【正文】 輥成型工藝。傳統(tǒng)的成型工藝，采用三輥成型卷制鋼管和單絲焊工藝，其生產(chǎn)效率低下，且受成型工藝的影響，單管長度不超過 6m，環(huán)形對接縫較多，既影響美觀，又影響使用，已經(jīng)跟不上鋼結構行業(yè)發(fā)展的要求。前 3 種成型是長輸油氣管線的主要生產(chǎn)方式，采用高頻焊或多絲埋弧焊焊接技術，生產(chǎn)效率較高，每支鋼管可根據(jù)客戶要求定長，一般為 12m，單支鋼管不存在環(huán)形對接焊縫。本項目你選用高頻焊接工藝，是根據(jù)電磁感應原理和交流電荷在導體中的趨膚效應、鄰近效應和渦流熱效應，使焊縫邊緣的鋼材局部加熱到熔融狀態(tài)，經(jīng)滾輪的擠壓，使對接焊縫實現(xiàn)晶間接合，從而達到焊縫焊接之目的。高頻焊是一種感應焊（或壓力接觸焊） ，它無需焊縫填充料，無焊接飛濺，焊接熱影響區(qū)窄，焊接成型美觀，焊接機械性能良好等優(yōu)點，因此在鋼管的生產(chǎn)中受到廣泛的應用。鋼管的高頻焊接正是利用交流電的趨膚效應和鄰近效應，鋼材（帶鋼）經(jīng)滾壓成型后，形成一個截面斷開的圓形管坯，在管坯內(nèi)靠近感應線圈中心附近旋轉一個或一組阻抗器（磁棒） ，阻抗器與管坯開口處形成一個電磁感應回路，在趨膚效應和鄰近效應的作用下，管坯開口處邊緣產(chǎn)生強大而集中的熱效應，使焊縫邊緣迅速加熱到焊接所需溫度經(jīng)壓輥擠壓后，熔融狀態(tài)的金屬實現(xiàn)晶間接合，冷卻后形成一條牢固的對接焊縫。具體工藝簡述如下：46①縱剪工序 檢查帶鋼卷外觀尺寸是否為生產(chǎn)所需帶鋼，其次帶鋼有無缺損，有問題及時處理。上料工在選擇好帶鋼檢查吊具安全后，將帶鋼吊之上料小車上，在兩錐頭間留有一定尺寸用來上料。垂直下落所吊帶鋼，使其圓心與錐頭圓心大約在同一水平線上，且在兩錐頭中間。放下壓輥的同時打開直頭機鏟頭，然后啟動開卷機電機使帶頭轉之鏟頭平面上。關閉開卷機電機，開啟矯直機電機帶動帶鋼繼續(xù)前行直到液壓剪。打開液壓剪，在不缺尺、不浪費的原則下開啟液壓剪剪去帶頭，要防止廢料飛濺，隨后抬起液壓剪。重新啟動矯平機電機將帶鋼送入剪刃。開啟剪刃電機，帶動帶鋼進入縱剪刃，量好尺寸后，開動剪刃電機送帶鋼至卷取機部分。下料工在帶鋼經(jīng)過剪切后，立即將剛裁下來的廢絲頭系在廢邊卷曲機上，同時檢驗所裁帶鋼質(zhì)量是否符合縱剪工藝卡的要求；裁完后的帶鋼在到達卷取軸時，下料工將帶頭插入卷取機卷取縫內(nèi)；啟動卷取電機直至整卷帶鋼裁完為止；每一卷帶鋼尾部在卷取軸上時，下料工必須用鐵絲或廢絲將其與精料帶鋼捆好，以防止散卷；打開液壓裝置退出鋼卷放到下料小車上；將裁好的鋼卷整齊的放到指定位置。 ②前準備上料工序 首先檢查帶鋼卷外觀尺寸是否符合生產(chǎn)工藝卡要求，有問題的及時上報本班領導，檢查帶鋼卷質(zhì)量時，人要站在帶鋼卷側面，防止帶鋼卷倒了或脫鉤砸人。在選擇好鋼帶后，指揮天車工將所47吊鋼帶垂直下落到上料小車上并調(diào)正，吊裝鋼帶時，手勢與口語并用，掛鉤一定要掛牢，嚴防碰傷、擠壓等事故的發(fā)生。帶鋼卷放正后，均勻打開兩個錐頭，在兩錐頭中間留夠一定尺寸上鋼卷。啟動上料小車前行，在所放鋼帶圓心與兩錐頭圓心為一條直線時將其停下。啟動液壓升降裝置，使鋼卷圓心與錐頭圓心大約在同一水平線上且在軋制的中線上。均勻收回兩個錐頭，使鋼卷里卷緊貼兩個錐頭斜面。待錐頭撐住鋼卷后放下液壓裝置，同時退出上料小車，進行下卷上料。無上料小車的軋機，指揮天車工安全的把帶鋼放到已縮緊的開卷機漲緊設備中。 ③前準備剪切對焊工序 啟動漲緊設備液壓開關，將帶鋼里卷漲緊。