螺旋焊管設(shè)備常用的板邊處理方式
發(fā)布者： 源晟鍵 時(shí)間：10/9/2019 4:33:46 PM
螺旋焊管設(shè)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(diǎn)是：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，投資少；剪刀壽命長(zhǎng)；剪切量可大可小。缺點(diǎn)是：換刀時(shí)間長(zhǎng)；剪切的板邊精度差；調(diào)整不好時(shí)，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(jìn)行，以獲得較高精度的板邊和坡口。也有不經(jīng)剪邊直接進(jìn)行刨邊的，需要多把刨刀同時(shí)工作。這種方式的優(yōu)點(diǎn)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(shí)現(xiàn)不停車換刀。缺點(diǎn)是：對(duì)鋼板控制要求較高；刨刀壽命短；設(shè)備較復(fù)雜；板寬變化大時(shí)工作困難。
③銑邊方式：這是一種采用主動(dòng)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(diǎn)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(diǎn)是：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高；換刀時(shí)需停車；有振動(dòng)及噪聲。
根據(jù)功能的不同銑邊機(jī)有人工可調(diào)式銑邊機(jī)和隨動(dòng)式銑邊機(jī)兩種，人工可調(diào)式銑邊機(jī)不具備檢測(cè)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(dòng)式銑邊機(jī)具有檢測(cè)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(jí)、板厚、坡口形狀自動(dòng)設(shè)定銑削速度和銑削量，保證整個(gè)銑削過程中鋼帶工作寬度和邊緣參數(shù)恒定，進(jìn)而保證銑削質(zhì)量，為確保焊接質(zhì)量奠定良好基礎(chǔ)。現(xiàn)今的螺旋焊管設(shè)備大多采用隨動(dòng)式銑邊機(jī)。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(jī)的出現(xiàn)使不剪邊工藝成為可能。采用不剪邊工藝有三個(gè)好處：一是可以減少板材消耗，提高成材率，因?yàn)槭褂脠A盤剪進(jìn)行剪邊時(shí)，受到最小剪切寬度的限制，一般剪邊量不能小于一個(gè)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?yàn)椴捎脠A盤剪剪時(shí)，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(qiáng)行用立輥使帶鋼移動(dòng)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(shí)，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(shí)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(rèn)為，帶鋼寬度公差控制在20mm以下時(shí)，可采用不剪邊工藝。使用精縱剪后的帶鋼料生產(chǎn)時(shí)最適合采用這種工藝。
③銑邊機(jī)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(zhǔn)確定工作寬度，當(dāng)板寬處于公差帶上限時(shí)，銑邊機(jī)的吃刀量將會(huì)很大；帶鋼的月形彎也會(huì)造成銑邊機(jī)兩邊吃刀不均勻，這就要求銑邊機(jī)應(yīng)具有大的加工能力。國(guó)外的高性能銑邊機(jī)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(jī)銑削能力不足時(shí)，我國(guó)有些焊管廠采用雙銑邊機(jī)實(shí)現(xiàn)不剪邊工藝，取得了較好的效果。雙銑邊機(jī)工藝即在焊管設(shè)備上同時(shí)安裝兩臺(tái)銑邊機(jī)，一臺(tái)作為大銑削量的粗銑，簡(jiǎn)稱粗銑邊機(jī)，刀盤上安裝較多的刀片，能承受大銑削量；另一臺(tái)作為能銑出精確焊接坡口的精銑邊機(jī)。雙銑邊機(jī)的最大銑削寬度可達(dá)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(jī)的中心線重合，使鋼帶不脫銑。銑邊機(jī)設(shè)備復(fù)雜，一次性投入高，刀片損耗大，換刀須停車，切出的鐵屑?xì)堉敌?；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(shí)，須綜合考慮各方面因素，以獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。
(5)遞送和預(yù)彎邊遞送機(jī)是任何一種型式的螺旋焊管設(shè)備中的動(dòng)力源，遞送機(jī)能力的大小將直接影響到整個(gè)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(guān)鍵設(shè)備。遞送機(jī)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(jī)的外形式樣與二輥板帶軋機(jī)相似，主要由遞送輥，壓下裝置、機(jī)架、減速機(jī)、聯(lián)軸器及動(dòng)力源等組成。在整個(gè)生產(chǎn)過程中開卷、矯平、剪邊、銑邊、預(yù)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(dòng)力全部由遞送機(jī)提供。通常遞送機(jī)的下傳動(dòng)輥實(shí)際上輥面是固定的，以保證帶鋼下表面為成型的基準(zhǔn)標(biāo)高不變。下輥也允許有少量的重磨量，為使重磨后基準(zhǔn)標(biāo)高不變可在輥?zhàn)录訅|片調(diào)整實(shí)現(xiàn)。上輥可調(diào)節(jié)，由液壓缸或電動(dòng)絲桿來實(shí)現(xiàn)，上輥有平衡裝置。上下遞送輥可單獨(dú)同步傳動(dòng)或通過減速齒輪分配箱由一個(gè)動(dòng)力源集體傳動(dòng)。
