无缝钢管的生产工序分为以下几个步骤:圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径(或减径)→冷却→矫直→水压试验(或探伤)→标记→入库。无缝钢管是由钢锭或实心管坯经穿孔制成毛坯,再经热轧、冷轧或冷拔而成。
无缝钢管主要分为:热轧无缝钢管、冷拔无缝钢管、冷轧无缝钢管,本文主要针对这三种生产工艺进行详细的介绍。
一般管道无缝钢管、管道加工流程图:

管道处理流程图
无缝钢管生产工艺流程图

锅炉管-结构管-输送管-轴承管-油抛光管

油井管加工工艺流程图:油管-套管-钻杆
热轧无缝钢管生产线工艺流程(碳钢、合金钢)

热轧无缝钢管生产工艺流程图

φ140热轧无缝钢管生产线工艺流程
冷拔无缝钢管生产工艺流程(碳钢及合金钢)

冷拔无缝钢管生产工艺
冷轧无缝钢管的生产工艺与冷拔无缝钢管类似,不同之处在于将冷拔工艺改为冷轧工艺,一般有二辊冷轧、三辊冷轧,有的还有五辊冷轧,冷轧机种类繁多,本文就不一一列举了。
不锈钢圆钢、不锈钢无缝钢管、不锈钢焊接钢管生产工艺流程
不锈钢圆棒工艺流程图

不锈钢圆棒工艺流程图
不锈钢无缝管工艺流程图

不锈钢无缝管工艺流程图
不锈钢焊管工艺流程图

不锈钢焊管工艺流程图
焊接钢管生产工艺流程详解
焊接钢管的生产方法及工艺流程
1.直缝埋弧焊钢管
1、直缝埋弧焊管特点简介
LSAW管生产工艺灵活,在生产范围内可生产任意规格、壁厚,生产效率低于高频LSAW钢管、螺旋焊钢管。LSAW管最大的优势是可以生产高频钢管、螺旋钢管、甚至无缝钢管所不能生产的规格。LSAW管生产成本高于高频钢管、螺旋钢管,但价格比无缝钢管优惠很多。LSAW管可以生产高频钢管、螺旋钢管所不能生产的材料,例如高频钢管通常以国内常见规格生产钢材加工工艺流程图,并大量备货,材料通常为:Q195、Q235、Q345……,而其他硬钢板材料高频设备和螺旋设备目前国内还不能生产。LSAW管在国内重型钢结构工程、流体管道工程、基础打桩工程中应用广泛。
2. 管材制造工艺流程及主要设备
1)预成型工艺及主要设备
钢板→真空吊装→钢板超声波检测→铣边→预弯。
预弯机:钢板的预弯有滚筒预弯、模具预弯两种,如下图所示。

图1 滚轮预弯机及成型预弯机结构示意图
2)JCO成型工艺及设备
J成型→C成型→O成型。
钢板经输送辊道送入液压机定位后,第一次经上下模成形板宽的1/3,称为“J成形”;第二次在另一端成形板宽的1/3,称为“C成形”;最后从板材中心开始成形剩余的1/3板宽,得到圆管形状,称为“O成形”。

图2 JCO成型工艺示意图
a) “O” 印记 b) “C” 印记 c) “J” 印记
3)后成型工艺
预焊(CO2保护焊)→焊接引弧(灭弧)板→内焊→外焊→拆除引弧(灭弧)板→吸渣→修圆→X射线检测→超声波检测→前水冲→整个管体机械胀接→后水冲→矫直→水压试验→超声波检测→管端焊缝修磨→机械端修整→X射线检测→管端X射线检测→管端超声波检测→管端磁粉检测→称重计量→成品检验→外防腐→内防腐→喷塑标记→包装入库。
预焊设备:预焊设备包括送料封口装置、焊接操作器、焊接系统及电气控制系统。成型后的钢管通过送料装置送入封口装置、焊接系统进行焊接。预焊装置如图3所示。

图3 钢管预焊系统
钢管内表面焊接设备:钢管吊入焊机定位后,用前端装有导向轮的直杆在焊缝处引导焊接,使其保持直线。直杆前端装有焊条护具,将焊丝和焊机护送到输送箱,使焊剂靠自重下落。然后用小车运送直杆,以焊接速度缓慢后退。
钢管外焊设备:钢管吊入焊机定位后,用小车承载焊丝押运机及焊机输送板,焊剂靠自重下落保护焊点。小车根据焊接速度缓慢移动。图4为埋弧焊示意图。

