上海钢管行业协会简介
发布时间：2015-08-17 来源：
上海钢管行业协会(Shanghai Steel Tube Trade Association)。英文缩写（SSTTA），成立于2000年4月，62余家会员企业遍布苏浙沪江
上海钢管行业协会(Shanghai Steel Tube Trade Association)。英文缩写（SSTTA），成立于2000年4月，62余家会员企业遍布苏浙沪江两省一市，是上海市第一家由企业发起，自下而上组建的全市性行业组织。会员企业产品覆盖无缝管（热轧管、冷拔管、冷轧管）、焊接管（直缝焊管、螺旋焊管）、复合管等，产品材质包括黑色、不锈钢两大类。钢管产品广泛应用于：核电、石油、化工、工程建筑、油气输送、航空航天、医药民用等领域。会员企业中还有来自钢管行业上下游的钢管装备制造商、物流服务提供商、资讯产业服务商和钢管产品贸易商，会员企业年销售收入超过200亿元人民币。
近年来，由于上海钢管行业协会不懈地致力于维护产业安全、努力为钢管企业提供公平贸易的机会、拓展国内外市场，协会先后被中华人民共和国商务部命名为公平贸易基层工作点和被上海市商务委授予上海市进出口公平贸易行业工作站的光荣称号。
协会日常办事机构为秘书处，下设信息部、咨询服务部、不锈钢管专业委员会和专家技术委员。协会以服务为宗旨，充分发挥市场中介作用，维护行业共同利益，沟通会员企业与政府、社会的联系，反映企业的共同愿望及要求，并广泛开展国际间的技术交流、商贸、展览活动，在行业管理中发挥积极作用，为增强企业市场竞争力，促进地区钢管行业的发展提供各类服务。
上海钢管行业协会为适应“长三角”经济圈战略实施，将适时组建成区域性行业组织。
一.使焊管模具焊缝消失的无缝焊接工艺
无缝焊接技术在焊接模具的焊接中表现出了卓越的性能，提高了零件的精度、光洁度和外观的可观性，缩短了模具的制造周期。克服了在焊接过程中出现有缝而影响模具美观的缺点。
目前随着全球市场对高品质零件需求的日益增大，人们对可以提高零件精度的无缝焊接技术越来越青睐。近日，日本牧野公司(Makino)的联盟伙伴研发成功了一项新型无缝焊接技术，它可以有效地消除模具之间的焊缝、交接线和分型线。该工艺的关键在于采用了先进的技术和立式加工中心，可以用全新的方式来生产模具，同时在注塑成形过程中，采用了高效加热和制冷循环技术。这项新技术尚未申请专利，牧野公司为其开发了相关的加工应用程序。
采用无缝焊接技术，不仅可以帮助消除模具焊缝，还相应地提高了零件的精度、光洁度和外观可观性。同时，无缝焊接技术在注塑成形过程中实施了高效控制，缩短了模具的加工周期。由于该项工艺生产的产品具有出色的表面光洁度，因此不需要采用二次喷镀和退火，也就避免了因二次收缩而造成的尺寸变化。
在以往的模具生产工艺中，冷却管线布置在模具表面附近，产品的表面光洁度总是不太均匀。而在一些比较新的工艺中，通过将模芯和模腔冷却管线的水流设置在树脂注射区域附近，可以使生产的产品质量得到较好的保证。
新的无缝焊接技术采用了现代加工机床和一些新的工艺技术。按照新技术的工艺要求，加工类似网状的模芯和模腔时，为了避免其移动和二次装夹，使用机床的第四轴铣削加工，这样可以提高公差尺寸精度。板上的翅片以及水室冷却管线也得到更广泛的应用，进一步提高了产品质量和无缝焊接的光洁度。
新型无缝焊接技术的出现使模具通道设计的多种变化和采用多面体立式加工中心铣削加工成为可能。在实际模压成形过程中，模具通道设计的变化可以帮助控制模具加热和冷却的最佳温度变化。
通过对重要的中径渗透室进行铣削加工，可以使温度波动保持在60℃之内。这些渗透室在模腔后面被铣削加工，形状与模腔一致，可以作为高压蒸汽和冷却水的通道，能起到模腔表面的导热作用，使温度分布更加均匀，从而保持温度的变化，控制温度的波动速度。
应用无缝焊接技术不会使工件发生翘曲和变形，对模腔与模芯侧面模具的匹配也不会造成任何问题。另外，由于工件可以倾斜，避免了只使用球铣刀进行端面加工，延长了铣刀的使用寿命。
二.JCOE钢管生产成型工艺
