直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線預(yù)彎工藝

1、焊管第29卷第1期2006年1月55直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線預(yù)彎工藝?yán)詈?江漢石油管理局沙市鋼管廠,湖北沙市434001)摘要:點(diǎn),模具,。、預(yù)彎寬度、預(yù)彎卷角、。關(guān)鍵詞;預(yù)彎工藝;模具文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1001-3938(2006)01-0055-030前言隨著西部油田和海洋油氣田的開發(fā),水煤漿管線輸送技術(shù)的突破,以及石油、天然氣跨國(guó)經(jīng)營(yíng)模式的運(yùn)行,我國(guó)管道工業(yè)未來(lái)十年將面臨著高速發(fā)展的時(shí)期1-3后的管筒呈尖嘴“桃形”,給后續(xù)的預(yù)焊合縫帶來(lái)麻煩,易引起錯(cuò)邊或焊接燒穿,即使進(jìn)行擴(kuò)徑,也無(wú)法將其消除,并且還會(huì)損害擴(kuò)徑頭。在JCO成型(含PFP成型)方法中,如果沒(méi)有預(yù)彎工藝,鋼管“桃形”更嚴(yán)重。

2、預(yù)彎質(zhì)量就是鋼板的兩邊彎曲變形質(zhì)量,主要包括:預(yù)彎后板邊的彎曲半徑達(dá)到鋼管的半徑;兩邊的彎曲寬度相等,彎曲程度一致,對(duì)稱平行,平行度在規(guī)定范圍內(nèi);預(yù)彎后每點(diǎn)的曲率半徑在規(guī)定的范圍內(nèi),且沿板邊方向各處一致;預(yù)彎后的板邊不存在急彎,也不存在波浪形狀,直線度在規(guī)定范圍內(nèi)。8,在本世紀(jì)將建設(shè)多條具有國(guó)4-5際先進(jìn)水平的國(guó)內(nèi)、國(guó)際長(zhǎng)輸管線。這些長(zhǎng)輸管線向大口徑、高強(qiáng)度、高韌性方向發(fā)展。其中穿越工業(yè)交通密集地區(qū)、河流地段、大落差地段或經(jīng)過(guò)地震區(qū)用管以及海底管線等都要求采用直縫埋弧焊鋼管,因此,直縫埋弧焊鋼管的需求量將會(huì)越來(lái)越大。從1998年開始,我國(guó)先后從國(guó)外引進(jìn)了幾條先進(jìn)的直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線,并從20

3、02年6月開始,生產(chǎn)的直縫埋弧焊鋼管已成功應(yīng)用于西氣東輸、陜京二線、沿江管線等重要管線工程中62輥式預(yù)彎和模壓式預(yù)彎的特點(diǎn)鋼板的預(yù)彎分為輥式預(yù)彎和模壓式預(yù)彎兩種,輥式預(yù)彎?rùn)C(jī)和模壓式預(yù)彎?rùn)C(jī)結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。,國(guó)產(chǎn)直縫埋弧焊鋼管已接近或達(dá)到進(jìn)口水平。1鋼板預(yù)彎工序的目的和預(yù)彎質(zhì)量預(yù)彎是直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線的主要工序之一,其目的是完成鋼板兩邊的預(yù)彎曲變形,使鋼板兩邊的彎曲半徑達(dá)到或接近所生產(chǎn)鋼管規(guī)格的半徑,從而保證鋼管焊縫區(qū)域的幾何形狀和尺寸精度7。實(shí)踐表明,如果沒(méi)有預(yù)彎,在UOE成型中,圖1輥式預(yù)彎?rùn)C(jī)及模壓式預(yù)彎?rùn)C(jī)結(jié)構(gòu)示意圖即使在O型壓力機(jī)成型時(shí)有1%左右的過(guò)壓縮率,鋼板的邊緣部位仍然會(huì)出現(xiàn)平直

