螺旋焊管設備常用的板邊處理方式
發(fā)布者： 源晟鍵 時間：10/9/2019 4:33:46 PM
螺旋焊管設備常用的板邊處理方式有以下三種。
①剪邊方式：采用圓盤剪剪邊是目前螺旋焊管最常用的一種板邊處理方式。這種方式的優(yōu)點是：設備結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，投資少；剪刀壽命長；剪切量可大可小。缺點是：換刀時間長；剪切的板邊精度差；調(diào)整不好時，易出現(xiàn)鋼板上下表面寬度不一致，影響成型焊接質(zhì)量，一般用于厚度較小的鋼管生產(chǎn)。
②刨邊方式：這種方式一般用于采用較厚帶鋼制管前的焊接坡口加工，通常在剪邊后進行，以獲得較高精度的板邊和坡口。也有不經(jīng)剪邊直接進行刨邊的，需要多把刨刀同時工作。這種方式的優(yōu)點是：板邊精度高，可提高厚板焊接速度，改善焊接質(zhì)量；換刀方便，可實現(xiàn)不停車換刀。缺點是：對鋼板控制要求較高；刨刀壽命短；設備較復雜；板寬變化大時工作困難。
③銑邊方式：這是一種采用主動切削方式的板邊處理方法。根據(jù)焊接工藝要求，可以將板邊加工成銑出I型、Y型和X型三種不同的焊接坡口形狀。這種方式的優(yōu)點是：銑出的坡口形狀精確一致，有利于厚板的成型與焊接；可消除部分月牙彎；板邊精度高；換刀方便。缺點是：設備結(jié)構(gòu)復雜，造價高；換刀時需停車；有振動及噪聲。
根據(jù)功能的不同銑邊機有人工可調(diào)式銑邊機和隨動式銑邊機兩種，人工可調(diào)式銑邊機不具備檢測和跟蹤功能，根據(jù)鋼帶位置人工調(diào)整銑削位置，可靠性低；隨動式銑邊機具有檢測鋼帶邊緣位置、液壓伺服跟蹤或靠模仿形跟蹤的功能，此外還可根據(jù)鋼級、板厚、坡口形狀自動設定銑削速度和銑削量，保證整個銑削過程中鋼帶工作寬度和邊緣參數(shù)恒定，進而保證銑削質(zhì)量，為確保焊接質(zhì)量奠定良好基礎?，F(xiàn)今的螺旋焊管設備大多采用隨動式銑邊機。所謂不剪邊工藝是指在螺旋焊管生產(chǎn)中，不采用圓盤剪剪邊的板邊處理工藝。近年來，高性能銑邊機的出現(xiàn)使不剪邊工藝成為可能。采用不剪邊工藝有三個好處：一是可以減少板材消耗，提高成材率，因為使用圓盤剪進行剪邊時，受到最小剪切寬度的限制，一般剪邊量不能小于一個板厚，而銑邊則不受此限制；二是有利于消除帶鋼的月形彎，因為采用圓盤剪剪時，月形彎使一側(cè)剪邊寬度減小，容易造成板條斷裂或造成脫剪，為此不得不強行用立輥使帶鋼移動以增加一側(cè)剪邊板條的寬度，這樣不能消除月形彎，而采用銑邊工藝時，月形彎只影響銑邊的切削量，不必顧及板條；三是可以減少加工工序，節(jié)約工具和人員，減少圓盤剪故障造成的事故停車。
不經(jīng)過圓盤剪剪邊，直接利用刨邊或銑邊工藝加工出符合要求的板邊形狀。實現(xiàn)不剪邊工藝須具備以下條件：
①帶鋼板形好。若帶鋼的月形彎太大，或者波浪太大，矯平不好，則采用不剪邊工藝將十分困難。
②帶鋼原始板寬精度高。一般認為，帶鋼寬度公差控制在20mm以下時，可采用不剪邊工藝。使用精縱剪后的帶鋼料生產(chǎn)時最適合采用這種工藝。
③銑邊機具備足夠大的加工能力。由于存在帶鋼寬度公差，必須以最窄的板寬為基準確定工作寬度，當板寬處于公差帶上限時，銑邊機的吃刀量將會很大；帶鋼的月形彎也會造成銑邊機兩邊吃刀不均勻，這就要求銑邊機應具有大的加工能力。國外的高性能銑邊機在2 m/min以上的鋼板遞送速度下，單邊銑削能力大于45mm，具備足夠大的加工能力。在銑邊機銑削能力不足時，我國有些焊管廠采用雙銑邊機實現(xiàn)不剪邊工藝，取得了較好的效果。雙銑邊機工藝即在焊管設備上同時安裝兩臺銑邊機，一臺作為大銑削量的粗銑，簡稱粗銑邊機，刀盤上安裝較多的刀片，能承受大銑削量；另一臺作為能銑出精確焊接坡口的精銑邊機。雙銑邊機的最大銑削寬度可達50mm。