JCOE制造技术是上世纪90年代发展起来的一种焊管成型工艺，该工艺的主要成型过程是先将钢板铣边（或刨边）后经纵边预弯，再按J型→C型→O型的顺序成型，每一步冲压均以三点弯曲为基本原理。由于是多道次渐进压制成型，所以必须解决如下一些问题：如何确定模具形状、上模冲程和下模间距，以及需要多少道次才能保证冲压出最合适的弯曲半径和最佳的开口毛圆管坯。而这些问题又与钢板材质、不同钢板生产厂的具体力学特性、钢管规格（直径和壁厚）有关，因而非常复杂。目前主要靠“试错法”，即每当更换新规格或新钢种，就取一定数量的小样进行试压，摸索出合适的冲压量。试错法比较可靠，但是效率比较低。由于工艺参数较多，仅通过试错法就相当麻烦。为了获得一套成熟的工艺，甚至需要几个月的试错过程。而且试错过程中往往采用固定的下模形状及间距，仅探索冲头冲程，这样所获得的结果可能不是最优的，没有充分发挥机组的能力。因此非常有必要系统研究其成型的影响因素，建立一定的理论甚至公式，配合试错经验制订成型工艺，从而不需要或少需要试验，减少试制费用和时间，提高生产效率。
三.影响钢管质量的主要因素和质量控制
影响钢管质量的因素有两大类：钢质和轧制过程诸因素。
这里仅就轧制过程的诸因素进行讨论。其中主要的影响因素有：温度、工艺调整、工具质量、工艺冷却与润滑、轧件表面杂物的清除与控制等。
（1） 温度
温度是影响钢管质量的最主要因素。首先，管坯加热温度的均匀性直接影响穿孔毛管的壁厚均匀和内表面质量，继而影响产品的壁厚质量。其次，轧制时钢管的温度高低和均匀性（尤其是终轧温度）与以热轧状态交货的产品机械性能、外径等尺寸精度和表面质量相关，特别是当钢坯或管坯过热甚至过烧时，会造成废品。因此，在热轧无缝管的生产过程中，严格按工艺要求加热和控制变形温度是必须首先要做好的工作。
（2） 工艺调整
工艺调整和工作质量的好坏主要影响钢管的几何和外观质量。
如穿孔机和轧管机的调整影响产品的壁厚精度，定径机的调整关系到产品外径精度和直度。并且，工艺调整还影响轧制过程能否正常进行。
（3） 工具质量
工具质量的好与差、稳定与否，直接关系到能否实现对产品的尺寸精度和表面质量及工具消耗的有效控制；芯棒表面处理（镀铬）的质量状况，一是影响钢管内表面，二是影响芯棒消耗和生产成本。
（4） 工艺冷却与润滑
穿孔顶头、轧辊的冷却质量既影响其寿命，又对成品内外表面质量控制产生影响。芯棒的冷却与润滑质量，首先影响钢管的内表面质量、壁厚精度和芯棒消耗；同时也将对轧制时的负荷产生影响。
（5） 轧件表面杂物的清除与控制
这是指在轧制变形之前对毛管、荒管内外表面氧化铁皮的及时、有效清除和对再次氧化的控制。对毛管内孔的吹氮和喷硼砂处理，轧管和定（减）径入口处的高压水除鳞可以有效地改善和提高内、外表面质量。
总之，影响钢管质量的因素是多方面的，而且往往是各种因素的综合作用。因此，必须对上述主要影响因素进行有效控制。只有这样才能控制钢管的质量并生产出尺寸精度高、性能好和质量优的热轧无缝钢管。
四.焊接钢管不同形式的分类介绍
焊接钢管是指用钢带或钢板弯曲变形为圆形、方形等形状后再焊接成的、表面有接缝的钢管。 焊接钢管采用的坯料是钢板或带钢。
按焊接方法不同可分为电弧焊管、高频或低频电阻焊管、气焊管、炉焊管、邦迪管等。
电焊钢管：用于石油钻采和机械制造业等。
炉焊管：可用作水煤气管等，大口径直缝焊管用于高压油气输送等；螺旋焊管用于油气输送、管桩、桥墩等。
按焊缝形状可分为直缝焊管和螺旋焊管。
直缝焊管：生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。
螺旋焊管：强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加30~100%，而且生产速度较低。因此，较小口径的焊管大都采用直缝焊，大口径焊管则大多采用螺旋焊。
螺旋缝焊接钢管分为自动埋弧焊接钢管和高频焊接钢管两种。
a.螺旋缝自动埋弧焊接钢管按输送介质的压力高低分为甲类管和乙类管两类。甲类管一般用普通碳素钢Q235、Q235F及普通低合金结构钢16Mn焊制，乙类管采用Q235、Q235F、Q195等钢材焊制，用作低压力的流体输送管材。
b.螺旋缝高频焊接钢管 螺旋缝高频焊接钢管，尚没统一的产品标准，一般采用普通碳素钢Q235、Q235F等钢材制造。
按用途又分为一般焊管、镀锌焊管、吹氧焊管、电线套管、公制焊管、托辊管、深井泵管、汽车用管、变压器管、电焊薄壁管、电焊异型管和螺旋焊管。
一般焊管：一般焊管用来输送低压流体。用Q195A、Q215A、Q235A钢制造。也可采用易于焊接的其它软钢制造。钢管要进行水压、弯曲、压扁等实验，对表面质量有一定要求，通常交货长度为4-10m，常要求定尺（或倍尺）交货。焊管的规格用公称口径表示（毫米或英寸）公称口径与实际不同，焊管按规定壁厚有普通钢管和加厚钢管两种，钢管按管端形式又分带螺纹和不带螺纹两种。
