宝钢Φ140mm机组装备条件下Φ60.3×6.45mm油井管的开发毕业设计说明书1

1、装订线安徽工业大学 毕业设计说明书宝钢f140mm机组装备条件下f60.36.45mm油井管的开发摘要石油在航空航天、军事、工业、农业和人们的生产生活中扮演着重要的角色，是促进国民经济和工业现代化的重要物质基础。油井套管的开发设计是为了更好的利用石油资源，具有战略意义。2004年我国油井管总产量超过180万吨，占无缝钢管总产量的17.62%。国内市场占有率超过80%，全年油井管出口344万吨，进口322万吨，出口超过进口，已连续2年成为净出口产品。为满足使用要求，除了对油井管用钢的化学成分、力学性能、冶金质量有严格的要求外，对制成品的外径、内径、壁厚、圆度、直径及螺纹参数、密封性能和结构完整性

2、等也有严格的要求。根据设计说明书的要求，本论文基于宝钢钢管厂f140全浮动芯棒连轧机组装备条件，对一个典型规格f60.36.45mm油井套管产品进行设计。本设计包括机组设备的主要参数，产品的金属平衡，产品生产工艺的介绍，产品的轧制表及调整参数的计算，工具设计及孔型的确定，轧机的生产能力计算，设备的强度及电机的能力校核及产品的经济技术指标。其重点是产品的轧制表的编写及调整参数的计算、孔型及工具设计、设备强度以及电机能力的校核。关键词：全浮动芯棒连轧机组；油井管；轧制工艺 ；轧制表；工具设计 design of f60.36.45mm petroleum casting tube under th

3、e equipment conditions of the f140mm mandrel mill in bao steelabstractoil in the air space 、 military 、 industrial 、 agricultural 、production and peoples daily life play an important role ,and its the important matter to promote the industrial modernization. the casing of development is designed to

4、better use of oil resources and strategically. in our countrys total output of oil wells is more than 180w tons, the total of steel tube to 17.62%. domestic market share than 80% of total exports 344w tons of oil wells, the import and export exceed import 322w tons, for two years to become a net exp

5、orts. to the needs of, except with the help of steel chemical constituents and mechanical properties, metallurgy have strict requirements, manufactured to the outside diameter and bore diameter, a thick and threads argument, sealing and structural integrity and a strict demand.according to the desig

6、n requirements, this paper is a design of petroleum tube based on the equipment conditions of the f140mm mandrel mill in baosteel co. ltd. the product designed is of 60.3mm in o.d. and 6.45mm in wall thickness. the design of the production process includes main parameter of machinery equipment;produ

7、cts balance of metal;product presentations; product rolling schedule; parameters adjusting; tools design;identification passing; mill cpacity; the equipment strength and motor ability checking and econo-technical norms of the product.the emphasis of these products is making rolling schedule;adjustin

8、g the calculation parameters;tools design;equipment strength and motor ability checking.key words：mandrel mill ; oil well tube ; rolling technology ; rolling schedule ; tools design 共 2 页 第 1 页目录引 言11概 述22 f140全浮动机组连轧机主要技术参数42.1八机架连轧机42.2其它设备的主要技术参数42.2.1火焰切割机42.2.2穿孔机(带狄舍尔导盘)52.2.3六机架空心坯减径机62.2.4张力

9、减径机62.2.5管坯加热炉62.2.6冷床82.2.7分段锯83生产工艺流程及工艺制度103.1生产工艺流程图1031.1生产工艺总流程图103.1.2热轧工艺流程图103.1.3油管生产工艺流程图113.1.4连轧工艺流程图133.2生产工艺流程简述133.2.1 热区生产工艺过程133.2.2精整车间生产工艺153.3工艺制度163.3.1温度制度163.3.2 孔型系列及变形制度173.4 技术规程183.4.1 管坯准备183.4.2 管坯加热203.4.3管坯穿孔213.4.4空心坯减径233.4.5钢管连轧233.4.6再加热253.4.7张力减径263.4.8 冷床283.4.