放下壓輥用夾剪工具除去帶卷包裝帶。同時打開鏟頭至水平，然后啟動開卷機電機使帶頭轉至鏟頭機平面上。按指定方向轉動開卷機電機，使帶頭在鏟頭機平面上繼續(xù)前行直至矯平機。開啟矯平機電機帶動帶鋼繼續(xù)前行直到液壓剪，同時關閉開卷機電機。打開液壓剪，在不缺尺、不浪費的原則下（開啟液壓剪）減去帶頭，隨后抬起液壓剪。重新啟動矯平夾送電機將帶鋼送入焊接部位。將上一卷帶鋼尾部剪齊后與新進帶鋼頭部一起送入焊接區(qū)，調(diào)整好焊接參數(shù)（含焊接電流、電弧電壓，二氧化碳流量） ，焊接帶鋼。氣保焊接后的帶口要求平整、不夾渣、結實牢固，焊縫余高不超過1mm。焊接好接頭將壓緊裝置抬起，然后啟動入料夾送輥電機，將接好48后的鋼帶沖入臥式螺旋活套內(nèi)。 ④軋機工序 軋機啟動前，先將軋機水泵開啟，冷卻水指示燈亮以后，接到調(diào)整工命令后，再啟動傳動電機。隨著速度的增加，功率也相應的增加，直致二者之間達到生產(chǎn)焊接工藝要求為止。需要中頻退火的鋼管在軋機焊管符合生產(chǎn)工藝要求后即可啟動中頻，退火溫度達到工藝要求即可。 ⑤飛鋸工序 割口、帶口或未焊好鋼管，需手動鋸切時，操作工應快速的計算好鋸切長度，以便減少鋼管的切除量。檢查鋼管內(nèi)外表面質(zhì)量時，要等鋸片抬起后再靠近鋼管觀察?；蛴檬謾z查鋼管內(nèi)表面焊口處，不要低頭用眼看。發(fā)現(xiàn)內(nèi)毛刺或外毛刺刮不好的情況時，及時停車解決。 ⑥退火工序 選擇當前應該退火的鋼管，指揮天車工將其放到上料臺架上。按順序擺放應退火的鋼管至進料輥道上,每排料按規(guī)定支數(shù)一頭齊擺放。入爐料單列擺放整齊，彎度較大的鋼管不準進爐，進爐內(nèi)出現(xiàn)擠、撞爐墻擋彎鋼管卡、別在輥子中間或爐內(nèi)時，必須用撬棍等專用工具進行處理。嚴格執(zhí)行生產(chǎn)工藝卡的要求，啟動進爐輥道電機,，嚴格控制好爐內(nèi)溫度，適量調(diào)節(jié)鼓風機的供風量，還應調(diào)整好輥子的轉動速度，確保達到工藝要求。鋼管經(jīng)退火爐出料輥道至擋板時，49啟動推料裝置 ，將整批次鋼管完全推離出料輥道。在鋼管經(jīng)過下料臺架出現(xiàn)不到位現(xiàn)象時，用工具將其就位，并保持一定安全距離。退完火出爐后的紅管材，應在料架上稍作停留降溫，然后再撥入下料筐內(nèi)。指揮天車工吊把退完火的鋼管吊到指定位置。必須佩戴煤氣檢測儀器，以便隨時觀察周圍煤氣濃度，防止煤氣泄漏等現(xiàn)象的發(fā)生。 ⑦矯直工序 吊料前先檢查所吊鋼管規(guī)格是否為所需矯直鋼管，并把所需矯直的鋼管吊到矯直臺架并要整齊逐根排列好。開機前全面檢查矯直機各系統(tǒng)是否運行正常。發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象立刻匯報給有關領導。當啟動矯直機后，把鋼管逐根放到傳動滾道上，當?shù)谝桓摴芡ㄟ^矯直機后才能放第二根鋼管，否則在傳動滾道上會發(fā)生事故。 根據(jù)矯直效果適當調(diào)整矯直輥的輥壓下力，不可過大。及時清理機臺周圍的廢料、氧化鐵皮或其它雜物，保證作業(yè)現(xiàn)場整潔，道路暢通。矯直過程中，突然出現(xiàn)卡住事故時，必須立即停車然后再進行處理。處理時，使用專用工具，頭部和身體不得貼近管材，嚴禁用手直接去生搬硬拽。 ⑧平頭工序 首先根據(jù)被加工鋼管的規(guī)格型號調(diào)整好平頭刀具體的位置，更換相應的卡塊規(guī)格，調(diào)整步進梁齒板標高位置。