镀锌钢管：为提高钢管的耐腐蚀性能，对一般钢管（黑管）进行镀锌。镀锌钢管分热镀锌和电钢锌两种，热镀锌镀锌层厚，电镀锌成本低。
吹氧焊管：用作炼钢吹氧用管，一般用小口径的焊接钢管，规格由3/8寸-2寸八种。用08、10、15、20或Q195-Q235钢带制成。为防蚀，有的进行渗铝处理。
电线套管：也是普通碳素钢电焊钢管，用在混凝土及各种结构配电工程，常用的公称直径从13-76mm。电线套套管壁较薄，大多进行涂层或镀锌后使用，要求进行冷弯试验。
公制焊管：规格用无缝管形式，用外径*壁厚毫米表示的焊接钢管，用普通碳素钢、优质碳素钢或普能低合金钢的热带、冷带焊接，或用热带焊接后再经冷拨方法制成。公制焊管分普能和薄壁、普通用作结构件，如传动轴，或输送流体，薄壁用来生产家具、灯具等，要保证钢管强度和弯曲试验。
托辊管：用于带式输送机托辊电焊钢管，一般用Q215、Q235A、B钢及20钢制造，直径63.5-219.0mm。对管弯曲度、端面要与中心线垂直、椭圆度有一定要求，一般进行水压和压扁试验。
变压器管：用于制造变压器散热管和其它热交换器，采用普通碳素钢制造，要求进行压扁、扩口、弯曲、液压试验。钢管以定尺或倍尺交货，对钢管弯曲度有一定要求。
异型管：由普通碳结结构钢及16Mn等钢带焊制的方形管、矩形管、帽形管、空胶钢门窗用钢管，主要用作农机构件、钢窗门等。
电焊薄壁管：主要用来制作家具、玩具、灯具等。当前不锈钢带制作的薄壁管应用很广，高级家具、装饰、栏栅等。
螺旋焊管：是将低碳碳素结构钢或低合金结构钢钢带按一定的螺旋线的角度（叫成型角）卷成管坯，然后将管缝焊接起来制成，它可以用较窄的带钢生产大直径的钢管。螺旋焊管主要用于石油、天然气的输送管线，其规格用外径*壁厚表示。螺旋焊管有单面焊的和双面焊的，焊管应保证水压试验、焊缝的抗拉强度和冷弯性能要符合规定。
按端部形状分类又分为圆形焊管和异型（方、扁等）焊管。
五.精密光亮钢管制造流程
精密钢管是一种通过冷拔或热轧处理后的一种高精密的钢管材料。由于精密钢管内外壁无氧化层、承受高压无泄漏、高精度、高光洁度、冷弯不变形、扩口、压扁无裂缝等有点，所以主要用来生产气动或液压元件的产品，如气缸或油缸，可以是无缝管，也有焊接管。精密钢管的化学成分有碳C、硅Si、锰Mn、硫S、磷P、铬Cr。
精密钢管和无缝钢管的区别
1、无缝钢管主要特点是无焊接缝，可承受较大的压力。产品可以是很粗糙的铸态或冷拨件。
2、精密钢管是近几年出现的产品，主要是内孔、外壁尺寸有严格的公差及粗糙度。
冷拔精密钢管的特点
1.外径更小。
2.精度高可做小批量生产。
3.冷拔成品精度高，表面质量好。
4.钢管横面积更复杂。
5.钢管性能更优越，金属比较密。
热轧精密钢管后的区别
热轧精密钢管用连铸圆管坯板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机控制轧制，终轧后即经过层流冷却和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状，厚度、宽度精度较差，边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。将直发卷经切头、切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后，再切板或重卷，即成为：热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。
六，国外输气管道技术的发展特点
国外长输天然气管道发展比较早，从20世纪50年代，前苏联就开始长输天然气管道建设。到80年代，他们已建成6条超大型中央输气管道系统，全长近2万公里，管径1220～1420毫米，是当时世界上最宏大的管道工程。
经过半个多世纪的发展，国外长输天然气管道无论是设计、施工、运营管理，还是管材、原动机、储库调峰技术，都有了很大发展。特别是大口径、高压干线输气管道的施工技术，均处于领先地位。其中有许多好的经验和成熟技术可供我们借鉴。综观当前国外输气管道技术的发展，主要有以下特点：
1．增大管径。国外干线天然气管道直径一般都在1000毫米以上。这些大口径管道的施工技术都比较成熟。
2．提高输气压力。目前，西欧和北美地区的天然气管道压力普遍都在10兆帕以上，如阿意输气管道最高出站穿越点压力高达21兆帕；挪威Statepipe管线输气压力为13.5兆帕；新近建成的北美“联盟”管道最大许用运行压力为12兆帕。
