GB50398-2006 无缝钢管工艺设计规范

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  • 4.1.1热轧无缝钢管生产工艺应符合下列规定

    4.1.1热轧无缝钢管生产工艺应符合下列规定: 1连轧管机组和带导盘二辊斜轧管机组应采用限动芯棒轧 管工艺。三辊斜轧管机组可采用限动芯棒轧管工艺和全浮芯棒轧 管工艺两种方式。 2顶管机组应采用斜轮穿孔、延伸、毛管前部缩口和顶管工 艺。 注:项管机组的主要特征是斜轧穿孔;大项管机组的主要特征是液压冲孔。

    门窗标准规范范本,1.2热轧无缝钢管生产工序应符合下列规定

    1连轧管机组:管坏切断、管坏加热、(热定心)、(高压水除 鳞)、穿孔、抗氧化、(芯棒预穿)、高压水除鳞、轧管、脱管、(切头 尾)、再加热、高压水除鳞、定减径和冷却等。 2三辑斜轨管机组:管坏切断、管坏加热、(热定心)、(高压水 除鳞)、穿孔、(抗氧化)、(芯棒预穿)、轧管、(脱棒)、(切头尾)、再加 热、高压水除鳞、(回转定径)、定(减)径和冷却等。 3带导盘二辊斜轧管机组:除应符合本规范第4.1.2条第2 款外,可省去脱棒工序。 4自动轧管机组:管坏切断、管坏加热、(热定心)、(高压水除 磷)、穿孔、(抗氧化)、轧管、均整、(再加热)、(高压水除鳞磷)、定(减) 径和冷却等。 5预管机组:管坏加热、(热定心)、(高压水除鳞)、穿孔、(延 伸)、缩口、(芯棒预穿)、顶管、(脱棒)、切缩口、再加热、高压水除 鳞、(定)减径和冷却等。

    6周期轧管机组:(管坏切断)、管坏(或钢锭)加热、(热定 心)、(高压水除鳞)、穿孔、(芯棒预穿)、(预打头)、轧管、切头尾、再 加热、高压水除鳞、(均整)、定径和冷却等。 7大顶管机组:钢加热、(高压水除鳞)、液压冲孔、再加热 (高压水除鳞)、液压顶管、(再加热)、(二次液压顶臀)和冷却等。 8辊式热扩管机组:管料加热、高压水除鳞、扩径、均整、再加 热、定径和冷却等。 9钢管热挤压机组:管坏准备、管坏预热与加热、液压冲孔、 再加热、卧式或立式挤压和冷却等。 10热轧无缝钢管在冷却后的预精整配置,宜根据设计方案 灵活确定

    2冷轧冷拔无缝钢管生产工艺

    4.2.1冷轧、冷拨无缝钢管生产工序应包括:管料准备、表面清 洁、表面润滑、冷轧或冷拔、精整(含中间精整和成品精整)等。 4.2.2冷轧冷拨的管料准备宜包括:管料检查、修磨、切断等工 序,冷拔管料准备应有缩头工序。 4.2.3不锈钢、合金钢冷轧冷拨管料在检查前,宜先酸洗处理。 根据产品要求,不锈钢、合金钢冷轧冷拔的管料准备可增设剥皮等 工序。

    4.2.4冷轧、冷拔无缝钢管的表面清洁宜采用酸洗工艺。

    应有钢管打捆、酸洗、清洗、冲洗、中和、清洗等工序。不锈钢、 金钢在酸洗后可增设白化工序。

    .2.5碳素钢和低合金钢的表面润滑宜采用磷化和皂化润滑

    。合金钢、不锈钢的表面润滑宜采用喷涂润滑剂工艺,也可采 其他表面润滑工艺。

    径钢管时可采用长芯棒或游动芯棒拨制

    4.2.8冷轧冷拔的精整(包括中间精整和成品精整)应设

    、切断、矫直等工序。成品精整还应设置检查、称重、包装等

    2.9在冷轧、冷拨过程中还可增设其他的处理工序。

    在冷轧、冷拨过程中还可增设其他的处理工序。

    4.2.10冷轧、冷拔无缝钢管车间必须考虑废酸、废液的回收和处

    4.3.1 热处理可分别采用正火、光亮退火、正火干回火及火干 回火等。

    (矫直)、水压试验、管体探伤、平端面倒梭、测长、称重、喷印、涂油、 包装等。还可采用上述工艺中的部分工序。 4.3.4管加工线生产工序应包括:油/套管管体车丝、油/套管接 箍车丝、管端加厚、钻杆工具接头和对焊钻杆管体加工等。各条加 工线生产工序应符合下列规定: 1油/套管管体车丝加工线:管端探伤、管端丝扣加工、丝扣 验查、拧接箍、水压试验、通径检查、拧保护环、测长、称重、喷印、涂 油、烘十、包装等。车丝线宜增加丝扣喷丸工序。油/套管特殊扣 车丝线宜增加丝扣磷化和管端收(缩)口工序。 2油/套接箍车丝加工线:接箍料定尺切断、车丝、丝扣检 查、磁粉探伤、表面处理、涂漆、标记等。 3端加厚线:管端加热、管端加厚、检查、(探伤)、修磨、加 厚管端平整等。油管及直连型套管管端加厚只采用外加厚形式, 钻杆管端加厚可选择外加厚、内加厚和内外加厚形式。 4钻杆工具接头加工线:切断、粗车、镗锥孔、热处理、车丝、