10、9 锯切284轧制表计算294.1轧制表计算的条件（基本参数和极限值）294.1.1 轧件长度294.1.2张减机减径系列294.2孔型系统的确定294.2.1主孔型连轧管外径的确定294.2.2不同系列组合分工304.2.3圆孔与椭孔的选择314.2.4孔型配置314.3轧制表计算314.3.1计算步骤314.4管坯直径354.5管坯质量计算354.5.1标准管坯重量能最大程度发挥机组生产能力354.5.2最小坯料重量364.6金属平衡表计算374.6.1计算热区有效收得率ewa374.6.2计算实际长度374.6.3金属平衡表384.7穿孔顶头直径及顶杆直径384.7.1顶头直径384.7

11、.2的选择394.7.3穿孔调整参数394.7.4辊距bck11394.7.5顶头前伸量394.7.6顶杆位置：394.7.7导盘辊距405孔型与工具设计415.1穿孔工具设计414.1.1穿孔轧辊设计415.2材质及技术要求（辊套）424.2.1导盘设计425.3顶头设计445.3.1顶头形状类型445.3.2各段尺寸455.3.3顶头材质及技术要求455.4孔型设计的基本参数及变形量表示法465.4.1简述465.4.2变形分配465.4.3确定孔型结构参数525.5轧辊转速计算545.5.1轧辊转速的限制条件555.5.2计算步骤555.6张减机孔型的重要参数576轧机生产能力计算596

12、.1典型产品的轧机小时产量596.1.1轧制节奏r的确定596.1.2轧机小时产量计算617设备强度与电机能力校核627.1 轧管机力能参数计算627.1.1已知的基本参数627.1.2轧件对轧辊的作用力p627.1.3金属与轧辊接触面水平投影的计算627.1.4平均单位压力计算637.2轧制力矩计算667.3 轧辊强度校核667.3.1辊身部分仅考虑弯曲强度677.3.2辊径部分按弯扭合成687.3.3轴头部分的强度校核697.4 主电机容量校核697.4.1轧辊传动所需要力矩697.4.2电机空转力矩707.4.3传动系统动力矩707.5.绘制电机负荷图707.5.2电机轴上负荷图707.

13、6电机能力校核717.6.1发热校核717.6.2过载校核718产品主要技术经济指标738.1能源介质消耗指标738.2工具消耗指标74结论75致谢76参考文献77附 录77附a（轧制表源程序）78附 b(外文翻译)92附表c外文原文92共 5 页 第 4 页引 言在钻采石油、天然气时，除需要钻探机械设备外，还需要专用管材，即钻柱、套管、油管等，统称为“油井管”。在钻柱中，还包括钻铤和方钻杆1。 我国内陆原油产量仅占世界总产量的5%左右，而且单口井产量低，井数多，耗管量高。随着我国石油钻采由东部向西部及沿海大陆架的战略转移，油层的深度也由浅入深，井内油气压力和温度亦不断提高。有些油井压力达到或

14、超过100mpa，井底温度超过200；有些油田是硫化氢、二氧化碳、负离子等共存的重腐蚀油气。这样的钻采条件对油井管的要求很苛刻，一旦油井管选择不当，造成脱扣、压溃和漏气，将会使油井报废(南疆、川西等地区的油气井，一口井投资约3000万4000万元，个别的高达1亿元)。因此，对油井管质量要求越来越高，特殊油井管的用量也越来越大。目前国内特殊油井管生产基本上是空白。因此，在我国大力开发高钢级、特殊油井管势在必行2。为满足使用要求，除了对油井管用钢的化学成分、力学性能、冶金质量有严格的要求外，对制成品的外径、内径、壁厚、圆度、直径及螺纹参数、密封性能和结构完整性等也有严格的要求。本设计是在宝钢140

15、连轧机组的装备条件下设计一个石油油管产品，产品的规格是f60.36.45mm。本设计主要内容包括产品生产的基本概况，产品的设计规程，轧制表编制及设备的强度和电机能力校核。1 概述钢管作为工业血管已被广泛的应用于石油、化工、地质、锅炉、机械加工、军工、汽车及建筑等行业。无缝钢管作为技术密集型和资金密集型行业及重要的基础原料工业得到世界各国的广泛重视。钢管的增长速度往往超过了粗钢的增长速度。各国的钢管产量一般均占钢材产量的10%左右。国外钢管生产发展的主要特点是采用新工艺和新设备来提高产量，扩大品种，采用自动控制和无损探伤以改善和保证产品质量。因此，近年来在新建和改建的无缝钢管车间，出现了很多卓有

16、成效的新工艺和高效率的新设备。在无缝钢管生产者中，围绕着使用廉价原料连铸坯，各国进行了大量的研究和创新。目前，用连铸方法生产的管坯在规格和钢种方面都已经空前扩大，连铸坯的用量在迅速增加。 为了适应用连铸管坯生产无缝钢管的要求，各国采用了多种新型的穿孔机，其中包括推轧穿孔机（ppm）、三辊穿孔机、大导盘穿孔机以及双支撑菌式穿孔机等。这样不仅为使用连铸管坯创造了条件，而且在提高穿孔机效率和改善荒管质量方面也有很大的好处。目前世界上不仅连轧管机、挤压机、顶管机和自动轧管机使用连铸管坯，就是一贯以钢锭为原料的周期轧管机也开始使用连铸坯来生产钢管。 为了得到高的单机产量，近十几年来已有十几个国家新建了连

