论文部分内容阅读
摘要：分析影响螺旋焊管成型质量的因素，介绍在巴基斯坦深水港码头项目的螺旋焊管施工中，为了提高焊管的成型质量所采取的工艺措施，如控制钢带月牙弯、调整钢带弹性和塑性、控制设备安装精度、控制成型工艺等。
关键词：螺旋焊管；钢带月牙弯；设备安装精度；成型工艺
Abstract: analysis on spiral welded pipe forming quality factors, this paper introduces the project in Pakistan's deep water port terminal spiral welded pipe construction, in order to improve the quality of the welded pipe forming to process measures, such as the control with curved crescent, adjust the steel with elastic and plastic steel, control equipment installation precision, control molding process, etc.
Keywords: spiral welded pipe; Steel with crescent bent; Equipment installation precision; Molding process
中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：
前言
2011年公司承建巴基斯坦深水港码头工程，该项目有3万吨钢管桩，其中前排钢管桩的直径为Φ2.5m，钢护筒的长度为25M，数量为649根，并且在钢护筒两侧安装锁扣，以便于打桩施工中，钢护筒的定位和导向。锁扣安装、焊接后，由监理方验收，并且要求锁扣偏差量为12mm，这样就无形中要求25M长钢护筒的直线偏差要小于12mm，极大增加了钢管加工难度。
由于螺旋焊管机组加工精度高、生产效率高、生产周期短，同时适用于大批量规格的钢管加工，现场采用引进国内螺旋焊机组，安装、生产。
如何保证25M长钢护筒的矢高偏差在规定的范围内，成立工作中的难点，这样就需要通过提高焊管的成型质量，来控制钢管质量。
设备及技术参数简介
1.1 原料：
钢卷外径：Φ1500～Φ2000mm
钢卷内径：Φ610～Φ760mm
钢卷宽度：800～2000 mm
钢卷板厚：8～25.4 mm
材质：Q235(t≤25.4mm) 、Q345(t≤20mm)
max X70 级(t≤16mm)
月牙弯： ≤10/10 mm/m
最大卷重：30 吨
1.2成品：
钢管直径：Φ426～Φ2540 mm
钢管壁厚：8～25.4mm
钢管长度：6～24 mm
钢管重量：Max 37.8吨
1.3主设备参数：
机组型式：前摆式右螺旋外控辊可调式
定位方式：中心定位
成型角范围： 48°～80°
最大螺距： 2400 mm
焊接方式：内焊双丝，外焊双丝埋弧自动焊。
焊接速度：0.8～2.2m/min
内焊焊机： （双丝）Ⅰ丝DC-1500
Ⅱ丝AC-1200
外焊焊机： （双丝）Ⅰ丝DC-1500型
Ⅱ丝AC-1200型(t≥12.7mm)
递送速度： 0.6～2.5 m/min
简要工艺流程
开卷→夹送矫平机→切割对焊→铣边机→手动动立辊→递送→预弯及导板→成型→内焊→外焊→定尺切断→吊出→补焊→收集（见图1）
圖1
螺旋焊管成型方法
螺旋埋弧焊接钢管采用连续成型、焊接的方法制造，该设备采用的是外抱式的成型方法，成型原理如图2所示。
图2
成型辊与外抱辊组成一个成型器，钢板沿图中箭头所示方向送入成型器中，一边成型一边焊接。通过调整成型器可以获得不同规格尺寸的钢管。
调型工艺的优化
cosα=B/πDm
α——成型角（前桥中心线与后桥中心线所夹之锐角）
B——板宽
Dm——钢管中径（Dm=D（外径）－t（壁厚））
其中B与α应为定值，则Dm 为定值。但是，在实际生产中Dm 是个变量，成型时表现为错边、离缝，管径出现时大时小变化。