    4.3.4管加工线生产工序应包括:油/套管管体车丝、油/

    丝扣检查、探伤、标记、磷化等。 5钻杆对焊加工线:管端加工、摩擦对焊、焊缝热处理、焊缝 探伤、焊缝检查、测长、称重、喷印、包装等。

    5.1热轧无缝钢管设备选择

    5.1.1长管坏切断宜采用锯切方式,也可采用火焰切割方式。部 分合金钢和高合金钢不宜采用火焰切割。 5.1.2管坏加热应选择环形炉或步进炉,也可采用均热炉和感应 炉。 5.1.3热定心机宜采用液压传动具有夹紧功能的设备。除鳞装 置应保证高压水工作压力在18~20MPa。 5.1.4穿孔机宜采用导板式或导盘式的立式锥形辊型式,并配置 顶杆循环或顶头自动更换装置,也可采用液压(或水压)机穿孔。

    1连轧管机宜采用5~6架二辊或三辊式机架并配置液压压 下装置,宜在连轧管机前设置空减机架。 2三辊斜轧管机宜采用三辊单独传动和轧辊液压快开快闭 技术。 3 带导盘的二辊斜轧管机宜采用锥形辊型式,也可采用桶形 辊型式。 4 自动轧管机宜采用上辊液压平衡和辊缝可调整技术。 5 顶管机宜采用辑式模和下传动结构。 5.1.6 荒管再加热宜采用步进炉,也可采用电感应装置。 5.1.7 张力减径机或定径机应根据工艺要求合理选择。三辊斜 轧管机组可设置回转定径机。 网体

    5.1.9当热线与预精整线相连时,其预精整线设备选择应符合 本规范第5.3.2条的有关规定

    5.1.9当热轧线与预精整线相连时,其预精整线设备选择应符合

    5.2冷轧冷拔无缝钢管设备选择

    5.2.1缩头设备选择应符合下列规定: 1钢管外径≤16mm时缩头宜选用轧尖机。 2钢管外径≤30mm薄壁管的缩头宜选用回转锻造机。 3较大外径或壁厚较厚钢管,宜选用空气锤或压力机。 4 中小外径钢管的缩头宜选用挤头机或缩口机。 5.2.2 冷轧管机设备选择应符合下列规定: 1冷轧般钢管时冷轧管机宜选用二辊、单排和长行程型 式。 2冷轧精密钢管、薄壁钢管时冷轧管机宜选用多辊、单排利 长行程型式。 3 还可选择其他类型的冷轧管机。 5.2.3 冷拨管机设备选择应符合下列规定: 冷拨管机宜选用间歇、链式冷拨管机。 2 小口径钢管的冷拨可选用半连续或连续式冷拨管机。 3 大口径精密钢管、薄壁钢管的冷拨宜选用液压冷拨管机。 还可选择其他类型的冷拨管机。 5.2.4 酸洗设备选择应符合下列规定: 酸洗宜采用酸洗槽。 2 除氢氟酸外的其他酸洗槽应配有蒸汽加热设施。 5.2.5 钢管润滑装置选择应符合下列规定: 1磷化和皂化润滑工艺的润滑装置宜采用润滑槽,包括磷化 槽、皂化槽等。

    5.2.1缩头设备选择应符合下列规定: 1 钢管外径≤16mm时缩头宜选用轧尖机。 2 钢管外径≤30mm薄壁管的缩头宜选用回转锻造机。 3 较大外径或壁厚较厚钢管,宜选用空气锤或压力机。 4 中小外径钢管的缩头宜选用挤头机或缩口机。 5.2.2 冷轧管机设备选择应符合下列规定: 1 冷轧一般钢管时冷轧管机宜选用二辊、单排和长行程型 式。 2冷轧精密钢管、薄壁钢管时冷轧管机宜选用多辊、单排和