17、轧管机组。除了浮动芯棒连轧管机外，又出现了限动芯棒连轧管机，把连轧管工艺用于中等直径钢管的生产中。限动芯棒连轧管机有比较显著的优点，今后将会得到迅速发展。我国无缝钢管的生产从无到有、从小到大,已经走过了50 多年的历程。2003 年全国无缝钢管产量为700 万t ,出口56 万t ,进口5311 万t ,继续保持世界上无缝钢管第一生产、消费大国和成为无缝钢管净出口国。目前,我国无缝钢管品种结构方面的矛盾已得到基本缓解,产品质量已基本上能满足国内需求,产品无特色的“以冷代热”小口径无缝钢管生产方式及落后的生产机组正在逐步淘汰。已经拥有了世界上无缝钢管生产的各种典型机组。主要机组(产能超过一半)

18、的装备水平、主要生产技术指标和主要品种(如油井管、轴承管和不锈钢管) 的产量居世界前列,我国的无缝钢管正在从生产大国走向强国。我国无缝钢管的生产企业呈现两大特点。其一是以天津钢管有限责任公司(简称“天津无缝”) 、宝钢钢管分公司(简称“宝钢无缝”) 、包钢无缝钢管厂和连轧钢管厂(简称“包钢无缝”) 、攀钢集团成都钢铁有限责任公司(简称“攀成钢”) 、华凌(集团) 衡阳钢管公司(简称“衡阳钢管”) 以及鞍钢新钢铁公司(简称“鞍钢无缝”) 等六大钢管生产企业为首的国有企业,主要以生产专用无缝钢管和中大口径无缝钢管为主,总产量超过了全国总产量的一半以上(2003 年达到了362万t) ,生产水平和集

19、中度都比较高,它们是我国无缝钢管生产的主力军。其二是近几年来民营无缝钢管生产企业异军突起,发展速度十分惊人,这些企业主要集中在江苏、浙江一带,大都以生产小口径无缝钢管和轴承钢、不锈钢无缝钢管为主,各生产厂的规模均不大,一般都在10 万t 以下,装备水平正在不断提高,机制十分灵活,生产成本较低,是我国无缝钢管生产的新生力量。这两支队伍相辅相成、并肩作战,推动了我国无缝钢管生产的快速发展。2004年我国油井管总产量超过180万吨，占无缝钢管总产量的17.62%。国内市场占有率超过80%，全年油井管出口344万吨，进口322万吨，出口超过进口，已连续2年成为净出口产品。品种上国内不少企业勇于创新，不

20、仅生产出了按api标准要求的k、n、c、p钢级套管，还根据用户需求开发出了具有自主知识产权的系列套管，如天津钢管公司开发出了tp系列的抗挤毁套管、抗腐蚀套管、抗高温热采井用套管、超深井用套管以及特殊扣气密性套管，其中tpl30tt高抗挤毁套管其抗挤毁强度达到167mpa以上；tpll0tss高抗挤毁抗腐蚀套管在氯化钠5%、醋酸05%的氧化性腐蚀溶液中，720小时不断裂；tp140v套管下井深度达到6936米(近期这一纪录还将被打破)；nc一3cr抗二氧化碳腐蚀套管已经批量发往塔里木油田下井使用。另外宝钢、成都无缝也都开发出了自己的系列产品。虽然中国无缝钢管行业在油井管方面取得了举世瞩目的成绩，

21、但在一些高端产品开发方面尚没有过关，如13cr、超级13cr钢的夹杂物及s、p含量的控制(s10ppm，p15ppm)，热处理的性能控制以及丝扣加工中的质量控制等还存在一系列问题，柔性油管、膨胀套管的开发尚属空白6。进入21世纪，我国已建设了多条高水平、国际一流装备的石油专用钢管生产线。但从国际和国内两个市场来看，无缝钢管（包括石油专用管）的现有生产能力均已大于需求。所以，今后的重点应放在充分发挥现有机组的能力，开发出高强度等级、高抗击毁、高抗腐蚀的石油管、高压锅炉管和气瓶管等产品。2 f140全浮动机组连轧机主要技术参数2.1八机架连轧机连轧管机是高效生产无缝钢管的轧机，是将穿孔后的毛管套在