④帶鋼在遞送過程中位置控制精確。能確保鋼帶的中心線與銑邊機的中心線重合，使鋼帶不脫銑。銑邊機設備復雜，一次性投入高，刀片損耗大，換刀須停車，切出的鐵屑殘值??；但可以充分利用鋼帶寬度，銑出的板邊精度高，有利于提高成型焊接質(zhì)量。因此，在決定是否采用不剪邊工藝時，須綜合考慮各方面因素，以獲得最佳經(jīng)濟效益。
(5)遞送和預彎邊遞送機是任何一種型式的螺旋焊管設備中的動力源，遞送機能力的大小將直接影響到整個焊管生產(chǎn)的能力和產(chǎn)品質(zhì)量，所以稱之為螺旋焊管生產(chǎn)線的關鍵設備。遞送機有多種式樣，如三組二輥式，兩組二輥式和單組兩輥式。遞送機的外形式樣與二輥板帶軋機相似，主要由遞送輥，壓下裝置、機架、減速機、聯(lián)軸器及動力源等組成。在整個生產(chǎn)過程中開卷、矯平、剪邊、銑邊、預彎邊、成型，即帶鋼的全線輸送和成型，以及成型后管材的旋轉(zhuǎn)、輸送的動力全部由遞送機提供。通常遞送機的下傳動輥實際上輥面是固定的，以保證帶鋼下表面為成型的基準標高不變。下輥也允許有少量的重磨量，為使重磨后基準標高不變可在輥座下加墊片調(diào)整實現(xiàn)。上輥可調(diào)節(jié)，由液壓缸或電動絲桿來實現(xiàn)，上輥有平衡裝置。上下遞送輥可單獨同步傳動或通過減速齒輪分配箱由一個動力源集體傳動。
作為焊管作業(yè)線的全動力設備，遞送機對于設備生產(chǎn)的穩(wěn)定性起著很大作用：首先，必須保證在遞送機負載變動的情況下，它的轉(zhuǎn)速輸出必須是恒定的，只有穩(wěn)定的遞送速度才能保證優(yōu)良的焊接質(zhì)量；第二，保證鋼帶遞送方向必須與遞送線重合，避免造成鋼帶跑偏，此外還需具備人工調(diào)節(jié)壓差糾偏能力；第三，必須確定合適的上輥壓下力，如果壓力過小，會造成遞送打滑，而壓力過大，對于薄軟的鋼帶，極易軋制變形，形成鋼帶瓢曲、波浪。帶鋼在進入螺旋焊管成型器前，需要進行預彎，以防止帶鋼邊緣在成型過程中變形不足，產(chǎn)生“噘嘴”現(xiàn)象。預彎工藝有2輥預彎和3輥預彎兩種。一般螺旋焊管設備采用2輥預彎，其結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，但由于上下預彎輥的曲率是固定的，難以適應設備生產(chǎn)范圍內(nèi)不同直徑、‘不同壁厚鋼管的預彎要求，預彎效果不太理想。德國博隆一福斯公司開發(fā)的彎邊機采用了3輥機構(gòu)，每組預彎輥由上、下輥和側(cè)向擺動輥組成，下輥呈圓柱形，可以根據(jù)所需的帶鋼預彎寬度進行橫向調(diào)整；上輥呈部分錐面形，可以根據(jù)帶鋼厚度和預彎寬度分別進行高度方向和帶鋼橫向的調(diào)整；側(cè)向擺動輥呈鼓形，既可進行高度和橫向調(diào)節(jié)，還可在垂直面擺動。這種3輥預彎機構(gòu)可以根據(jù)不同的管徑、壁厚和帶鋼的強度分別調(diào)節(jié)三個彎邊輥的位置，取得良好的預彎效果。
旋焊管設備的導板機構(gòu)的作用是控制帶鋼平穩(wěn)遞送，防止失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生。老式螺旋焊管設備采用龐大的整體式導板，不僅更換時間長，調(diào)整不便，而且由于尺寸無法調(diào)節(jié)，難以接近遞送輥出口，在成型阻力大時，常發(fā)生帶鋼遞送失穩(wěn)，造成成型破壞。新型的導板采用條形伸縮結(jié)構(gòu)，輕便靈活，幾條導板的長度可以分別精確調(diào)整，以適應不同帶鋼寬度和成型角的調(diào)整尺寸要求。導板的頭部加工成與遞送輥形狀一致的弧形，其安裝位置可以深入到遞送輥的出口之中，使帶鋼剛離開遞送輥就進入導板的控制區(qū)域，有效地防止了帶鋼遞送失穩(wěn)的發(fā)生。有些螺旋焊管設備還采用高強度塑料條形導板代替鋼制導向輪，帶鋼在導板中運行時與鋼鐵不發(fā)生接觸，避免了帶鋼表面的損傷。