    2喷涂润滑剂工艺应设准

    理)宜选用辊底式连续炉,也可选用辊底式连续光亮炉 2小口径、薄壁不锈钢钢管的热处理宜选用马弗管式光亮热 处理炉或网带式光亮热处理炉。

    5.2.7在冷轧、冷拔车间必须配备废酸、废液回收和处理设施。

    热处理/精整/管加工设备选

    1热处理炉可在步进式、辊底式、车底式和感应式加热炉中 选取。油井管和管线管生产宜选用步进式炉;高压锅炉管、轴承管 及不锈钢管生产可选用带保护气氛的辊底式炉;大口径、厚壁钢管 生产宜选用车底式炉;钻杆对焊后焊缝热处理宜采用感应加热炉。 2步进式加热炉后宜设高压水除鳞装置。 3水萍工艺宜采用内喷外淋式或内喷槽式萍火装置。 4钢管矫直可采用辊式矫直机和压力矫直机。油井管生产 可同时设热矫直机和冷矫直机。 5管体探伤应采用超声波探伤设备。 64 钢管冷却可采用带反向链的双链冷床或步进式冷床。 5.3.2精整线设备选择应符合下列规定: 1管料在热轧机组和热处理中未经矫直,精整线应设辊式矫 直机。 2 钢管切断可采用圆盘冷锯机或切管机。 3 探伤设备可在涡流、超声波、漏磁、磁粉或组合探伤中选 择。 4根据工艺要求,可采用双管或单管水压试验机。 5.3.3管加工线设备选择应符合下列规定: 1管端加厚前的加热设备宜选用中频或高频感应加热炉,而 不宜使用火焰式缝式炉。 2管端加厚机宜选择液压式加厚机,也可选用机械式加厚 机。

    3车丝机可选择钢管固定、刀盘旋转并移动式车丝机或钢 旋转、刀盘移动式车丝机。 4接箍车丝机可选用单工位车丝机或多工位车丝机。 5钻杆管体与工具接头的对焊可采用电阻焊、闪光焊及摩擦 焊,宜使用惯性擦焊技术

    6.0.1无缝钢管车间工艺设计装备水平,应符合国情且实用可 靠。

    6.0.1无缝钢管车间工艺设计装备水平,应符合国情且实用可

    1适于大批量生产且设备装备水平高的热轧无缝钢管机组, 如连轧管机组,应采用基础自动化级和过程自动化级二级自动控 制系统,可预留三级接口。 同时,宜设置在线测温、测壁厚、测外径、测长度的检测系统: 以及辊缝和张力自动控制系统等。 2生产灵活,适于小批量生产的热轧无缝钢管机组,如三辊 斜轧管机组,宜采用一级基础自动化系统,包括顺序控制、工艺参 数设定等功能。 3适于多品种、多钢种和小批量生产的热轧无缝钢管机组, 如周期轧管机组,可采用以手动和半自动操作为主要功能的一级 基础自动化系统。 6.0.3冷轧、冷拨机宜设机电一体化控制系统,具备单机或单线 基础自动化控制功能,可实现冷轧、冷拨机(包括冷轧、冷拨前供料 喂料装置、冷轧冷拔机主机、冷轧冷拨后装置)的自动或半自动控 制。 6.0.4热处理/精整/管加工车间的每条加工线应采用一级基础

    基础自动化控制功能,可实现冷轧、冷拔机(包括冷轧、冷拔前供料 喂料装置、冷轧冷拔机主机、冷轧冷拨后装置)的自动或半自动控

    6.0.4热处理/精整/管加工车间的每条加工线应采用一级基础

    汉坐 自动化,包括顺序控制、工艺参数设定和物料跟踪等功能。同时, 可设置用于生产管理、仓库管理、(物料跟踪)为主要功能的二级自 动化系统。

    6.0.6在线热处理工艺和技术应积极采用。

    .0.7轧机的主传动电机宜采用交流电动机传动和交流变频 制装置供电(交流调速控制技术)。

    6.0.8加热炉、再加热炉和热处理炉的节能技术应优先采

    7工作制度和年工作时间

    7.0.1热轧无缝钢管车间宜采用四班三运转连续工作制。年工 作时间应为5000~6500h。 7.0.2冷轧、冷拔车间宜采用三班工作制。年工作时间应为 6000~6800h。 7.0.3热处理/精整管加工车间宜采用四班三运转工作制。年工 作时间应为5500~7000h

    8.0.1生产能力包括小时生产能力计算和轧机(或作业线 率计算。

    8.0.2热轧无缝钢管车间、冷轧冷拔车间和热处理/精整/管加工

    0.4小时生产能力计算程序和内容宜符合下列规定:

    1热无缝钢管机组确定机组薄弱环节、确定轧制速度和辅 助时间,计算机组轧制周期时间。根据轧制表(管坏单重、分工序 金属消耗系数和钢管单重等)和机组轧制周期时间计算管坏及钢 管的理论和实际小时产量。 2冷轧机和冷拔机根据轧拔表(管料规格、分工序金属消耗 系数和钢管单重等)和轧拨周期时间计算钢管的小时产量。 3热处理线的钢管小时产量取决于热处理炉生产能力。精 整/管加工线首先编制各线生产工艺流程和各线金属消耗系数,之 后计算各主要工序生产周期和小时根数并确定各作业线的工序薄 弱环节,最终计算各作业线的平均小时产量。 805车机(或作业线)负益率让简程室和内容宜符合下列规定

