國外鋼管生產技術的發展及給我們的啟示
1 發展概況
近10余年來，鋼管生產技術迅猛發展，特別是無縫鋼管生產技術日新月異，為了提高產品尺寸精度，擴大品種，改善產品內在質量，降低能耗和成本，研制出許多新工藝、新設備，并應用于生產。
1,1 新工藝
①以連鑄圓(方)坯為原料，直接生產無縫鋼管。
德國、日本、美國、法國各主要無縫鋼管生產廠家幾乎100% 以連鑄鋼坯為原料。據1983~1984年資料介紹，日本住友以連鑄坯為原料，鋼管成本每噸可降低4000日元; 美鋼聯認為成本每噸可降低50~60美元，廢品率可減少2/3。
②穿孔后毛管均壁工藝。
在PPM (推軋穿孔機)之后采用二輻斜軋延伸機，在斜軋穿孔機后采用三輯延伸機。前者可糾正毛管壁厚偏差的70%，后者可糾正50%。由于在生產中采用均壁工藝，因此,可使成品鋼管的壁厚偏差≤±5% 。
③毛管定(減)徑工藝。
將穿孔后的長毛管予以定徑可消除毛管前后端的直徑差異，從而改善軋管機的操作。可以用1種直徑的管坯生產2~3種直徑的毛管，這樣可減少坯料規格，有利于連鑄坯的生產。
④直接熱處理。
在無縫鋼管定徑之后采用在線直接淬火，已成功地生產出N80和P110油井管。與一般熱處理方法相比，成本約可降低25%. 川崎知多廣的Φ400mm 自動軋管廠和日本鋼管京泯廠的Φ244.5mm連軋管廠, 都采用了這種技術。
⑤以寬板為原料生產大直徑螺旋焊管的Stel-form工藝。
先將寬板在成型作業線外進行無損探傷并對四邊進行加工，保證鋼板兩邊與兩端垂直并沒有鐮刀彎，刨出坡口。將幾塊鋼板對焊成長約40~50 m 的帶鋼，然后長帶鋼被橫移到成型線上并與前一條帶鋼焊接，以保證連續生產。成型機上設有螺旋焊縫間隙自動控制裝置，以保證焊縫質量。鋼板通過控制軋制和熱處理可獲得高強度和低溫韌性，從而提高了焊管的機械性能。
⑥大直徑直縫焊管冷擴徑工藝。
為了消除大直徑直縫焊管在成型過程中殘留的應力，改善鋼管尺寸精度，在大直徑焊管生產中采用了冷擴徑工藝，可將鋼管直徑擴大1% ，使機械性能提高。過去采用的液壓擴徑機已由操作方便的機械擴徑機所取代。
⑦電焊管內毛刺清除。
在美國標準中要求去除焊縫內毛刺; 原蘇聯的標準中也規定，用戶有權要求注Φ33mm 的電焊管應去除或壓平內毛刺。因為去除內毛剌可提高鋼管的使用效率。
⑧自動檢測與無損探傷技術。
鋼管生產中在線檢測和無損探傷已達到完全實用的階段。現代化的連軋管車間采用計算機控制，根據檢測到的軋件直徑、長度、厚度、溫度及工具情況等數據進行計算，然后對每臺軋機進行再設定，并進行動態調整，軋管機上采用了AGC 。
鋼管無損探傷設備已由多種探傷技術組成高精度和高效率探傷系統。高精度系統由超聲波、復合磁場、內表面渦流和管端電磁4 種技術組成。高效率系統由復合磁場、超聲波探傷和超聲波測厚3 種技術組成。
⑨油井管螺紋自動檢測技術。
日本鋼管公司京泯廠Φ244.5mm連軋管車間，把油井管加工線和熱軋生產線直接聯接，并實行自動控制。油井管螺紋用光學黑皮檢查儀和螺紋尺寸檢查機械于聯合進行檢查。
⑩ DOM鋼管生產工藝。