3．广泛采用内涂层减阻技术，提高输送能力。国外输气管道采用内涂层后，一般可提高输气量6%～10%，还可有效减少设备磨损和清管次数，延长管线使用寿命。
4．提高管材韧性，增大壁厚，制管技术发展较快。国外输气管道普遍采用X70级管材，近年X80级管材已用于管道建设。据有关文献介绍，用X80级管材可比X65级管材节省建设费用7%。目前，加拿大、法国等国家的输气管道已采用X80级管材。日本和欧洲的一些钢管制造商已经开始研制X100级管材。
5．完善的调峰技术。为保证可靠、安全、连续向用户供气，发达国家都采用金属储气罐和地下储气库进行调峰供气。目前，这些国家季节性调峰主要采用孔隙型和盐穴型地下储气库。而日调峰和周调峰等短期调峰，则多利用管道末端储气及地下管束储气来实现。天然气储罐以高压球罐为主，国外球罐最大几何容积已达5.55万立方米。
6．提高压缩机组功率，广泛采用回热循环燃气轮机，用燃气轮机提供动力或发电。国外干线输气管道压缩机组普遍采用大功率机组。如俄罗斯天然气公司压缩机站单套压缩机平均功率都在 10 千瓦以上，欧美国家也是如此。此外，国外还广泛采用压缩机机械干密封、磁性轴承和故障诊断等新技术，不仅可以延长轴承使用寿命，取消润滑油系统，降低压缩机的运行成本，而且可以从根本上提高机组运行的可靠性和完整性。
七，热轧带钢的各种质量缺陷的起因及防范措施
(1)横折(CoilBreak)
特征：钢板宽度方向上不规则出现的弯折、折纹，程度轻的呈皱纹。横折容易产生于低碳钢和带钢卷内部。
产生原因：开卷时(横切、纵切时需要开卷)张力辊和压力辊的空气压力不适当;原材料屈服点变化;带钢卷形状不良;卷取温度过高。
防止措施：开卷时适当使用压力辊;改善带钢板形;降低卷取温度;完全冷却后开卷。
(2)结疤(Scab)
特征：钢板两边都有完全剥离而凸起的东西，仅头部剥离成鳞状。
产生原因：加热炉炉底擦伤;铸模破碎，浇铸时溅渣和钢渣的注入;钢渣清理不彻底。
防止措施：加热炉炉底、滑轨的检修改造;彻底清理钢渣;合理铸锭。
(3)卷痕(EndorReelMark)
特征：钢卷卷到几圈后头部和卷筒扇形体贴压出的大块凹形伤痕。
产生原因：卷取时带钢卷到头部第二圈以后被压成这种缺陷;卷筒扇形体压印而形成。
防止措施：适当调整助卷辊的辊缝和空气压力;提前打开助圈辊;提高卷筒椭圆度的精度;实行踏步控制。
(4)辊痕(RollMark)
特征：板的正反两面出现的具有一定节距的凹凸数量不等的辊印。
产生原因：轧制和精整线上的各种辊子附有杂物(凹辊印);轧制和精整线上的各种辊子有凹形缺陷而印到钢板上(凸辊印)。
防止措施：彻底检查各种辊子;防止轧机上带入异物;换辊时选用没有缺陷的轧辊;清刷导卫板等，防止咬入杂物。
(5)铁鳞(Scale)
特征：有多种形态，比如散砂状、流星状、纺锤状、线状、带状、波状、鳞状、痕迹状铁鳞和红铁皮。散砂状的铁鳞是较圆的、细的、呈黑褐色的铁鳞，缺陷深度较浅，平均轧制温度高的地方缺陷严重，多数是沿着带钢全宽方向上出现，也有出现带状，含碳量大的容易出现这终缺陷。
产生原因：高温的轧材在粗糙表面的轧辊上轧制，精轧机间形成的二次氧化铁皮咬入而成;精轧机组前面机架工作辊表面粗糙是产生，铸铁轧辊显著;后面机架的麻口合金铸铁轧辊的表面粗糙。
防止措施：加强轧辊冷却水，防止精轧工作辊表面粗糙;换辊的管理;控制轧制温度;考虑压下分配。
(6)刮伤
特征：不规则的、不定型的锐角划伤，正反面同时发生的情况多，多数出现在带卷的内部。
产生原因：开卷时带卷过松引起，装卸钢卷时在宽度方向发生滑动。
防止措施：良好的带钢卷形状，开卷时给一定的张力，装卸时要注意产生滑动。
(7)划伤
特征：较浅的擦伤，在轧制方向连续或不连续出现一条或几条，主要产生在反面，光泽时有时无。
产生原因：输送辊道辊子回转不良引起，轧制和精整作业线上的固定突出物擦伤。
防止措施：辊道辊子彻底检修，保证良好的轧制线，可能与钢板接触的部件要水冷，清除固定突出物。
(8)斑点
特征：钢板表面不规则不定型地出现凹状斑点，裂边的带钢卷中出现这种缺陷的较多。
产生原因：裂边的铁屑等杂物在轧制中附着在钢板上而被压入形成。
防止措施：清理板坯侧面，防止裂边，侧导板不要关闭过严，对机架、辊道等进行清扫。
(9)侧边裂缝
特征：边缘沿轧制方向折叠，带钢卷边缘被削掉，边缘形成锯齿状。
产生原因：精轧机及其它的侧导板强烈地撞击折弯边缘后，继续轧制和切断形成;装卸中相撞击嵌入而折弯;板坯边部清理不良和过热。
防止措施：适当调节侧导板的宽度，防止带钢冲击，防止产生塔形，装卸时特别注意，适当的清理板坯边部和选定加热制度。
