焊管技術(shù)發(fā)展的方向

　　目前焊管有三種管型：高頻直縫焊管（HFW），螺旋埋弧焊管（SSAW）和直縫埋弧焊管（LSAW），他們有各自的優(yōu)勢。焊管技術(shù)發(fā)展的方向在于發(fā)揮焊管三種管型各自的優(yōu)勢，優(yōu)勢互補(bǔ)。

　　1高頻直縫焊管（HFW）

　　高頻直縫焊管（HFW）的優(yōu)勢在于焊后有熱處理工序，消除焊縫及熱影響區(qū)的殘余應(yīng)力，細(xì)化晶粒，強(qiáng)化機(jī)械性能。充分利用和擴(kuò)展這一優(yōu)勢，可以提升產(chǎn)品質(zhì)量和開發(fā)新產(chǎn)品。如寶鋼HFW610機(jī)組、浙江中海油金洲石油鋼管HFW630機(jī)組、武鋼武漢江北HFW660機(jī)組、渤海裝備大港油田新世紀(jì)HFW245機(jī)組和中石油寶雞石油鋼管SEW機(jī)組開發(fā)高品質(zhì)石油專用管、海洋管線、油套管和礦漿管線管等都說明了這個趨勢。

　　對HFW機(jī)組來說，直徑越大就越受到帶鋼原料卷重及壁厚的限制，儲料設(shè)備受到螺旋活套的限制，所以，國外以600系列機(jī)組，實(shí)行“卷對卷”方式生產(chǎn)，如日本。另外，HFW機(jī)組線速度較高（16m/min），而埋弧焊管速度一般3m/min，互不匹配。HFW向SAW（埋弧焊）延伸的設(shè)想較大難度。某HFW600機(jī)組增經(jīng)也想包容SAW（埋弧焊）工藝，做了許多方案，最后放棄了。有文獻(xiàn)對此闡述，認(rèn)為這樣做沒有必要。

　　HFW機(jī)組目前技術(shù)創(chuàng)新范疇等多限于石油專用管、冷彎型鋼產(chǎn)品；此外，還應(yīng)向汽車、家電、化工、鍋爐、機(jī)械 等行業(yè)的精密方向發(fā)展，以及在建筑、輕紡、農(nóng)業(yè)等普通用管系列，向多元化、精細(xì)方向發(fā)展。

　　2螺旋埋弧焊管（SSAW）

　　螺旋埋弧焊管的優(yōu)勢在于一般企業(yè)而言，在于適應(yīng)于中等及以下壁厚（20mm），大直徑（1-3mm）和中等綱級（X70）的制造。它的局限性是由于螺旋線環(huán)繞在圓管上，焊縫處于曲面位置，因而焊接較難，提高焊速不易，殘余應(yīng)力較大。因而，提高鋼級（X80）及提高壁厚（20mm）有困難，當(dāng)壁厚較大（例如25mm），受到板卷重量的限制雖然可以制造，但成材率很低。

　　國外為了客服螺旋焊管的限制，采取了一些措施：在消除殘余應(yīng)力方面，俄羅斯采用全管體熱處理方式，加拿大采用全管體機(jī)械擴(kuò)徑方式；在克服成型過程受到埋弧焊速度低的限制問題上，采用二步法，即預(yù)精焊法，就是采取3-4條精焊線來適應(yīng)成型預(yù)焊速度的提高。所以，預(yù)精焊法其結(jié)果主要是可以提高螺旋埋弧機(jī)組的產(chǎn)能（產(chǎn)量），當(dāng)然，改善了成型和焊接的質(zhì)量有幫助。國外也不是凡招標(biāo)都要求二步法，俄羅斯和中亞諸國等就沒有這個要求，因?yàn)槎椒ㄅc一步法其生產(chǎn)的鋼管實(shí)物質(zhì)量，只要符合標(biāo)準(zhǔn)就都合格，沒有什么差異。西氣東輸二線、三線所用螺旋埋弧焊管都是用一步法生產(chǎn)的。

　　關(guān)于二步法，有幾個熱點(diǎn)話題；一是必須要成型穩(wěn)定，為精焊跟蹤創(chuàng)造條件。二是要求精料，板帶幾何形狀尺寸要比較精確。三是成型設(shè)備的技術(shù)性能跟得上高速度的要求，尤其是銑邊機(jī)（最好有二道銑邊—粗銑和細(xì)銑）是一個瓶頸。四是全套引進(jìn)國外的先進(jìn)預(yù)精焊生產(chǎn)線，投資約5億人民幣。因此，一般的螺旋埋弧焊管企業(yè)，如果沒有在短期內(nèi)限時有大量的及需求的訂單，正常情況下可以適應(yīng)市場需求的節(jié)奏，就不要盲目上二步法。五是已經(jīng)上了二步法的企業(yè)，要消化引進(jìn)技術(shù)，正確掌握其操作規(guī)范，并盡可能備品備件（尤其是銑刀）國產(chǎn)化，努力降本增效，開拓國內(nèi)外市場。