22、长芯棒上，通过59个互成90的连续布置的二辊式机架对钢管进行轧制，从而实现高度的机械化和自动化。与其他无缝钢管轧机相比，其产量高、质量好、劳动生产率高。本设计中宝钢钢管厂设备为全浮动芯棒式八机架连轧机。其主要的技术参数如下：机架数 8架(二辊)机架间距 1000mm容许轧制力 300t每100t负荷机架弹跳值 最大0.2m传动功率与转速机架1-2 每台n=2200kw n=150rpm机架3-6 每台n=2600kw n=230rpm机架7-8 每台n=1300kw n=230rpm最大钢管出口速度 7.87m/s轧辊直径 470-600mm2.2其它设备的主要技术参数2.2.1火焰切割机常用

23、的管坯切断方法有四种，即锯断、剪断、折断和火焰切割。经火焰切割的管坯具有平齐的端面，设备费用低，适合于高产轧机和大直径管坯，且适合于大部分钢号的管坯切断参数如下2(套)4(烧嘴)切割距离 约200mm切割管坯直径 最大180mm总切割时间 约70sec快速返回时速度(烧嘴) 约50mm/sec运输时间 30sec第一段切割总节奏时间 100sec2.2.2穿孔机(带狄舍尔导盘)传动方式：每一轧辊直接通过万象接轴及减速机传动的（双传动装置）传动马达二只。额定功率：每辊2600kw最大功率：每辊6500kw基本转速：30rpm接电率：60%可调范围：50 -230rpm电轴范围230-440rpm

24、 磁场调节范围持续转矩：30t-m冲击转矩：80t-m轧辊倾角：5-15 无级调整工作辊直径： f1000-1150mm轧辊辊面宽度：670mm减速比：i=1:1.9166传动转速：30-120-208rpm额定传动转速：120rpm狄舍尔导盘直径： f1847-1697mm导盘转距：1360kg-m马达转速：0-55rpm导盘转速：最大25rpm2.2.3六机架空心坯减径机机架数：6架（三辊式）机架间距：460mm最大第一孔直径：196mm最小出口管直径：141.5mm理想轧辊直径：500mm最大轧制力：3500kg最大轧制力矩：6000kg-m传动功率： n=1600kw n=750rpm

25、进料速度： 约1.5m/s2.2.4张力减径机机架数：28架机架间距：310mm理想轧辊直径：330mm最大荒管直径 ：162mm成品管直径 ：21.3-153.7mm进料速度：1-3.0m/sec出料速度：最大16m/sec传动功率： n=350kwn=800-2000rpm2.2.5管坯加热炉2.2.5.1加热炉炉型设计中为环形炉加热管坯，优点：(1)可根据需要改变坯料在炉内的分布，从而改变加热制度，生产上有较大的灵活性；(2)坯料在整个加热过程中随炉底转动，不需要拨钢和翻钢操作，与炉底无摩擦和振动，管坯氧化烧损少；除装出料门以外，无其它开口，冷空气不易进入炉内，燃耗低；(3)坯料间隔较均

26、匀，三面受热，加热时间较短，温度较均匀，并且无水冷“黑印”，加热质量好；(4)炉子易排空，可避免管坯在炉内长期停留；(5)机械化、自动化程度高。2.2.5.2加热炉技术参数管坯规格：直径178mm 长 8604500mm 长 管坯基准值：f178mm4.5m（长） 878公斤/每根入炉温度： 20出炉温度：1280温差：10炉子尺寸炉底中径：35000mm炉底宽 ：45mm炉膛净宽：5000mm炉子产量 ：160t/h2.2.5.3再加热炉再加热炉常见的炉型有：斜底式、步进式和直通式感应炉三种，各有其特点，设计采用步进梁式炉，其优点是：机械化程度高（与斜底炉相比）；炉内气氛易控制，烧损少；管坯

27、不产生有害的化学成份变化。再加热炉技术参数 荒管规格 mm mm mm进料温度：430845出炉温度：98010炉子尺寸：mm在炉支数：46支步进梁升程：最大 300mm2.2.6冷床采用步进齿条式。冷床主要技术参数：冷床宽度：约165m冷床长度：约20m冷床输送速度：05节拍/分固定活动梁间距：约750mm槽数：108个剧齿间距：180mm移动杠杆间距：约3300mm最大管重：79kg/m2.2.7分段锯锯片直径(新) ：f1800mm钢管锯切长度：828m 切头：0.13.5m锯前分布宽度 ：850mm驱动功率：n=350kw n=1500rpm锯片圆周速度：最大约 130 m/sec锯片

