1020螺旋焊管设备可行性分析

　　螺旋焊管车间设计生产能力为10万吨，产品以城市管网为主，同时考虑其他用途，如结构管、上下水用管、桩管等，产品的范围为Ф219～1820，其中直径Ф820以下占50%以上。

综合考虑各方面因素，螺旋焊管车间设计布置一套Ф1020机组，一套Ф1820机组，两套平头、水压、X光射线检查以及精整设备。螺旋焊管的成型速度为0.7米/分～ 3.5米/分。整条生产线的布置都按国家技术监督局螺旋焊管产品质量的要求设置了在线超声波探伤、线外人工检查、机械平头、水压试验、X光检测等必须的检查、检验设施。总之，整个车间工艺布置既考虑合理又最大限度节约投资。

3.2 车间主要工艺参数

3.2.1 产品

建设规模：年生产螺旋焊管10万吨。

产品规格：

Φ219-1020螺旋焊管机组

钢管直径：                         Φ219～Φ1020 mm

钢管壁厚：                                       6～18 mm

定尺长度：                                   8～12±0.5 m

3.2.2 原料

热轧带钢卷或直接用经过纵切后的带钢卷。

Φ219-1020螺旋焊管机组

带钢宽度：                               450～1600 mm

带钢厚度：                                        6～18mm

钢卷内径：                              Φ610～760 mm

钢卷外径：                        Φ1200～1800 mm

钢卷重量：                                                  30t

钢卷材质：               Q235；X80(T≤10mm)

Φ508-1820螺旋焊管机组

带钢宽度：                               600～2000 mm

带钢厚度：                                    8～25.4 mm

钢卷内径：                              Φ610～760 mm

钢卷外径：                        Φ1200～2000 mm

钢卷重量：                                                 40t

钢卷材质：               Q235；X80(T≤14mm)

带钢月牙弯:              ≤10mm/10 m

带卷塔形量：            单侧≤50 mm

带钢宽度精度：              0～10 mm

3.2.3  金属平衡

车间金属平衡见表3－2。年生产10万吨钢材需要热轧卷1041667t，成材率96%。

表3—3                金属平衡表

3.2.4 车间工作制度及年工作时间

车间采用四班三运转连续工作制，节假日及公休日不休息，年工作时间为6800小时。

3.2.5 速度指标

递送速度：                    0.5～3.5m/min

焊接速度：                                  0.6～3 m/min

焊接方式：                   埋弧自动焊

成型角：                      40°～80°

3.3 生产工艺

1）工艺流程图

纵剪工艺流程：

上卷→开卷→夹送矫平→圆盘剪→废边卷取→活套→涨紧装置→卷取→卸卷

前摆螺旋焊管工艺流程：

开卷→直头→立辊→矫平→立辊→剪切对焊→立辊→园盘剪→碎断→立辊→递送→预弯导板→成型→内焊→外焊→在线超声波探伤→定尺切割→拨出→倒渣→补焊→X光检测→水压试验→平头倒棱 →喷标识称重→收集→入库

后摆螺旋焊管工艺流程：

备卷→拆卷→直头→引料矫平→立辊→剪切对焊→立辊→夹送辊（以上流程在飞焊小车上进行）→活套储料→立辊→园盘剪→碎断→立辊→铣边→立辊→表面清扫→递送→予弯导板→成型→内焊→外焊→定尺切割→运管小车下管→倒渣→补焊→X光检测→水压试验→平头倒棱 →喷标识称重→收集→入库。

2）螺旋焊管工艺过程简述

后摆螺旋焊管生产工艺：

原料带钢卷由天车吊放到上卷小车托辊上，上卷小车的移动电机转动使小车移动，把钢卷推入开卷机锥头中心位置。双锥头提升油缸升起，使锥头中心对中钢卷内径中心；左右油缸动作，使锥头加紧钢卷。然后启动上卷小车托辊电机，使托辊转动，带动钢卷旋转，同时，拆直头机摆动油缸动作，使铲刀头紧靠在钢卷板头部分铲断钢卷包扎带、引出带钢头并将带钢头直头，再将带钢头送入五辊矫平机。经过矫平的带钢送入剪铣焊机将带钢头部剪齐，并与上一卷剪齐的带钢板尾对齐、铣削焊接坡口，再由双丝自动埋弧焊机对头焊接。这时，送料辊抬起，飞焊小车返回，将带钢卷展开在飞焊坑道的托辊上并展满坑道进行储料。带钢运行出飞焊坑道后，对带钢板边进行上下表面除锈、带钢上表面清扫，并对带钢两边进行剪边并将废边碎断收集，然后进行精铣，带钢上表面清扫，由递送机将带钢连续向前递送。再经板边预弯，进入成型器弯曲成钢管。同时，在成型咬合点进行双丝自动埋弧内焊，内焊后钢管转过半个或一个半螺距时进行双丝自动埋弧外焊。钢管输出达到定尺长度时，由定尺控制系统发出信号，控制飞切机进行钢管切断。定尺管由运管小车送出，进入精整区。

前摆螺旋焊管生产工艺：

用行车将带钢卷吊至开卷机的鞍座上，由左右锥头将钢卷夹紧，并可通过操作按钮将钢卷准确移至所要求的递送线中心，然后操作铲刀靠紧钢卷，启动支承辊电机使钢卷旋转，在铲刀的配合下将带钢头打开，并初步直头后送往夹送矫平机。带头进入夹送辊后，夹送辊压下并将带钢向前送进，通过矫平辊将带钢矫平，带钢继续向前，由一对立辊保证带钢处于递送中心线上，经过切割对焊装置将板头上规则部分剪掉以便顺利进入成型器，经过圆盘剪的剪边保证带钢的边缘整齐，消除带钢边缘不齐对成型的影响。经过圆盘剪后带钢进入递送机，递送机为螺焊机组的总动力源，用于产生成型力及克服各种阻力，如成型阻力、开卷阻力、矫平阻力、剪切阻力等，将带钢送入成型器，通过成型器的1#、2#、3#成型辊强制钢板变形形成钢管，通过4#、5#、6#、7#成型辊对初步成型的钢管强制定径产生符合尺寸规格的螺旋管，在成型的同时将互相接触的两个边缘，即螺旋管产生的缝隙处，通过林肯埋弧焊机分别从内壁和外壁进行焊接形成螺旋焊管，在后桥上设有自动定尺及钢管切割装置，在生产过程中将钢管按要求的长度切断、拨出，保证机组生产的连续进行。

   根据成型理论，在螺旋焊管的生产过程中，不同的板宽、板厚适合生产的钢管直径也有所不同，其基本对应关系如下公式所示：

Cosα=B/πDm

其中：α为成型角

B为板宽

Dm为钢管的中径

（Dm=D（钢管外径）－t（钢板厚度））

在实际生产时，要先根据上述公式计算出所需要的成型角，然后根据计算值调整前后桥至合适的位置，调整成型辊至适当的角度，再开始生产。

从上卷到定尺切断拨出为螺旋焊管成型的整个工艺流程，此机

组承担着将钢板转化生产成螺旋焊管的任务，是整个工艺流程的主体部分，在整个过程中只有在前一卷料料尾与后一卷料料头对接时才需要将机组停下来，对接完成后再继续生产，所以此机组为半连续生产线，需要各工序紧密配合。

从倒渣、补焊到入库，为钢管生产必需的精整、检测阶段，是保证钢管达到所要求标准的必要手段，与前面的生产主机组成一个完整的生产、检测体系，整个体系具有分工明确，联系紧密的特点，保证了生产产品的合格性能。