    1依据编制的代表规格产品大纲和代表规格小时生产能力: 计算轧机(或作业线)的年占用工时。 2依据轧机(或作业线)的年占用工时和规定年工作时间(见 第7章)计算轧机(或作业线)的负荷率。

    .0.6热机组负荷率和热处理/精整/管加工作业线负荷率

    0.1热轧无缝钢管车间布直应符合下列规定: 1热轧无缝钢管机组由多个生产工序构成,其生产流程线多 为阶梯型或直线横移布置。 2新建连轧管机组宜设置高架平台。: 3提供部分机组的主轧跨间厂房主要设计参数(包括厂房跨 度、轨面标高和吊车最大起重量)供设计时参考,详见附录D。 9.0.2冷轧冷拨无缝钢管车间布置应符合下列规定: 1 冷轧冷拨无缝钢管车间宜采用混合布置。 2 当车间品种较多时,专用钢管、精密钢管生产宜单独建立 作业线。 3酸洗间应布置在主车间下风向,宜与主厂房脱开。 4冷轧冷拔车间酸洗、脱脂、喷丸、抛光等污染源在平面布置 时应统一考虑,合理布置。所有污染物的排放必须满足国家安全 环保相关规定的要求。 9.0.3热处理/精整/管加工车间布置应符合下列规定: 1生产流程线多为直线横移布置。可在一个车间内布置, 一 种设备,也可在同一车间布置多个设备或多条加工线。 2在同一个车间布置多条加工线时,要考虑各设备间物料的 合理流动;新建车间应与热轧机组综合考惠,通过设置中间库来衔 接两个车间。

    1生产流程线多为直线横移布置。可在一个车间内布置一 种设备,也可在同一车间布置多个设备或多条加工线。 2在同一个车间布置多条加工线时,要考虑各设备间物料的 合理流动;新建车间应与热轧机组综合考惠,通过设置中间库来衔 接两个车间。 3热处理/精整/管加工车间跨度宜根据加工线与设备布置 情况确定。 9.0.4无缝钢管车间设备布置宜紧凑,但应满足设备检修、冷热

    9.0.5无缝钢管车间生产用起重机一般应采用挠性挂梁式。同 时,也可选择小车可回转的起重机。 9.0.6无缝钢车间的原料仓库、中间仓库和成品仓库应保证生 产需要。本厂供料的原料仓库存放天数为7~10d;外厂供料的原 料仓库存放天数为15~30d。热轧与精整/管加工分开布置时的 中间仓库应根据计算确定。车间内部各工序间的中间仓库存放天 数为3~5d。成品仓库的存放天数为7~15d

    10.0.1在初步设计的“轧钢工艺”章节中应包含“生产工具”相关 内容。 10.0.2生产工具设计内容应包括工具种类、规格、钢种、加工与 修复方法和基本技术要求等。同时,应明确本厂制作或外部协作 等加工渠道。

    10.0.1在初步设计的“轧钢工艺”章节中应包含“生产工具”相关 内容。 10.0.2生产工具设计内容应包括工具种类、规格、钢种、加工与 修复方法和基本技术要求等。同时,应明确本制作或外部协作 等加工渠道。

    11车间主要技术经济指标

    11.0.1无缝钢管车间主要技术经济指标应包括设计能力(10*, t/a)、产品规格范围(外径×壁厚)、轧机(或作业线)组成及型式、 车间设备总重量、车间电气设备总容量、车间职工总人数、车间主 厂房面积、车间货物周转量、车间年工作小时、轧机(或作业线)负 荷率和每吨产品消耗指标等内容。 11.0.2每吨产品工序能耗值(MJ/t)应低于《钢铁企业节能设计 规范》的有关规定。 11.0.3部分热轧无缝钢管车间每吨产品消耗指标见表11.0.3, 可作设计时会老

    表11.0.3部分热无缝钢管车间每吨产品消耗指标

    11.0.4冷轧、冷拔钢管车间每吨产品消耗指标如下,可作为设计 时参考:碳素钢和合金钢管料1.2~1.25t,不锈钢管料1.25~ 1.35t;燃料3.5~10.5GJ;电力100~350kW·h。 当原料规格与冷轧、冷拨成品规格接近时,宜采用较低指标。 11.0.5热处理/精整/管加工车间每吨产品消耗指标见表11.0.5, 可作为设计时参考。