作為焊管作業(yè)線的全動(dòng)力設(shè)備，遞送機(jī)對(duì)于設(shè)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(jī)負(fù)載變動(dòng)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(huì)造成遞送打滑，而壓力過大，對(duì)于薄軟的鋼帶，極易軋制變形，形成鋼帶瓢曲、波浪。帶鋼在進(jìn)入螺旋焊管成型器前，需要進(jìn)行預(yù)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(yù)彎工藝有2輥預(yù)彎和3輥預(yù)彎兩種。一般螺旋焊管設(shè)備采用2輥預(yù)彎，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，但由于上下預(yù)彎輥的曲率是固定的，難以適應(yīng)設(shè)備生產(chǎn)范圍內(nèi)不同直徑、‘不同壁厚鋼管的預(yù)彎要求，預(yù)彎效果不太理想。德國(guó)博隆一福斯公司開發(fā)的彎邊機(jī)采用了3輥機(jī)構(gòu)，每組預(yù)彎輥由上、下輥和側(cè)向擺動(dòng)輥組成，下輥呈圓柱形，可以根據(jù)所需的帶鋼預(yù)彎寬度進(jìn)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(yù)彎寬度分別進(jìn)行高度方向和帶鋼橫向的調(diào)整；側(cè)向擺動(dòng)輥呈鼓形，既可進(jìn)行高度和橫向調(diào)節(jié)，還可在垂直面擺動(dòng)。這種3輥預(yù)彎?rùn)C(jī)構(gòu)可以根據(jù)不同的管徑、壁厚和帶鋼的強(qiáng)度分別調(diào)節(jié)三個(gè)彎邊輥的位置，取得良好的預(yù)彎效果。
旋焊管設(shè)備的導(dǎo)板機(jī)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(shè)備采用龐大的整體式導(dǎo)板，不僅更換時(shí)間長(zhǎng)，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(shí)，常發(fā)生帶鋼遞送失穩(wěn)，造成成型破壞。新型的導(dǎo)板采用條形伸縮結(jié)構(gòu)，輕便靈活，幾條導(dǎo)板的長(zhǎng)度可以分別精確調(diào)整，以適應(yīng)不同帶鋼寬度和成型角的調(diào)整尺寸要求。導(dǎo)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(jìn)入導(dǎo)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(shè)備還采用高強(qiáng)度塑料條形導(dǎo)板代替鋼制導(dǎo)向輪，帶鋼在導(dǎo)板中運(yùn)行時(shí)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(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)接擠壓焊，可以去除毛刺。目前在我國(guó)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(yù)焊，內(nèi)外雙面埋弧焊接方式。高壓油氣輸送管道項(xiàng)目的螺旋鋼管標(biāo)準(zhǔn)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(guó)外一般用于壁厚較大的鋼管焊接，可以焊接壁厚達(dá)25. 4mm的鋼管，我國(guó)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(yàn)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(shè)備飛剪的切斷方式主要有乙炔、等離子弧切割等，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較多的是等離子弧切割。
(9)管端擴(kuò)徑整圓通過擴(kuò)徑使管端一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)的直徑尺寸和圓度接近一致，便于管道對(duì)接施工，此工序?qū)τ蜌忾L(zhǎng)輸管道鋼管的生產(chǎn)尤為重要。一般采用模塊徑向擴(kuò)張機(jī)械冷擴(kuò)徑。為了保證擴(kuò)徑時(shí)鋼管材質(zhì)能夠達(dá)到充分塑性變形而又不產(chǎn)生過量拉伸，擴(kuò)徑率應(yīng)控制在0. 3%左右。為了控制擴(kuò)徑回彈，保證鋼管擴(kuò)徑后的圓度，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)以擴(kuò)徑后的鋼管直徑來確定擴(kuò)徑機(jī)主油缸的擴(kuò)徑行程。
擴(kuò)徑前應(yīng)去除擴(kuò)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(kuò)徑機(jī)的使用壽命；適當(dāng)添加潤(rùn)滑油以增加擴(kuò)徑頭與管壁的相對(duì)滑動(dòng)效果，提高擴(kuò)徑效率。當(dāng)使用兩臺(tái)管端擴(kuò)徑機(jī)時(shí)，應(yīng)錯(cuò)位布置，每臺(tái)前應(yīng)進(jìn)行管端對(duì)齊。
(10)平頭倒棱 對(duì)鋼管兩端進(jìn)行平頭或平頭倒棱，達(dá)到要求的管端坡口尺寸，以便于管道對(duì)接施工。兩臺(tái)主機(jī)可對(duì)面錯(cuò)位布置，也可采用兩端同時(shí)操作的模式。
(11)鋼管靜水壓試驗(yàn)鋼管靜水壓試驗(yàn)用于檢驗(yàn)鋼管在產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定壓力下是否有滲漏缺陷。鋼管靜水壓試驗(yàn)r能力（最高試驗(yàn)壓力、試驗(yàn)速度）必須與設(shè)備能力（最高鋼級(jí)、最大管徑、最厚壁厚、生產(chǎn)速度）適應(yīng)；并配有每根鋼管試驗(yàn)時(shí)間、試驗(yàn)壓力、穩(wěn)壓時(shí)間和時(shí)間一壓力曲線等自動(dòng)顯示、記錄、存儲(chǔ)的裝置。
(12)焊縫X射線、超聲波檢測(cè) 對(duì)內(nèi)外焊縫及焊縫兩側(cè)母材進(jìn)行100%的檢查。X射線探傷：對(duì)內(nèi)外焊縫進(jìn)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(cè)系統(tǒng)布置在水壓前，可隨時(shí)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(duì)檢測(cè)出有質(zhì)量問題的鋼管，返回補(bǔ)焊處理，可減少水壓機(jī)的重復(fù)試驗(yàn)。超聲檢測(cè)設(shè)置在水壓后，能滿足所有現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(13)稱重、測(cè)長(zhǎng)、防銹處理、噴標(biāo)最后進(jìn)行成品檢查、測(cè)長(zhǎng)、防銹處理、噴標(biāo)、稱重，收庫(kù)。
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