28、送给速度：0200mm/sec最大返回速度：约 400mm/sec定尺指标精度：2.5mm切割后钢管长度误差 ：约100mm/sec推进装置移动速度：约100mm/sec定尺及挡板移动速度：0.5m/sec第83页 共93页3生产工艺流程及工艺制度 3.1生产工艺流程图3.1.1生产工艺总流程图生产工艺总流程图如图3-1所示：图3.1 生产工艺总流程图3.1.2热轧工艺流程图热轧工艺流程图如图3-2所示：图3-2 热轧工艺流程图3.1.3油管生产工艺流程图油管生产工艺流程图如图3-3所示车 丝 漏 磁 探 伤 吹 灰 矫 直 硬 度 检 验 正火 + 回火 加厚管加厚 锯 断 中 间 仓 库

29、正火+回火 保护环 入 成 品 库 打 捆 外部涂防腐层 拧 保 护 环 测长、称重 打印、压印 水 压 试 验 拧 管 接 头 螺 纹 检 查 图3-3 油管生产工艺流程图3.1.4连轧工艺流程图连轧工艺流程图如图3-4所示：图3-4 连轧工艺流程图3.2生产工艺流程简述3.2.1 热区生产工艺过程管坯可由初轧厂提供（初轧坯）或炼钢厂提供（连铸坯），外径为f178 mm，长度为410m。用60t平板车（或其他工具）从管坯生产厂至管坯堆放场，按钢号、炉号、规格分别堆放在坯料架上。根据合同订货和生产计划，管坯由16t磁盘吊吊至火焰切割机组上料台架，逐根测长、称重，数据输入计算机已控制自动火焰切割

30、机的自动装置。定尺挡板的行程由马达按切割数据自动调节，按米重控制长度，然后将倍尺坯料切成0.844.5m定尺管坯长度。管坯入炉前需要再次在辊道磅称上称重，将数据输入热区管理计算机作为批量跟踪的初始信息，后将管坯送入提升装置运至+5.3m平台上，经装料机把管坯逐根送入环行炉内加热。按不同的钢种钢级，将管坯加热至11501280。根据生产节奏时间，由出料机将管坯逐根取出并扔至管坯斜料台上，震落表面氧化铁皮。管坯沿斜台和辊道运至管坯热定心前定位，继而完成自动定心。定心后的管坯经斜轧穿孔的前台，送入喂料槽，由链条和液压马达驱动的喂料器推入穿孔。穿孔后毛管直径f184mm，长3.511m，壁厚10.75

31、46.50mm。穿孔过程结束后，由“顶杆装入和拔出装置”将顶杆与毛管从辊道上拔出，输出辊道送料装置将顶杆及毛管往连轧机方向移出约1.7m，被挡板挡住，此位置上，顶杆在挡板后被一个液压装置夹住。这时毛管由辊道向连轧机方向输出，一个用液压缸操纵的抛出装置将带顶头的顶杆从辊道上拔出，顶杆从辊道上拔出，顶杆经斜坡滚入冷却装置进行循环冷却。从穿孔机输出的毛管通过16mpa的高压水除磷装置清除一层再生氧化铁皮，直接进入6机架空心坯减径机。只需定径的毛管，经过2或3个机架轧出f179mm的空心坯；要进行减径的管，经过6机架轧出f141.5mm空心坯，壁厚10.7550mm，长度为4.29m14.08m。空心

32、坯轧出后，由压缩空气将内壁氧化铁皮吹净，然后进入连轧机前台导位装置进行芯棒定位。轧制时芯棒头部先于空心坯头部规定长度一起喂入工作机架。当芯棒尾部离开连轧机最后一机架时，连轧机后台辊道由光电盘控制制动。停下来后斯惠顿杠杆把它从料辊道上拔出，回转后放到调节辊道上定位，第二个斯惠顿杠杆重复此动作，放到芯棒脱棒机上脱棒，芯棒进入根一组的循环装置，脱棒后荒管放入锯切位置，已锯切荒管同步放到螺旋运输机上。壁厚大于7mm时不需要切头，轧出荒管长度为833m，直径为f152.5，壁厚为3.2525mm。螺旋运输机在二个周期内把荒管送入螺旋运输装置的存放，设置三路送料辊道，再把存放槽内的荒管送入第一路轨道同时，

