专利名称：采用高频电阻焊接的高强度直缝管线钢管制造技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油、天然气、矿粉等长途输送管线用钢管的制造技术领 域，特别是一种采用高频电阻焊接的高强度直缝管线钢管制造技术。
背景技术：
目前，在国内外用直缝高频电阻焊管输送石油、天然气、矿粉等管线用
钢管基本是采用直径508咖以下规格的钢管，钢管的几何尺寸是对外径进 行控制的，大于508 mm以上的钢管通常采用直缝埋弧焊钢管或螺旋缝埋弧
焊钢管。由于螺旋埋弧焊钢管存在内外焊缝余高，在钢管防腐时防腐层不 能很好地贴合在钢管表面上，从而降低了防腐层寿命，因此也就影响到整 条管线的寿命。另外，螺旋埋弧焊钢管生产速度只是直缝高频电阻焊管生 产速度的十分之一，无法提高管道建设的施工速度。
大口径高频直缝焊管生产线正处于快速发展阶段，生产设备能够满足 生产的需要，但是制造技术仍处于开发阶段。
发明内容
本发明的目的是为解决上述问题，本发明的目的是提供一种实用的直 缝高频电阻焊接的管制造技术，能够生产632. 2X11. 1-60钢级的管线钢管， 钢管的各项性能指标均满足管线钢管(美国API SPEC 5L PSL2 44版标准) 的要求，而且内外焊缝的高度均与母材管壁一致，4艮好地解决了工程中的 防腐困难。此直缝高频管线管制造技术生产效率高，速度快，成本低。
为实现上述目的，本发明的技术内容如下
本发明的高频直缝焊管生产线管线钢管制作主机线工艺过程为板巻 准备，上料，开巻铲头，矫平，切头，剪切对焊，活套储存，铣边，收集 碎料，钢板探伤，笼式成型，钢管焊接，收集碎料，刮除内外毛刺，1#拉 出机架，钢管在线超声波检测，焊缝退火处理，2#拉出机架，空气冷却， 水冷，定径矫直，打，,定尺切断，钢管输出。
本发明的管线钢管制作精整线工艺流程为钢管输出后一路经下料台架送到取样/切断机截取试样或切断缺陷管段，另 一路由链式输送机送去作 外观尺寸检查，而后进行管内冲水(冲出内毛刺)，平头倒棱，水压试验, 管体和管端超声波检查，外观检查，称重测长，最终4全查，入库，外观才企 查检出问题钢管进行复检，经修磨/切断后返回到平头倒棱。
本发明的采用直缝高频电阻焊接的管线钢管制造技术，包括高频直缝
焊管生产线管线钢管制作主机线工艺流程板巻准备，上料，开巻伊头， 矫平，切头,、剪切对焊，活套储存，铣边，收集碎料，钢板探伤，成型， 钢管焊接，收集碎料，刮除内外毛刺，1#拉出机架，钢管在线超声波检观'J, 焊缝退火处理，2#拉出机架，空气冷却，水冷，定径矫直，打号，定尺切 断，钢管输出，和管线钢管制作精整线工艺流程钢管输出后一路经下料 台架送到取样/切断机截取试样或切断缺陷管段，另一路由链式输送机送去 作外观尺寸检查，而后进行管内冲水沖出内毛刺，平头倒棱，水压试验， 管体和管端超声波检查，外观4企查，称重测长，最终4企查，入库，外观检 查检出问题钢管进行复检，经修磨/切断后返回到平头倒棱，其特征在于
1) 在所述的板巻准备中，
a) 确定原材料板宽根据生产机组的特性和经验公式计算出原材料板
宽B，
b) 原材料检验原材料的检验目的是确认原材料是否要求，是生产钢 管的前提条件，有问题时及时纠正和改进，
2) 在所述的成型过程中确定成型工艺参数，
a) 按要求调整好摩擦机架的夹送辊高度，
b) 利用自动设定辊位系统调整好预成型机架、弯边机架、笼式成型机 架、4且成型一几架，
