(dǎo)向中等直徑的無縫鋼管需求量大來看，山東富凱不銹鋼有限公司新建設(shè)的熱軋管機(jī)組的產(chǎn)品規(guī)格應(yīng)該定位在生產(chǎn)直徑φ114mm以上的熱軋無縫鋼管，產(chǎn)品規(guī)格上限生產(chǎn)到φ300mm是適宜的。必須強(qiáng)調(diào)，市場(chǎng)是競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)，必須要使自己的產(chǎn)品去占領(lǐng)市場(chǎng)，還必須去開發(fā)潛在的市場(chǎng)。本項(xiàng)目選用目前國(guó)際上先進(jìn)的無縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組，初期投資省，設(shè)備日常維護(hù)費(fèi)用低，產(chǎn)量較大，單位產(chǎn)品成本低，適合于生產(chǎn)石油管等專用管材及其它合金無縫鋼管。生產(chǎn)的產(chǎn)品內(nèi)外表面質(zhì)量好，鋼管外徑精度高（≤177。%），壁厚精度高（≤58%）。工廠地處山東半島，緊靠港口，運(yùn)輸方便。集團(tuán)公司擁有煉鋼、連鑄、能源、原料的優(yōu)勢(shì)，有緊靠華東、華北這個(gè)石油管大市場(chǎng)。集團(tuán)公司有多年加工油管（絲扣加工）的生產(chǎn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，有較強(qiáng)的新產(chǎn)品開發(fā)能力。這些是該項(xiàng)目產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)和成功的有力保證。第四章 機(jī)型選擇熱軋機(jī)組主要由穿孔、軋管、定徑（張力減徑）三大變形工序組成，而機(jī)組形式主要取決于軋管機(jī)，因此機(jī)型選擇主要圍繞軋管機(jī)進(jìn)行論述，對(duì)穿孔機(jī)及定徑（張力減徑）機(jī)也做必要的說明。從表35可見，這些機(jī)組的機(jī)型及產(chǎn)量為：⑴連續(xù)軋管機(jī)組有：140全浮連軋、250MPM、340MPM 、273MPM、180MPM、168PQF共六臺(tái)套，%；⑵新型狄塞爾(AccuRoll)軋管機(jī)有：180AR一臺(tái)套，%；⑶自動(dòng)軋管機(jī)有：400自動(dòng)一臺(tái)套，%；⑷其它軋機(jī)有：318周軋一臺(tái)套，設(shè)計(jì)能力4萬噸，%；連軋管機(jī)組可分為全浮動(dòng)芯棒、半浮動(dòng)芯棒和限動(dòng)芯棒三類。國(guó)外限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)組發(fā)展很快，自從意大利茵西公司制造的第一套限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)組于1978年在達(dá)爾明工廠投產(chǎn)以來，全世界已先后制造了18套，其中茵西公司一家就制造了12套。由于不斷改進(jìn)，至今已發(fā)展到第4代，即第一代軋機(jī)主要主要問題是限動(dòng)芯棒速度低，換輥時(shí)間長(zhǎng)。第二代采用線外穿棒，縮短了軋制周期，減小了毛管與芯棒之間的間隙，增大延伸系數(shù)。同時(shí)，降低芯棒消耗約40%。每三代采用新結(jié)構(gòu)，換規(guī)格時(shí)僅換軋輥及輥?zhàn)?，不換機(jī)架，使換輥時(shí)間縮短，機(jī)型緊湊，機(jī)身長(zhǎng)度減短。第四代把全部單獨(dú)機(jī)架合成一個(gè)整體大框架直接固定在基礎(chǔ)上，稱“無機(jī)座軋機(jī)（MPMSL）”。此種連軋機(jī)一般由67個(gè)機(jī)架組成。具有如下特點(diǎn)：軋輥軸線與水平線成45176。且相鄰機(jī)架互成90176。，傳動(dòng)裝置分別配制在軋機(jī)兩側(cè)；機(jī)架子之間設(shè)置了4個(gè)芯棒支撐架，對(duì)芯棒進(jìn)行支撐和導(dǎo)向，從而提高了軋機(jī)的生產(chǎn)率和鋼管內(nèi)外表面質(zhì)量及尺寸精度，延長(zhǎng)了芯棒使用壽命。軋機(jī)設(shè)備能力大，一般為3050噸，最大軋件長(zhǎng)度可達(dá)35米，最大D/S可達(dá)45，最大延伸系數(shù)為4。