【導讀】石油天然氣總公司行業(yè)標準“SY/T6194-1996套管和油管”（摘錄）………………項目建設(shè)的必要性。市場需求預(yù)測與建設(shè)規(guī)模。建設(shè)條件與廠址。企業(yè)組織與勞動定員。投資估算與資金籌措。我單位擬建一個年產(chǎn)30萬噸的成品套管生產(chǎn)廠。產(chǎn)品大綱見表1-1。直徑200mm、280mm、330mm，全部連鑄圓管坯由本公司特煉車間提供。按本標準供貨的各種鋼級和組別的管子應(yīng)做晶粒細化處理。油管或棒材加工而成。

　　

【正文】 理位置優(yōu)越，氣候宜人，主導風向為東、西風，當?shù)刈畲箫L力為 78 級。地震基本 烈度為 7 級。 總平面布置 ****北鋼有限公司新建φ 250mm 熱軋無縫鋼管機組總平面布置。因廠址地形圖未定，總平面具體布置位置本可研報暫時不能確定，廠區(qū)也暫時不能按規(guī)范布置。公輔設(shè)施、生活及辦公區(qū)緊密布置在機組廠房附近。 第 31 頁 共 82 頁 第六章：軋鋼工藝及設(shè)備 、軋鋼生產(chǎn)工藝 、軋鋼生產(chǎn)工藝流程簡述 從特煉車間運來的直徑為 200、 250、 300mm，長度 412m 的實心連鑄圓管坯，先定置堆放。根據(jù)生產(chǎn)計劃，用行車吊到管坯鋸的上料臺上，在測長稱重裝置上逐支測長和稱重，其信號進入鋸機鋸切。鋸切后的坯料再用 行車吊到環(huán)型加熱爐前入爐臺架上。暫時不入爐加熱的管坯，行車吊到堆料場定置堆放。 行車吊到環(huán)型加熱爐前臺架上逐支入爐加熱，當管坯加熱溫度達 1230℃1270℃時，用出鋼機從爐子中夾出放在斜臺上滾到出爐輥道把熾熱的坯料送到熱定心機定心。然后輸送到穿孔機前臺受料槽中，啟動推鋼機把圓管坯推入旋轉(zhuǎn)的軋輥孔型中穿孔軋制。圓管坯被軋輥咬入時，推鋼機回退到原始位置。圓管坯在軋輥和頂頭的作用下，穿孔成規(guī)定幾何尺寸的空心毛管。穿孔完畢，毛管從后臺輸出。 穿孔毛管由運輸裝置運送至連軋管機前芯棒預(yù)裝臺，向毛管內(nèi)插入被潤滑的芯棒 。機械手將插入芯棒的毛管運送至連軋管機前臺，啟動送料小車將毛管推入孔型中限動軋制。毛管在軋輥和芯棒組成的孔型的作用下，減徑減壁軋制成荒管。軋制完畢后的荒管和芯棒從后臺輸出，運送到 3 機架三輥脫管機，脫去鋼管的芯棒由輥道運送回芯棒冷卻系統(tǒng)，鋼管運送到再加熱爐加熱，加熱后的鋼管經(jīng)高壓水除鱗，除鱗后的鋼管進入 22 機架三輥張力減徑機定徑。定徑后的鋼管即為符合產(chǎn)品標準直徑和壁厚的熱態(tài)無縫鋼管。 定徑后的鋼管輸入冷床上冷卻至溫度≤ 150℃，輸送機運送到矯直機矯直，然后再經(jīng)排管鋸鋸頭尾、定尺分斷鋸、吹吸灰、無損探傷、（銑頭 倒棱）、檢查、標記、包裝入中間庫堆放，待車絲加工。表面有輕微缺陷的鋼管進行修磨后再 第 32 頁 共 82 頁 檢查、標記和包裝入中間庫。 、生產(chǎn)工藝流程框圖 生產(chǎn)工藝流程框圖見圖一。 軋機工作制度和年工作小時 車間軋機三班連續(xù)工作制度，年工作時間見表 61 表 61 軋機年工作時間表 日歷天數(shù) 非工作日 規(guī)定工作時間 工 作 制 度 其他停工時間 年 工 作 小 時 節(jié)假日 大 修 中 修 小 修 交接班 合 計 d h 各種事故% 換輥及其它 % 合計 % h 365 10 12 7 16 20 65 300 7200 三班制 9 1200 6000 環(huán)形爐加熱 穿孔機穿孔 毛管內(nèi)部抗氧化 線外穿棒 脫管機脫管 合格管坯 定尺鋸切、稱重 連軋機軋管 切頭尾 芯棒冷卻潤滑 再加熱 張減機定徑 鋼管冷卻 鋼管精整 高壓水除鱗 第 33 頁 共 82 頁 全年可工作周數(shù)： [365（ 10+12+7） ]247。 7=48 周 每周減去小修后生產(chǎn)班數(shù)： 3X71=20 班 小修為每周一班，全年折合天數(shù)（ 48X8）247。 24=16 天 交接班每班為 小時 全年折合天數(shù)為（ ）247。 