4、段,導(dǎo)致成型在早期的直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)中沒(méi)有預(yù)彎工56焊管2006年1月序,如1951年在美國(guó)的麥基波特(McKeesport)廠建成的世界第一臺(tái)工業(yè)性生產(chǎn)的UOE焊管機(jī)組中,就沒(méi)有預(yù)彎?rùn)C(jī)。19551967年間建設(shè)了第二代UOE焊管機(jī)組,在這期間世界上共新建的18套和改造的1套機(jī)組中,部分機(jī)組開始采用輥式預(yù)彎?rùn)C(jī)。到了UOE焊管機(jī)組發(fā)展到第三代的19681979年間,世界上共建設(shè)了16套UOE機(jī)4影響模壓式預(yù)彎質(zhì)量的主要因素影響模壓式預(yù)彎質(zhì)量的主要因素有模具形狀、預(yù)彎寬度、預(yù)彎卷角、模具長(zhǎng)度、模具前后端過(guò)渡尺寸等。4.1模具形狀,2所示。,在結(jié)合大量。上?；蛳履６疾捎靡欢ǖ幕鶊A半徑而形成的漸開線

5、12組,同時(shí)改造了2套,預(yù)彎工藝得到了極大的重視和發(fā)展,將輥式預(yù)彎技術(shù)變?yōu)閴毫κ筋A(yù)彎技術(shù),也就是模壓式預(yù)彎技術(shù)9-10。20世紀(jì)90來(lái),成型和輥式RB工藝,。從預(yù)彎技術(shù)的發(fā)展可以看出,輥式預(yù)彎屬于早期的預(yù)彎技術(shù),一般用于較薄的鋼板,對(duì)高強(qiáng)度厚板的板邊預(yù)彎效果不理想,容易造成板邊縱向延伸。模壓式預(yù)彎屬于后來(lái)發(fā)展的較先進(jìn)技術(shù),可用于厚板的彎曲成型,它采用兩臺(tái)數(shù)千噸壓力機(jī),通過(guò)幾米長(zhǎng)的模具對(duì)鋼板兩邊邊緣同時(shí)上頂,進(jìn)行步進(jìn)式預(yù)彎。該工藝可得到十分理想的板邊形狀,有效地防止了焊縫“噘嘴”和擴(kuò)徑時(shí)開裂。,且下模的基圓半徑比上模大,上模的曲率變化比下模大。鋼板從C點(diǎn)開始變形,到D點(diǎn)時(shí)變形結(jié)束,剩下一個(gè)鋼板壁

6、厚的直邊S。在這一過(guò)程中,鋼板的曲率半徑逐漸減小,力臂逐漸變小,機(jī)器的壓制力逐漸增大,在圖示位置時(shí),壓制力達(dá)到最大值。此時(shí),預(yù)彎寬度為B,預(yù)彎卷角為。一副好的模具既要兼顧到能生產(chǎn)一定規(guī)格范圍的鋼管,又要盡量減少壓機(jī)能力(即壓制力)。3模壓式預(yù)彎工藝現(xiàn)代預(yù)彎技術(shù)中,普遍采用了Profibus總線控制技術(shù),通過(guò)PLC對(duì)其各系統(tǒng)進(jìn)行控制11。整個(gè)預(yù)彎過(guò)程是全自動(dòng)進(jìn)行的。為了實(shí)施此自動(dòng)過(guò)程,生產(chǎn)前一般需根據(jù)生產(chǎn)鋼管的直徑、壁厚、鋼級(jí)等確定使用模具的型號(hào)、模具的位置、最大壓制力等,然后對(duì)機(jī)器作相應(yīng)的調(diào)整,向控制系統(tǒng)中輸入鋼管的規(guī)格、壁厚、鋼級(jí)、每步有效工作長(zhǎng)度、每步重疊量等參數(shù),并準(zhǔn)備好生產(chǎn)中檢查預(yù)彎質(zhì)