33、三路辊道上的荒管继续前移一个槽距，第三路上的荒管便进入步进式加热炉中第一齿槽上，其目的是使荒管进料速度保持底速度，约1.7m/s，以避免炉膛的内壁的故障和损坏。若对荒管取样，则需通过三路辊道中第一路辊道型升降装置下降，三路辊道向取样锯方向反转，进行锯切。采用混合煤气加热的部进式再加热炉生产能力160t/h，有把不同进料温度（430 850）的荒管加热到约 980 的温度，而长度方向温度允许为 10 。出再加热炉后通过一台高压水除磷装置进入28架三辊式外传动张减机，减径管的直径（179mm），壁厚10.7533.5 mm，长度4.511.9m。张减管经输送辊道送至部进式冷床。张减机最后一个机架轧

34、辊中心线与冷床端部距离为，所以当张减机最大轧出深度时，光管部分一离开张减机就要制动。宽长的部进式冷床通过离合器分为二段传动，冷床使光管旋转前进，起矫直作用，从冷床下来的光管，由平行布置的二组送辊道成排送往各自冷锯机组进行定位，成排锯掉增厚端，按各种倍尺锯切，最后锯去尾部增厚端，锯切后倍尺光管经由输送辊道卸到中间库台料筐上，自动过磅称重，待标签挂上后。由吊车将管捆吊到中间仓库并有序地放在料架台上。3.2.2精整车间生产工艺3.2.2.1油井管生产加工车间生产工艺油井管均不经流水精整线，而是用双梁吊车自中间仓库直接将长度为油井管管料吊到人工预检测台架，经检验后先将管料的不平端锯掉，然后将28m长的

35、倍尺管料切成7.7m14m长的定尺管坯。3.2.2.2油管、套管的加工工艺油井管均不经过流水精整线，而是用12.5t双梁吊车自中间库直接将长度为28m的油井管管料吊至加厚机组进行加厚。加厚前，管子的加厚端采用感应线圈加热，加热温度约为1250，然后在液压加厚机上进行管端加厚。每加热一次可加厚12次。经加厚的管子吊至修磨和管端磁粉检验装置台架。修磨装置用于去除加厚耳子并精磨加厚的管端。在一个滑座上装有两个磨头，可使钢管同时从二侧得到修磨。通过液压缸可将带有磨头的滑块沿钢管轴线移动约600mm。当进行表面修磨时，钢管在旋转装置的带动下绕自身轴线旋转。磨屑由吸尘装置清除。该抽吸装置的排气管道设在厂房

36、的柱子中间，穿过屋顶排出磨屑。磁化装置和淋磁粉装置通过气动装置可伸入管子内部和套进管子约为3mm，接着金属磁化头向外开张以使之贴在管子的内壁上，上下两面靠近管子，并接通磁化装置和淋磁粉装置，电流通过铜磁化头流过管壁，通过外接触头。这种辅助磁化环路使管子圆周磁化，由此显示出管端外表面上沿管子纵向的裂纹。不合格的管子尚需切除，重新加厚。钢级的管子经修磨、检验合格后，管子直接调运至漏磁、磁粉探伤装置中间库堆放，其余钢级的油、套管均吊至调质机组中间堆放库进行调质处理。除正火和回火处理的管子外，其余均采用油淬火+回火处理。对调质后的钢管，管端不加厚者，经三辊热定径机后进入双链式冷床进行冷却；经加厚的管子

37、则通过冷床。冷却后的管子先进行硬度检验，然后通过5/2七辊式矫直机矫直。在加厚端通过矫直机前，五个上矫直辊能分别自动提升和压下，使矫直机始终能保持正常工作。对加厚管端不直的管子或特别厚的管子尚需在1600kn压力矫直机上矫直。各种纲级的油、套管均需要进行无损漏磁探伤，检验钢级的横行和纵向裂缝。除了特别厚的钢级外，油套管均需采用旋转式漏磁化探伤检验，而探头检验不到的管端部分分别采用磁粉探伤检验。有缺陷的钢管或管端尚需要进行修磨、改尺或报废。经检验合格的钢管调运至油套管车丝机组进行车丝、螺纹检测，并在一端拧上管接头，然后在水压机上进行密封性实验，接着进行光谱分析。通棒实验检查可能出现的内径偏差。随

38、后，每根钢管都要进行测长、称重、压印、打印（涂标色）、在两端拧上保护环、静电涂层、打捆入库。3.3工艺制度3.3.1温度制度轧件在各工序的温度见表3-17。表3-1 各工序温度参数表入 环 形 炉 温 度室 温 20出 环 形 炉 温 度11501280穿孔温度钢 种26crmo毛 管 温 度11901220空 减 后 温 度11001150连 轧 温 度1050入再加热炉温度430850出再加热炉温度98010张 减 后 温 度850下 冷 床 温 度1003003.3.2 孔型系列及变形制度各孔型系统变形制度见表3-2。表3-2 各孔型系统变形参数表名 称参数名称孔 型管坯直径/mmf17

