至德鋼業(yè)向您介紹了目前直縫不銹鋼焊接管生產(chǎn)工藝、直縫埋弧焊管新的用途及要求，分析了直縫不銹鋼焊接管在新領(lǐng)域的使用及其對(duì)焊管的要求，并針對(duì)此要求提出了新的直縫不銹鋼焊接管生產(chǎn)工藝。此工藝可確保焊管能滿(mǎn)足新領(lǐng)域的使用要求。隨著經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，我國(guó)海底石油、天然氣行業(yè)正高速發(fā)展并邁向更高的臺(tái)階，承載其主要輸送介質(zhì)的直縫埋弧焊管也在高速發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)直縫不銹鋼焊接管生產(chǎn)線(xiàn)（包括JCOE和UOE）已經(jīng)達(dá)到26條，生產(chǎn)能力初顯過(guò)剩，其生產(chǎn)線(xiàn)的建設(shè)基本為重復(fù)建設(shè)，隨著能源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，海底石油、天然氣的來(lái)源趨向更廣，容量更大，環(huán)境更惡劣，這就對(duì)輸送管道的要求更加嚴(yán)格；另外，我國(guó)高鐵、地鐵、機(jī)場(chǎng)等的高速發(fā)展也給直縫埋弧焊管創(chuàng)造了新的用武之地。這就要求對(duì)目前的直縫焊管生產(chǎn)工藝進(jìn)一步優(yōu)化補(bǔ)充。

一、直縫不銹鋼焊接管生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀

 過(guò)去幾十年，直縫不銹鋼焊接管由于其相對(duì)于高頻焊管焊縫質(zhì)量好，相對(duì)于螺旋焊管質(zhì)量更有保證，作為陸上石油、天然氣的輸送載體得到了廣泛的應(yīng)用，我國(guó)西氣東輸干線(xiàn)、支線(xiàn)大量采用直縫埋弧焊管，城市管網(wǎng)建設(shè)更是青睞直縫埋弧焊管，其生產(chǎn)工藝及設(shè)備也趨向成熟。

 1. 原材料（鋼板）入廠(chǎng)檢驗(yàn)

  對(duì)于進(jìn)廠(chǎng)后的鋼板，首先核查其質(zhì)量證明書(shū)是否與訂貨合同、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)相符，核查實(shí)物材質(zhì)、規(guī)格、爐號(hào)、板號(hào)、重量、標(biāo)志是否與合同、質(zhì)量證明書(shū)一致；然后按批次對(duì)鋼板的幾何尺寸、外觀質(zhì)量、理化性能進(jìn)行檢驗(yàn)；最后根據(jù)入廠(chǎng)檢驗(yàn)結(jié)果，將合格的鋼板存放在合格原料存放區(qū)。

 2. 鋼板上料檢驗(yàn)

  鋼板上料使用前需逐張進(jìn)行幾何尺寸、外觀質(zhì)量檢驗(yàn)，并嚴(yán)格按照工藝文件的要求進(jìn)行標(biāo)記與記錄。此時(shí)，合格鋼板將進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行生產(chǎn)，不合格的鋼板將被退回到不合格原料存放區(qū)。

 3. 鋼板超聲波檢查

  對(duì)于上料使用的鋼板，在銑邊前逐張進(jìn)行超聲波探傷檢驗(yàn)。采用多通道、直探頭鋼板超聲波探傷儀器，對(duì)板頭、板尾150mm和板側(cè)邊50mm進(jìn)行100%覆蓋掃查，探傷靈敏度可按相應(yīng)技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。

 4. 銑邊

  為保證鋼板的工作寬度，對(duì)鋼板的兩個(gè)邊同時(shí)進(jìn)行焊接坡口的加工。加工時(shí)保證鋼板兩邊具有同樣的坡口形狀和尺寸，為確保焊接工序質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。

 5. 預(yù)彎邊

  為更好地控制鋼板成型后的圓度，按照鋼管的曲率，對(duì)鋼板的兩個(gè)邊同時(shí)進(jìn)行彎曲，可為隨后的成型、焊接和擴(kuò)徑等工序打下良好的基礎(chǔ)。

  6. 成型

  采用多軸控制的智能化液壓成型，將彎邊后的鋼板壓制成O型管坯，確保鋼板在壓制過(guò)程中全長(zhǎng)方向的平直度和送進(jìn)步長(zhǎng)均勻，從而保證管子的圓度和焊接邊的平行度。

  7. 預(yù)焊

  對(duì)成型后開(kāi)口的鋼管進(jìn)行預(yù)焊焊接。預(yù)焊方式采用焊縫全長(zhǎng)連續(xù)預(yù)焊工藝，可實(shí)現(xiàn)無(wú)錯(cuò)邊，確保預(yù)焊的質(zhì)量，為內(nèi)焊和外焊打下良好的基礎(chǔ)。