c) 调整精成型机架、拉出机架、定径机架的轧辊孔型，用轧辊孔型测 量工具分别测量水平轧辊和垂直轧辊的轧辊孔型，以保证轧制钢管的轧辊
孔型精度，
3) 在所述的钢管焊接过程中确定焊接工艺参数
a) 焊接工艺为感应焊接，
b) 焊接速度为10. 5±1. Om/min ,焊接电压为700 土20V ,焊接功率为 710土50KW,焊接频率为150土2KHz ,开口角的大小为3.8。
±0.5° ，开口角的长度为2000 ± 50mm ，挤压量为5 ~ 5. 5mm , 中频第一架退火温度 为700。C 士1(TC,中频最后一架退火温度为990 土10。C, 4)辅助工艺参数确定
乳化液浓度重量百分比为4 ± 0. 5%,循环冷却水的压力为0. 38 ± 0. lMPa，压缩空气压力为O. 6 ±0. lMPa,
在实施过程中要做到原材料板宽的确定，原材料各项性能的确认，成 型工艺参数与焊接工艺参数的有效配合，辅助材料的参数与焊接工艺参数 的有效配合。
所述的计算出原材料板宽B的验公式为；
(D+2. 5) 7T—2. 8t+4. 5+0. 5t
式中d——钢管外径，mra t-----钢管壁厚，咖。
对于生产632. 2X11. 1-X60管线钢管来说，所述的原材料宽度的确定中， 板宽B=1978咖，经过4先边机后净料板宽为1972 ± 1咖，
所述的焊接工艺参数为
焊接速度为10. 5m/min ,焊接电压为700V ，焊接功率710KW ,焊接 频率为150KHz ,开口角的大小为3.8。，开口角的长度为2000mm ,挤压 量为5 5.5imn,中频第一架退火温度为700°C ,中频最后一架退火温度 为990 ± 10°C,
所述的辅助工艺参数为乳化液浓度重量百分比为4%,循环冷却水的 压力为0. 38MPa,压缩空气压力为0.6 MPa 与现有技术相比，本发明的有益效果是
钢管最大直径可达到635咖，钢管外观几何精度高，内外焊缝的高度 均与母材管壁一致，保证钢管防腐时防腐层很好地与母材管壁贴合。力学 性能高于管线管美国API SPEC 5L PSL2标准要求，钢管成材率达到88. 5% 以上，与其它工艺制造的钢管相比生产效率高，成本低，是理想的石油、 天然气、矿粉等输送管线用钢管。
图1为高频直缝焊管生产线管线钢管制作主机线工艺流程图。 图2是管线钢管制作精整线工艺流程图。
具体实施例方式
下面结会合附图所给出的实施例详细说明本发明的具体实施方式
。 本发明的采用直缝高频电阻焊接的管线钢管制造技术，包括高频直缝
焊管生产线管线钢管制作主机线工艺流程如图l所示，1-板巻准备，2-上料，3-开巻铲头，4-矫平，5-切头，6-剪切对焊，7-活套储存，9-铣边，8-收集碎料，10-钢板探伤，11-成型，12-钢管焊接，14-收集 碎料，13-刮除内外毛刺，15-1#拉出机架，16-钢管在线超声波4全测，17-焊缝退火处理，18-2#拉出机架，19-空气冷却，20-水冷，21-定径矫直， 22-打号，23-定尺切断，24-钢管输出，如图2所示，管线钢管制作精整 线工艺流程24-钢管输出后一路经下料台架26送到取样/切断机29截取 试样25或切断缺陷管段32,另一路由链式输送机28送去作外观尺寸检查 27，而后进行管内冲水30(冲出内毛刺31 ),平头倒棱33， 水压试验34, 管体和管端超声波;险查39,外观检查41,称重测长42，最终检查43，入 库44,外观检查41检出问题钢管进行复检40,经修磨/切断36后返回到 平头倒棱33,其特征在于
