芨ｉ；ｌＩ 藤＿ｌ ｌ５９ 三辊连轧管机的结构发展及对比 库宏刚１，肖国章１，常永乐 ２，张培－ （１．宝鸡石油钢管有限责任公司，陕西宝鸡７２１００８； ２．西安石油大学材料科学与工程学院，陕西西安７ １００６５） 摘要：介绍了三辊连轧管机的结构发展情况，对比分析了轴向换辊、侧向换辊和双侧换辊３种换辊方式的 共同点与差异性，以及３种换辊方式连轧管机的主要技术参数，并对ＰＱＦ与ＦＱＭ连轧管机轧制机架的差异部分 进行了阐述。从应用情况来看，小规格钢管生产机组采用轴向和侧向换辊两种方式都可；大规格钢管生产机组都 选用轴向换辊方式。 关键词：三辊连轧管机；ＰＱＦ；ＦＱＭ；轴向换辊；侧向换辊；双侧换辊 中图分类号：ＴＧ３３３．８ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００１—２３１１（２０１５）０３—００５９—０４ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ３一ｒｏｌｌ Ｍａｎｄ ｒｅｌ Ｐｉｐｅ Ｍｉｌｌｓ ａｎｄ Ｒｅｌｅｖａｎｔ Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＫＵ Ｈｏｎｇｇａｎｇ ，ＸＩＡＯ Ｇｕｏｚｈａｎｇ ，ＣＨＡＮＧ Ｙｏｎｇｌｅ ～，ＺＨＡＮＧ Ｐｅｉ （１．Ｂａｏｊｉ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｓｔｅｅｌ Ｐｉｐｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｊｉ ７２１００８，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ Ｓｈｉｙｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００６５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ３－ｒｏｌｌ ｍａｎｄｒｅｌ ｐｉｐｅ ｍｉｌｌ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｈｅｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ．Ａｎｄ ａ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｍａｄｅ，ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｒｏｌｌ－ｃｈａｎｇｅ ｔｙｐｅｓ，ｉ．ｅ．，ａｘｉａｌ ｒｏｌｌ—ｃｈａｎｇｅ，ｓｉｄｅ ｒｏｌｌ—ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｒｏｌｌ－ｃｈａｎｇｅ．Ａｌｓｏ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｒｏｌｌ・ｃｈａｎｇｅ ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｒｏｌｌ ｓｔａｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ＰＱＦ ｍｉｌｌ ａｎｄ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ＦＱＭ ｍｉｌ１．Ｆｒｏｍ ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｖｉｅｗ，ｆｏｒ ｓｍａｌｌ—ｓｉｚｅ ｓｔｅｅｌ ｐｉｐｅ ｍｉｌｌｓ ｅｉｔｈｅｒ ａｘｉａｌ ｒｏｌｌ—ｃｈａｎｇｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｒ ｓｉｄｅ ｒｏｌｌ—ｃｈａｎｇｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ａ ｐｒｏｐｅｒ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｌｅ ｆｏｒ ｌａｒｇｅ－ｓｉｚｅｄ ｔｕｂｅ ｍｉｌｌｓ ｏｎｌｙ ａｘｉａｌ ｒｏｌｌ－ｃｈａｎｇｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：３－ｒｏｌｌ ｍａｎｄｒｅｌ ｐｉｐｅ ｍｉｌｌ；ＰＱＦ；ＦＱＭ；ａｘｉａｌ ｒｏｌｌ－ｃｈａｎｇｅ；ｓｉｄｅ ｒｏｌｌ－ｃｈａｎｇｅ；ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｒｏｌｌ－ｃｈａｎｇｅ 目前，热轧无缝钢管生产工艺主要有连轧管、 自动轧管、阿塞尔轧管和ＣＰＥ顶管等工艺。其中， 和意大利Ｄａｎｉｅｌｉ公司，分别开发出ＰＱＦ（Ｐｒｅｍｉｕｍ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ）和ＦＱＭ（Ｆｉｎｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｍｉｌ１）连轧 三辊连轧管工艺因生产效率高、产品精度高、易于 实现自动化成为目前较先进的轧管工艺，三辊连轧 管机组也成为了新建连轧管生产线的首选机型［・一 。 