时间:2024-08-31
陈文豪,王海峰,冯清振
(1.浙江金洲管道工业有限公司,浙江 湖州313000;2.中海石油金洲管道有限公司,浙江 湖州313000)
可调节防倒钢装置在TBS成型工艺中的应用
陈文豪1,王海峰2,冯清振2
(1.浙江金洲管道工业有限公司,浙江 湖州313000;2.中海石油金洲管道有限公司,浙江 湖州313000)
在HFW焊管的生产过程中,为了避免钢带出现倒钢现象,提高HFW焊管生产效率和成材率,对现有TBS成型设备和工艺进行了分析研究,提出了TBS成型设备的改进方案,设计了一种可调节防倒钢装置。该装置可安装在TBS成型机架的出入口两侧,并可根据钢管不同规格进行适当上下调节。应用结果表明,该可调节防倒钢装置适合直径为Φ219~Φ610mm所有规格HFW焊管的生产,可有效对钢带进行限位,既提高了生产效率,又保证了产品质量。
焊管;HFW焊管;TBS成型;钢带;倒钢
TBS成型工艺中钢带出现扭转的问题会造成钢管焊缝偏移,影响焊缝质量,严重时会造成焊偏、无法焊接等严重质量事故,从而使钢管报废,成材率下降。钢带出现倒钢现象则直接造成被迫停机,严重影响生产效率。另外,当倒钢现象严重时需打开成型机架,原调型尺寸则会发生变化,导致大部分成型机架必须重新调整,降低了成材率,增加了生产成本。本研究针对上述问题研制了一种可调节防倒钢装置,并在实际生产中进行了应用,以期对HFW焊管生产提供一定的帮助。
浙江金洲管道工业有限公司HFW630高频直缝焊管生产线的TBS成型机组中没有防倒钢装置,在生产初期频繁出现钢带侧翻倒钢现象,最长处理时间达到3个班次,成材率和生产效率非常低。实际生产统计分析发现,当采用TBS成型方式时,生产Φ406mm以下规格钢管容易出现钢带侧翻倒钢现象,并且厚壁管比薄壁管出现的几率大,处理难度也相对较大。
根据对实际生产过程的观察,钢带在TBS成型设备中行走不稳定主要体现在钢带接头前后20 m附近。当月牙弯和镰刀弯较大时两侧上下移动幅度大,造成带钢倾斜侧翻。因此,需要在TBS成型设备出入口两侧增加一种限制钢带偏斜的装置,使钢带在前进过程中始终保持一定的压紧力,避免钢带出现侧翻倒钢现象。经过研究分析,浙江金洲管道工业有限公司设计制作了一种可调节防倒钢装置,在成型的入口和出口处两侧各安装一对,其高度可根据不同钢管的规格进行调整,使钢带两侧高度位置始终受限。此装置适用于TBS成型工艺中直径Φ219~610mm规格钢管的生产。
可调节防倒钢装置结构如图1所示,该装置包括固定支架、调节机构、滑块、压辊等4个部分,整体结构呈L形悬臂形式。该装置安装部位的尺寸和原TBS设备的小排辊相同,可方便固定于TBS设备的小排辊位置上。
从图1中可以看出,L形防倒钢装置的固定支架上装有2个导轨,带有可转动压辊的滑块在导轨内上下移动,滑块的移动通过固定在固定支架顶部的丝杠进行调节;为了防止丝杠磨损较快并减小转动时的摩擦力,配合的螺母采用了耐磨的青铜材料,并用螺栓固定于固定支架上;将丝杠的顶部铣削成四方形,便于扳手调节,丝杠的下部设计成圆形凸台,可用两个半圆形压块与滑块连接,使丝杠可方便转动并带动滑块在导轨中上下移动。
图1 可调节防倒钢装置结构示意图
滑块同样采用L形悬臂形式,滑块的立面为方形凸台,与导轨配合,立面的中间位置有一个通孔,压辊的销轴过盈配合安装在里面,使销轴不能转动,销轴的另外一侧用支撑板固定于滑块平面的侧面,保证将压辊支撑固定。为了防止销轴左右移动,用挡板和螺栓进行定位。压辊通过轴承安装于销轴上,可灵活转动。轴承的两侧安装有密封圈、紧定套、平垫圈、止动垫圈和锁紧圆螺母,可保存轴承内的润滑油脂,并使轴承固定牢固。为了防止钢带边沿偏斜损坏,将压辊的外圆设计成凹面,保证钢带始终平稳前行。
这种可调节防倒钢装置安装尺寸与TBS成型机架上的小排辊相同,可拆除相应位置的小排辊进行安装(减少4个排辊不影响钢带成型质量)。受TBS设备两侧空间位置的限制,可各错开一个小排辊位置进行安装,具体位置如图2所示。
该装置安装后不用拆卸,可根据钢管不同规格用扳手进行适当上下调节,在调节时不必将钢带压的太死,使压辊刚好接触到钢带边缘即可。压辊将钢带压住并随钢带行走而转动,即能防止钢带偏斜,又能避免钢带边缘挤压损伤。可调节防倒钢装置在TBS成型设备中的使用如图3所示。