  8. 內(nèi)外焊

  對(duì)預(yù)焊后的不銹鋼焊接管進(jìn)行內(nèi)、外精焊。采用多絲埋弧焊接方式，對(duì)鋼管內(nèi)外坡口進(jìn)行填充，使焊接質(zhì)量得到充分保證。

  9. 擴(kuò)徑前全焊縫超聲波自動(dòng)探傷及管端焊縫超聲波探傷

  擴(kuò)徑前進(jìn)行100%全焊縫超聲波自動(dòng)探傷和外焊焊縫外觀的目視檢查。采用多通道的斜探頭和直探頭探傷儀器，分別檢測(cè)焊縫及熱影響區(qū)的上部左右側(cè)縱向缺陷、下部左右側(cè)縱向缺陷、中部橫向缺陷和熱影響區(qū)分層缺陷。

 10. 擴(kuò)徑前全焊縫X射線(xiàn)探傷及內(nèi)焊縫工業(yè)電視檢查

   擴(kuò)徑前進(jìn)行100%全焊縫X射線(xiàn)探傷，采用單壁單影法逐根對(duì)鋼管進(jìn)行檢查，達(dá)到管端無(wú)盲區(qū)。

 11. 鋼管補(bǔ)焊焊縫檢查

   對(duì)所有直縫不銹鋼焊接管補(bǔ)焊部位，100%進(jìn)行超聲波手動(dòng)探傷檢查和X射線(xiàn)拍片檢查。

 12. 機(jī)械擴(kuò)徑

  采用步進(jìn)遞送、油缸行程位置控制的方式，對(duì)鋼管的全長(zhǎng)進(jìn)行機(jī)械式擴(kuò)徑。在保證不銹鋼焊接管內(nèi)徑精度的同時(shí)，對(duì)鋼管全長(zhǎng)進(jìn)行矯直、整圓，提高鋼管尺寸精度，有效改善鋼管內(nèi)應(yīng)力的分布狀態(tài)。

  13. 理化取樣及管端焊縫磨削

  擴(kuò)徑后，按一定的批次進(jìn)行不銹鋼焊接管理化性能試驗(yàn)樣品的提取，并送往理化實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行理化性能的各項(xiàng)試驗(yàn)。對(duì)取樣后的鋼管進(jìn)行平頭處理，同時(shí)對(duì)管端焊縫的余高進(jìn)行自動(dòng)磨削。

  14. 水壓試驗(yàn)

  按顧客的要求和工藝文件規(guī)定試驗(yàn)壓力和保壓時(shí)間，100%對(duì)鋼管進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)，自動(dòng)采集水壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)并生成靜水壓試驗(yàn)曲線(xiàn)，作為質(zhì)量記錄保存。對(duì)水壓試驗(yàn)后的鋼管在檢查臺(tái)架上進(jìn)行滲漏檢查。

  15. 鋼管管端倒棱

  按顧客的要求和工藝文件規(guī)定幾何尺寸及精度，同時(shí)對(duì)直縫不銹鋼焊接管的兩個(gè)端面進(jìn)行坡口加工，以滿(mǎn)足鋼管現(xiàn)場(chǎng)焊接的需要。

 16. 擴(kuò)徑后全焊縫超聲波自動(dòng)探傷及管端焊縫超聲波探傷

  擴(kuò)徑后采用多通道探傷設(shè)備，針對(duì)擴(kuò)徑后容易出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行100%全焊縫超聲波檢查。分別檢測(cè)焊縫的縱向缺陷、橫向缺陷和焊縫兩側(cè)熱影響區(qū)的分層缺陷。

  17. 磁粉探傷

  對(duì)管端200mm范圍內(nèi)的焊縫和管端坡口進(jìn)行磁粉探傷。

  18. 擴(kuò)徑后X射線(xiàn)檢查

  擴(kuò)徑后，采用靈敏度優(yōu)于2%的X射線(xiàn)逐根對(duì)管端不小于300mm的焊縫區(qū)域進(jìn)行拍片檢查，再一次確認(rèn)管端焊縫的質(zhì)量。

  19. 鋼管100%的外觀幾何尺寸和外觀質(zhì)量檢查

  在以上檢驗(yàn)項(xiàng)目全部合格、檢驗(yàn)傳票核對(duì)無(wú)誤的前提下，對(duì)直縫不銹鋼焊接管的外觀幾何尺寸和外觀質(zhì)量進(jìn)行最終檢查。合格后的鋼管進(jìn)入下一道工序，對(duì)于不合格的鋼管，標(biāo)記出其缺陷位置與范圍并進(jìn)行處理。同時(shí)，對(duì)合格鋼管逐根進(jìn)行稱(chēng)重、測(cè)長(zhǎng)。