7、量用模板。預(yù)彎工藝過(guò)程為:根據(jù)鋼板寬度調(diào)整入口端對(duì)中輥調(diào)整模具位置根據(jù)計(jì)算的壓制力調(diào)整液壓系統(tǒng)壓力鋼板輸入并被自動(dòng)測(cè)量長(zhǎng)度,達(dá)到設(shè)定步長(zhǎng)時(shí)停止兩壓力機(jī)下模同時(shí)上頂,對(duì)鋼板的兩邊同時(shí)進(jìn)行折彎兩下模同時(shí)下降,鋼板自動(dòng)被送入又一個(gè)步長(zhǎng)兩下模第二次上頂,對(duì)鋼板的兩邊進(jìn)行第二步折彎重復(fù)以上送入、折彎,直至一張鋼板的兩邊同時(shí)完成預(yù)彎。4.2預(yù)彎寬度圖2模壓式預(yù)彎過(guò)程示意圖預(yù)彎寬度取決于鋼管直徑、壁厚和母材的鋼級(jí)。根據(jù)漸開線的原理,板邊處(去除一個(gè)板厚的直邊)的曲率半徑應(yīng)接近于鋼管的半徑,考慮到鋼板的回彈,也就是回彈后板邊處的曲率半徑接近于鋼管半徑,因此預(yù)彎寬度應(yīng)與模具的形狀相對(duì)應(yīng)。在模具確定后(也就是漸開

8、線確定),若預(yù)彎寬度增大,則預(yù)彎卷角增大,板邊越靠近模具漸開線的基圓,預(yù)彎邊的曲率半徑減少,也就是彎邊過(guò)量;反之,就是彎邊量不夠。實(shí)踐表明,預(yù)彎過(guò)量,對(duì)后續(xù)的壓力成型帶來(lái)不利影響,也影響預(yù)第29卷第1期李宏:直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線預(yù)彎工藝57焊工序;預(yù)彎不夠,則形成“桃形”鋼管。4.3預(yù)彎卷角彎的模壓式預(yù)彎工藝,已廣泛應(yīng)用于UOE和JCOE等壓力成型直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線中,只有預(yù)彎卷角是對(duì)應(yīng)于預(yù)彎寬度的角度值,它類似于漸開線的壓力角(見圖2)。預(yù)彎卷角與預(yù)彎寬度一樣對(duì)鋼管成型產(chǎn)生影響,對(duì)每一副模具來(lái)說(shuō),它們是一一對(duì)應(yīng)的。預(yù)彎卷角對(duì)壓制力影響大,我們知道在D點(diǎn)時(shí),壓制力達(dá)到最大,此時(shí)若預(yù)彎卷角很大

9、,則壓制力會(huì)很大,反之則較小。因此在實(shí)際生產(chǎn)中,一般選取預(yù)彎卷角在22°40°之間。4.4模具長(zhǎng)度合理選擇模具形狀、預(yù)彎寬度、預(yù)彎卷角、模具前后端過(guò)渡尺寸等,才能保證預(yù)彎質(zhì)量,從而保證直縫埋弧焊接鋼管的質(zhì)量。參考文獻(xiàn):.,(4):1-2.2.J.焊管,2004,27(6):1-11.3彭在美.石油天然氣輸送用鋼管的生產(chǎn)技術(shù)及發(fā)展方向J.鋼管,2004,33(2):1-5.4黃志潛.X80級(jí)管線鋼在高壓大流量輸氣管道上應(yīng)用與發(fā)展前景J.焊管,2005,28(2):1-10.5莊傳晶,馬耀榮等.國(guó)內(nèi)X80級(jí)管線鋼的發(fā)展及今后的研究方向J.焊管,2005,28(2):10-14.