1) 在所述的1-^反巻准备中，
a) 确定原材料板宽根据生产机组的特性和经验公式计算出原材料板
宽B,
b) 原材料检验原材料的检验目的是确认原材料是否要求，是生产钢 管的前提条件，有问题时及时纠正和改进，
2) 在所述的ll-成型过程中确定成型工艺参数，
a) 按要求调整好摩擦机架的夹送辊高度，
b) 利用自动设定辊位系统调整好预成型机架、弯边机架、笼式成型机 架、粗成型机架，
c) 调整精成型机架、15-1#拉出机架、18-2#拉出机架、21-定径矫直 机架的轧辊孔型，用轧辊孔型测量工具分别测量水平轧辊和垂直轧辊的轧 辊孔型，以保证轧制钢管的轧辊孔型精度，
3) 在所述的12-钢管焊接过程中确定焊接工艺参数
a) 焊接工艺为感应焊接，
b) 焊接速度为10. 5±1. Om/min ，焊接电压为700 士20V ,焊接功率为710土50KW，焊接频率为150±2KHz ，开口角的大小为3. 8。
±0.5° ,开 口角的长度为2000 ± 50mm ,挤压量为5 ~ 5. 5mm ， 17-焊缝退火处理的中 频第一架退火温度为70(TC士1(TC，中频最后一架退火温度为990 土1(TC， 4)辅助工艺参数确定
乳化液浓度重量百分比为4 ± 0. 5%，循环冷却水的压力为0. 38 ± 0. lMPa，压缩空气压力为O. 6 ±0. lMPa,
在实施过程中要做到原材料板宽的确定，原材料各项性能的确认，成 型工艺参数与焊接工艺参数的有效配合，辅助材料的参数与焊接工艺参数 的有效配合。
图中的标号32、 38为废管。
所述的计算出原材料板宽B的验公式为；
(D+2. 5) 7T-2. 8t+4. 5+0. 5t
式中D——钢管外径，咖 t-----钢管壁厚，咖。
作为实施例，对于生产632. 2X11. l-X60管线钢管来说，所述的原材料 宽度的确定中，板宽B-1978咖，经过铣边机后净料板宽为1972 ±1咖，
所述的焊接工艺参数为
焊接速度为10. 5m/min ，焊接电压为700V ,焊接功率为710KW ,焊 接频率为150KHz ，开口角的大小为3.8。。，开口角的长度为2000mm , 挤压量为5-5.5隱，焊缝退火处理的中频第一架退火温度为70(TC，中频 最后一架退火温度为990 ±10°C，
所述的辅助工艺参数乳化液浓度重量百分比为4%,循环冷却水的压 力为0. 38MPa,压缩空气压力为0.6 MPa。
权利要求
1. 一种采用高频电阻焊接的高强度直缝管线钢管制造技术，包括高频直缝焊管生产线管线钢管制作主机线工艺流程板卷准备，上料，开卷铲头，矫平，切头，剪切对焊，活套储存，铣边，收集碎料，钢板探伤，成型，钢管焊接，收集碎料，刮除内外毛刺，1#拉出机架，钢管在线超声波检测，焊缝退火处理，2#拉出机架，空气冷却，水冷，定径矫直，打号，定尺切断，钢管输出，和管线钢管制作精整线工艺流程钢管输出后一路经下料台架送到取样/切断机截取试样或切断缺陷管段，另一路由链式输送机送去作外观尺寸检查，而后进行管内冲水冲出内毛刺，平头倒棱，水压试验，管体和管端超声波检查，外观检查，称重测长，最终检查，入库，外观检查检出问题钢管进行复检，经修磨/切断后返回到平头倒棱，其特征在于1)在所述的板卷准备中，a)确定原材料板宽根据生产机组的特性和经验公式计算出原材料板宽B，b)原材料检验原材料的检验目的是确认原材料是否要求，是生产钢管的前提条件，有问题时及时纠正和改进，2)在所述的成型过程中确定成型工艺参数，a)按要求调整好摩擦机架的夹送辊高度，b)利用自动设定辊位系统调整好预成型机架、弯边机架、笼式成型机架、粗成型机架，c)调整精成型机架、拉出机架、定径机架的轧辊孔型，用轧辊孔型测量工具分别测量水平轧辊和垂直轧辊的轧辊孔型，以保证轧制钢管的轧辊孔型精度，3)在所述的钢管焊接过程中确定焊接工艺参数a)焊接工艺为感应焊接，b)焊接速度为10. 