(6)成型，在生產(chǎn)線上將鋼板沿外沿螺旋卷曲成管狀。
(7)焊接螺旋焊管的焊接方式主要有高頻焊和埋弧焊兩種。高頻焊接一般采用搭接焊，不能去除毛刺，有少數(shù)設備可以實現(xiàn)對接擠壓焊，可以去除毛刺。目前在我國高頻焊接的螺旋焊管已經(jīng)很少生產(chǎn)，只用于低壓輸送管線。絕大多數(shù)螺旋焊管采用預焊，內(nèi)外雙面埋弧焊接方式。高壓油氣輸送管道項目的螺旋鋼管標準一般要求采用雙面埋弧焊接方式制造。在雙面埋弧焊接方式中，根據(jù)鋼管的壁厚（從薄到厚）分別采用內(nèi)外單絲、外焊雙絲內(nèi)焊單絲、內(nèi)外雙絲和內(nèi)焊三絲外焊雙絲4種焊接工藝，其中內(nèi)焊三絲外焊雙絲的焊接工藝在國外一般用于壁厚較大的鋼管焊接，可以焊接壁厚達25. 4mm的鋼管，我國目前最多采用內(nèi)外雙絲焊接的工藝，內(nèi)焊三絲外焊雙絲的焊接工藝正在試驗階段，還未正式采用。
(8)飛剪 飛剪的功能是在線將鋼管切斷定尺。螺旋埋弧焊管設備飛剪的切斷方式主要有乙炔、等離子弧切割等，目前國內(nèi)應用比較多的是等離子弧切割。
(9)管端擴徑整圓通過擴徑使管端一定長度范圍內(nèi)的直徑尺寸和圓度接近一致，便于管道對接施工，此工序?qū)τ蜌忾L輸管道鋼管的生產(chǎn)尤為重要。一般采用模塊徑向擴張機械冷擴徑。為了保證擴徑時鋼管材質(zhì)能夠達到充分塑性變形而又不產(chǎn)生過量拉伸，擴徑率應控制在0. 3%左右。為了控制擴徑回彈，保證鋼管擴徑后的圓度，實際生產(chǎn)中應以擴徑后的鋼管直徑來確定擴徑機主油缸的擴徑行程。
擴徑前應去除擴徑范圍（距管端250mm）內(nèi)的內(nèi)焊縫高出母材部分，清除鋼管內(nèi)壁氧化皮及污物，以提高擴徑機的使用壽命；適當添加潤滑油以增加擴徑頭與管壁的相對滑動效果，提高擴徑效率。當使用兩臺管端擴徑機時，應錯位布置，每臺前應進行管端對齊。
(10)平頭倒棱 對鋼管兩端進行平頭或平頭倒棱，達到要求的管端坡口尺寸，以便于管道對接施工。兩臺主機可對面錯位布置，也可采用兩端同時操作的模式。
(11)鋼管靜水壓試驗鋼管靜水壓試驗用于檢驗鋼管在產(chǎn)品技術條件規(guī)定壓力下是否有滲漏缺陷。鋼管靜水壓試驗r能力（最高試驗壓力、試驗速度）必須與設備能力（最高鋼級、最大管徑、最厚壁厚、生產(chǎn)速度）適應；并配有每根鋼管試驗時間、試驗壓力、穩(wěn)壓時間和時間一壓力曲線等自動顯示、記錄、存儲的裝置。
(12)焊縫X射線、超聲波檢測 對內(nèi)外焊縫及焊縫兩側(cè)母材進行100%的檢查。X射線探傷：對內(nèi)外焊縫進行100%的X射線工業(yè)電視檢查，采用圖像處理系統(tǒng)以保證探傷的靈敏度。螺旋埋弧焊管生產(chǎn)線X射線全焊縫檢測系統(tǒng)布置在水壓前，可隨時抽查焊管的內(nèi)在質(zhì)量，盡快反饋給成型、焊接崗位，避免造成批量性的質(zhì)量問題；對檢測出有質(zhì)量問題的鋼管，返回補焊處理，可減少水壓機的重復試驗。超聲檢測設置在水壓后，能滿足所有現(xiàn)行標準的要求。
(13)稱重、測長、防銹處理、噴標最后進行成品檢查、測長、防銹處理、噴標、稱重，收庫。
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