uoe成型大口径直缝焊管工艺和主要设备介绍

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1、UOE成型大口径直缝焊管工艺和主要设备介绍　　【摘要】本文主要介绍了UOE成型大直径直缝焊接钢管生产的主要设备。对相应部件主要制造难点也做了简要说明。【关键词】UOE成型焊管制造UOE成型工艺是生产大口径直缝焊管的一种重要工艺。大口径直缝焊管是指直径大于508mm（20英寸）的直缝焊接钢管，产品主要为石油天然气输送用管线管。大口径直缝埋弧焊管成型方法主要有UOE法、排辊成型法、辊弯成型法、JCOE成型法、C成型法、HU一METAL成型法、以及PFP渐进式模压或折弯成型法等。而UOE成型工艺是目前世界上应用最多、最成熟、质量最被认可的大口径直缝埋弧焊管生产工艺。本文将以宝钢U

2、OE生产线为例，对UOE成型工艺和主要设备进行简要介绍。1UOE工艺简介UOE成型工艺技术成熟、可靠，产品质量好，品种规格多，产量高。虽然投资高，但是当要求年产量在20～30万以上时，UOE成型工艺为首选。8UOE生产工艺是焊管成型过程中的三个重要工序的第一个字母（U-ingpress、O-ingpress、Expanding），即是将预弯边的钢板先在U成型机内由压模压成U型，然后在O成型机内压成O型，待O型管筒焊接后再进行扩径加工的生产工艺。UO成型过程如图1所示，即钢板进行预弯边（C成型）→U成型→O成型。宝钢UOE项目的工艺为：钢板上料区（1区）-引弧板焊接区（2区）

3、-铣边区（3区）-预弯区（4区）-U成型区（5区）-O成型区（6区）-钢管焊缝清洗装置（7区）-烘干炉区（8区）-预焊机（9区）-预焊缝检查台（10区）-内焊区域（11区）-钢管内部清洗装置（12区）-外焊机区域（13区）-引弧板切除区（14区）-超声波检查（16区）-X光检查处（17区）-机械扩径区（标段二）。本文仅对标段一进行叙述。2主要设备介绍2.1铣边机为提高钢管的焊接质量，在直缝焊管成型之前，关键性的一步就是将带钢精确加工成要求的宽度。另外根据带钢的不同厚度，将带钢两侧加工出合适的焊接坡口。板边过去通常用刨边机加工。现在可用高速铣边机来完成加工，主要优点是所产生的

4、切屑非常小、易于运送和处理。8铣边机有两台，每台每边各安装有一个铣头。硬质合金刀具均匀分布在铣头上，通过程序控制进行全自动加工。这个过程确保获得最优准备及极高质量的焊缝，确保铣切边缘清洁、无毛刺、无冷作变形以及确保形成细小且易清理的切屑。而且，根据板材和板宽超差对铣切速度进行了优化。宝钢UOE项目的铣边机本体是全进口设备。2.2预弯边机预弯边机的作用是使钢板成型前将焊缝两侧边缘部分预弯曲。如不设置预弯边工序，在O成型时，虽然还有1%以下的压缩率，但钢板边缘产生直线段，使成型后的管坯成为“栗子形”。宝钢UOE的预弯机采用压力机。弯边压力机是在钢板两侧装有具有一定曲率的4000

5、～5000mm长的上下压模。一个压模固定，另一个压模由液压缸驱动使钢板边部弯曲。压力机的压力大小和U型压力机基本相同，每次预弯长度约5m长，分几次预压完成一张钢板的弯边。8两台弯边机彼此相对排列，同时对板子两边进行弯边。每个弯边机的最大压力40MN，弯边步长4，900mm。主体弯边机主要大部件有底座、C形框架、上工具夹紧机构、弯边梁部件、夹紧梁等。其中C形框架是最重要的部件，上中下三个梁总重475吨，制造难度大，探伤要求高，是宝钢UOE项目的重点跟踪部件之一。在制造过程中，C形框架因铸造要求不符合要求，曾几经报废。最后在制造厂和各位专家的努力下，终于才装机成功。2.3U型压

6、力机U型压力机用于把预弯边的钢板成型为U型。一台由三个弯曲压机组合而成的U成型机把钢板成型为U形件。垂直压机是23.5MN的压机，另外两个侧压机也是23.5MN的压机。这一设计原理保证了垂直和水平压机相对于其它压机都是独立工作的，从而优化U形件的成型。这三个压机通过电气/液压进行控制，其行程可在控制台上进行设定。U成型机包括底座、压机框架、主液压缸、侧向台架组件、板子对中装置、支撑梁、压机工作平台等设备。其中压机框架重量为367吨，是制造的重点之一。2.4O型压力机O型压力机不仅将U形管压成O型，还要将O型管筒进一步给予一定的压缩加工，一般为直径的0.4～0.5%。随着焊管

7、直径、壁厚、长度的增大，钢级的提高，O型压力机的压力越来越大。宝钢UOE项目O成型机由SPS公司设计，压机框架由8个钢板框架单元组成，框架单元之间由水平预应力拉杆连接。垂直压力720MN。O成型机的压机梁通过电气/机械控制。8个液压缸中的每个缸的位置的行程都8被监控。U形件和开口缝钢管在O成型机内由侧部夹送辊输送，这些夹送辊可以通过摆进摆出调整到所要求的钢管尺寸位置。主体设备O成型机主要由基础框架、压机框架、活动梁、固定梁、液压缸、移动梁、上下模座组成。其中压机框架总重超过2000吨，活动梁和固定梁单个重量达378