安裝刀具時，應注意每個動力頭的兩把銑刀刀刃到刀具地面高度盡量一致，安裝時，將刀放入刀盤卡口中并用螺釘鎖緊即可，徑向應根據(jù)管徑50大小確定刀刃的位置，需倒棱時，根據(jù)倒棱的角度調(diào)整刀頭安裝角度。需特別說明的是：倒棱刀的徑向位置應盡量準確，且鋼管圓度應高于國標要求，必要時應做對刀樣板。開啟動力頭電機，手動進給、加緊、推齊、步進等各項動作，調(diào)整動力頭的位置，使其回到設定的零位，零位的位置通過接近開關的位置確定，零位的兩邊有兩個接近開關，作為動力頭移動的極限位置，起保護作用。各動作確認無誤后，手動操作移入兩根鋼管至推齊工位并推齊。將開關拔到自動狀態(tài)，此時工作過程將自動進行。需要注意的是：參數(shù)設定后如沒有試驗過的情況下，最好先手動操作完成幾個工作周期，以檢驗參數(shù)的實用性，當參數(shù)被認可后，最好記錄下來，以備以后使用。當步進機構轉動至發(fā)出信號時，夾緊氣缸的電磁閥開啟，鋼管即被夾緊，并發(fā)出信號，動力頭進給開始，在夾緊的同時推齊輥道開啟，推齊鋼管并按程序減速并停止；當動力頭工進結束并快速返回后，夾緊氣缸的電磁閥換向，夾緊松開。為安全起見，接近開關信號的變化用作夾緊回位的檢測，檢測是否回位，如未回到原位，下面的動作將不會進行?；匚缓蟛竭M機構移動，將已平頭的鋼管移致下一工作位置或移出，同時將待加工的鋼管移到工作位置，再按上述程序進行平頭循環(huán)操作。 ⑨水壓工序 將操作面板上“手動、自動”開關選擇在手動位置，系統(tǒng)進入手動狀態(tài)，在手動操作中，一定要等封頭前進到位后再給密封51圈加壓。鋼管內(nèi)的高壓水釋放后，再給密封圈卸壓，以防密封圈損壞。將面板上“手動、自動”開關選擇在自動設置，系統(tǒng)將進入自動工作狀態(tài)。自動工作運轉中，根據(jù)情況隨時調(diào)整沖水時間，保壓時間和所需壓值。自動運轉時出現(xiàn)緊急故障，開關打到停止位置，故障排除后通過手動，再使各個工作狀態(tài)回到初始位置。 ⑩包裝標識噴印工序 根據(jù)捆支數(shù)的多少和對重量的估計，選用有安全保證的鋼絲繩吊大捆鋼管，兩根繩子一般長，間距合適，吊起后料平衡不晃動，禁止一頭高一頭低斜著吊。按照工藝卡的要求進行噴印。 把包裝好的成品鋼管分規(guī)格上垛，擺放整齊，層層中間加墊杠，便于穿繩，既安全又方便；料垛不宜過高，一般以五層為宜，但最高不準超過六層，垛與垛之間留有人行通道。 成品發(fā)貨工序 成品發(fā)貨時，車上人和開天車工要密切配合、動作協(xié)調(diào)，上下呼應、互相監(jiān)護，完成裝車外運。其中高頻焊的工藝簡述：（a）焊縫間隙的控制將帶鋼送入焊管機組，經(jīng)多道軋輥滾壓，帶鋼逐漸卷起，形成有開口間隙的圓形管坯，調(diào)整擠壓輥的壓下量，使焊縫間隙控制在1~3mm，并使焊口兩端齊平。如間隙過大，則造成鄰近效應減少，渦流熱量不足，焊縫晶間接合不良而產(chǎn)生未熔合或開裂。如間隙過小則造成鄰近效應增大，焊接熱量過大，造成焊縫燒損；111152或者焊縫經(jīng)擠壓、滾壓后形成深坑，影響焊縫表面質(zhì)量。（b）焊接溫度控制焊接溫度主要受高頻渦流熱功率的影響，根據(jù)公式（2）可知，高頻渦流熱功率主要受電流頻率的影響，渦流熱功率與電流激勵頻率的平方成正比；而電流激勵頻率又受激勵電壓、電流和電容、電感的影響。激勵頻率公式為：f=1/[2π(CL)1/2]...