    11.0.4冷轧、冷拨钢管车间每吨产品消耗指标如下,可作为设计 时参考:碳素钢和合金钢管料1.2~1.25t,不锈钢管料1.25~ 1.35t;燃料3.5~10.5GJ;电力100~350kW·h。 当原料规格与冷轧、冷拔成品规格接近时,宜采用较低指标。 11.0.5热处理/精整/管加工车间每吨产品消耗指标见表11.0.5, 可作为设计时参考。

    表11.0.5热处理/精整/管加工车间每吨产品消耗指标

    附录A热轧无缝钢管机组系列

    附录A热轧无缝钢管机组系列

    表A热轧无缝钢管机组系列

    注:“荒管”指轧管后的钢管。

    麦B以油套管为主的热处理线系列

    录 C油管、套管加工乡

    表C油管、套管加工线系列

    注:1管体车丝加工线以一组(两台)车丝能力为准,前后设备应配套; 2接箍车丝加工能力与管体车丝能力相匹配 3系列规格以加工最大油套管外径命名: 4表中外径、壁厚均指油套管管体尺寸

    附录D部分机组的主轧跨间厂房主要设计参数

    分机组的主轧跨间厂房主要设计参类

    1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词: 正面词采用宜”,反面词采用“不宜”; 表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。 2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应 符合的规定”或“应按执行”。

    中华人民共和国国家标准

    1总 则 (31) 系列选择 (32) 2 2. 1 热轧无缝钢管机组系列选择 (32) 2. 2 冷轧管机和冷拔管机系列选择· (32) 2. 3 热处理/精整/管加工系列选择·。 (32) 3 原 料 (33) 3.1 热轧无缝钢管机组用管坏 (33) 3. 3 热处理/精整/管加工线用管料: (33) 4 生产工艺 (35) 4.1 热轧无缝钢管生产工艺 (35) 4.27 冷轧冷拔无缝钢管生产工艺 (36) 4.3 热处理/精整/管加工生产工艺 (36) 5设备选择 (38) 5. 1 热轧无缝钢管设备选择 (38) 5. 2 冷轧冷拔无缝钢管设备选择 (40) 5.3 热处理/精整/管加工设备选择· (41) 6 装备水平 (44) 7 工作制度和年工作时间 (45) 8 生产能力 (46) 9 车间布置 (47)

    1总 则 (31) 2系列选择 (32) 2. 1 热轧无缝钢管机组系列选择 (32) 2. 2 冷轧管机和冷拔管机系列选择· (32) 2. 3 热处理/精整/管加工系列选择·。 (32) 3 原 料 (33) 3.1 热轧无缝钢管机组用管坏 (33) 3. 3 热处理/精整/管加工线用管料: (33) 生产工艺 4 (35) 4.1 热轧无缝钢管生产工艺 (35) 4.27 冷轧冷拔无缝钢管生产工艺 (36) 4.3 热处理/精整/管加工生产工艺 (36) 5设备选择 (38) 5. 1 热轧无缝钢管设备选择 (38) 5. 2 冷轧冷拔无缝钢管设备选择 (40) 5.3 热处理/精整/管加工设备选择· (41) 6 装备水平 (44) 7 工作制度和年工作时间 (45) 8 生产能力 (46) 9 车间布置 (47)

    11车间主要技术经济指标

    :0.1本茶闸明丁 包时日时 1在贯彻执行国家现行钢铁产业发展政策中,强调推进无缝 钢管生产技术升级和结构调整。 2提高无缝钢管工艺设计质量和设计规范化,在市场经济条 件下,对设计工作提出了更高的要求。 1.0.4编写本条的主要依据是国家现行钢铁产业发展政策第十 七条“加快淘汰并禁止新建直径76mm以下热轧无缝管机组落后 工艺技术装备。”同时,加速建设具有竞争能力的小口径连轧管机 组的目的,是替代被淘汰机组的那部分市场份额。

    热轧无缝钢管机组系列选择

    本节内容在建设初期工程立项阶段对用户选择热轧无缝钢管 机组类型和规格具有指导作用。 2.1.2在附录A热轧无缝钢管机组系列中,各类热轧无缝钢管 机组的排列队序是依据国内外近几年技术发展和建设情况确定 的,机组规格以设计生产的最大钢管外径(mm)命名。

    冷轧管机和冷拔管机系列选

    2.2.1冷拨管机在钢管冷变形中使用最为广泛,可生产成品钢管外 径范围为0.2~765mm,最小壁厚为S=0.01mm,S/D>1/100的管 材。冷拔机具有生产率高、生产灵活性大,工具制造容易,设备结构简 单、可靠,调整方便,便于操作和维护等特点,适用于生产规格范围厂 的各种形状钢管:毛细管、小口径管、大口径管以及各种异形管等。