10、6李延豐,孫奇.JCOE直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線的研發(fā)和應(yīng)用J.焊管,2004,27(6):48-53.7郭寶鋒,金淼等.大口徑直縫焊管UOE成形技術(shù)及發(fā)展策略J.鍛壓技術(shù),2000,25(3):22-25.8吳堅(jiān).UOE成型大直縫焊管生產(chǎn)J.鋼管,2000,29(5):13-16.9王三云.國(guó)外大口徑直縫埋弧焊管生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展概況J.焊管,2000,23(6):50-58.10孫瑞華.UOE焊管生產(chǎn)及其現(xiàn)狀J.焊管,2000,23(5):24-39.11盧紅義.工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在制管生產(chǎn)線的應(yīng)用探討J.焊管,2004,25(7):40-42.12孫桓.機(jī)械原理M.北京:高等教育出版社,1986.,

11、2.54m。模具增長(zhǎng),則壓制力增大?？紤]到直縫埋弧焊生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍,加上預(yù)彎?rùn)C(jī)的生產(chǎn)速度較快,一般將預(yù)彎?rùn)C(jī)的總壓制力控制在1220MN,模具在3m左右,模具的有效長(zhǎng)度在2.5m左右,一張12m長(zhǎng)的鋼板只需折彎56步就可以了。4.5模具前后端過(guò)渡尺寸模具前后端過(guò)渡尺寸關(guān)系到預(yù)彎后板邊的形狀。過(guò)渡尺寸不科學(xué),就會(huì)在板邊的折彎中沿縱向產(chǎn)生過(guò)度的邊緣拉長(zhǎng),最后在板邊上產(chǎn)生急彎,也就是在預(yù)彎邊上產(chǎn)生波浪,即所謂的“竹節(jié)”現(xiàn)象。此現(xiàn)象的發(fā)生,將給后續(xù)工序帶來(lái)很大的影響。模具前后端的過(guò)渡尺寸,一般根據(jù)鋼板的彈塑性變形進(jìn)行計(jì)算確定。作者簡(jiǎn)介:李宏(1957-),男,高級(jí)工程師,沙市鋼管廠廠長(zhǎng),一直從事制管工

12、藝與設(shè)備的研究和企業(yè)管理工作,(地址)湖北省沙市北京東路2號(hào)沙市鋼管廠(電話5結(jié)語(yǔ)利用漸開線式模具對(duì)鋼板的兩邊同時(shí)進(jìn)行折(上接第54頁(yè))收稿日期:2005-10-08編輯:鄭一維3結(jié)語(yǔ)采用以PLC為中心的鋼板探傷控制系統(tǒng),經(jīng)過(guò)一年的運(yùn)行,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,故障率低。作者簡(jiǎn)介:羅紅福(1973-),男,工程師,1995年畢業(yè)于湖南株州工學(xué)院,主要從事焊管電氣技術(shù)工作,(地址)湖北沙市北京東路2號(hào)(電話收稿日期:2004-07-12編輯:羅剛系統(tǒng)工作方式分為手動(dòng)/自動(dòng)。手動(dòng)主要用于設(shè)備調(diào)整、探頭校驗(yàn)、維修調(diào)試等。在鋼板檢測(cè)過(guò)程中選擇自動(dòng)模式,當(dāng)自

13、動(dòng)條件滿足時(shí),按下啟動(dòng)按鈕,開始自動(dòng)檢測(cè)。在檢測(cè)過(guò)程中,如果遇到異?，F(xiàn)象,按下暫停鍵,停止所有動(dòng)作。檢查正常后,按循環(huán)啟動(dòng)鍵,鋼板在當(dāng)前位置開始繼續(xù)自動(dòng)檢測(cè)。焊管第29卷第1期2006年1月79AbstractID:100123938(2006)01200352EAAbstract:TheeffectsofhomemadeactivationweldingwiretoCO2gasshieldedweldingisstudiedindetail.Theresultsshowthattouseactivationdosagecanreduceweldingsplashrategreatly,inc

14、reaseweldfusiondepth,widenfusionwidth,andincreasedepthandwidthratioandfusiondropstransitionwiththinparticles.ThereasonofreducingofsplashrateonCO2gasshieldedweldingisanalyzedduetoaddingtoactivedosagebyreducingeffectiveionizationvoltageandapparentlyincreaseconductcapacityofCO2arcandincreasearcenergyde