(1)式中：f激勵頻率(Hz)；C激勵回路中的電容(F)，電容=電量/電壓；L激勵回路中的電感，電感=磁通量/電流上式可知，激勵頻率與激勵回路中的電容、電感平方根成反比、或者與電壓、電流的平方根成正比，只要改變回路中的電容、電感或電壓、電流即可改變激勵頻率的大小，從而達到控制焊接溫度的目的。對于低碳鋼，焊接溫度控制在1250~1460℃，可滿足管壁厚3~5mm 焊透要求。另外，焊接溫度亦可通過調(diào)節(jié)焊接速度來實現(xiàn)。當輸入熱量不足時，被加熱的焊縫邊緣達不到焊接溫度，金屬組織仍然保持固態(tài)，形成未熔合或未焊透；當輸入熱時不足時，被加熱的焊縫邊緣超過焊接溫度，產(chǎn)生過燒或熔滴，使焊縫形成熔洞。（c）擠壓力的控制管坯的兩個邊緣加熱到焊接溫度后，在擠壓輥的擠壓下，形成共同的金屬晶?；ハ酀B透、結晶，最終形成牢固的焊縫。若擠53壓力過小，形成共同晶體的數(shù)量就小，焊縫金屬強度下降，受力后會產(chǎn)生開裂；如果擠壓力過大，將會使熔融狀態(tài)的金屬被擠出焊縫，不但降低了焊縫強度，而且會產(chǎn)生大量的內(nèi)外毛刺，甚至造成焊接搭縫等缺陷。（d）高頻感應圈位置的調(diào)控高頻感應圈應盡量接近擠壓輥位置。若感應圈距擠壓輥較遠時，有效加熱時間較長，熱影響區(qū)較寬，焊縫強度下降；反之，焊縫邊緣加熱不足，擠壓后成型不良。（e）阻抗器是一個或一組焊管專用磁棒，阻抗器的截面積通常應不小于鋼管內(nèi)徑截面積的70%，其作用是使感應圈、管坯焊縫邊緣與磁棒形成一個電磁感應回路，產(chǎn)生鄰近效應，渦流熱量集中在管坯焊縫邊緣附近，使管坯邊緣加熱到焊接溫度。阻抗器用一根鋼絲拖動在管坯內(nèi)，其中心位置應相對固定在接近擠壓輥中心位置。開機時，由于管坯快速運動，阻抗器受管坯內(nèi)壁的磨擦而損耗較大，需要經(jīng)常更換。（f）焊縫經(jīng)焊接和擠壓后會產(chǎn)生焊疤，需要清除。清除方法是在機架上固定刀具，靠焊管的快速運動，將焊疤刮平。焊管內(nèi)部的毛刺一般不清除。設備選型依據(jù)工藝要求和建設規(guī)模，本著“成熟、可靠、先進、經(jīng)濟”的原則，力爭做到節(jié)約投資，節(jié)約能源，降低成本，54但又必須滿足產(chǎn)品加工質(zhì)量和產(chǎn)量對設備性能的要求，提高綜合效益。合理確定主要、關鍵設備和量大面廣設備的技術性能參數(shù)和檔次水平。對于超大、超重、超高和特殊設備，應要求設備供應商提出設備工作條件和相關參數(shù)，并考慮運輸方式、運輸路線和設備安裝等技術、安全措施。根據(jù)生產(chǎn)發(fā)展需求和統(tǒng)一計劃，實行分批采購、分期配置的原則，以保持裝備的先進性和提高設備的利用效率。 本項目建設6條 Φ32～Φ89直縫焊管機組直縫焊管生產(chǎn)線，建設4條 ZG60高頻直縫精密焊管機組（臥式螺旋活套）直縫焊管生產(chǎn)線。 單條生產(chǎn)線設備選型方案詳見生產(chǎn)設備一覽表序 號 設 備 名 稱 規(guī) 格 型 號數(shù) 量（ 臺 、 套/個 ）金 額（ 萬 元 ）總 功 率（ kw） 備 注1 直縫焊管機組 Φ32～Φ89 32 824 450 準備區(qū) 13 128上卷小車 5 5開卷機 1 30直頭夾送矯平機 1 5剪切對焊機 1 5水平螺旋活套 1 2045055刨邊機 1 30地腳螺栓 1 1電控系統(tǒng) 1 20液壓系統(tǒng) 1 12 主機區(qū) 16 630成型機 1 30高頻焊接裝置 1 400去毛刺裝置 2 30水冷裝置 1 7定徑機 1 7電腦飛鋸 1 26鋸后輥道 1 2地腳螺栓 1 1電控系統(tǒng) 1 50鋼管矯直機 1 4