    2.2.1冷拨管机在钢管冷变形中使用最为广泛,可生产成品钢管外 径范围为0.2~765mm,最小壁厚为S=0.01mm,S/D>1/100的 材。冷拔机具有生产率高、生产灵活性大,工具制造容易,设备结构简 单、可靠,调整方便,便于操作和维护等特点,适用于生产规格范围广 的各种形状钢管:毛细管、小口径管、大口径管以及各种异形管等。 2.2.2冷轧管机可以直接生产成品管,也可以提供半成品管料。 冷轧管机宜用于生产薄壁和极薄壁钢管。冷轧管机变形量大,可 减少冷拨道次,提高成材率,减少中间工序,缩短冷加工生产周期。 冷轧钢管的壁厚精度、表面光洁度高于冷拨管。常用的冷轧管机 规格为钢管外径8~200mm,最大钢管外径为450mm

    .3热处理/精整/管加工系列选择

    2.3.1附录B中的热处理生产线系列,其热处理加热炉均为步 进梁式炉,电感应加热炉的热处理生产线系列暂不确定。 2.3.3管加工系列,指油管和套管加工线系列,不包括方钻杆和 钻链特殊生产线。

    3.1.1为贯彻国家现行钢铁产业发展政策中的降低能耗精神,强

    调采用连铸圆管坏做原料。以某钢厂为例: 用轧坏时钢水至坏的金属收得率为84%~86%;用连铸圆管 坏时钢水至坏的金属收得率为96%~98%,比轧坏金属收得率高 10%~14%。管坏在成本中约占60%~70%,连铸圆管坏比坏 成本低20%,即钢管成本可降低14%。连铸圆管坏与轧坏相比的 优点:1)节省能源30%~40%。2)金属收得率高10%~14%。 3)管坏成本低20%~25%。 同时,对生产批量小、钢种多、高合金钢和要求压缩比时,可采 用钢锭或锻坏。

    热处理/精整/管加工线用管

    3.3.1热处理钢管原料可用热轧钢管,也可用经冷加工后的钢 管。其钢号、化学成分和制造方法、非金属夹杂物应满足标准规定 要求;原料的力学性能、工艺性能、低倍组织、表面质量经热处理后 必须满足标准规定的成品钢管要求。 管端加厚的油井管(油管、钻杆、直连型套管)应在管端加厚并 经检查合格后进行热处理。 精整/管加工线可分为光管精整、管端车丝、接箍车丝、管端加 厚、钻杆工具接头和对焊加工线。它们对原料的要求有共同之处: 也有各自的特殊要求,主要内容包括: 1管料的尺寸精度和技术要求应达到相应标准的技术要求。 为提高产品的市场竞争能力,管料的壁厚和外径精度按照高于标

    推要求的企业标推执行。 2精整加工线的管料,可用热轧(含预精整)后的钢管,也可 用热轧后经过热处理的钢管。 3管端加厚的油井管,在加厚并经热处理后,其尺寸和技术 要求合格时才可作为车丝加工的原料。 4加厚生产线的原料宜采用经过预精整的合格钢管。 3.3.3管加工接箍料采用与油井管管体同钢级或高一个钢级的 无缝钢管,向时还应满足要求的尺寸公差。根据标准规定也可以 采用热锻件制成管料,但应用较少。对于钻杆用工具接头,可以采 用将轧制圆钢锯切成定尺长度,加热磨锻成工具接头毛坏,再经退 火处理投入工具接头加工,这种方法加工的工具接头机械性能得 到改善,但工序多、成本高;也可以采用热轧厚壁无缝钢管做工具 接头原料,采用这种原料可以满足标推要求,加工工序简单,但加 工量大、金属收得率较低,

    4.1热轧无缝钢管生产工艺

    1本条强调应采用限动芯棒连轧管工艺,主要依据此工艺有 如下优点: 1)芯棒速度受控之后(在轧制时芯棒向前移送速度低于金属 流动速度),可消除轧件头尾与芯棒产生的速度差,轧制时变形条 件稳定。 2)限动时芯向前移动受到控制,缩短芯棒长度。 3)采用限动芯棒轧管工艺,轧机尖峰负载可减少,其位置可调 整,保证芯棒磨损在经济范围内。 4)借助高于轧件咬人速度的芯棒速度,改善轧机咬人条件。 三辊斜轧管机组和带导盘二辊斜轧管机组采用限动工艺具有 改善轧管变形条件和可缩短芯棒长度等优点。 2顶管机组应采用斜轧穿孔、缩口和顶管工艺,代替过去传 统工艺后具有: 1)表面好,壁厚精度可达士5%~6%。 2)坏重由传统顶管时400kg提到新工艺时的1400kg,轧管后 长度由传统顶管时10m,提到新工艺时的21m。 3)轧后长度增加和缩口方式改进后,与传统顶管工艺相比成 材率提高2%~3%。 4)工艺技术易掌握。 5)一次性投资少。 国内投产的钢管外径102mm和114mm顶管机组均真有采 用这种工艺的成熟经验。

