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发布者：www.jmwfgc.com 发布时间：2016/7/25 阅读：939次 【字体：大 中 小】 |
螺旋钢管厂价销售螺旋缝埋弧焊接钢管
前言
近几年来，国内油气管线建设处于高速发展阶段，相继完成涩宁兰天然气管线、兰成渝成品油管线、陕京天然气管线和西气东输等工程的建设。采用的输送钢管主要为螺旋缝埋弧焊接钢管和直缝埋弧焊接钢管，由于管线工程沿途地质情况极其复杂，输送的介质易燃、易爆及有很强的腐蚀性，天然气管线采用高压、高密度输送的良好经济性和管道输送的安全性，对钢管的制造质量提出了非常严格的要求。通常的做法是以美国石油学会标准（API ?spec? 5L）或国家标准（GB/T9711.1和GB/T9711.2）作为基本标准，再结合管线工程的具体要求，提出更加苛刻的附加技术条件，作为管线工程钢管的制造标准。高标准的钢管制造技术，对国内钢管厂提出更高的要求，为此，各家钢管厂纷纷加大投入，进行科技攻关和技术改造，满足工程建设的需要。
中国石油天然气管道局钢管厂是东北地区最大的螺旋缝埋弧焊接钢管的专业生产厂，在总公司的统一安排下，进行了技术改造，投入了一定数量的资金，建设一条螺旋缝埋弧焊接钢管生产线，同时，把几年来所取得的科技成果应用到部分关键工序的改造上，实现了几项螺旋缝埋弧焊接钢管制造技术的突破，为顺利生产重要油气管线工程钢管创造了条件。先后参与承担了国内多条管道工程钢管生产任务，实现重要油气管道建设钢管的国产化，为企业的发展和壮大创造良好的经济和社会效益。
2．制造技术的几项突破
2．1内外埋弧焊接自动跟踪系统
埋弧焊接是螺旋缝埋弧焊接钢管生产中最重要的工序，它的好坏将直接影响钢管的质量和使用性能。由于螺旋缝埋弧焊接钢管的焊缝与钢管母材有一夹角，给实现自动焊接带来困难，要求焊头的角度、焊点的位置、焊丝头的长度等参数都要调整到非常准确的位置。另外，要求操作者必须有强烈的责任心，始终集中精力观察焊接情况，随时做出调节，否则，极易出现焊偏、未焊透等缺陷。但是人的精力是有限的，责任心也是不同的，实际生产中，不可避免地要出现上述缺陷。
解决这一问题，将使螺旋缝埋弧焊接钢管的焊接质量上一个新的台阶，微电子和计算机技术的不断发展，采用自动控制技术对钢管焊接工程进行自动调节，变人为控制为计算机自动控制成为可能。
高等院校有对自动控制和计算机技术掌握和应用的优势，而我们企业有对生产实际情况熟悉了解的长处，双方的结合，将使问题得到较好的解决。本着这样的想法，我厂与大连理工大学合作开发了螺旋缝埋弧焊接钢管焊接内外埋弧焊接自动跟踪系统。
该系统由CCD摄像机、传动装置、伺服机构、焊头、采集卡、计算机和传输线等组成，采用ＣＣＤ红外摄像机，模拟人眼观察焊接过程，对焊接背面温度梯度进行图像采集、数据处理、交付给控制系统、驱动伺服机构，实现焊头的随时自动调节，保证了焊接过程中焊头始终处在正确的位置，经实际应用检测，钢管内外焊接偏移量可控制在±０.５mm，彻底解决了钢管生产中焊接极易出现的焊偏、未焊透缺陷，保证了螺旋缝埋弧焊接钢管的焊接质量。
2．2铣边机
螺旋缝埋弧焊接钢管是由热轧卷板加工形成的等宽板条，在特殊结构的成型器中形成管坯，再经过内外埋弧自动焊接而生产的，成型质量的好坏，将直接影响成品钢管的几何尺寸和焊缝质量，而热轧卷板板边的加工质量决定了成型质量。
传统的板边加工方法是使用圆盘剪进行剪切，直接进入成型器，剪切的板边表面是属于撕裂、挤压形成的，表面凹凸不平，存在毛刺，甚至台阶，卷板宽度公差难以控制，在成型过程中，合口间隙时大时小，很难控制在一个稳定合适的数据上，大一点，易产生内焊烧穿；小一点，易出现错边，钢管直径的波动范围也较大，严重地影响了钢管的质量。
认识到这样的问题后，我们提出对剪边后的板边进行机械加工，提高表面质量。以往采用刨削方法，但由于板位起浮较大，获得高质量的板边是很困难的，而采用铣削，可以很好地解决这个问题，但是，铣削刀具的选择是非常重要和困难的，要求使用的刀具要有较好的抗冲击和耐磨性能。为此，我们与国内外著名的刀具专业生产厂合作，共同开发研制了铣削刀盘和铣边机，用于生产中，板边表面加工质量得到极大提高，板宽精度由±１mm提高到±０.５mm，表面的粗糙度达到相当水平，经过几年的生产实践检验，证明研制的铣边机用于螺旋缝埋弧焊接钢管的板边加工是非常成功的，可以把成型质量提高到一个新的水平。
经过进一步的努力，使用两台铣边机对板边进行加工，一台粗铣，去除大部分的板边量；一台精铣，加工板边的焊接坡口；可以完全替代圆盘剪，同时，由于两台铣边机的应用，可以把板边的加工量控制在一个板厚的范围内，远小于使用圆盘剪需要去除的板边宽度，可以节省了大量的卷板，降低了板耗，提高了板材的利用率，为企业带来了可观的经济效益。
2．3板面电磁超声探伤装置???