24=20 天 其它停工時間： 各種事故 電氣事故 3% 機械事故 3% 操作事故 3% 換輥和其它 換輥 % 換規(guī)格 % 其它小停 % 軋制程序表及金屬變形步驟 軋管機組初步的軋制程序表見附表 2 金屬變形步驟見表 62 表 62 金屬變形步驟 管坯 外徑 mm 200 280 330 長度 m — — 最 大 重 量 Kg 1027 1853 穿孔后毛管 第 34 頁 共 82 頁 外徑 mm 222 309 365 壁厚 mm — — — 延伸系數(shù) — — — 長度 m — — — 最 大 擴 徑率 % 11 空減徑機后毛管 外徑 mm 215 302 357 壁厚 mm — — — 最 大 減 徑率 % 軋制后荒管 外徑 mm 185 266 321 壁厚 mm — — 長度 m — — 最大延伸系數(shù) % 脫管機后鋼管 外徑 mm 175 255 310 壁厚 mm — — — 最 大 減 徑率 % 長度 m — — — 張減定徑后熱管 外徑 mm — — — 壁厚 mm — — — 長度 m — — — 減徑率 % 成品管 外徑 mm — — — 壁厚 mm — — — 定尺長度 m 8— 10— 10— 下述金屬變形表說明使用四種規(guī)格的坯料： Φ 200mm Φ 280mm Φ 330mm 覆蓋了Φ 規(guī)格范圍的鋼管： 第 35 頁 共 82 頁 坯料 ● 200 280 330 穿孔后 ◎ 222 309 365 軋管后 ◎ 185 266 321 定徑后 ◎ ~ ~ ~ 成品管 ◎ ~ ~ ~ MPM 連 軋機生產(chǎn)能力分析 連軋管機組初步的產(chǎn)量計算見附表 3附表 32 連軋管機組負荷計算匯總見表 63 表 63 軋管機組負荷計算匯總 項目 單位 數(shù)量 備注 年規(guī)定工作小時 h 7200 年有效工作時間 h 6000 機組作業(yè)率 % 75 機組純工作時間 h 4214 機組小時產(chǎn)量 根 /h 平均 機組小時產(chǎn)量 t/h 平均 生產(chǎn)能力分析： 根據(jù)用戶要求的產(chǎn)品大綱及年生產(chǎn)量，本工程可行性研究報告設(shè)計了軋鋼工藝過程及各機組選型，計算了機組主要設(shè)備的年生產(chǎn)能力。其生產(chǎn)能力分析見表 6表 65 表 64 環(huán)型爐生產(chǎn)能力 加熱爐能力（ t/h） 坯料規(guī)格 工作小時 (h) 年產(chǎn)量 (t/y) 125 200 4502 340325 280 第 36 頁 共 82 頁 330 表 65 軋管機生產(chǎn)能力 軋管規(guī)格（ mm） 管坯規(guī)格（ mm） 最大生產(chǎn)量 (p/h) 年要求產(chǎn)量 (t/y) 軋制小時(h/y) 平均值(t/h) 185 200 63 157500 266 280 17 111750 321 330 30750 合計 300000 重量損失： 坯料加熱重量損失系數(shù)： % 切頭及廢品： % 機組極限： 加 熱爐能力： 100t/h 最大坯料長度： 4200mm 穿孔機后最大空心毛管長度： 1100mm 連軋管機后最大鋼管長度： 25000mm 定徑機后最大鋼管長度： 31000mm 最終（調(diào)整）成材率： % 車間產(chǎn)品質(zhì)量 車間產(chǎn)品質(zhì)量指標見表 66 表 66 產(chǎn)品質(zhì)量指標 序 項目 質(zhì)量指標 備注 第 37 頁 共 82 頁 號 1 產(chǎn)品綜合成材率 2 外徑精度 177。 %D 名義直徑，定徑機軋輥為新輥 3 壁厚精度 壁厚平均值，按照通常的 2σ統(tǒng)計方法 6s 177。 % ， ≤ s 177。 % ≤ s 177。 % s13mm 177。 % 4 內(nèi)外表面 光潔光滑 5 定 尺或范圍 定尺 率（ %） 80 按照工藝計劃投料 主要技術(shù)經(jīng)濟指標 車間主要技術(shù)經(jīng)濟指標見表 67 表 67 車間主要技術(shù)經(jīng)濟指標 序號 項目 單位 數(shù)量 備注 1 年產(chǎn)量 t 300000 2 年需管坯量 t 340325 3 設(shè)備重量 t 6457 其中：工藝操作設(shè)備重量 t 5481 起重運輸設(shè)備 t 976 ******** 4 電氣 設(shè)備總裝機容量 Kw 32847 其中：直流容量 Kw 18900 5 車間建筑面積 M2 51781 其中：主廠房面積 M2 44496 6 年工作時間 h 6000 7 職工人數(shù) 人 645 其中：生產(chǎn)工人 人 561 8 貨物運輸量 萬噸 其中：運入 萬噸 運出 萬噸 9 每噸鋼管消耗指標 管坯 噸 燃料 106千卡 第 38 頁 共 82 頁 電 kwh 145 水 M3 28 高壓水 M3 1 壓縮空氣 NM3 46 氧氣 NM3 氮氣 NM3 軋輥、工具 kg 6 液壓潤滑油 kg 耐火材料 kg 2 軋鋼工藝平面布置 軋鋼工藝平面布置見附圖 1 MPM 連軋管機組主要生產(chǎn)工藝設(shè)備布置在三個相鄰的跨間內(nèi)，主廠房 EF 和GH 跨為 30 米， FC 跨為 36 米。主廠房 FG 和 GH 跨的長度為 396 米， EF 跨 216米。DE 跨為中間庫房。反之為熱軋管機組的成品庫房。主廠房建筑面積為 44496 平方米。 FG 主軋跨起重吊車軌面標高為 10 米，其余跨吊車軌面標高 為 。 在軋鋼工藝平面布置方案中將穿孔機、 MPM 連軋管機、再加熱爐、張力減徑機、冷床等主要設(shè)備布置在 FG 跨，環(huán)型爐布置在 FG 和 GH 跨之間。在 EF 跨，在線布置有矯直機、排管鋸斷機、吹吸灰裝置、無損探傷機、（銑頭倒棱機）、鋼管表面和幾何尺寸檢查臺、測長稱重標記裝置等設(shè)備。離線布置的設(shè)備有鋼管表面缺陷修磨臺、改尺切管機等。 主廠房內(nèi)設(shè)有機組操作室、電磁站、儀表室等。在主廠房 F 柱列的側(cè)面設(shè)有主電室。在主廠房 H 柱列的側(cè)面設(shè)有鐵皮沉淀池（旋流池）、凈環(huán)水站、高壓水泵站、水處理設(shè)施、空壓站、水塔、煙囪等構(gòu)筑物。 車 間主電室設(shè)計在 F 柱列的側(cè)面，靠近主要用電機組，縮短供電線路，降低工程投資，減少輸電損失。 軋鋼主要設(shè)備選型及性能 第 39 頁 共 82 頁 石油套管檢查是要通過內(nèi)徑，管體要逐支稱重，管端要加工絲扣。因此要求石油套管管體幾何尺寸精度高，壁厚均勻度好，管體特別是管端直度高。結(jié)合業(yè)主工程投資的額度、年產(chǎn)量大小和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量來正確的選擇軋管機組是非常必要的。 生產(chǎn)直徑Φ 的石油套管，世界廣泛采用自動軋管機組和限動芯棒連軋管機組，在我國還采用 AccuRoll 軋管機組生產(chǎn)。本設(shè)計 根據(jù)業(yè)主工程的投資控制在 、 30萬噸產(chǎn)量和 API 標準選擇。 管坯冷鋸 +環(huán)型爐加熱 +熱定心 +錐形穿孔機穿孔 +MPM 連軋管機軋管 +再加熱爐 +22 機架三輥張力減徑機 +步進式冷床冷卻 +高精度的矯直機矯直 +排管鋸鋸斷+無損探傷檢查的生產(chǎn)工藝。這種生產(chǎn)工藝在我國的應(yīng)用已經(jīng)成熟。 MPM 連軋管機組的優(yōu)點： —— 適應(yīng)多品種，軋制規(guī)格范圍廣。能夠有效的軋制 API 鋼級的石油、管等各種普通材和專用管材。產(chǎn)品規(guī)格從Φ 76mm到Φ 325mm。 —— 軋制鋼管 D/S值可達 35. —— 產(chǎn)品壁厚精度高，內(nèi)外表面質(zhì)量優(yōu)良。 —— 金屬變形機組少。 —— 金屬延伸系數(shù)可達 。 本設(shè)計采用連鑄圓管坯，質(zhì)量好，成本低；采用圓盤冷鋸鋸斷管坯，鋸斷端面整齊，熱定心和穿孔機容易對中管坯中心，穿孔毛管壁厚均勻；采用環(huán)形爐加熱管坯，加熱溫度均勻，能耗低；采用錐形輥穿孔機，穿孔延伸系數(shù)大，與軋管機分配變形量容易和合理，穿孔效率高，穿孔壁厚均勻；采用 MPM 連軋管機，軋管延伸系數(shù)大，壁厚均勻，內(nèi)外表面質(zhì)量好，實現(xiàn)雙倍尺軋制，工具 第 40 頁 共 82 頁 消耗量??；采用 22 機架三輥張力減徑機，外徑精度高，壁厚增厚量得到有效的控制