 20. 噴字和加裝管端保護(hù)器

  按顧客的要求和工藝文件規(guī)定的內(nèi)容，在鋼管兩端進(jìn)行標(biāo)識(shí)噴印，同時(shí)加裝管端保護(hù)器，并捆扎鋼管管體保護(hù)繩。

  21. 收庫(kù)檢查

  逐根核對(duì)不銹鋼焊接管的標(biāo)識(shí)內(nèi)容、理化性能以及外觀和幾何尺寸等各種記錄，為鋼管進(jìn)行最終的級(jí)別判定。

  22. 鋼管的存儲(chǔ)和發(fā)貨檢查

  按顧客的要求和鋼管儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)規(guī)定的內(nèi)容，對(duì)鋼管進(jìn)行堆放。鋼管發(fā)運(yùn)時(shí)，再一次逐根進(jìn)行不銹鋼焊接管外觀質(zhì)量檢查，并結(jié)合訂貨合同核查擬發(fā)貨鋼管材質(zhì)、規(guī)格、長(zhǎng)度、重量等是否正確。

 23. 理化性能試驗(yàn)

  根據(jù)顧客要求可進(jìn)行化學(xué)分析（直讀光譜儀）、硬度、宏觀微觀檢查及金相拍片、拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、夏比沖擊試驗(yàn)和DWTT試驗(yàn)等。

二、直縫不銹鋼焊接管生產(chǎn)工藝流程

 隨著社會(huì)、科技的發(fā)展，直縫不銹鋼焊接管有了新的用途，同時(shí)對(duì)鋼管有了新的要求，如特殊材質(zhì)的應(yīng)用、焊縫質(zhì)量的提高、內(nèi)焊縫對(duì)輸送介質(zhì)的影響的減小、鋼管抗外部的耐壓性的增強(qiáng)、鋼管的整體直線(xiàn)度和橢圓度的提高等等。因此，在原有生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上增加一些新的工位以滿(mǎn)足這些特殊要求。新的生產(chǎn)工藝在預(yù)焊后增加精焊前預(yù)熱工序，在內(nèi)焊后增加清根工序，在精焊后增加內(nèi)焊縫全長(zhǎng)打磨工序，在機(jī)械擴(kuò)徑前后增加機(jī)械縮徑工序，如下頁(yè)圖1所示，圖中花紋邊框內(nèi)容為新增加的工藝。新的生產(chǎn)工藝主要完成預(yù)熱、清根、內(nèi)焊縫打磨、機(jī)械縮徑等工作。

 1. 預(yù)熱

  對(duì)于特殊材料，根據(jù)焊接工藝要求需加熱母材，從而保證焊接質(zhì)量，因此在精焊前設(shè)置在線(xiàn)加熱工位。具體加熱措施可以采用火焰、高頻等，根據(jù)廠(chǎng)家要求對(duì)環(huán)境、投資等進(jìn)行配置。

 2. 清根

  為了保證外焊縫與內(nèi)焊縫融合的質(zhì)量，在內(nèi)焊完成后增加清根工位，將預(yù)焊、內(nèi)焊另一面不平整的地方清掉，從而保證外焊縫的均勻一致。

 3. 內(nèi)焊縫打磨

  有些輸送介質(zhì)內(nèi)焊縫余高對(duì)其輸送效果影響較大，需要將埋弧內(nèi)焊縫打磨到與母材齊平，因此在內(nèi)外焊后增加內(nèi)焊縫打磨工位。

 4. 機(jī)械縮徑

  深海油氣開(kāi)采輸送與陸上輸送相比，對(duì)不銹鋼焊接管的外部耐壓性要求大大提高，建筑用結(jié)構(gòu)管相對(duì)于輸送管對(duì)鋼管的全長(zhǎng)直線(xiàn)度、橢圓度要求也大大提高。針對(duì)這些要求增加縮徑工位，從鋼管外部向圓心方向、徑向壓制，可增加金屬的耐壓性，還可以局部壓下提高鋼管的直線(xiàn)度、橢圓度。

三、結(jié)論

  直縫不銹鋼焊接管新領(lǐng)域的發(fā)展及焊管新的生產(chǎn)工藝，確保了焊管能滿(mǎn)足新領(lǐng)域的使用要求。目前，籌備直縫埋弧焊管生產(chǎn)線(xiàn)的項(xiàng)目正在按照新的生產(chǎn)工藝來(lái)布置，其產(chǎn)品方向就是主要針對(duì)新領(lǐng)域。