图2 可调节防倒钢装置在TBS成型设备中的安装位置
图3 可调节防倒钢装置在TBS成型设备中的使用
(1)可调节防倒钢装置可进行高低调节,适合直径为Φ219~Φ610mm所有规格钢管的生产,调节方便,提高了生产效率。
(2)可转动的压辊既保证了钢带在成型过程中平稳前进,又保护了钢带边沿,提高了焊缝质量。
(3)安装了这种可调节防倒钢装置后,经过两年多的生产使用,未出现钢带偏移侧翻现象,提高了生产效率、成材率和产品质量,经济效益相当可观。
焊接钢管成型的关键在于机组成型部位的准确定位与钢带的可靠运行,成型部位的定位是机组调型的重要工作,一般都会按照不同规格的需要进行调整,但钢带在前进的过程中是一个变量,会受不同方向变形力的作用出现不确定的变化。如弯边不充分出现的板边褶皱、下山量不合适出现的板边波浪、钢带成型变形时应力的自然平衡释放、钢带在TBS成型中的轻微游动等问题。通过在TBS成型装置的出入口两侧增加防倒钢装置,则可有效对钢带进行限位,克服了以上问题对钢带成型过程的影响,使生产能够顺利进行。实践证明,该可调节防倒钢装置是TBS成型中一种非常可靠的辅助装置。
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Adjustable Avoiding Steel Strip Side Turn Device in the Application of TBS Forming Process
CHEN Wenhao1,WANG Haifeng2,FENG Qingzhen2
(1.Zhejiang KINGLAND Pipeline Industry Co.,Ltd.,Huzhou 313000,Zhejiang,China;2.CNOOC KINGLAND Co.,Ltd.,Huzhou 313000,Zhejiang,China)
In HFW pipe production process,in order to avoid the phenomenon of the steel strip side turn,improve production efficiency and qualified product ratio of HFW pipe,it analyzed and studied the existing TBS forming equipment and process,put forward the improvement scheme of TBS forming equipment,designed a kind of adjustable avoiding steel strip side turn device,this device can be installed on either side of the TBS forming frame gateway,and can be properly adjusted according to different steel pipe specification.The application result indicated that this device is suitable for HFW pipe production of Φ219~Φ610mm,is effective to limit steel strip.It can not only improve the production efficiency,but also ensure the quality of the product.
welded pipe;HFW pipe;TBS forming;steel strip;side turn
TE973.1 文献标志码:B DOI:10.19291/j.cnki.1001-3938.2016.05.009
陈文豪(1973—),男,毕业于原武汉水利电力大学,高级工程师,主要从事焊管技术、设备及新产品、新项目的研究与开发工作。
2016-02-14
李 超
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