2，最大軋制速度為5m/s，主電機(jī)總?cè)萘?5400Kw，軋機(jī)設(shè)備總重800t噸。此種連軋機(jī)為，五個(gè)機(jī)架（三個(gè)大機(jī)架，兩個(gè)小機(jī)架）。具有如下特點(diǎn)：機(jī)架間距小，機(jī)組總長(zhǎng)較短（包鋼機(jī)架總長(zhǎng)為5200mm，鞍鋼機(jī)架總長(zhǎng)為4640mm），有利于控制變形和減少芯棒長(zhǎng)度。軋輥機(jī)架垂直、水平交叉布置。與45176。交叉布置相比，基礎(chǔ)最深處約可減少1m。采用液壓壓下，便于自動(dòng)控制壁厚和生產(chǎn)“棱子管”，以利于張力減徑時(shí)減少頭尾損失。連軋機(jī)前設(shè)一四輥式空減徑機(jī)架，減少毛管的直徑偏差，提高了成品鋼管的外徑精度。MPM型連軋管機(jī)自1978年問世以來，在我國(guó)天津及包頭各有一套投入實(shí)際生產(chǎn)，鞍鋼的MPM連軋機(jī)正在建設(shè)之中，其中包鋼、鞍鋼為MiniMPM型，各種工藝調(diào)整參數(shù)成熟可靠，從包鋼順利投產(chǎn)的實(shí)踐看也證實(shí)了這一點(diǎn)。. PQF型限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)它是一個(gè)三輥可調(diào)式連軋管機(jī)，具有如下特點(diǎn)：軋輥孔型開槽淺，在軋制過程中鋼管沿圓圍方向速度差小，金屬橫向流動(dòng)小，荒管的壁厚精度高。“自動(dòng)軋管機(jī)組改為PQF三輥連軋機(jī)進(jìn)行技術(shù)交流，當(dāng)時(shí)各專家一致認(rèn)為，在16”機(jī)組上采用PQF是合理的。通過有關(guān)測(cè)試資料表明，生產(chǎn)小于或等于φ219mm鋼管時(shí)，速度差造成的不利影響并不明顯。軋輥直徑小，輥身長(zhǎng)度短，軋機(jī)間距小，相應(yīng)芯棒長(zhǎng)度也短。延伸系數(shù)較MiniMPM型大，同以五機(jī)架為例，%，同時(shí)噸鋼能耗小，有利于節(jié)能。軋機(jī)基礎(chǔ)較MPM型淺（無論是45176。交叉布置還是垂直水平布置，）因此可減少土建施工費(fèi)用。機(jī)架為三輥可調(diào)輥縫機(jī)架，而輥縫調(diào)整對(duì)每個(gè)軋輥而言是圍繞一個(gè)支點(diǎn)擺動(dòng)，在調(diào)整過程中無法保證三段圓弧相切，在生產(chǎn)時(shí)極易造成外表面“直道”缺陷。而通過軸承座加墊片調(diào)整輥縫，無法在線進(jìn)行，只能離線調(diào)整，但通過輥縫的調(diào)整，可以減少芯棒規(guī)格數(shù)量。PQF技術(shù)自1993年問世以來，在國(guó)內(nèi)外沒有形成工業(yè)性生產(chǎn)，因此各種調(diào)整參數(shù)無處可以參考，只能在投產(chǎn)初期進(jìn)行摸索，因此達(dá)產(chǎn)期會(huì)加長(zhǎng)。天津鋼管公司與德國(guó)米爾公司在2001年進(jìn)行多次談判簽訂了購(gòu)買PQF型限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)的合同，雙方商定共同承擔(dān)“第一套”的風(fēng)險(xiǎn)。 自動(dòng)式軋管機(jī)是世界上普遍采用的一種熱軋無縫鋼管技術(shù)。這種自動(dòng)軋管技術(shù)發(fā)展很快，在連軋管技術(shù)發(fā)展之前，成為熱軋無縫鋼管生產(chǎn)的主力機(jī)組，并且在相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期內(nèi)用以大量生產(chǎn)石油管。在自動(dòng)軋管機(jī)上用圓頂頭生產(chǎn)鋼管，一般都采用在多個(gè)孔型中軋制或在單孔型中進(jìn)行23道次軋制。毛管在帶有兩個(gè)側(cè)壁開口的圓孔型中成型，因側(cè)壁處管壁增厚而限制了延伸量，并且側(cè)壁增厚現(xiàn)象也可使均整后鋼管的不均性增大，同時(shí)限制了軋機(jī)生產(chǎn)率的提高。自動(dòng)軋管機(jī)組工序多，消耗大，生產(chǎn)能力一般在2530萬噸的水平?？傊?，自動(dòng)軋管機(jī)是一種落后機(jī)型，已停止發(fā)展。