图4 埋弧焊示意图
圆管扩管矫直机:圆管是利用上下辊的轧制力进行轧制,迫使压缩后的钢管通过圆管机,使钢管在屈服点以下发生永久变形。
扩管机是直缝金属焊管定型设备,它采用锥形扩管头对钢管进行扩管,以消除钢管的成型压力和焊接应力,保证直缝焊钢管全长范围内真径一致。该设备由台车、扩管器、工作套、固定座、油缸、润滑站、机架、液压站、电控系统等组成。扩管器设在台车上,扩管器通过工作套与油缸连接。扩管器由扩管头、扩管块、导板、拉杆等组成,是通过分段机械扩管过程,保证直缝金属焊管定型和消除应力的大型设备。矫直机通过压力或矫直辊对棒材等进行挤压,改变其直线度。
超声波检测设备:水压试验前后均需对焊缝进行超声波检测。
2.直缝高频电阻焊钢管
1、直缝高频电阻焊钢管(ERW)与直缝埋弧焊钢管(UOE)的比较
1)原材料和产能差异
ERW钢管的原材料是热轧钢卷,UOE钢管的原材料是冷轧钢板钢材加工工艺流程图,因此ERW钢管可以实现连续流水线作业,生产效率高,生产成本低;而UOE钢管是用钢板加工而成,不能实现连续流水线作业,生产效率低,生产成本高。
2)焊接差异
ERW钢管焊接不需要加焊丝;UOE钢管焊接需要加焊丝。
3)产品差异
ERW钢管受钢卷厚度限制,一般可生产最大厚度为25mm,可生产最大直径为660mm;而UOE钢管可生产最大厚度为40mm,可生产最大直径仅受钢板宽度限制,目前可生产最大直径为。
4)应用差异
ERW钢管主要用于天然气、成品油、原油、油浆等陆地长输管线,UOE钢管主要用于高压海底长输管线、高寒地区等。
2. 管材制造工艺流程及主要设备
开卷→矫平→剪切焊接→成圈入库→板材检测→修边→滚压成型→高频焊接→内外毛刺去除→在线超声波探伤→中频退火→风冷→水冷→定径→矫直→切断→尺寸及外观初检→端头修整→水压试验→整管超声波检测→离线焊缝超声波检测→管端超声波检测→尺寸及外观最终检查→防锈漆→喷涂标签→管端保护→综合检验入库。
其中开卷机、矫直机、剪焊机、储料仓是向成型机连续提供带钢、提高生产效率的必备设备。
剪切对焊机:将前一卷钢卷的尾部与下一卷钢卷的头部进行剪切对接。
活套储料装置:活套是保证高频直缝焊管自动化生产不可缺少的重要设备,起着保证主轧机存料、送料及连续运行的作用。如下图所示。

图5 高频焊接线圈储存装置
成型过程(辊管):板材在成型管过程中的变形主要表现在水平方向和垂直方向的连续变形,对其施加的约束力是通过辊的孔型和轧机的布局来实现的。辊的孔型使钢板产生水平方向的变形,轧机的布局使钢板产生纵向的变形。下图为焊管成型过程。

图6 焊管成型工艺示意图
高频焊接:借助高频电流的趋肤效应,可以将高频电能集中在焊缝表面[2],并利用邻近效应来控制高频电流流路的位置和范围。当要求高频电流集中在焊缝的某一部位时,可以通过在导体与焊缝之间形成电流回路,并将导体靠近焊缝的这一部位,使它们形成相邻导体来实现这一要求。高频焊接是根据焊缝结构的具体形式和特殊要求,主要利用趋肤效应和邻近效应对待焊焊缝表层金属进行快速加热,实现焊接。如下图所示。

图7 高频焊接示意图
3.螺旋埋弧焊钢管
1、螺旋缝埋弧焊钢管特点简介
螺旋焊管是将低碳碳素结构钢或低合金结构钢带按一定的螺旋角(称成型角)卷成管坯,再将管缝焊接而成。可用窄带钢生产大口径钢管。其规格用外径*壁厚表示。焊管应保证水压试验、焊缝抗拉强度和冷弯性能符合要求。主要用于石油、天然气输送管道。
2. 管材制造工艺流程及主要设备
开卷→校平→剪切焊接→铣边→板边预弯→成型→内外焊接→切割→超声波检测→X光检测→管端焊缝修磨→管端扩口→水压试验→超声波检测→端面修整→X光检测→成品检验→喷标→入库。
4. 方管、矩形管
1.方管、矩形管的应用
方矩管主要应用于建筑、机械制造、钢结构工程、船舶制造、太阳能发电支架、钢结构工程、电力工程、发电厂、农业及化学机械、玻璃幕墙、汽车底盘、机场等。
2. 管材制造工艺流程及主要设备
开卷→校平→剪切焊接→盘圆修边→成圈入库→滚压成型→高频焊接→内外毛刺去除→水冷→整形→探伤→切断→防锈漆涂刷→检验→喷标签→综合检测入库。
焊接钢管详细生产流程图
螺旋焊管生产工艺流程图

螺旋焊管生产工艺流程图
直缝“高频”焊钢管生产工艺流程图

直缝“高频”焊钢管生产工艺流程图
冷拔精密焊接钢管生产流程图

冷拔精密焊接钢管生产流程图
冷拔精密焊接钢管的毛管就是焊接钢管,另外一种钢管就是冷轧精密焊接钢管,它的工艺和冷拔精密焊接钢管的区别就是把冷拔工艺改为冷轧工艺。

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