39、82.0长度/m4100.003入 炉管 坯直径/mmf178长度/m4.0空心坯直径/mm184长度/m11.0壁厚/mm16.75延伸系数2.75空减坯直径/mm179长度m11.3壁厚/mm16.75延伸系数1.03连轧荒管直径/mm152.5长度/m30.26壁厚/mm7延伸系数2.7张减坯直径/mm60.3长度/m34.68壁厚/mm6.45延伸系数1.143.4 技术规程3.4.1 管坯准备3.4.1.1管坯尺寸1） 直径：f178mm，直径公差范围2.0mm；2） 长度：410m;3） 重量公差范围：3kg；4） 弯曲度：10mm/m，全长弯曲度不大于1.5倍管坯直径，椭圆度在直

40、径公差范围内；5） 端面平直度：端面应与管坯轴线垂直，偏差值5mm。3.4.1.2管坯表面质量1）管坯表面不允许有缩孔、裂纹、夹杂物及其它缺陷，但深度不大于0.4mm的表面裂纹允许存在，大于0.4mm的裂纹应予修磨。2）管坯表面不允许有金属或其它夹杂物的污损，如果其沉积在管坯表面可以修磨掉，这种沉积物可允许在二分之一直径范围内存在。3.4.1.3对管坯质量一贯制冶炼要求1）从高炉连钢铁水首先进行脱硫；2）按api标准或din标准规定严格控制化学成分；3）对钢水进行吹氩处理；4）对含mn0.9%、cr0.3%、ni0.3%易产生白点钢水，需采用脱氢处理，使h含量小于2ppm。5）对初轧机要求：火

41、焰处理，深度为1.54mm。3.4.1.4火焰切割机管坯测长称重后，按规定公差和所测的管坯的实际米重，将投料管坯转换成际切割长度，通过两条切割线进行切割。切割机组为2*4火焰切割机组。1)技术参数切割直径：max f180mm烧嘴快速返回速度： 51m/s切割厚度： 200mm烧嘴开 30s总切割时间： 初始切割 15s 切割时间 25s切割棒长度： 410m管坯长度： 0.844.5m预压力：氧气1.52.0mpa，不低于99.5焦炉煤气0.20.25 mpa，q低=44004600kcal/nm2压缩空气0.50.7 mpa 使用sdk-if喷嘴压力调节加热氧 025mpa切割氧 0.71

42、mpa天然气 0.060.07mpa2)生产数据总切割时间 70s运输时间 30s切割同步时间 100s喷嘴配置 8个3.4.2 管坯加热 3.4.2.1加热条件加热均匀、加热过程不能有严重的氧化或脱碳、避免热裂纹、过热、过烧，烧损11.5% 。3.4.2.2设备技术参数1）管坯尺寸： f1788404500mm，坯重max 878 kg2）钢种：碳素钢，低合金钢、合金钢3）入炉温度：204）出炉温度：11501280 5）管坯出炉截面温度：106）生产能力：160t/h7）炉子尺寸：中径35m，底宽4.5m，炉膛宽5m，炉膛高23m8）加热速度：6min/cm3.4.2.3加热时间 （3-1

43、）式中：管坯半径； 系数。中低碳钢和低合金钢=912min/cm；高碳钢=1218min/cm。3.4.2.4加热制度max 50/h t（）128020 图3-5 加热升温曲线所示按主孔型不同，环形加热炉各区温度分布见表3-3。表3-3 环形炉各区温度分布区 号一区二区三区四区五区六区出炉度152.5124012401295129512951270126026crmo的加热制度见表3-4所列。表3-4 生产现场环形加热制度（供参考）区 号一二三四五六穿孔温度毛管温度26crmo10001220130013001280128012201260120012403.4.3管坯穿孔3.4.3.1管坯

44、定心要求 管坯出炉后进行穿孔前定心，以改善管坯咬入条件并防止穿偏，改善毛管壁厚不均。定心装置可选用液压定心机、风镐式定心机和炮弹式定心机等。3.4.3.2液压定心机技术参数定心力：450kn 夹紧力：1150kn最大定心深度：55mm 最大定心孔直径：63mm3.4.3.3管坯定心要求穿孔机顶头 f78150mm，以直径差4mm为一级，共19种规格。管坯定心孔尺寸见表3-5。表3-5 液压定心孔尺寸管坯直径顶 头定 心 孔f178/mm/mm孔径/mm孔深/mm788620453090118254935122150305340定心孔直径与孔深间的关系：定心头圆弧段：定心孔斜线段：3.4.3.4