电磁超声换能器（EMAT）是一种新型的无损检测装置，在国外已得到了相当的发展和应用，已成功地应用到在役管线钢管腐蚀检测、压力容器的检测、钢管、钢板的在线检测和钢结构中残余应力的检测。而国内在此方面做的工作比较少，仅有少数的研究机构在此方面做了一些工作，研制用于钢板在线检测的电磁超声换能器（EMAT），但是，在钢管生产中，采用电磁超声换能器（EMAT）进行板材无损检测还没有先例。
电磁超声波检测系统主要部件为检测探头—电磁超声换能器（EMAT），它是由一个磁铁和一个线圈组成的，探伤时，检测探头（换能器）放在检测的铁磁性的导体表面，当线圈中通有交变电流时，线圈周围产生交变磁场，检测的铁磁性的导体中将产生感应涡流，如果这交变涡流又处于另一恒定磁场中，构成涡流回路的质点将受到洛仑兹力的作用，适当地选择涡流和恒定磁场的方向，就可以使洛仑兹力的方向垂直或平行检测的导体表面，从而产生超声纵波和横波，其频率与线圈中所通过的交变电流频率相同，并且，此过程是可逆的。正是利用此效应，实现对铁磁性的导体的无损检测。
电磁超声波探伤是一种非接触式超声波探伤设备，无需耦合介质，适应于铁磁性的钢板、钢管、钢棒和其它钢制零部件的探伤检测。
电磁超声波探伤是一种新兴的探伤技术，它的特点：
a. 探头与工件为非接触方式，无需使用耦合剂，完全避免检测部件表面生锈，尤其适合寒冷地区使用。
B . 超声波可直接在金属中激发和接收。
c. 探伤速度高，可达到60m/min。
d. 不受材料表面氧化皮的影响。
f. 检测的重复性好。
g. 能量转换效率低。
h. 弹性波在固体中有比较宽的辐射。
EMAT一般可分为洛仑兹力和磁致伸缩式两种，根据不同的检测目标，常用的超声探伤波类型为纵波、横波、兰姆波和表面波。
电磁超声波探伤可用于铁磁性的部件的表面和内部缺欠的检测。可以实现在役管道腐蚀缺陷检测，确定出缺陷的轴向位置和大小；可以进行钢管的在线检测；壁厚的测量，在500℃以下钢板轧制过程中的在线测量，测量厚度达40mm；钢板和钢轨的缺陷检测和钢结构中的残余应力检测。
螺旋焊管生产原料为热轧卷板，高水平钢管均要求对生产用卷板进行分层检查，传统的方法是采用压电晶体探头完成的，探伤需要使用耦合剂完成超声波的传导，现有的螺旋焊管生产工艺实现卷板的平面探伤存在很多问题，探伤后残留的耦合剂需要及时地清除，否则，将严重地影响焊接质量，为此，大部分生产厂家把板材探伤布置在钢管管体上进行，曲面探伤，探头数量多，耦合效果不理想，影响探伤结果。而电磁超声波探伤用于螺旋焊管的卷板探伤有非常明显的优势，无需耦合剂，探头数量少，对探伤表面要求不高，非接触探伤，且在平面上进行，探伤效果好。完全克服了压电晶体探头探伤存在的问题。
我厂结合西气东输所需的大口径螺旋焊管生产线的建设机会，与有关厂家合作开发研制了电磁超声换能器（EMAT）检测系统，用于热轧卷板在线无损检测，效果非常理想，满足了高标准螺旋缝埋弧焊焊钢管生产的板材检查的要求。
2．4钢管直径自动测量装置
钢管直径的测量，传统的方法是采用卷尺测量周长进行的，测量的精度既取决于卷尺的误差大小，又与测量者的手法有关，实现精确测量是不容易的，况且，生产中，对钢管直径进行实时监测的功能非常有限，不能及时发现钢管直径的超差。通过认真地调研、分析、研究，我们认为采用摄像机、光栅尺和计算机，可以实现对钢管直径的实时测量，经过不断的努力，成功地研制了钢管自动测径装置。