　　3直縫埋弧焊管（LSAW）

　　直縫埋弧焊管與螺旋埋弧焊管（SSAW）同屬埋弧焊（SAW），但是直縫埋弧焊管（LSAW）試用單張鋼板做原料，其優(yōu)勢在于：鋼板厚度可達(dá)0mm以上，而且不存在月牙彎；由于是直縫，成型比較方便，也易于焊縫跟蹤，因而適宜于二步法即預(yù)精焊法生產(chǎn)；并有全管體機(jī)械擴(kuò)徑工序，基本上可消除殘余應(yīng)力。以上優(yōu)勢使直縫埋弧焊管可以做大直徑（最大可以達(dá)到1422mm）、厚壁管（50mm）、高鋼級（X80/X100/X120），應(yīng)用于二、三、四類地區(qū)及海洋工程和大型結(jié)構(gòu)管等。直縫埋弧焊管（LSAW）與高頻直縫焊管（HFW）同屬于直縫焊管，但高頻焊管可以做中、小型焊管（400mm），而且有中頻熱處理工序，當(dāng)在直徑、壁厚與鋼級相同時，高頻焊管更具有優(yōu)越性，例如國外礦漿輸送管往往是用高頻焊管（HFW）。

　　直縫埋弧焊管在陸地上長輸管線應(yīng)用中有明顯的優(yōu)勢。例如我國西氣東輸1219mm，X80鋼級輸氣壓力12MPa用螺旋埋弧焊管其壁厚18mm；當(dāng)1422mm，X100，輸氣壓力12MPa時，螺旋埋弧焊管其壁厚15mm，而直縫埋弧焊管則在壁厚上可以達(dá)到30mm以上。直縫埋弧焊管在海洋工程中應(yīng)用也廣泛。不過，直縫埋弧焊管要借鑒高頻直縫焊管對焊縫（包括熱影響區(qū)）熱處理工藝，在工序上要增設(shè)熱處理設(shè)備。

　　目前我國直縫埋弧焊管開發(fā)X100鋼級仍處于試制階段，除了原料熱軋板的質(zhì)量有待提升外，直縫埋弧焊管制管技術(shù)也要深入研究，其中一個方面，便是應(yīng)當(dāng)增設(shè)熱處理設(shè)備，對焊縫區(qū)2乃至全管熱處理，以提高LSAW焊管的機(jī)械性能。這方面，可以參考無縫鋼管的精整工序。

　　華菱集團(tuán)鋼管公司開發(fā)X100，規(guī)格為324mm×64mm和273mm×19mm自升式海洋平臺樁腿支撐用無縫鋼管成功，通過了美國船級社的性能檢測，并獲ABS（美國船級社）認(rèn)證證書，即將投入批量生產(chǎn)。

　　目前我國大型鋼鐵企業(yè)在熱軋板卷生產(chǎn)上，主要精力開發(fā)汽車用高檔汽車薄板，也應(yīng)將開發(fā)X100鋼級的鋼板列入攻關(guān)項(xiàng)目，以配合直縫埋弧焊管功課海洋工程用高檔鋼管。

　　生產(chǎn)直縫埋弧焊管的機(jī)型主要有兩種：UOE型和JCOE型。但高檔次的裝備不多，隨著“十二五”油氣輸送管線建設(shè)的高潮，到2020年陸上輸氣管線的布局大體完成，我國油氣輸送管線的建設(shè)將由螺旋埋弧焊管為主的技術(shù)路線轉(zhuǎn)移到直縫埋弧焊管為主的技術(shù)路線，從陸上油氣管線建設(shè)過渡到海洋工程建設(shè)，將對直縫埋弧焊管的發(fā)展提出更高的要求。

　　4“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)盟是技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的方向

　　2013年9月22日在濟(jì)南成立“中國鋼管可冷彎型鋼工模具產(chǎn)業(yè)技術(shù)長新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，由山東省四方技術(shù)開發(fā)公司任理事長單位，代表“產(chǎn)”；參加聯(lián)盟的高校有：東北大學(xué)、北京科技大學(xué)、山東大學(xué)等，代表“學(xué)”；研究設(shè)計(jì)單位有北京鋼鐵研究總院、北京冶金規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、寶鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院設(shè)備所等，代表“研”；工模具（即軋輥）使用單位有：天津鋼管、寶鋼集團(tuán)、攀成鋼、華菱鋼管、新冶鋼鋼管、包鋼鋼管、鞍鋼鋼管、武鋼江北HFW660焊管等企業(yè)代表“用”—共20余家單位組成。這個聯(lián)盟的特點(diǎn)是科技成果強(qiáng)調(diào)要使用，要在“用”中出效益，要在“用”中出先進(jìn)，不要花架子。因此，參加聯(lián)盟的各個單位是利益共同體。這個“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)盟啟迪了技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新和市場創(chuàng)新多重涵義。