    3周期轧管机组采用斜轧穿孔工艺代替传统的水压穿孔、盘 式炉再加热和延伸三道工序,是吸取德国拉特厂的生产经验,它可 以提高毛管尺寸精度、提高成材率、降低能耗和成本。

    4.2冷轧冷拔无缝钢管生产工艺

    4.2.1冷轧、冷拨无缝钢管生产工艺,可采用冷拨、冷轧、冷轧与 冷拔联合生产。采用冷拔工艺,设备简单、投资少、操作维护容易, 但中间工序多、成材率低;采用冷轧工艺,设备比较复杂、投资多, 但可减少中间工序,提高成材率,产品尺寸和表面精度很高,特别 活合生产高精度钢管和极薄壁钢管。由于受轧机轧辊孔型数量和 成本的限制,成品规格不能太多;冷轧与冷拨联合生产工艺,其有 钢管质量好,加工周期时间短,减少中间脱脂、热处理、缩头、矫直 等工序,节省能源,减少金属消耗,减少原料规格等优点。 4.2.4钢管酸洗可米用硫酸、盐酸、混合酸、氢氟酸等。碳素结构 钢和合金结构钢管宜用硫酸酸洗,优质碳素结构钢和优质合金结构 钢精密管宜用盐酸酸洗,含铬Cr和镍Ni较高的高合金钢管宜采用 硫酸外酸和硝酸的浪合酸酸洗,奥氏体不锈钢管官里身氧酸酸洗

    4.3热处理/精整/管加工生产工艺

    4.3.1采用不同的热处理工艺,其热处理制度应符合标准

    不用羽奔 对高压锅炉管、轴承管、不锈钢管及其他有特殊要求的钢管 宜采用光亮热处理,其他钢管可采用明火热处理。 油井管(含接箍及工具接头料)宜执行现行有效的API标准 对同一钢级钢管,当钢号和成分不同时,可采用不同的热处理制度。 4.3.2热处理生产工艺中,可在回火炉后设置热定径工序,以保

    矫直机,或同时设置热矫直机及冷矫直机。 4.3.3精整线是对热钢管做进一步的检测、加工、探伤,使钢管 端面形状、质量、表面状态、标记等满足标准及用户的要求。 4.3.4油井管主要包括:套管、油管、钻杆。对于这些产品,我国 与世界上大多数国家一样,以美国石油协会API标准为产品的生 产依据

    1管加工线用来对油/套管的两端进行螺纹加工,并对车丝 的钢管进行管端探伤、丝扣检查、接箍拧接、水压试验、通径检查、 测长称重等;各种检查工序是车丝线重要的组成部分,对于在水压 试验、通径检查、测长称重工序中有问题的钢管作为废品处理。目 前世界各国有关油井管螺纹扣型有上白种之多,API标准规定的 扣型有三种:圆螺纹、偏梯形螺纹及直连型螺纹。 无缝钢管厂可将特殊螺纹车丝线与普通螺纹车丝线分开,单 独设置生产线。 2接箍加工的原料一般为多倍尺长度,首先切断成要求长 度,然后进行镗孔、平端面、车丝,接箍车丝的扣型与其对应的油/套 管管体的扣型一致,车好扣型后要进行丝扣检查;检查合格的接箍 按照API标准打上钢印,然后对接箍进行表面处理及涂漆处理。 3管端加厚包括油管加厚、钻杆加厚及直连型套管加厚。管 端加厚前先对管端进行加热,后对加厚端进行检查和修磨,之后还 要人工检查和探伤。 4钻杆工具接头加工包括公工具接头和母工具接头加工。 先将来料切断成要求长度,粗车后进行热处理;工具接头的机加工 包括镗孔、平端面、车丝等工序;车丝后要丝扣检查;为提高工具接 头的耐磨性,需在母工具接头上堆焊硬质合金。工具接头加工后 要表面处理。 5钻杆对焊是将加工好的工具接头与已进行管端加厚的钻杆 管体焊接在一起;钻杆对焊前要对加厚管端进行加工,包括车外圆 车端面;采用惯性摩擦对焊后宜对焊缝进行空淬和回火热处理。