管机组，并且这两家企业的首台设备均应用在我 国Ｄｓ］。截至目前，在全球投产的ＰＱＦ连轧管机组 数量约为２Ｏ套，其中１１套分布在我国；ＦＱＭ连 轧管机组数量约为ｌ４套，其中３套分布在我国。 ＰＱＦ和ＦＱＭ连轧管机组在我国的应用情况见表１。 １三辊连轧管设备发展及其工艺流程 １．１三辊连轧管设备发展情况 世界上最先成功开发出三辊连轧管机组及连轧 随着三辊连轧管机组在国内应用数量的增多， 国内的设备制造企业通过学习和创新研究，也相继 开发出具有我国自主知识产权的三辊连轧管机，且 已在国内外得到了应用。 辊轧制模型的两家企业分别是德国ＳＭＳ Ｍｅｅｒ公司 库宏刚（１９８３一），男，工程师，从事石油专用管生产 设备的管理、维护、改造及工艺研究等工作。 １．２三辊连轧管工艺流程 三辊连轧管工艺流程如下：管坯准备 环形加 钢管２０１５年６月第４４卷第３期 ＳＴＥＥＬ ＰＩＰＥ Ｊｕｎ．２０１５，Ｖｏ１．４４，Ｎｏ．３ （２）从目前了解到的轧制油套管尺寸精度指标 来看，轴向换辊和侧向换辊在ｆｆＬＮ碳钢、中低合金 钢时的壁厚精度都能控制在壁厚值的±６％以内，轧 制高合金钢时的壁厚精度控制在壁厚值的±１０％以 内，满足ＡＰＩ标准对壁厚公差的要求。 （３）双侧换辊方式的连轧管机作为ＳＭＳ Ｍｅｅｒ 和Ｄａｎｉｅｌｉ两家公司同时推出的新机型，虽然都没 有得到生产实践的验证，但笔者认为双侧换辊方式 ２０ｌＯ，３９（３）：６—９． 『５］吴明宏，李卫河．包钢Ｏ４６０ ｍｍ三辊连轧管机组的工 艺装备特点［Ｊ］．钢管，２０１３，４２（１）：３４—３９． ［６］李元德，李国栋，田颖峰．对连轧管机机型选择的探讨 ［Ｊ］．钢管，２０１１，４０（２）：２０—２４． ［７］周晓锋，张传友，史庆志．ＰＱＦ连轧管机在天津钢管的 发展［Ｊ］．钢管，２０１２，４１（２）：３８—４１． ［８］王三云，杨旭宁．关于我国小型无缝钢管生产机组改造 的探讨［Ｊ］．钢管，２０１２，４１（２）：９－１４． 在轧卡事故的处理上是一个短板，一旦发生轧卡、 堆钢事故，其机架轧辊既不能侧向打开为操作人员 提供处理轧卡的空间，整个轧制机架又不能像轴向 换辊式连轧管机那样轴向整体抽出后再进行处理。 双侧换辊方式的三辊连轧管机组在今后的生产运行 中能否达到设计期望，成为一个成功的机型，还有 待实践进一步验证。 ［９］严泽生，孙强，庄钢．ＰＱＶ生产工艺［Ｊ］．钢管，２００６， ３５（１）：３７—４２． ［１０］李群，杨帆，丁德元，等．从ＭＰＭ到ＰＱＦ＿２４． 限动芯 棒连轧管机回顾及展望［Ｊ］＿钢管，２００７，３６（６）：１９— ［１１］金如崧．ＰＱＦ的１７年［Ｊ］．钢管，２００９，３８（１）：３６－４０． ［１２］严泽生，庄钢，孙强．世界热轧无缝钢管轧机的发展 ［Ｊ］．中国冶金，２０１１，２１（１）：７－１１． ［１３］李群，安野，魏建，等．关于三辊连轧管机孑Ｌ型调节 ５参考文献 ［１］严泽生．现代热连轧无缝钢管生产『Ｍ］．北京：冶金工业 出版社，２００９． 方法的讨论［Ｊ］．钢管，２０１０，３９（５）：６２—６５． ［１４］李元德，朱燕玉，贾立虹，等．连轧管机组发展历程 及生产技术［Ｊ］．钢管，２０１０，３９（２）：１－１３． 『１５ １高瑞全，周晓锋．ＰＱＦ连轧管机两种不同换辊方式机 型的对比分析［Ｊ］．钢管，２０１２，４１（６）：６０—６２． ［２］陈江林，夏洪斌．新一代 １５９三辊式限动芯棒连轧管 机［Ｊ］．四川冶金，２００９，３１（２）：２６—３０，６５． 『３］常建设，庄钢，钟锡弟．我国小直径无缝钢管生产机组 的发展［Ｊ］．钢管，２０１２，４１（５）：１５—２１． ［４］陈碧楠．三辊连轧管机的发展及分析对比［Ｊ］．钢管， （收稿日期：２０１３—１０—３１；修定日期：２０１４—１２－１０） ●信息 衡阳华菱钢管有限公司成功生产出 ｌ７８ ｍｍｘ５６ ｍｍ钻具用管 ２０１５年４月２２ Ｅｔ，随着最后１支ＡＩＳＩ ４１３７Ｈ Ｏ１７８ ｍｍｘ５６ ｍｍ规格钻具用管顺利在衡阳华菱钢管有限公司（简称华菱 衡钢）Ｏ２１９ ｍｍ机组下线，标志着该公司已具备该品种的批量生产能力。 由于此批钻具用管的订购单位——江阴德玛斯特钻具有限公司要求该批钻具用管的长度为９．６ ｍ，华菱衡钢只能采用 Ｏ２８０ ｍｍ坯料进行生产，此时轧管机减径量将达到６０ ｍｍ，减壁量达到２０ ｍｍ，对于轧机能否承受如此大的负荷是实现正 常生产的关键。其次，用户要求该批钻具用管的壁厚不均不得超过３ ｍｍ，而如何控制减径后钢管两头薄、中间厚，纵向内 径差也是满足用户技术要求的关键。 衡阳华菱钢管有限公司成功生产出Ｑｓｏｏｗ大直径海洋工程用管 ２０１５年５月２６日，衡阳华菱钢管有限公司（简称华菱衡钢）Ｏ７２０ ｍｍ周期轧管机组成功生产出一批Ｑ５ＯＯＷ大直径海洋 工程用管。 为了确保大直径海洋工程用管的性能，华菱衡钢分析了ＱＳＯＯＶ钢的热处理工艺参数，并针对每个规格的钢管制定了详 细的试验方案，通过实验室模拟热处理和小批量试验热处理掌握其最佳的热处理工艺，确保热处理一次合格。生产检验结果 表明：该批Ｑ５ＯＯＷ大直径海洋工程用管实物质量好，其拉伸和冲击性能完全满足客户要求。 （衡阳华菱钢管有限公司 许莹） ＳＴＥＥＬ ＰＩＰＥ Ｊｕｎ．２０１５，Ｖｏ１．４４，Ｎｏ．３