其主要缺點(diǎn)是：一是延伸率低，；二是管體內(nèi)表面質(zhì)量差，尺寸精度差；三是輔助操作時(shí)間長(zhǎng)，占整個(gè)周期的60%；四是徑向壁厚不均，需配斜軋均整機(jī)，軋制管體長(zhǎng)度受頂桿限制。 三輥軋管機(jī)阿塞爾三輥軋管機(jī)組，具有產(chǎn)品幾何尺寸精度高，生產(chǎn)靈活性大的特點(diǎn)，主要用來生產(chǎn)厚壁的軸承鋼和機(jī)械用管。~11盡管這種軋管機(jī)組可以軋制管壁較薄的鋼管，但因軋薄后產(chǎn)品精度喪失，操作復(fù)雜，所以此種軋機(jī)以軋中、厚壁管為主。機(jī)組年生產(chǎn)能力在10萬噸左右。1954年，由德國(guó)曼內(nèi)斯曼米爾公司設(shè)計(jì)，瑞典滾珠軸承公司霍福爾斯廠建設(shè)了一套生產(chǎn)產(chǎn)品鋼管直徑為110~￠240mm的芯棒全浮式的Assel軋管機(jī)組。 新型狄塞爾(AccuRoll)軋管機(jī)新型狄塞爾(AccuRoll)軋管機(jī)是上世紀(jì)80年代末隨著鋼管生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)艾特納標(biāo)準(zhǔn)工程公司在老式狄塞爾軋管機(jī)上進(jìn)行改進(jìn)，研制出的一種新型的軋管機(jī)技術(shù)。這種軋管機(jī)技術(shù)采用了錐形輥、大輾軋角、大直徑回轉(zhuǎn)導(dǎo)盤和限動(dòng)芯棒裝置。這種軋機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是：軋制出的鋼管表面光潔、壁厚均勻、壁厚精度可控制在 177。3%~5%；軋出鋼管的D/S值可達(dá)35。其缺點(diǎn)是：一是變形效率低。單位變形功是其它軋機(jī)三倍以上，由此帶來主電機(jī)功率比三輥、自動(dòng)軋管機(jī)高一倍以上。單位變形功高，使電耗增加；二是造成芯棒、導(dǎo)盤等工具的溫升大大增加，從而影響工具的壽命，使工模具—導(dǎo)盤和芯棒的消耗量大，尤其在軋制D/S＞35的薄壁鋼管時(shí)更突出；三是芯棒的溫度高，如果措施不當(dāng)，會(huì)嚴(yán)重影響成品管的表面質(zhì)量；四是變形量（延伸系數(shù)和減壁量）是所有軋管機(jī)中最小的。五是由于變形能力小，~，如：￠270規(guī)格的最小壁厚，；六是“內(nèi)螺紋”是斜軋管機(jī)的固有缺陷，國(guó)際慣例是允許“內(nèi)螺紋”，但成品管的外觀總是不太好。特別是在工藝不當(dāng)、變形量太大以及芯棒潤(rùn)滑不好時(shí)，都會(huì)加重“內(nèi)螺紋”甚至有內(nèi)疤；七是AccuRol軋管機(jī)軋制的荒管長(zhǎng)度比連軋機(jī)短了近一倍，生產(chǎn)套管時(shí)，大多只能生產(chǎn)1~2倍尺，而連軋管組可達(dá)到2~4倍尺。四種250型軋管機(jī)的特性比較項(xiàng)目五機(jī)架MPM新型狄塞爾ASSEL(NEI)自動(dòng)軋管尺寸精度外徑/壁厚177。%D/177。58%S177。%D/177。57%S177。%D/177。58%S177。1%D/177。%S表面質(zhì)量好較好較好一般軋后最大長(zhǎng)度m2815芯棒長(zhǎng)度較長(zhǎng)較短較短短頂頭+頂桿最大延伸系數(shù)最大d/s42353030軋制方式縱軋斜軋斜軋縱軋軋管機(jī)形式機(jī)架五架，二輥，45度布置錐形輥?zhàn)笥也贾?，?dǎo)盤上下布置三輥式液壓快開(nEL型)三輥上下布置，液壓快速升降主電機(jī)功率（千瓦）12000520028002500軋機(jī)設(shè)備重量大小小中最大軋制速度4年產(chǎn)量（萬噸）50201530建設(shè)投資大小小中通過以上對(duì)幾種軋管機(jī)的分析比較，限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)組(MPM)和新型狄塞爾(AccuRoll)軋管機(jī)是可選擇的機(jī)組，它們各有所長(zhǎng)：新型狄塞爾(AccuRoll)軋管機(jī)：與其它機(jī)型對(duì)比，具有加工工序少、金屬收得率高、能源和工具消耗低、投資省、產(chǎn)量適中等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)組的設(shè)備重量，裝機(jī)容量等都比連軋管機(jī)要少的多。