    5.1热轧无缝钢管设备选择

    5.1.1采用锯切方式或火焰切割方式,它的主要优点是: 1切口质量好园林养护管理,可保证穿孔时对中。 2金属损耗小。 近儿年国内新建热轧无缝钢管机组多采用上述两种切割方 式。 5.1.2目前国内多采用环形炉,技术成熟,对管坏规格多适应性 好,加热质量可满足穿轧要求;步进炉与环形炉相比具有平面布置 方便和加热质量优的特点,多适于加热管坏直径单一,管坏长度较 长的热轧无缝钢管机组,如连轧管机组。对短尺管坏可采用倍尺 长度入炉加热,出炉后快速分切,切后的后段管坏尚需保温的生产 工艺。日本新日铁钢管外径140mm和400mm自动轧管机组就 配置了步进炉。 大顶管机组钢锭加热多使用均热炉。热挤压管机组可使用感 应炉。 5.1.3老式热定心机多为气动和管环非夹紧结构,无法完成定心 功能。高压水除鳞装置实现除鳞功能的要点是确保高压水工作压 力,这是国内近几年总结的成熟经验。 5.1.4近儿年投产的连轧管机组、三辊斜轧管机组和带导盘的二 辊斜轧管机组中均使用条文中推荐的机型。采用锥形穿孔机的主 要优点: 1能有效地控制空腔形成,提高可穿性和防止产生“内折”, 适于穿轧连铸圆管坏。

    3最大延伸系数可达6,可实现穿孔、轧管和定减径三大变 形的最佳分配。 4由于扩径量大,可简化管坏规格、轧管孔型规格、热工具规 格。 5毛管壁厚精度可高达壁厚的土3%~5%,有利于确保钢管 精度。

    5毛管壁厚精度可高达壁厚的土3%~5%,有利于确保钢管 精度。 5.1.5 1二辊5~6机架连轧管机与传统连轧管机相比主要优点是: 1)穿孔工序配置锥形穿孔机后,可使莲轧管机在减少机架数 自的同时,仍保留足够大的径壁比和延伸系数。 2)减少机架数目后可以实现减少连轧机设备重量和装机容 量,缩短芯棒长度和重量,相应简化了芯棒循环系统和便于芯棒加 工制造等优点。 某厂钢管外径159mm机组、某厂钢管外径168mm机组和某 厂钢管外径340mm机组均在连轧管机前配置空减机架。 厂新建一套钢管外径168mm三辊连轧管机,投产第二年 就达到设计产量。试轧中钢管径壁比(D/S)达到45,可轧制奥氏 体不锈钢(0Cr18Ni9)和马氏体不锈钢(2Cr13)等高合金钢管,质 量情况良好。, 注:S为壁厚,D为外径。 2某厂新建一套钢管外径219mm三辊斜轧管机组现已投 入生产。该三辊斜轧管机采用阶梯芯棒、单上辊快开、轧辊单独电 机传动和出口长导向辊出料等技术。轧管机采用单轧辊快开法消 除荒管尾三角,这样动作简单,能更好保证三个轧辊轴肩始终在同 一平面内,保证钢管的尺寸精度,同时增加了毛管咬入时的轧辊快 闭功能,配合阶梯芯棒轧制更加有效地避免薄壁管头部喇叭口的 出现。三个轧辊为单独传动,每一轧辊均有一套电机减速机通过 万向接轴来传动,这样可改善减速机工作条件,又为后台长导向辊 装置留出了空间。

    3世界第一套钢營外径140mm带导盘的二辊(锥形鞭)斜 轧管机,于1990年在山东某厂建成投产,之后文陆续建成投产钢 管外径114mm机组、140mm机组和250mm机组各一套。其中钢 管外径250mm机组技术水平较高,规格较大。该类型机组规模 小投资少,生产比较灵活,某些私营企业正在建设中。 4某厂钢管外径400mm机组在改造中,对自动轧管机采用上 辊液压平衡和辊缝可调整技术,并增设再加热炉和微张力三辊定径 机,改造后钢管表面质量和尺寸精度明显提高,达到预期自的。 5某厂钢管外径102mm机组和某厂钢管外径114mm机组 均采用了辊式模和下传动结构。 5.1.6某厂钢管外径159mm连轧管机组成功的采用电感应再 加热装置。 5.1.7通常荒管外径在200mm以下,长度在14m以上时,宜设 置三辑张力减径机;荒管外径在200mm以上或长度在12~14m 以下时,宜设置三辊定径机。 设置回转定径机可改善钢管的圆度、同心度和平直度。 5.1.8使用步进式冷床时,钢管在提升和放下过程可强迫旋转, 钢冷却均匀且不产生弯曲,故中小口径机组宜采用此种形式。 产量与装备水平较低或是大口径机组宜采用链式冷床。

    钢管冷却均匀且不产生弯曲检验检疫标准,故中小口径机组宜采用此种形式。

    5.2冷轧冷拨无缝钢管设备选择

    5.2.1 1钢管缩头可采用热缩头和冷缩头,钢管外径较大,壁厚较 厚,一般采用管端加热后热缩头;钢管外径较小,壁厚较薄,采用冷 缩头。 2钢管外径8~60mm,壁厚≤5mm可采用冷缩头(缩口 机)。钢管外径≤16mm,壁厚≤2mm可用冷轧机轧头。

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