DOM鋼管是一種用作機械零件原料的冷撥電焊鋼管。由于電焊鋼管壁厚偏差很小，冷拔后可減少機械切削加工，并提高其同心度。美國的DOM鋼管最大直徑已達Φ406 mm，最長18.3m ，最重達2318kg ，拉撥機拉力最大已達4.55MN 。
1.2 新裝備與新設備
①推軋穿孔機(PPM)。
1977年，PPM首先應用于日本新日鐵八幡廠的Φ400mm 自動軋管車間; 1978 年又在意大利達爾明公司的連軋管車間得到應用P 此后美國、蘇聯等國也應用了PPM 。這種穿孔機用于將方鋼坯一次穿軋成中空圓坯，可穿孔各種碳鋼、低合金鋼及13%Cr鋼和9%CrMo鋼。中空坯壁厚偏差可＜±15% ，平均為±8% ，所制的鋼管成品壁厚偏差可≤±5% 。中空坯長度與內徑之比可達35~40 。小時產量為100~180根，最大坯重已達4.8T。
②錐形輯斜軋穿孔機。
這種穿孔機已在蘇聯、德國、日本、南非投入生產，我國也正在建設這種設備。這種穿孔機的軋輻為錐形，除配置有喂入角外，還配置輾軋角(Toe angle) 。己投入生產的穿孔機輾軋角有10°、15° 、17° 和27.6° 等幾種。由于有輾軋角，穿孔時曼內斯曼效應受到限制，金屬的周向剪切應變和表面扭曲造成的應變可降至最小，從而可穿制各種鋼并有良好的內外表面質量。這種穿孔機的延伸系數可達6 ，擴徑量可達40% ，毛管的D/S值可達30 。如采用大導盤作導衛，穿孔效率可達110% ，穿孔速度可達1.5m/s 。
③限動連軋管機(MPM) 。
它是70 年代開發的新型連軋管機， 80年代建成9套。軋管時芯棒運動受限以恒定速度前進，避免了全浮芯棒連軋仔時鋼管出現的"鼓肚"缺陷。可生產中、大口徑的無縫鋼管，壁厚偏差＜±8%。1989 年蘇聯建成最大規格的MPM軋機，產品最大直徑為425.4mm 。日本、法國還有半浮動芯棒連軋管機投入生產。當限動芯棒軋制接近終了時，芯棒與限動裝置脫離，隨同鋼管軋出，這樣可提高生產率。這種操作法適用于小規格連軋管機。
④步進式管坯加熱爐。
步進式加熱爐的加熱質量優于環形爐，在材料和機拍可解決的情況下，己被應用于無縫鋼管生產。步進爐加熱均勻，有利于改善壁厚不均F 而且它比環形爐更易操作。美國、日本、蘇聯等國的新建無輯鋼管車間已有幾家采用了這種爐子。
⑤電焊管排輻戚型機。
排輻成型是電焊管生產較好的成型方法，具有成型后帶鋼邊部平整、因元變形而使對縫可靠、可保證焊接質量、預成型輯通用性大、排輯不必因產品規格變動而更換、作業率高等優點，適用于大、中口徑電焊管車間。在一些小規格的車間里已部分地采用了這種技術。
⑥電焊管焊接溫度自動控制和擠壓輻擠壓力自動控制。
溫度自動控制是根據檢測到的焊縫溫度調節焊接機的輸出功率。溫度控制和擠壓輯擠壓力控制相配合，使焊縫質量和鋼管外徑偏差達到最佳效果。
⑦帶鋼螺旋活套。
活套型式有多種，但唯有螺旋式活套較好，其結構緊湊、存儲量大、運行可靠且不會刮傷帶鋼，因此得到推廣。中小規格的焊管機可用立式，大規格的焊管機可用臥式。
⑧在線快速鋼管切斷設備。
它是采用計算扎、直流電機控制系統與相應的液壓、氣功隨動系統相結合的控制系統，可使切斷偏差≤±8mm 。可切取試樣、切除帶鋼對焊區、動態調整鋼管切斷長度及實現最佳定尺切斷等。
⑨ UOE大直徑直縫焊管設備。