因此，對(duì)一般企業(yè)是建設(shè)和改造中小型軋管機(jī)組較為理想的機(jī)架。中國(guó)華美鋼管工程公司引進(jìn)美國(guó)艾特納標(biāo)準(zhǔn)工程公司AccuRoll軋管技術(shù)，并與該公司聯(lián)合設(shè)計(jì)、聯(lián)合制造，在中國(guó)成功的建設(shè)了四套AccuRoll扎管機(jī)組。在成都建設(shè)的￠￠325mm，適應(yīng)生產(chǎn)石油套管。在煙臺(tái)魯寶鋼管廠建設(shè)的￠114mmAccuRol軋管機(jī)組，其生產(chǎn)能力的發(fā)揮很好。限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)組(MPM)：從當(dāng)前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)套管生產(chǎn)廠家選擇的機(jī)型來看，80%的套管是由連續(xù)軋管機(jī)組生產(chǎn)的。后期建設(shè)的天津168PQF、鞍山連軋、成都340MPM、衡陽(yáng)273MPM等幾套機(jī)組全是連續(xù)軋管機(jī)組。在連續(xù)軋管機(jī)組中天津大無縫的168PQF為三輥連軋機(jī)。自1978年意大利達(dá)爾明廠第一套14MPM機(jī)組建成投產(chǎn)以來，連軋管工藝已發(fā)展到了一個(gè)新的水平。由于它具有所生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格范圍廣、產(chǎn)品質(zhì)量好、產(chǎn)量高、能源及工具消耗低，以及技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)引起了世界各國(guó)的普遍重視。目前除了意大利外，在中國(guó)、日本、美國(guó)、墨西哥、加拿大、法國(guó)、原蘇聯(lián)等國(guó)近年來就有10余套限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)組(MPM)建成投產(chǎn)。這種軋管機(jī)組年生產(chǎn)能力均在3050萬噸左右，但是建成一套MPM機(jī)組，設(shè)備重、裝機(jī)容量大、占地面積大、一次投資非常高，一般企業(yè)要建成這樣一套機(jī)組很難實(shí)現(xiàn)。總的來講：新型狄塞爾(AccuRoll)軋管機(jī)與(MPM)連軋管機(jī)組相比：產(chǎn)品質(zhì)量相當(dāng)，各有所長(zhǎng)；電耗、坯耗、生產(chǎn)成本高一點(diǎn)；生產(chǎn)率（人均年鋼管產(chǎn)量）低一點(diǎn)；但初期建設(shè)投資要低一倍左右，因而新型狄塞爾(AccuRoll)軋管機(jī)的投資“風(fēng)險(xiǎn)”要低于連軋管機(jī)組。而(MPM)連軋管機(jī)所具有的：產(chǎn)品規(guī)格范圍廣、產(chǎn)品質(zhì)量好、產(chǎn)量高、能源及工具消耗低，以及技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，具有競(jìng)爭(zhēng)能力。經(jīng)股東會(huì)議決定采用(MPM)連軋管機(jī)組。4．1．6機(jī)型規(guī)格問題在我國(guó)稱之為250連軋管機(jī)組在德國(guó)米爾公司有兩種規(guī)格可供選擇，一種為10 3/4″，另一種為9 5/8″。前者為天津的250機(jī)組，后者為包鋼的180機(jī)組，這兩種機(jī)組經(jīng)過改造都有可能向上延伸產(chǎn)品規(guī)格上限，10 3/4″機(jī)組可以生產(chǎn)φ300mm成品鋼管。而9 5/8″機(jī)組也可以生產(chǎn)φ273mm成品鋼管，甚至更大規(guī)格。選用300連軋管機(jī)組，向上延伸生產(chǎn)φ340mm的成品鋼管是可能的，但由于機(jī)組越大設(shè)備重量也越大、裝機(jī)容量相差較大，因此投資相差也較大，本方案選擇國(guó)外10 3/4″型連軋管機(jī)組。（天津那種10 3/4″的250型軋機(jī)）目前生產(chǎn)中實(shí)際使用穿孔機(jī)主要有菌式及曼式兩種機(jī)型。變形量大，延伸系數(shù)可達(dá)5以上，毛