该装置是由摄像机、光栅尺、光源组、机械升降机构、计算机、采集卡和报警装置等组成，采用一台线阵摄像机测量钢管的下轮廓，另一台线阵摄像机测量钢管的上轮廓，获取的若干信号经图像采集卡和计算机处理计算，既可获得钢管的直径，同时，也可以得到钢管的椭圆度尺寸。实现了我们当初的设想，做到钢管直径、椭圆度的在线实时测量，测量精度达到±０.１mm，生产中，实时监测钢管直径的变化，一旦超出标准，可以报警，及时提醒操作者做出调整，极大地减少了由于钢管直径超标产生的不合格。
2.5 ?X射线工业电视图象自动检测识别系统
X射线工业电视检验是螺旋缝埋弧焊接钢管生产中的关键工序，其检查结果是钢管焊缝质量的重要判定依据。但是，X射线工业电视是采用人工方式实时观察监视器上的图像，存在着不可避免的缺点，如不同的操作者对标准的理解存在差异，判定的尺度不同；劳动强度大，眼睛易出现疲劳，容易造成误判和漏判情况；检查效率低；对操作者技能、责任心和视力要求较高。计算机技术、自动控制技术和图像处理技术的不断发展和进步，使得提高钢管生产的自动化水平，实现焊缝质量无损检测的智能化成为可能。
为此，我们与大连理工大学合作开发，成功地研制了螺旋缝埋弧焊接钢管焊缝X射线工业电视图像自动检测识别系统，该系统主要有X光光源、钢管、传输车、图像增强器、CCD摄像机、计算机、图像采集卡、监视器和传输线等部分组成。将钢管焊缝的图像信号进行自动提取，经图像采集卡传输计算机，采用开发研制的一种基于图像的空间特性的模糊识别算法，对获取的图像进行实时计算、处理，依据产品标准的要求，做出判定，同时，对超出标准要求的焊缝缺陷进行报警，随时提醒操作者进行及时的操作，保证检测的质量。
X射线工业电视图像自动检测识别系统的研制，改变了传统的焊缝射线检查中，缺陷人工观察、判定的方法，实现了缺陷的自动检测、识别和定量判定。该系统能很好地检查出气孔、夹渣、未焊透和焊偏等缺陷；图像检测识别速度不小于3.5m/min，动态灵敏度优于4%，静态灵敏度不低于2%，并具有图像动态和静态处理、缺陷尺寸测量、图片管理等功能。
2.6 ?管端扩径机
螺旋缝埋弧焊接钢管是由热轧卷板经螺旋成型焊接形成的，精确控制钢管的几何尺寸是非常困难的，尤其是管端尺寸，对现场施工对焊是非常重要的，特别是施工对焊采用自动焊时，要求就更加严格，传统工艺生产的钢管是无法满足要求的，传统工艺生产的钢管的管端周长控制范围在8—9mm左右，而现场自动焊对接时，要求周长范围不超过4mm。如何满足施工单位的要求，就成为钢管厂急需解决的问题，受直缝焊管生产工艺—整体扩径的启发，把直缝焊管整体扩径的工艺引用到螺旋焊管的管端上，将会极大地提高螺旋焊管管端的尺寸精度，满足施工单位的要求。 通过与有关厂家的合作开发，采用机械扩径方式，成功地研制出螺旋焊管的管端扩径机。扩径机主要包括滑块式扩径头、主油缸，液压站，升降装置、油缸行程控制器、升降辊道和电气控制等部分。开始工作时，钢管一端前进，扩径头进入钢管管端200mm左右，根据设定的扩径量，主油缸进行精确的后拉位移，带动扩径头的滑快张开，实现钢管管端的机械括径，而后，主油缸前移，扩径头的滑快收缩，钢管退出，同时，开始另一端的扩径。管端扩径机的成功研制，彻底解决了困扰螺旋焊管厂家的这个质量问题。在“西气东输”工程用钢管（D1016×14.6）、西部管道工程钢管（D813×11）等其它管线工程钢管的生产中，由于扩径机的应用，钢管的管端周长范围均控制在4mm以内，得到业主和现场施工单位的好评，满足了施工单位的要求。
上述几项钢管制造技术的突破，极大地提高了国内螺旋缝埋弧焊接钢管的质量水平，扩大了螺旋缝埋弧焊接钢管的应用范围，替代相当数量的引进钢管产品，满足了国内重要油气管道建设的需要，平抑了国外钢管厂家的价格水平，为国家节省大量的外汇，具有良好的经济和社会效益。
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