【導(dǎo)讀】石油天然氣總公司行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“SY/T6194-1996套管和油管”（摘錄）………………項(xiàng)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(gè)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?zé)捾囬g提供。按本標(biāo)準(zhǔn)供貨的各種鋼級和組別的管子應(yīng)做晶粒細(xì)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(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|、西風(fēng)，當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)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(jī)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(bào)暫時(shí)不能確定，廠區(qū)也暫時(shí)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(jī)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?zé)捾囬g運(yùn)來的直徑為 200、 250、 300mm，長度 412m 的實(shí)心連鑄圓管坯，先定置堆放。根據(jù)生產(chǎn)計(jì)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(jìn)入鋸機(jī)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(shí)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(dāng)管坯加熱溫度達(dá) 1230℃1270℃時(shí)，用出鋼機(jī)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(jī)定心。然后輸送到穿孔機(jī)前臺受料槽中，啟動推鋼機(jī)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(shí)，推鋼機(jī)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(yùn)輸裝置運(yùn)送至連軋管機(jī)前芯棒預(yù)裝臺，向毛管內(nèi)插入被潤滑的芯棒 。機(jī)械手將插入芯棒的毛管運(yùn)送至連軋管機(jī)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(yùn)送到 3 機(jī)架三輥脫管機(jī)，脫去鋼管的芯棒由輥道運(yùn)送回芯棒冷卻系統(tǒng)，鋼管運(yùn)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(jìn)入 22 機(jī)架三輥張力減徑機(jī)定徑。定徑后的鋼管即為符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)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(jī)運(yùn)送到矯直機(jī)矯直，然后再經(jīng)排管鋸鋸頭尾、定尺分?jǐn)噤?、吹吸灰、無損探傷、（銑頭 倒棱）、檢查、標(biāo)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(jìn)行修磨后再 第 32 頁 共 82 頁 檢查、標(biāo)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(jī)工作制度和年工作小時(shí) 車間軋機(jī)三班連續(xù)工作制度，年工作時(shí)間見表 61 表 61 軋機(jī)年工作時(shí)間表 日歷天數(shù) 非工作日 規(guī)定工作時(shí)間 工 作 制 度 其他停工時(shí)間 年 工 作 小 時(shí) 節(jié)假日 大 修 中 修 小 修 交接班 合 計(jì) d h 各種事故% 換輥及其它 % 合計(jì) % 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(jī)穿孔 毛管內(nèi)部抗氧化 線外穿棒 脫管機(jī)脫管 合格管坯 定尺鋸切、稱重 連軋機(jī)軋管 切頭尾 芯棒冷卻潤滑 再加熱 張減機(jī)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(shí) 全年折合天數(shù)為（ ）247。 24=20 天 其它停工時(shí)間： 各種事故 電氣事故 3% 機(jī)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(jī)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(kuò) 徑率 % 11 空減徑機(jī)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(jī)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(jī)生產(chǎn)能力分析 連軋管機(jī)組初步的產(chǎn)量計(jì)算見附表 3附表 32 連軋管機(jī)組負(fù)荷計(jì)算匯總見表 63 表 63 軋管機(jī)組負(fù)荷計(jì)算匯總 項(xiàng)目 單位 數(shù)量 備注 年規(guī)定工作小時(shí) h 7200 年有效工作時(shí)間 h 6000 機(jī)組作業(yè)率 % 75 機(jī)組純工作時(shí)間 h 4214 機(jī)組小時(shí)產(chǎn)量 根 /h 平均 機(jī)組小時(shí)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(bào)告設(shè)計(jì)了軋鋼工藝過程及各機(jī)組選型，計(jì)算了機(jī)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(shí) (h) 年產(chǎn)量 (t/y) 125 200 4502 340325 280 第 36 頁 共 82 頁 330 表 65 軋管機(jī)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(shí)(h/y) 平均值(t/h) 185 200 63 157500 266 280 17 111750 321 330 30750 合計(jì) 300000 重量損失： 坯料加熱重量損失系數(shù)： % 切頭及廢品： % 機(jī)組極限： 加 熱爐能力： 100t/h 最大坯料長度： 4200mm 穿孔機(jī)后最大空心毛管長度： 1100mm 連軋管機(jī)后最大鋼管長度： 25000mm 定徑機(jī)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(biāo)見表 66 表 66 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo) 序 項(xiàng)目 質(zhì)量指標(biāo) 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(jī)軋輥為新輥 3 壁厚精度 壁厚平均值，按照通常的 2σ統(tǒng)計(jì)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(jì)劃投料 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 車間主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表 67 表 67 車間主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 序號 項(xiàng)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(yùn)輸設(shè)備 t 976 ******** 4 電氣 設(shè)備總裝機(jī)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(shí)間 h 6000 7 職工人數(shù) 人 645 其中：生產(chǎn)工人 人 561 8 貨物運(yùn)輸量 萬噸 其中：運(yùn)入 萬噸 運(yùn)出 萬噸 9 每噸鋼管消耗指標(biāo) 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?dú)? 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(jī)組主要生產(chǎn)工藝設(shè)備布置在三個(gè)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(jī)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(biāo)高為 10 米，其余跨吊車軌面標(biāo)高 為 。 在軋鋼工藝平面布置方案中將穿孔機(jī)、 MPM 連軋管機(jī)、再加熱爐、張力減徑機(jī)、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(jī)、排管鋸斷機(jī)、吹吸灰裝置、無損探傷機(jī)、（銑頭倒棱機(jī)）、鋼管表面和幾何尺寸檢查臺、測長稱重標(biāo)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(jī)等。 主廠房內(nèi)設(shè)有機(jī)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(jì)在 F 柱列的側(cè)面，靠近主要用電機(jī)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(jī)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(jī)組和限動芯棒連軋管機(jī)組，在我國還采用 AccuRoll 軋管機(jī)組生產(chǎn)。本設(shè)計(jì) 根據(jù)業(yè)主工程的投資控制在 、 30萬噸產(chǎn)量和 API 標(biāo)準(zhǔn)選擇。 管坯冷鋸 +環(huán)型爐加熱 +熱定心 +錐形穿孔機(jī)穿孔 +MPM 連軋管機(jī)軋管 +再加熱爐 +22 機(jī)架三輥張力減徑機(jī) +步進(jìn)式冷床冷卻 +高精度的矯直機(jī)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(jī)組的優(yōu)點(diǎn)： —— 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(dá) 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(jī)組少。 —— 金屬延伸系數(shù)可達(dá) 。 本設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)，穿孔延伸系數(shù)大，與軋管機(jī)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(jī)，軋管延伸系數(shù)大，壁厚均勻，內(nèi)外表面質(zhì)量好，實(shí)現(xiàn)雙倍尺軋制，工具 第 40 頁 共 82 頁 消耗量小；采用 22 機(jī)架三輥張力減徑機(jī)，外徑精度高，壁厚增厚量得到有效的控制