[發明專利]高強鋼卷管加工工藝

有效

• 申請號: 201910001593.6
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109483179B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 高用城;宋鳳明;溫東輝;鄭勇;任俊祿;楊阿娜;李自剛;王永遠
• 申請（專利權）人: 中交天津航道局有限公司;寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21D5/14
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 許愛文

本發明涉及一種高強鋼卷管加工工藝，依次包括如下步驟：下料、銑邊開坡口、預彎、三輥式卷板機輥彎、直縫焊、環焊；在進行卷板機輥彎前，先測量鋼板回彈量，再根據鋼板回彈量計算出實際成管時的卷管直徑及卷管成形時上工作輥的總下調位移量，并確定上工作輥的道次位移量，通過數次卷板完成卷管加工；上工作輥的道次位移量逐次遞減，首道次位移量占總下調位移量50％以上，前三道次總位移量完成總下調位移量的90％以上，至少在倒數第三道次時上工作輥位移基本到位。本發明可有效控制工作輥位移量，從而用合適尺寸的高強度鋼板在卷板機上制備出平直度良好的疏浚管，且卷板結束時管體縫隙不超過3mm，無需輥圓即可焊接，管體橢圓度≤2mm。

技術領域

本發明屬于鋼板冷加工技術領域，特別是涉及一種高強鋼卷管加工工藝，

背景技術

在航道清淤、圍海造陸等疏浚工程領域，大量泥砂通過疏浚管道輸送到較遠的地方。疏浚漿體中一方面大量的泥砂顆粒對管體內壁造成磨損破壞，同時液體介質由于具有一定的酸堿度對管體材料產生腐蝕破壞，加上二者的交互作用，使得疏浚管道產生嚴重的磨蝕失效。特別是在海水漿體疏浚過程中，輸送管道(16mm壁厚)的使用壽命一般為3-5年，工況苛刻的條件下甚至8個月即可磨穿。

為了提高疏浚管道的使用壽命、降低使用成本，強度更高、耐磨蝕性能更好的鋼鐵材料逐漸取代低強度的普碳鋼(例如Q235B、Q345B)應用到漿體疏浚管的制作。但由于新的磨蝕鋼強度更高，屈服強度一般在1250MPa以上，遠超過普碳鋼強度；采用常規的卷管工藝，存在橢圓度差、卷管后兩側間隙大等問題，制約了高強度磨蝕鋼在疏浚管道上的應用。

疏浚管的口徑(內徑)一般在700mm以上，主要規格包括800、850、900、1000、1100、1200mm，甚至1400mm。疏浚管一般采用JCOE或者三輥式卷板機加工疏浚管。三輥式卷板機制管，先加工成1.5-2.0m的短管，再通過環焊拼接成長度為6m的輸送管。要求管體橢圓度≤3mm(相互垂直的兩個位置直徑差，橢圓度越小代表管體越接近圓形，質量越好)，對口錯邊量≤1.5mm(卷管后管口兩側偏離量)。

普碳鋼板強度低，回彈很小，一般約5-8°，卷板制管時不存在筒體間隙過大問題；而制作屈服強度1250MPa以上的新型漿體疏浚管時，由于鋼板強度高，回彈量大，卷板機輥彎后的筒體仍存在較大的縫隙，甚至在80mm以上，即使經再次反復補充輥彎后仍有較大的縫隙(筒體縫隙是指卷制的鋼管在卸載后從卷板機上取下自由放置在水平地面時管體的開口間隙。理想狀態下卷管后鋼板的兩邊相互接觸成為一個筒體，沒有間隙；實際上由于鋼板的反彈，總是會存在一定的間隙)。直縫焊時通常采用外力強行將縫隙兩端擠壓到一起以完成焊接，這將導致外力卸載后焊縫處存在極大的拉應力，甚至超過焊縫強度引發焊縫當場開裂。同時鋼管的橢圓度也難以保證，甚至超過40mm，需要經過多道次輥圓以提高橢圓精度。由于焊縫處應力過大，在輥圓過程中易導致焊縫開裂，所以采用現有的制管工藝難以完成高強度耐磨蝕鋼的卷管加工。

國內外就大口徑鋼管的制管加工提出了一些專利。專利公布號CN1864917A公開的專利“高強度結構鋼管的制造方法”涉及小口徑的薄壁鋼管，采用羅拉成型工藝，主要用于大橋護欄，僅適用于屈服強度不超過500MPa的低強度鋼板；專利公布號CN1898042A公開的專利“UOE鋼管的制造方法及其制造裝置”雖然涉及大口徑厚壁管的制作，但其采用UOE工藝，且鋼板屈服強度均在800MPa以下。此外也有采用HFW工藝制作鋼管，如專利公布號CN102784812A公開的專利“礦漿輸送管道用X65鋼級HFW鋼管的制造方法”，該方法采用HFW制管工藝，且鋼板強度約450MPa。專利號KR101040971(B1)公開的專利“A CORRUGATEDSTEEL PIPE MANUFACTUR METHOD”介紹了一種波紋管的制作加工，鋼板強度較低，且為小口徑薄壁管。