15、nsitytomakefusiondroptransitionalmodeundermiddlingcurrentfromthickparticlestransitiontothinparticlestransition.Thetransformationofweldformingistheresultsofdualfunctionsofarcshrinkandsurfacetensionchange.Keywords:activationwelding;activationdosage;activationCO2gasshieldedWsplashForecastModelofTubingS

16、teelCorrosioni2/H2ZHANGQing,LIPing,2AbstractID:100123938(2006)01200392EAAbstract:FirsttimeintroducesPCO2/PH2Ststeelcorrosionspeedinordertofindouttherelationbetweentubingsteelcorr2PCO2、H2SsubpressurePH2S.Underdifferentsubpressureratio,regardgascorrongasosionaseffectingfactortobuildtwo2submodel,repeat

17、edaddingtwo2submodelandtotalosionspeed.Thisforecastmodelhascompletelyconcurrentlywithknownforecastmodelandgoodtestdata.Keywords:tubingsteel;corrosionspeed;forecastmodel;CO2subpressure;H2Ssubpressure;subpressureratioPCO2/PH2SDevelopmentandApplicationofMetallurgyIntegratedCladdingSteelPipeLINGXing2zho

18、ngAbstractID:100123938(2006)01200422EAAbstract:Anewmanufactureprocessandapplicationinstanceofmetallurgyintegratedcomplexsteelpipeisintroduced.Themanufactureprocessadoptsstainlesssteelthinstripcontinuallyautomaticformingandweldingtostainlessweldedpipeasclad2dingpipe.Throughcladdingpipeandcarbonsteelb

19、asepipetodepositbrazeandunderinertgasesshielding,throughcontinuouslyinductionheatedcompoundascladdingpipe.Theprocessmakesstainlesssteelcladdingverythintoreducematerialcost.PropertyinspectionandindustryapplicationshowseachpropertytargetofcladdingpipereachestherequirementofAPI5LDspecificationandhasgoo

20、deconomicbenefitandsocialbenefit.Keywords:claddingpipe;stainlesssteelcladding;inertgasshieldedwelding;bronzestuff;inductionheatingFlexibleGuidingTrackingofWeldUltrasonicAutomaticInspectionforSpiralWeldedPipeCAOGuang2quanAbstractID:100123938(2006)01200462EAAbstract:Theimportanceofwelddynamictrackingi

21、spointedoutthroughanalysesofpossiblecausedistortalarmandmissin2spectionofweldultrasoniccontinuousautomaticinspectionofspiralsubmergedarcweldedpipewhenwelddynamictrackingisnotgood.Aflexibleguidingwelddynamictrackingunitisdesignedoutandstabledynamictrackingofultrasoniccontinuousautomaticinspectionisre

22、alized.Themethodisgoodandreliablethroughthreeyearsonlineusage.Keywords:spiralsubmergedweldedpipe;weld;ultrasoniccontinuousautomaticinspection;flexibleguidingtrackingManufactureandApplicationofAutomaticTrackingSystemforMillingEdgesMachineCHENQi2wei,LIUHong2jun,ZHANGZhong2xiuAbstractID:100123938(2006)

23、01200502EAAbstract:Millingedgesmachineofspiralsubmergedarcweldedpipeunitisstripedgesmachiningunitequippedtoproducinglargewallthicknesssteelpipeandusedforensuringstripwidthandstripedgesbevelquality.duetostripinevitablyexistedmoonbendingandartificialhardbendinganduncertaintymantrackingduringtheapplica

24、tionofmillingedgesmachine,thereforeauto2matictrackingunitofmillingedgesmachineisdesigned.Itputintolineusewithgoodeffectaftermorethanoneyeartrialander2rorandcontinuousimprovement.Keywords:millingedgesmachine;automatictrackingsystem;mechanismcontacttypesensor;laserlightscreeninspectionsensorManufactur