管径正偏差大时，外涨的管径受成型器的限制，但成型的钢护筒局部管径大，像个“哈密瓜”样，也给锁扣的安装增加难度；管径负偏差大时，钢管离开成型器，成自由管。
钢带月牙弯、钢带的弹性和塑性、设备制造及安装精度、焊接及成型工艺等因素都是影响钢护筒成型的因素。
为了把管径控制在给定的偏差范围内，我们采取如下措施：
4.1 控制带钢月牙弯
钢带的月牙弯对钢管成型质量起着很重要要作用，如5m长钢带的月牙弯为5mm，即通过铣边机后，钢板宽度变化为5mm。根据成型公式计算，虽然成型角只发生0.04o改变，但是25M长的钢护筒矢量弯曲为17.5mm（见图3），超出了钢管的加工要求。
图3
故减小钢带的月牙弯，是提高钢管质量的重要因素，通常是通过增加钢带的铣切了来减小月牙弯，即减小钢带的宽度。但是过度的减小钢带的宽度，会增加原材料的损耗，造成一定的浪费。在加工前，取多点多卷带测其宽度，选取合理的加工值；生产过程中，及时测量钢卷月牙弯，对于月牙弯过大的钢带采用“施行开刀借料”法，以提高钢管的质量。
调整钢带弹性和塑性变化
两钢卷相接后，通过成型辊受同样预压力，钢带的头尾弹性和塑性存在一定的差异，常给成型处带来错口缺陷，致使焊管的管径发生变化，根据成型公式，板宽不变，管径改变，成型角同样发生改变。
在生产中通常根据操作工的施工经验，提高钢带头尾部的矫平质量，降低头尾部的弹性和塑性的差异，提高钢管成型质量。
控制设备制造和安装精度
设备的制造和安装精度是制造优质钢管的保证，设备验收时，应严格按照机电设备等标准执行验收。设备安装时，选取经验丰富的施工人员，控制设备安装在桥体的位置精度。
4.4控制成型工艺
在钢护筒调型时，控制各成型辊轮的位置精度，1、2、3辊轮的位置间距偏差要控制在1mm内。并定期检查个辊轮的位置，防止长时间运行以致辊轮发生偏移，误差变大，影响焊管的成型精度。
小结
如何获得高质量的焊管，需要我们在生产中不但的提高和优化生产工艺，控制工序间误差，防止误差累计偏大，通过我们工艺的优化，我们现场生产的大型焊管不仅满足施工，更获得监理和业主肯定。
参考文献
期 刊：［40］付正荣. Φ1500~3100mm螺旋焊管机调型技术.焊管，2002，第25卷第1期
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：螺旋焊管；钢带月牙弯；设备安装精度；成型工艺
Abstract: analysis on spiral welded pipe forming quality factors, this paper introduces the project in Pakistan's deep water port terminal spiral welded pipe construction, in order to improve the quality of the welded pipe forming to process measures, such as the control with curved crescent, adjust the steel with elastic and plastic steel, control equipment installation precision, control molding process, etc.
Keywords: spiral welded pipe; Steel with crescent bent; Equipment installation precision; Molding process
中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：
前言
2011年公司承建巴基斯坦深水港码头工程，该项目有3万吨钢管桩，其中前排钢管桩的直径为Φ2.5m，钢护筒的长度为25M，数量为649根，并且在钢护筒两侧安装锁扣，以便于打桩施工中，钢护筒的定位和导向。锁扣安装、焊接后，由监理方验收，并且要求锁扣偏差量为12mm，这样就无形中要求25M长钢护筒的直线偏差要小于12mm，极大增加了钢管加工难度。
由于螺旋焊管机组加工精度高、生产效率高、生产周期短，同时适用于大批量规格的钢管加工，现场采用引进国内螺旋焊机组，安装、生产。