总之，缺陷产生原因常常是多种多样的，不同厂是不同的，要具体情况具体分析
八，08X18H10T不锈钢管和钛合金管焊接技术
在俄罗斯的特种机器制造业中，俄罗斯在制造双金属异径转接管时采用了两种焊接技术。新技术提高了工作效率，采用了一系列钛合金来制造不锈钢与钛合金异径转接管，制造双金属异径转接管的方法有两种。第一种是采用银基钎料进行的真空或保护气体中的钎焊，第二种是真空扩散焊接。
不同直径08X18H10T不锈钢管和钛合金管转接管的结构，特种转接管的结构。双金属异径转接管扩散焊前的装配和安装是根据其管径尺寸和结构特点分别进行的。并启动高频加热至焊接温度，然后再保温10~20分钟，并通过升降机构等施以压力，即可完成焊接过程。扩散焊前的装配安装顺序及焊接操作流程与小直径转接管扩散焊接相同。
用钎焊方法制造异径转接管时，首先由于银基料昂贵增加了产品的制造成本;其次，为了保证线膨胀温度系数不同的异种金属的钎焊质量和严格的装配间隙，对接头的配合表面螺纹连接的加工精度都提出了很高的要求，一般要达到2a、2或1级精度。除了成本增加，工艺性变差外，这种钎焊接头在一系列不同的介质中工作时，其耐蚀稳定性较差。由此可以证明，采用钎焊方法来制造双金属异径转接管是不可取的。
为了降低制造成本，提高双金属异径转接管制造的工艺性，俄罗斯学者提出了第二种制造方法——真空扩散焊接，并研究了外径为10~150毫米管道的转接管的真空扩散焊工艺。
九，病房一般设备对不锈钢管需求
医疗器械中用量最大的主要是各种医用床（包括普通病床、诊查床、骨科牵引床、骨科反牵引床、单/双摇床等）、各种医用推车（包括治疗车、换药车、护理车、担架车、婴儿车等等）、输液架、输液椅等等。每张不锈钢病床不锈钢管用量最大超过13Kg，普通不锈钢病床（床头床位均采用不锈钢）不锈钢管用量10kg以上。主要是304材质，用于主架、护栏、横杆。一般而言，主架采用的规格一般为φ38*1.2（厚度可大于1.2mm），横杆、护栏采用的规格为φ25*1、19*1。不锈钢医用推车用不锈钢管主要用在立柱、护栏、底部支架等部位，采用的规格主要有32*1、25*1、19*1、16*1，制造一辆送药推车使用不锈钢管约为7kg，而制造一辆大小轮推车用不锈钢管量则在10kg左右。实际上，大多数医用推车制造需要的不锈钢管在10kg/辆以上。
目前，国家对病房一般设备配备数量未有定性的标准，医院可以视情况而定。但是笔者对新建医院项目做了大量调查发现，新建综合医院各种推车采购数量约为0.18辆/床位，而新建中医医院各种推车采购数量约为0.40辆/床位，妇幼保健医院的这个数大至在0.5。国家统计局2007年的统计数据表明，全国共有医院19852家，中医院为2720家，中西结合医院245家，民族医院只有200家。三者相加仅为医院总数的16%。综合性医院为13372家，占比67%以上，妇幼保健院及其他占比不到17%。我国每年新增床位37.8万张。我们按照这个比例数据计算我国每年新建医疗机构的不锈钢推车的需求量为：
37.8*（0.18*67%+0.4*16%+0.5*17%）=10.2（万辆）
我们以10kg/辆不锈钢管的标准计算，那么不锈钢医用推车制造业对不锈钢管年需求为1200吨，不锈钢床制造业对不锈钢床年需求量则为3780吨。这两类医疗设备对不锈钢管需求量为4980吨/年。虽然不锈钢病床任然受到来自普碳钢喷塑床和木床的竞争，但是近几年来新建医院采购不锈钢病床成为热点。随着医改的进行，国家对医院建设规模标准的提高以及对医院设备配备标准的提高，未来几年不锈钢病床有望全面取代普碳钢喷塑床和木床，届时将更好的拉动不锈钢管需求。
十，优化制造和检测技术细节
———国外直缝埋弧焊管先进制造和质量检测技术对国内钢管企业的启示
韩新利 李为卫
2008年以前, 我国已建成的大直径直缝埋弧焊管机组与国外高水平机组相比, 在整体工艺装备水平、过程控制信息和自动化水平、焊接材料的稳定性、无损探伤技术的可靠性等方面都有差距。2008年以来, 随着宝钢UOE机组的建成投产, 以及中油宝世顺(秦皇岛)钢管有限公司等建设了一批JCOE机组, 我国大直径直缝埋弧焊管的生产技术水平得到了大幅度提高。
目前, 我国大直径直缝埋弧焊管技术和装备已处于国际先进水平, 甚至达到领先水平, 但钢管的质量和稳定性与国外先进国家相比还有一定差距。分析国外先进的制管技术, 对实现我国从焊管生产大国向技术大国的跨越很有裨益。
制造过程和管理
MPS文件