25、eandApplicationofOnlinePlateUltrasonicTesterLUOHong2fu,CAIXiao2qing,ZHOUXiu2fengAbstractID:100123938(2006)01200532EAAbstract:Designideaofonlineplateultrasonictesterforlongitudinalsubmergedarcweldedpipeproductionlineisdescribed.Itsmechanicalstructureandtestingworkprincipleishighlighted.Theoreticalana

26、lysesprobesteppedtrackonplateandpointsouttestingoperationnoticeandrealizationofcontrolprocess.Keywords:longitudinalsubmergedarcweldingpipe;plate;ultrasonictester;onlinetestingPrebendingProcessofLongitudinalSubmergedArcWeldingProductionLine80英文摘要第29卷第1期LIHongAbstractID:100123938(2006)01200552EAAbstra

27、ct:Thepurposeofprebendingprocessoflongitudinalsubmergedarcweldingpipeproductionlineisintroduced;characterofrollerprebendingandmouldpresstypeprebendingisanalyzed.Itpointsoutthatthemouldpresstypeprebendingprocessisgreatlyadoptedamongcurrentlongitudinalsubmergedarcweldingproductionline.Themouldpresspre

28、bendingadoptsinvolutestypesmouldandsimultaneouslyfoldbendingthetwoedgesofplatebysteps.Themainfactorofeffectingprebendingqualityhasmouldshape,prebendingwidth,prebendingrollangle;mouldlengthandtransitionaldimensionsofmouldfrontandbackends,etc.Keywords:longitudinalsubmergedarcweldingpipe;prebending;pre

29、bendingprocess;mouldManufactureofInsideWeldingWiresWinforSpiralSubmergedArcipeLAbstractID:100123938(2006)01200582EAAbstract:Thestructureandprunitisintroduced.Itpointsoutthattoimprovetheu2nitshallsolveitbyweldingheadpositionadjustingmachineandrecognizingthemeasurementof.throughanalysistounitkeypartst

30、ructuretest.Keywords:sppipe;insidewelding;threewireswelding;manufactureDetermineofPipeHydrostaticPressureValueUnderEndsSealingBIZong2yueAbstractID:100123938(2006)01200622EAAbstract:Themainreasonoftransformingoccurredunderendssealingforhydrostatictestingofspiralsubmergedarcweldedpipeisanalyzedfrommec

31、hanicalpropertiesandmaterialway.Theprincipleofdetermininghydrosticvalueisputforwardtoadoptendssealhydrostaticunderhighpressureforhighgradepipe.ItpointsoutthathydrostatictestingpressureshalldetermineKcalcula2tionvalueinaccordancewithappendix4.3.3ofAPISPEC5L.Keywords:spiralsubmergedweldedpipe;hydrosta

32、tictesting;pipedeformation;hydrostaticpressurevalueAutomaticWeldingUnitwithToolsandPersonnelPreparedforPipelineConstructionRENLi2yuan,WENGLe2ning,MENGQing2liAbstractID:100123938(2006)01200652EAAbstract:Itconcludesautomaticweldingunitsandpersonnalpreparerelatetopipelineconstructionandputsforwardbette

33、rmentsuggestionafteranalysisandcompareanddetailedstudythroughtrackinginvestigationsiteusageof8automaticweldingunitsandinvolveinsolvingtheproblemoccurredduringconstructionofwesttoeastgaspipeline.Keywords:pipeline;construction;girthwelding;automaticweldingStressCorrosionCrazeandPreventionofStainlessSt

34、eelWeldedPipeforCondenserDUANLing2yuAbstractID:100123938(2006)01200682EAAbstract:Itintroducesmechanismofstresscorrosioncrazeproducedbystainlesssteelandconditionsofpossibleoccurredstresscorrosioncrazingofstainlesssteelweldedpipeforsteamercondenserduringusageandpointsoutthatpullstressofmentalmateri2alistoproducethenecessarycondit