45、穿孔速度制度穿孔机轧辊和导盘转速配合关系见表3-6、表3-7。表3-6 穿孔机速度制度轧棍转速303543526170788796104114122130导盘转速13131616181821242426262626表3-7 不同状态下的轧辊、导盘速比正常轧制状态去除导盘粘钢轧辊转速951254060导盘转速18261826速比（）1.52.43.05.8（）最佳值2.0 _管坯穿孔时低速咬入（0.97m/s），高速轧制（1.26m/s）穿孔后空心坯直径184mm，长度为3.511.4m。3.4.3.5穿孔毛管技术条件1）保持均匀时间轧制，避免前台管坯和后台毛管过多而造成不必要的降温。应贯彻抢温

46、轧制。在前台停留时间过长造成表面温度低于正常50的管坯不准穿孔。毛管穿出温度见表3-4。2）毛管前端壁厚应均匀，不允许有明显的穿偏、撕裂、螺旋划伤、卡辊结疤轧痕、外折和发纹等缺陷。3）毛管外表面氧化铁皮由高压水清除。定径后毛管直径公差mm。3.4.4空心坯减径（1）空心坯减径机共6架，在不同外径的空减坯使用的机架配置见表3-8所列。表3-8 空减机机架配置连轧机孔型空减机孔型机 架 布 置123456152.5179导向（2）轧制空减坯时的减径量轧制空减坯时，总对数减径量为0.03。同样地，最后一架减径量1%。3.4.5钢管连轧3.4.5.1连轧工艺 钢管连轧工艺见图3-4所示。3.4.5.2

47、咬入和轧制1）咬入时，空减坯温度不低于11002）荒管外径、壁厚规格见表3-23）孔型配置、芯棒规格按轧制表4）按已确定的孔型及荒管壁厚选定或计算各轧辊转速3.4.5.3转速摆动轧制时的转速摆动是控制机架见张、推力的主要手段，摆动曲线如图3-6。15%15%机架号 1 2 3 4 5 6 7 8-15%图3-6 连轧机转速摆动第一机架最大摆动值为设定转速的15%第二机架至第五机架的摆动值可由下式计算： （3-2）当第一架摆动到最大值时，其它各架摆动值见表3-9。表3-9 连轧机各架最大转速摆动值机架号123456摆动值/%1510.56.65.22.50.0转速摆动在正确的范围内时，荒管有合适

48、的周长，表面有四条均匀的黑线。张力过大将产生包棒；过小则可能产生轧折。应根据轧出荒管质量及脱棒情况进行调整。3.4.5.4芯棒直径补偿作用：调整荒管长度，保证荒管壁厚；补偿芯棒直径规格数不足。芯棒的直径补偿应与转速摆动值配合运用。3.4.5.5荒管的长度控制原则荒管长度控制应遵循如下原则：与张减机相配合，轧出的成品管外径、壁厚控制在公差范围内；连轧机上轧制顺利脱棒顺利。3.4.5.6竹节控制连轧管两端出现外径、壁厚和面积增大的现象称为竹节。其主要原因在于咬入和抛出阶段（非轧制稳定阶段），芯棒阶越而造成的。竹节问题是全浮连轧机组的固有问题，可采用在非稳定轧制阶段改变一些机架的轧辊转速来减轻。此外

49、，还可通过孔型设计、改善润滑条件的多种方法来改善或消除竹节现象。3.4.6再加热（1）入炉温度：430850， 出炉温度：9801050出料截面温度：10出料最快速度：270根/小时（与轧制周期13.3秒配合）加热时间：10分钟， 炉子能力：160吨/小时（2）加热制度再加热炉内管坯升温速度见图3-7。炉温 1050管坯升温炉长方向lt 图3-7 再加热升温曲线说明： 炉子沿长度方向分布为恒温曲线； 在炉宽方向上，根据进料具体长度调整尾端的供热量； 出炉温度： 不同钢种加热时的炉温及出炉温度见表3-10。表3-10 部分钢种再加热炉温及出炉温度钢种炉子温度出炉温度st359701070940970st45960980900960ck45、st52、st5590098091096026crmo9509809309603.4.7张力减径3.4.7.1要求 荒管从管坯炉出来后，先经高压水除磷再进入张减。除磷水压力为16mpa,不得低于14 mpa。钢温不得低于900。srm的特点：过程机控制头尾增厚。3.4.7.2终轧温度表3-11 终轧温度表钢管品种钢种终轧温度一般管st3588