卓越鋼管有限公司生產(chǎn)大口徑螺旋焊管、大口徑厚壁螺旋焊管、大口徑直縫焊管廠家。 隨著能源需求的日益增長，國內(nèi)外油氣管道的鋪設(shè)量迅速增加。目前我國主流油氣管線鋼以X70、X80為主，管道用鋼管以螺旋埋弧焊管為主。大口徑螺旋焊管幾何尺寸控制技術(shù)的水平直接影響鋼管的質(zhì)量、管道建設(shè)進度及安全性、企業(yè)經(jīng)濟效益。由于螺旋焊管在生產(chǎn)中工序多，變形過程復(fù)雜，使得螺旋焊管尺寸精度的提高變得困難，對螺旋焊管幾何尺寸控制的研究資料很少，所以研究螺旋焊管的工序?qū)缀纬叽绲挠绊?，并且在此基礎(chǔ)上進行螺旋鋼管幾何尺寸的控制具有重要意義。本論文以西氣東輸二線螺旋焊管的生產(chǎn)為背景，主要研究了螺旋焊管的關(guān)鍵工序與幾何尺寸質(zhì)量的關(guān)系。⑴應(yīng)用螺旋焊管成型三輥彎板原理，通過三輥彎板機構(gòu)中的帶鋼彈性變形、塑性變形到屈服的過程分析，建立三輥彎板的力學(xué)模型圖，得到帶鋼在成型器內(nèi)彈塑性彎曲變形的彎矩和曲率函數(shù)，建立了三個成型輥在空間的位置關(guān)系，得到了不同規(guī)格鋼管生產(chǎn)關(guān)鍵位置參數(shù)。研究表明，生產(chǎn)鋼級X80的φ1219×18.4mm鋼管，工作寬帶1540，1、2號輥夾角α=15°14′，2、3號輥夾角β=21°36′，1、2號輥垂直距離=224.4mm，2、3號輥垂直距離=314.5mm，滑動座端部距固定座端部距離△=56.6mm。 ⑵應(yīng)用螺旋焊管成型幾何關(guān)系，得到成型角與螺旋焊管直徑及螺距公差的關(guān)系，系統(tǒng)分析了成型過程對鋼管幾何尺寸的影響，優(yōu)化后的φ1219×18.4mm成型角為α=65°54′。研究表明，加強成型輥位置及角度參數(shù)核查，尤其是1＃、2＃、3＃號輥位置及角度，從開卷機到成型入口段各工位嚴(yán)格按遞送線位置送料，采用雙銑邊工藝加工需要的帶鋼截面形狀和的工作寬度，可以控制螺旋焊管管徑、成型縫間隙穩(wěn)定性，減輕或消除錯邊和撅嘴現(xiàn)象⑶分析了螺旋焊管內(nèi)應(yīng)力的大小與材料彈性模量、半徑、厚度及開口量的關(guān)系，通過控制殘余應(yīng)力來鋼管幾何尺寸。理論研究表明，成型時帶鋼變形不足會產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力，加大三輥彎板的變形量，利用成型阻力和阻力矩可以控制彈復(fù)量，可實現(xiàn)低結(jié)構(gòu)應(yīng)力(甚至負(fù)彈復(fù))鋼管生產(chǎn)，滿足鋼管幾何尺寸控制要求。⑷分析了螺旋焊管焊接工藝參數(shù)對焊縫成形質(zhì)量的影響及焊接缺陷產(chǎn)生的原因，通過采用不對稱X型坡口，匹配焊接材料及焊接工藝參數(shù)，實現(xiàn)了鋼管焊縫幾何形貌的質(zhì)量控制，X80鋼級φ1219X18.4mm螺旋焊鋼管實現(xiàn)了1.76m/min高速焊接，焊偏量≤3.0mm，重合量≥1.5mm，焊縫寬度15～19mm，內(nèi)焊縫余高0～1.8mm，外焊縫余高0～2.5mm，焊縫表面光滑，過度圓滑，無焊縫偏流，無咬邊等幾何缺陷。⑸介紹了管端機械擴徑過程擴徑力和擴徑行程計算方法，管端機械擴徑成形特點和影響因素，研究了擴徑率與管端周長、橢圓度、焊縫性能的影響，研究表明，管端周長隨著擴徑率的增大而增大，橢圓度變好，0.5％左右的擴徑率對鋼管內(nèi)在質(zhì)量沒有影響，通過合理控制焊管段生產(chǎn)的管徑范圍，可以實現(xiàn)0.3％-1.0％小擴徑率條件下對大口徑螺旋焊管管端幾何尺寸的控制。