70年代國外建了9套，最大壓力機能力為600MN ，最大鋼管直徑為1628 mm ，最大壁厚為38.1mm 。這種制管設備應伴隨寬板軋機而存在，以便獲得優質高機械性能的原料。
⑩少機架限功連軋管機(Mini-MPM) 。
最近國外提出的限動連軋管機機型，由4~5個機架組成，采用錐形輯穿孔機可達到較大的延伸系數，以減少連軋管機的變形量。它與80年代初法國瓦盧勒克公司提出的Neuvall R有相似之處，這種機型雖未付諸實踐，但不會有什么技術風險。
?混合傳動的張力減徑機。
1臺張力減徑機的傳動系統由2種獨立的傳動系統組成。處于入口側的一些機架由雙電機差動詞速傳動p 處于出口側的一些機架由直流電機單獨傳動，這樣可兼有2 種傳功系統的優點，目前尚未有樣機投產。
2 對發展我國鋼管生產技術的建議
近幾年國外發展的鋼管生產技術，有的我國已引進;有的在開發。為使我國的鋼管產品在品種、質量上滿足各行業技術進步的需要，在市場上有競爭力，很有必要把我國裝備水平提高一步，用新工藝、新設備改造舊軋機和建設國際上第1流的新軋機。
①國外中小型自動軋管機組有逐漸淘汰的動向，對大型軋機則予以改造。
鑒于我國的特殊情況，大型軋機可在原有的基礎上進行改造，用單孔型軋管機取代多孔型軋管機，強化均整機的能力，增加必要的檢測手段。對Φ140mm 自動軋管機必須采用合適的機型于以改造，使其產品質量達到國際先進水平。對于眾多的Φ76mm和Φ100mm 機組，由于其工藝、設備落后，除個別有原料條件的車間可改造成以生產小直徑普通鋼管為主的車間并適當擴大其規模外，也可將個別車間轉產高、精、尖、細的高檔次冷拔管，不再生產冷拔普通品種。需要量大的重要品種應放在現代化的車間生產。
②中型皮爾格軋管機可用少機架限動連軋管機予以改造，規模約 30×104 t左右，以生產小直徑熱軋無縫鋼管，既可使成都鋼管廠的產品在規格上配套，也可填補減產冷拔普通管后出現的空白。大型皮爾格軋管機可考慮把軋管機產品規格增大，補充一些在線熱處理和檢測設備，以生產大、中直徑中厚壁鋼管。
③Φ140 mm連軋管機建設于元縫鋼管生產技術急劇變化的80年代初期，裝備和工藝水平高于其它無縫鋼管軋機，但與國際先進水平相比，仍有差距，而且以軋坯為原料。應研究將全浮芯棒改為限動芯棒的可能性，如可行，則予以改造，以提高產品質量檔次; 如不可行，則完善或改造軋管機和張減機的速度控制系統，按原設計產品方案生產，使產品尺寸精度和成材率有所提高。
④在≥Φ101.60 mm的電阻焊管機中，裝備水平較高的應增設熱處理設備和探傷設備，由國家供應符合品種要求的帶鋼，推動其生產高檔次產品。大多數小機組仍以生產水煤氣管為主，但應配備一定的熱鍍伴設備，并要保證熱鍍錚鋼管的質量。
⑤要使鋼管的質量在市場上有競爭力，達到國外主要鋼管生產廠家的實物質量水平，除有先進的工藝和優良的裝備外，還必須有優質原料及優等的操作水平和管理水平。要研制符合各種品種需要的鋼種。鋼管軋機應有自己固定的原料基地。調坯軋材無益于品種、質量與效益。鋼管生產應專業化、集中化、小型化、分散化的結構難以實現品種的開發、質量的提高、效益的增長和技術的進步。
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