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螺旋焊管成型特点及其尺寸精度

来源:至德钢业 日期:2021-04-29 21:54:41 人气:40

螺旋焊管生产工艺流程主要由三部分组成:原料准备、成型焊接及精整和检查。螺旋焊管生产形式有两种:一种为连续式生产,另一种为断续式生产,前者利用活套储存原料或采用飞焊小车来保证带钢对焊时能连续生产;后者由于没有活套或者飞焊小车,带钢对头焊接时机组需停产,待两卷带钢头尾对接焊好后方可恢复生产。连续式生产机组一般为后摆式机组,断续式生产机组一般为前摆式机组。

螺旋焊管生产工艺流程:

原材料检验→上料→拆卷→矫平一带钢检验→切头→带钢对头焊接→裁边→焊接坡口准备→成型一内焊→外焊→切断一焊渣清理→内外焊缝外观检查一修补、X光连续检验、拍片一扩径→平头倒棱→水压试验→超声波检验→最终外观检验、无损检验、用户检验→称重→钢管堆放

在螺旋焊管生产工艺中,关键部分是成型和焊接,而成型、焊接和扩径对螺旋焊管几何尺寸影响最大。

大口径厚壁螺旋焊管成型原理

螺旋焊管成型方式的分类方法很多,按带钢成型方式可分为上卷成型和下卷成型。

上卷成型是带钢由成型器下切线方向向上旋转成型,下卷成型是带钢由成型器上切线方向向下旋转成型。上卷成型优于下卷成型,生产的产品规格范围广,设备简单,调整方便,便于内焊操作;下卷成型主要适用于高频焊接工艺,此种生产工艺属于淘汰范围之列。

按出管旋转方向可分为左旋和右旋,两者均可采用,主要根据厂房布置来决定,通常以左旋为主。

按成型器的结构形式来分类.主要有以下3种类型:

1)套筒式成型

带钢经过输入导板或导向辊后,以一定的成型角送入全套式或半套式套筒式成型器,形成螺旋管筒。这种成型方式由于没有内压辊,钢板变形不充分,管坯的结构应力较大。

2)芯棒式成型

带钢以一定的成型角送进后绕在可旋转的芯棒上卷成螺旋管筒。芯棒使成型的带钢产生一定的张力。通过可调压辊可给予带钢一定的压紧力,这种成型器适用于生产薄壁小直径螺旋管。

3)辊式成型

辊式成型法利用了三辊弯板原理。按照成型器内控制管坯的方式,不同辊式成型法又可分为3种:①自由式成型一自由式成型器既不设外控辊,也没有内撑辊,只有三辊弯板机构,成型稳定性差,很少采用。②内撑式成型一通过三辊弯板变形和内置辊盘的支撑作用控制管径,该方式要求带钢必须达到充分的塑性变形,使管坯直径等于或稍小于规定直径,因此,钢管残余应力小。内撑式成型曾一度被认为是生产低残余应力螺旋焊管的唯一方式,但这种成型方式对设备精度和成型调整及生产维护的要求很高,在生产高强度厚壁钢管时,内撑辊盘受空间限制,强度和刚度很难得到保证,影响生产的稳定性。因此,内撑式成型方式在我国推广应用受到了影响。③外控式成型,该类成型器通过三辊弯板变形和外控辊的扶正作用达到稳定生产的目的。我国螺旋焊管普遍采用该成型方式生产。过去有观点认为外控辊没有将预弯的小曲率管径的钢管调整到大曲率管径的能力,外控式三辊弯板成型原理应该是带钢塑性变形不充分,以获得稍大于或等于规定直径的管坯,然后通过外控辊的包拢作用达到规定直径,故采用该成型方式的钢管会带有较大的残余应力。但是,随着外控式成型不断发展,经过人们不断总结调整经验,目前,外控式成型器已经能生产低残余应力螺旋焊管。

宝鸡石油钢管公司大口径螺旋焊管生产线全部采用带外控辊三辊弯板式成型机,成型机结构见图2-1,它包括3套成型辊,若干个轴线与管子轴线平行布置,呈圆环状包拢钢管的外抱辊,为防止钢板跑偏,保证钢板平稳进入,成型机设有前立辊和上底座、下底座。为实现中心或边缘定位,焊点要求移动,因此上底座根据钢板宽度的不同由电机带动沿出管方向可前后移动。当带钢通过成型辊时,逐步弯曲,从而减少了对辊子的作用力,然后带钢沿着辊子切线方向进入成型机。带钢和成型器的辊子表面呈滚动接触,减少了能量损失和摩擦阻力。外控辊、成型辊每个辊子都有调整机构,因此能够适应多规格钢管的调整要求。

小结

外控式辊式成型是我国螺旋焊管普遍采用的成型方式,螺旋焊管成型符合三辊弯板原理,三辊弯板机构中的带钢经过由弹性变形到塑性变形到屈服的过程,通过建立三辊弯板的力学模型图,可以求得带钢在成型器内弹塑性弯曲变形的弯矩和曲率函数,建立三个成型辊在空间的位置关系,满足不同规格钢管生产需要。

本文标签:焊管 

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