国外钢管的制造工艺文件(MPS)非常简捷、清楚、直观和实用, 内容包括每道工序所用的设备、材料、方法、工艺参数、内控指标和验收指标等, 内容不是很多, 但全面、细致。一个工程项目订货钢管的生产, 只要技术部门少数技术人员消化了订货技术条件及基础规范, 制订出MPS, 加上工厂的质量控制程序和必要的指导书, 完全可以指导整个生产过程。制造车间的生产和检验人员只需按MPS操作, 不用再看基础规范和订货技术条件。而国内一些钢管生产企业编写的MPS文件要么很简单, 要么很复杂, 有的还流于形式, 仅供外部检查用, 操作人员也见不到, 起不到指导生产和检验的作用。国外MPS的框架、内容、作用等很值得我们学习。
计算机信息管理系统
国外焊管生产从原材料的冶炼、连铸、轧板到钢管成型、焊接、水压试验、无损检测等工序, 一直到入库全过程均实现计算机信息化管理。生产过程中的每个岗位均配置计算机, 每道工序操作完成后将有关记录输入到联网计算机。原材料的冶炼有炉号, 每张钢板有板号, 每根钢管在成型工序给一管号, 该管号在钢管生产过程中一直到成品检验工序作为识别号进行质量控制。
钢管生产的环节很多, 钢管不是按管号顺序进入成品检验工序和入库的, 加上生产过程可能产生的不合格管,因此在成品检验合格后重新给每根钢管一个唯一的编号, 即出厂编号。该编号作为质量证明书的码单编号按顺序排列, 出厂编号与钢管号一一对应。板号、炉号、管号、出厂号全部输入计算机, 每进行完一个工序即输入计算机, 每个岗位每班生产具有纸质输出记录, 记录规范, 查找和核对方便。这样保证每根管都有生产档案, 不会遗漏工序, 记录不会出错, 并节省大量的记录、核对等所需的精力。
焊接和返修
国外焊管企业使用的焊接材料配套性能良好, 针对不同钢种、不同标准有不同的焊接材料可供选用, 而我国目前仅有少数几种焊丝和焊剂, 选择的余地很小。国外大直径厚壁管线钢管一般采用内外三丝、四丝或五丝焊接, 这与我们的差别不大。值得注意的是, 国外采用多丝焊接时,内焊道或外焊道每根焊丝的牌号和化学成分有差异, 内外焊道焊丝的牌号和化学成分也有所不同。多丝焊接时根部焊丝、填充焊丝和盖面焊丝的焊接电流、电压有很大不同, 母材的稀释率也明显不同。因此, 为保证焊接接头的性能, 每根焊丝应采用不同的合金成分。而我们的制管焊接材料研究开发还没有细致到这个程度, 该工艺技术值得借鉴, 焊接材料具体成分及其作用有待进一步研究。
焊接时, 国外制管厂普遍的做法是焊前准备工作充分、细致。焊接对口错边量小, 焊剂严格烘干, 坡口和边缘严格除油、除锈。焊接过程自动化控制程度高, 计算机自动控制、记录参数和自动跟踪系统可靠。焊接装置除焊机(焊接电源)外一般是自己开发, 并经过多年的改进, 很实用。因为自动化程度高, 工装好, 一般情况下, 一个人操作两台焊机, 同时进行两根钢管的焊接, 不但工作效率高, 而且焊缝质量高。焊接参数(电流、电压和焊接速度)控制在适当范围, 并输入计算机, 一般不再轻易调整。而国内有些管厂, 焊接工艺参数经常变更, 不是偏上限就是偏下限, 甚至经常超出工艺规定的范围。我们一般以焊缝有没有缺陷作为衡量焊接质量好坏的唯一标准, 而没有意识到工艺参数对焊接接头使用性能(力学性能、化学性能等)的影响, 对特殊工艺是依靠参数来保证质量这一点还没有深刻的认识。
目前我国一些钢管厂生产的钢管大量是靠焊接返修才合格的。返修不仅浪费人力, 降低生产效率, 增加成本, 而且质量不稳定, 返修的焊缝往往会成为钢管质量的薄弱点。返修焊缝的质量不高, 与采用的返修焊接工艺是否合理和是否严格执行密切相关。与国外钢管焊缝的质量控制措施相比, 我们目前对返修焊缝的质量控制存在明显的不足。主要表现在: 从工艺的角度, 返修焊接工艺仅在开始时进行评定, 合格后只要参数在变化范围内就一直有效, 并多年使用, 对实际返修焊缝的理化性能不进行任何检验, 而钢管正常焊缝每批都要进行理化性能的检验；从焊工资格的角度, 只要考试合格并连续进行操作, 其资格几年内一直有效；从工艺的严格执行程度来讲, 因返修工作量大, 且被认为是家常便饭, 工艺措施和参数不是严格执行。
吊运
日本钢管企业的起吊方式采用真空吸盘式或电磁吸式, 不用挂钩或钢丝绳, 不损伤管端。采用遥控控制, 起吊工1人操作, 离钢管可以很近, 视线好, 可以做到快慢合适、轻拿轻放, 车间因起吊造成的噪音很小, 基本上不存在碰伤钢管现象, 效率很高, 并且安全。
检测技术
无损检测
