陳 銘，李林娟，尹志遠

（寶雞鋼管克拉瑪依有限公司，新疆 克拉瑪依 834000）

2012年9月，寶雞鋼管克拉瑪依有限公司建成投產一條螺旋縫埋弧焊管預精焊生產線（可生產產品直徑508～1 422 mm、最大壁厚 21.4 mm、最高鋼級X100），由于市場和用戶對小管徑鋼管需求增多，該套設備的現(xiàn)有生產能力已不能滿足需求，如果新上一套機組，需要投入大筆資金。為適應市場需求，減少投資，充分發(fā)揮設備的生產能力，對現(xiàn)有設備進行技術改造。為縮小鋼管管徑，主要改造的設備為鋼帶的輸送線、鋼管成型器、修磨機、水壓機、倒棱機以及X射線和超聲波檢驗設備等。螺旋縫預精焊管生產線改造前設備生產能力見表1。

1 改造確定原則和改造方法

1.1 焊管機組最小生產管徑的確定原則

（1）測量成型器鋼管中心至5號、6號、7號輥（8輥成型器）上下調整滑軌面的距離，6號可直接測量上下調整滑軌面的距離，5號、7號輥上下調整滑軌面的距離需乘以相應的三角系數(shù)，再加上一個安全余量，再乘以2，即為該成型器5號、6號、7號輥可達到的最小管徑，取3組數(shù)據(jù)中最大值，即可初步確定成型器框架最小成型管徑Dmin［1-6］。同時可以借助計算機，通過CAD軟件進行模擬［7-15］，Φ406.4 mm和Φ323.9 mm成型機如圖1所示。5號輥架和6號輥架干涉，且5號輥架脫離滑道面。從圖1可得，成型器框架滿足Φ406.4 mm需求，Φ323.9 mm成型器需要改造5號輥機架。

表1 螺旋縫預精焊管生產線改造前設備生產能力

圖1 成型機框架示意

（2）根據(jù)Dmin計算1號輥和3號輥輥座之間的實際最小間距，確定是否能夠滿足Dmin的要求，如果不能滿足要求，分析是否能夠通過改造解決，同時可以借助計算機CAD軟件進行模擬，1號與3號輥輥座間距如圖2所示。從圖2可以得出：成型器1號輥和3號輥輥座間距均滿足要求，但是Φ323.9 mm成型機1號輥輥座超中線過多，穩(wěn)定性不好。

1.2 精整設備最小生產管徑的確定原則

由于鋼管管徑變小，精整區(qū)域設備主要會涉及設備工裝、標高等問題，具體分析如下。

（1）修磨機。管端焊縫修磨機機頭改造前后結構如圖3所示，內磨機頭改用小磨頭結構，機頭機架外形尺寸必須小于鋼管內徑，預留工作空間。改造后小磨頭可以修磨的最小管徑dmin為：

式中A——設備最大外形尺寸，mm；

B——設備工作調整位移，mm；

T——鋼管壁厚，mm。

圖2 1號輥與3號輥輥座間距示意

（2）管端擴徑機。擴徑機錐頭最大尺寸為Φ440 mm，不具備改造條件，同時也給成型崗位提出更高要求：鋼管管徑控制在工藝范圍內。

（3）水壓機。新加工水壓機試壓盤；制作墊板提升頂升裝置標高，要求鋼管中心線與設備試壓盤中心線一致。

（4）倒棱機。加工安裝刀座固定座；制作墊板提升頂升裝置標高，要求鋼管中心線與抱夾中心線一致。

圖3 管端焊縫修磨機機頭改造前后結構示意

1.3 檢驗設備最小生產管徑的確定原則

由于鋼管管徑變小，主要涉及檢驗設備機構改造能否到位，能否進入鋼管內等問題。

（1）X射線工業(yè)電視。射線管的尺寸為Φ220 mm；懸臂根部尺寸為Φ350 mm，即生產的最小鋼管直徑350 mm+2T。

（2）超聲波連續(xù)探傷。設備探頭機架下落最小時，曲率為400 mm-1，即生產的最小鋼管規(guī)格為Φ400 mm，Φ406.4 mm接近探架調節(jié)上限，探頭耦合不好，易造成漏檢，解決方案為將現(xiàn)有平面探頭更換為曲率為406.4 mm-1的曲面探頭。

1.4 綜合分析

根據(jù)Dmin初步設定鋼管壁厚和帶鋼工作寬度，根據(jù)工作經(jīng)驗和產品標準選定。鋼管生產數(shù)據(jù)見表2。

表2 鋼管生產數(shù)據(jù)

通過市場調研，對比Φ406.4 mm與Φ323.9 mm訂單的需求量，就附近鋼廠最大軋鋼寬度1 590 mm、縱剪板寬度790 mm、銑邊機機架最小間距情況下可通過最小板寬730 mm，最后考慮改造成本、生產組織等因素，最后下拓規(guī)格確定為Φ406.4 mm，最大壁厚12 mm，材質L450，工作最小板寬為730 mm。

2 應用情況

生產線全線改造完成后，已完成Φ508 mm以下規(guī)格管線近4 000 t，5 000多根鋼管，生產質量穩(wěn)定，設備故障率低。改造后的螺旋縫埋弧焊管生產線的生產情況見表3。

3 結 語

通過技術改造提高了設備的生產能力，拓展了產品的規(guī)格型號，使公司更好地適應市場的需求和變化，同時節(jié)省了資金投入，但是，在設備改造中也要注意以下3個問題：

（1）首先要對設備系統(tǒng)了解，分析各項性能和參數(shù)，制定出合理的改造方案；

（2）要統(tǒng)籌分析設備的能力，不可盲目地下拓，避免影響生產線設備的整體性能；

（3）要兼顧后續(xù)加工和檢驗設備能力，避免超出后續(xù)設備能力，擴大投資。

目前使用改造后的生產線運行較好，接下來計劃進一步優(yōu)化：成型器1號、3號成型輥（Φ170 mm）間距相對于Φ406 mm規(guī)格偏大，成型輥痕相對明顯，如后期可增加成本，可將1號、3號成型輥直徑減小至Φ110 mm，同時減小輥座尺寸，縮小成型輥間距，可減輕成型輥痕。

表3 改造后的螺旋縫埋弧焊管生產線的生產情況