5±1.0m/min，焊接电压为700±20V，焊接功率为710±50KW，焊接频率为150±2KHz，开口角的大小为3.8°±0.5°，开口角的长度为2000±50mm，挤压量为5～5.5mm，中频第一架退火温度为700℃±10℃，中频最后一架退火温度为990±10℃，4)辅助工艺参数确定乳化液浓度重量百分比为4±0.5％，循环冷却水的压力为0.38±0.1MPa，压缩空气压力为0.6±0.1MPa，在实施过程中要做到原材料板宽的确定，原材料各项性能的确认，成型工艺参数与焊接工艺参数的有效配合，辅助材料的参数与焊接工艺参数的有效配合。
2、 根据权利要求1所述的采用直缝高频电阻焊接的管线钢管制造技术， 其特征在于所述的计算出原材料板宽B的验公式为；(D+2. 5)丌—2. 8t+4. 5+0. 5t式中D----钢管外径，mmt-----钢管壁厚，咖。
3、 根据权利要求1所述的采用直缝高频电阻焊接的管线钢管制造技术， 其特征在于对于生产632. 2X11. 1-X60管线钢管来说，所述的原材料宽度的 确定中，板宽B=1978 mm,经过铣边机后净料板宽为l972 ± 1咖。
4、 据权利要求1所述的采用直缝高频电阻焊接的管线钢管制造技术， 其特征在于对于生产632. 2X11. 1-X60管线钢管来说，所述的焊接工艺参数 为焊接速度为10. 5m/min ,焊接电压为700V ,焊接功率为710KW ,焊 接频率为150KHz ,开口角的大小为3.8。，开口角的长度为2000mm ,挤 压量为5~5. 5mm ,中频第一架退火温度为700°C ,中频最后一架退火温度 为990 士10。C。
5、 根据权利要求1所述的采用直缝高频电阻焊接的管线钢管制造技术， 其特征在于对于生产632. 2X11. 1-X60管线钢管来说，所述的辅助工艺参数 为乳化液浓度重量百分比为4%,循环冷却水的压力为0. 3眼Pa，压缩空气 压力为0. 6 MPa。
全文摘要
本发明涉及石油、天然气、矿粉等长输管线用钢管制造技术领域，特别是一种采用直缝高频电阻焊接的管线钢管制造技术，采购符合要求的原材料，其中包括原材料的物理性能、化学成分和力学性能。对原材料进行检验，检验其物理性能、化学成分和力学性能是否符合要求。钢管制造准备，生产线成型工艺参数确定，焊接工艺参数的确定，辅助材料参数的确定。本发明采用直缝高频电阻焊接管线钢管制造技术，能够生产632.2X11.1-60钢级的管线钢管，钢管的各项性能指标均满足管线钢管(美国API SPEC 5L PSL2 44版标准)的要求，而且内外焊缝的高度均与母材管壁一致，很好地解决工程的防腐困难。此直缝高频管线管制造技术生产效率高，速度快，成本低。
文档编号B21C37/08GK101474644SQ20091001012
公开日2009年7月8日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者朱瑞华 申请人:中冶辽宁德龙钢管有限公司