油气管道用埋弧焊管要求在进行扩径、静水压试验后, 要对钢管焊缝进行全长自动超声波探伤外加管端手动超声波探伤, 有时还要附加X射线检验。国外钢管企业使用的无损检测设备自动化程度和可靠性均较高, 尤其是超声波探伤设备不断推陈出新, 性能日益提高, 保证了缺陷的可靠检出。日本的直缝埋弧焊管发展历史较长, 无损探伤技术发展到今天已经很成熟, 特别是在自动化、精度方面控制更是先进。不同的生产厂有不同的设备配置, 各个厂家根据自身的特点, 研制出适合于自己工厂流程的操作程序, 但都大同小异, 检测原理基本相同, 普遍的特点是自动化程度很高, 且控制精度高。尤其是在X射线自动拍片探伤和自动超声波焊缝探伤方面, 我国制管企业应该努力学习。目前, 我国射线探伤的自动化方面还比较欠缺, 钢管管端拍片和全长焊缝拍片由于检测效率低, 一直是影响整个生产进度的重要因素。
国外钢管厂的自动超声波探伤设备具有自动耦合跟踪、自动喷标、自动曲线记录等功能。自动超声波探伤设备一般具有两个以上的探头架, 每个探头架上设置有探测纵向、横向缺陷的10余对探头, 纵向探头按照反射回波跨距配置, 可实现焊缝的上表面扫查、下表面扫查及焊缝中部扫查, 探伤范围覆盖焊缝全壁厚。有的探头可以发射不同角度的两束波, 有效扩大了探伤覆盖范围和提高了灵敏度。探头与钢管耦合装置良好, 极少出现耦合不良的情况。超声波探伤装置可靠性高, 灵敏度高,不易出现故障。
目前国外为我国供应的高压、大直径、高强度UOE钢管几乎都进行逐根钢管的管端X射线拍片检查和补焊处拍片检查。管端拍片能够对超声波检测留下的盲区进行补充检查, 可以进一步提高管端焊缝缺陷的检出率, 保证管端质量。
理化性能试验
钢管生产过程中夏比冲击试验量大, 工作费时, 尤其是试样冷却时需要等待很长时间。日本钢管企业冲击试验采用恒温水浴槽冷却, 其容积大, 一次可以放好多试样, 试样平放, 不用堆得很高而影响温度均匀性。有多个水浴槽同时使用,大大节省了试样冷却等待时间。试验过程仅一人操作, 试样编号提前输入到计算机, 依次进行试验。冲击功自动测量、记录和打印, 每个冲断试样按顺序摆放在自制的方格框内, 试验完后统一评定断口剪切面积, 最后出具试验报告。试验过程规范, 效率高, 369个试样(有6个试验温度)仅用6小时完成(包括出具报告时间)。
日本钢管企业的落锤撕裂试验机一般为摆锤式, 虽然占地面积大, 但能力强(最大能量为30000J) , 安全性好, 结实耐用。试验过程试样自动送进, 自动送出。试样冷却也是多个恒温槽同时使用，如此大的设备仅1人操作和记录。
日本钢管企业理化试样加工很精细, 边角打磨很光滑, 没有毛刺。拉伸试验没有扭曲或波浪。焊缝导向弯曲试样打磨方向是沿试样长度方向,采用的砂轮粒度细, 打磨部位很光滑, 减少了应力集中可能造成的弯曲试验不合格。国内管厂的弯曲试样打磨方向不对, 采用的砂轮粒度太粗, 打磨过的焊缝及热影响区很粗糙, 有时有明显的台阶,弯曲容易造成应力集中, 这是焊缝弯曲试验不合格率较高的原因之一。
成品检验
钢管的成品检验是钢管制造过程中最后一道把关工序, 对钢管的质量起重要作用, 主要检查钢管的外观质量和尺寸。这是一道费工、费时又需要仔细的工序, 不管前面的制造、检验过程自动化程度多高, 这道工序目前还主要靠人工完成。欧洲钢管公司近年来已将电磁超声波探伤技术用于钢管表面质量检测, 以取代人工目视观察, 既节省了人力, 又减少了由于人工用眼疲劳而带来的漏判现象。
对于钢管焊缝余高、错边、切斜等尺寸检查,标准没有规定检验方法, 也没有好的检测工具。比如对“噘嘴”, 国内有些厂没有合适检测工具, 也不做样板而不检测。日本钢管企业的检测工具齐全, 这些专用检测工具基本是自制的, 很实用, 有些是数字显示, 很直观。研究表明, 采用通用的焊缝检验尺测量钢管焊缝余高, 其系统误差很大, 测量结果需要进行修正, 对此我们的检查人员没有认识。针对钢管焊缝余高、错边等尺寸检查, 宝钢和中国石油集团石油管工程技术研究院也申请了有关专利(专利号ZL200720067875.9, ZL200820124174. 9) , 这些工具也可用于钢管表面凹凸不规则(包括“噘嘴”)的测量, 值得推广。
在成品检验工序中, 日本的钢管企业还采用酸蚀法对钢管端面焊缝截面进行酸蚀检查, 因坡口机加工面光洁度高, 用酸蚀法很容易检测钢管端面焊缝的焊偏量及未焊透、未熔合等焊接缺陷,这是一种有效的钢管质量控制措施。如果酸液浓度配制合适, 检查完后用抹布擦去也不产生明显的腐蚀。