如何保证25M长钢护筒的矢高偏差在规定的范围内，成立工作中的难点，这样就需要通过提高焊管的成型质量，来控制钢管质量。
设备及技术参数简介
1.1 原料：
钢卷外径：Φ1500～Φ2000mm
钢卷内径：Φ610～Φ760mm
钢卷宽度：800～2000 mm
钢卷板厚：8～25.4 mm
材质：Q235(t≤25.4mm) 、Q345(t≤20mm)
max X70 级(t≤16mm)
月牙弯： ≤10/10 mm/m
最大卷重：30 吨
1.2成品：
钢管直径：Φ426～Φ2540 mm
钢管壁厚：8～25.4mm
钢管长度：6～24 mm
钢管重量：Max 37.8吨
1.3主设备参数：
机组型式：前摆式右螺旋外控辊可调式
定位方式：中心定位
成型角范围： 48°～80°
最大螺距： 2400 mm
焊接方式：内焊双丝，外焊双丝埋弧自动焊。
焊接速度：0.8～2.2m/min
内焊焊机： （双丝）Ⅰ丝DC-1500
Ⅱ丝AC-1200
外焊焊机： （双丝）Ⅰ丝DC-1500型
Ⅱ丝AC-1200型(t≥12.7mm)
递送速度： 0.6～2.5 m/min
简要工艺流程
开卷→夹送矫平机→切割对焊→铣边机→手动动立辊→递送→预弯及导板→成型→内焊→外焊→定尺切断→吊出→补焊→收集（见图1）
圖1
螺旋焊管成型方法
螺旋埋弧焊接钢管采用连续成型、焊接的方法制造，该设备采用的是外抱式的成型方法，成型原理如图2所示。
图2
成型辊与外抱辊组成一个成型器，钢板沿图中箭头所示方向送入成型器中，一边成型一边焊接。通过调整成型器可以获得不同规格尺寸的钢管。
调型工艺的优化
cosα=B/πDm
α——成型角（前桥中心线与后桥中心线所夹之锐角）
B——板宽
Dm——钢管中径（Dm=D（外径）－t（壁厚））
其中B与α应为定值，则Dm 为定值。但是，在实际生产中Dm 是个变量，成型时表现为错边、离缝，管径出现时大时小变化。
管径正偏差大时，外涨的管径受成型器的限制，但成型的钢护筒局部管径大，像个“哈密瓜”样，也给锁扣的安装增加难度；管径负偏差大时，钢管离开成型器，成自由管。
钢带月牙弯、钢带的弹性和塑性、设备制造及安装精度、焊接及成型工艺等因素都是影响钢护筒成型的因素。
为了把管径控制在给定的偏差范围内，我们采取如下措施：
4.1 控制带钢月牙弯
钢带的月牙弯对钢管成型质量起着很重要要作用，如5m长钢带的月牙弯为5mm，即通过铣边机后，钢板宽度变化为5mm。根据成型公式计算，虽然成型角只发生0.04o改变，但是25M长的钢护筒矢量弯曲为17.5mm（见图3），超出了钢管的加工要求。
图3
故减小钢带的月牙弯，是提高钢管质量的重要因素，通常是通过增加钢带的铣切了来减小月牙弯，即减小钢带的宽度。但是过度的减小钢带的宽度，会增加原材料的损耗，造成一定的浪费。在加工前，取多点多卷带测其宽度，选取合理的加工值；生产过程中，及时测量钢卷月牙弯，对于月牙弯过大的钢带采用“施行开刀借料”法，以提高钢管的质量。
调整钢带弹性和塑性变化
两钢卷相接后，通过成型辊受同样预压力，钢带的头尾弹性和塑性存在一定的差异，常给成型处带来错口缺陷，致使焊管的管径发生变化，根据成型公式，板宽不变，管径改变，成型角同样发生改变。
在生产中通常根据操作工的施工经验，提高钢带头尾部的矫平质量，降低头尾部的弹性和塑性的差异，提高钢管成型质量。
控制设备制造和安装精度
设备的制造和安装精度是制造优质钢管的保证，设备验收时，应严格按照机电设备等标准执行验收。设备安装时，选取经验丰富的施工人员，控制设备安装在桥体的位置精度。
4.4控制成型工艺
在钢护筒调型时，控制各成型辊轮的位置精度，1、2、3辊轮的位置间距偏差要控制在1mm内。并定期检查个辊轮的位置，防止长时间运行以致辊轮发生偏移，误差变大，影响焊管的成型精度。
小结
如何获得高质量的焊管，需要我们在生产中不但的提高和优化生产工艺，控制工序间误差，防止误差累计偏大，通过我们工艺的优化，我们现场生产的大型焊管不仅满足施工，更获得监理和业主肯定。
参考文献
期 刊：［40］付正荣. Φ1500~3100mm螺旋焊管机调型技术.焊管，2002，第25卷第1期
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。