十一，防腐保温钢管的生产工艺
防腐保温钢管品种规格多，设备投资少，但一般强度低于无缝钢管。
1、防腐保温钢管的焊缝质量不断提高，防腐保温钢管的品种规格日益增多，并在越来越多的领域代替了无缝钢管。然而在特定环境下(例如：硫酸、盐酸中)使用，就必须再添加Ni，才能达到防蚀的目的。
2、防腐保温钢管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。
不锈钢因其合金成份可以大致可以区分为：Cr系不锈钢、Cr-Ni系不锈钢。如果以晶体结构组织上来区分则可以分为：肥粒体系、麻田散体系、沃斯田体系、析出硬化系等。前者分类较为简单，但是就应用上来说，後者更有意义，因此目前材料学上对於不锈钢的的分类，大多以後者为主。不锈钢能耐蚀的原因，是因为Cr能在钢的表层形成一种致密的氧化铬膜，可以阻隔钢料内部的氧化作用，因而可以防止一般大气环境下的腐蚀。
十二，国内首套复式双面埋弧直缝焊管机组在上海月月潮钢管制造有限公司诞生
在上海宝山罗泾的一座厂房内，一边堆放着直径一米即将发往港珠澳大桥工地的结构钢管，一边存放着打好坡口的输油管，厂房内只有一套被业内人士称作为JCOE的双面埋弧自动焊直缝焊管机组。看着记者诧异的目光，上海月月潮钢管制造有限公司（以下简称‘月月潮钢管’）孙总指着厂房内的生产线说：“这是我们自己改造的既可以生产结构用钢管，又可以生产油气管的复式双面埋弧直缝焊管生产线，就像空调机一拖二技术一样。”据了解，这在国内是第一套。
月月潮钢管于2004年投资1.2亿元，建成了华东地区第一条JCOE生产线。适时正逢钢结构建筑风起云涌，月月潮钢管的JCOE生产线瞄准国内外钢结构和海工市场发力，上海世博中国馆，首都机场、天津奥体、广州610米新电视塔、上海火车南站、拉萨火车站、坦桑尼亚国家体育馆、埃塞俄比亚飞机库以及振华重工8000吨浮吊船Q690焊管……，一时间，月月潮的JCOE钢管洛阳纸贵，加工费曾高达5000元/吨。
随着过剩经济时期的到来，规模经济带来的丰厚效益日益枯竭。2004年，月月潮钢管的JCOE生产线投产时，全国只有同类生产线四五条，产量不过五六十万吨。七八年后的2012年，全国建成和已运行的JCOE生产线猛增至30多条，产能接近五六百万吨，其中约超过一大半的机组在生产结构钢管，市场竞争变得异常激烈。最低的时候，一吨结构管的加工费只有四五百元钱，还够不上成本，加工的越多亏的越多。
面对急剧变化的市场，月月潮钢管决定摈弃靠单一品种走规模经济发展的思路，运用范围经济思维改造设备。通过对市场调研，月月潮钢管发现，随着国家对能源投入的不断加大，市场对铁塔油气管的需求出现井喷。月月潮决定，投入2980万元，对现有的JCOE生产线进行改造，使之既能生产高钢级结构焊管，又能生产精品海陆油气焊管。
这样的改造，在国内无现成案例可循，是月月潮钢管的创新。新颖的改造方案引起了上海市有关部门的重视，市财政不但给予了6%的财政补贴，还为月月潮钢管申请到了10%的中央财政的支持，两项相加，月月潮钢管的JCOE生产线改造，共获得国家和上海市477万元技改资金的支持。
2012年下半年，月月潮钢管技术员工团队对JCOE生产线进行了长达150天的边生产边改造工作。为适应油气管线管，海洋工程用管，特高压铁塔钢管的生产，他们添置了扩径机、水压机、磁粉探伤、X光射线探伤、倒棱机等全套设备。他们还对JCO成型机进行了提升性改造，改造后的成型机钢板加工厚度从30mm提升到50mm，最大加工管径从Φ1429mm提升到了Φ1526mm，可以满足大多数油气管线的加工要求。独特地S型场地布置，使结构管和油气管的精整生产线互不干扰，在有限的土地资源上面实现了最佳总图设计。在整个技术改造中，月月潮钢管形成了制造方法、产品制造过程、工艺变化等2项发明专利6实用新型发明专利。初步形成国内唯一的一条有独立知识产权的既可生产钢结构管又可生产油气管的复式生产线。
月月潮钢管公司连续3年被上海市有关部门评审为上海市高新技术企业，上海市名牌产品，“制造精品钢管、打造诚信品牌”是月月潮钢管今后5年的目标。
观念引领思路，思路一变天地宽。技改结束，出口天然气管和国内输油管线管的订单便接踵而来，同时他们自己开发的输变电高压铁塔焊管也深受市场的青睐。如今，月月潮钢管的JCOE生产线开工率由改造前的 60 %提高到了80 %，实现了在同一生产要素组织下，多品种生产综合成本最低的范围经济效应，成为了月月潮钢管公司新的经济增长点。
北方六省市攻坚"煤改电""煤改气"2020-11-04
