假如以曼氏兄弟取得第一個關于周期軋管工藝專利（DRP58762)的日子，即1891年2月24日作為發明周期軋管工藝的日子，那么1991年正好是一百周年紀念，當然國際不銹鋼管材學會（International Tube Association ITA)定于1991年6月在芝加哥召開國際不銹鋼管會議并舉辦鋼管博覽會，并不一定與發明周期軋管工藝有關，因為ITA每兩年舉辦一次不銹鋼管博覽會，同時召開鋼管會議，由來已久成慣例了，并在“Tube”一字后加國名和年份作為標志。
一、Tube America 91 簡介
國(guo)際不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)材學(xue)會(hui)（ITA)于(yu)1991年6月16日到(dao)6月19日在(zai)美(mei)國(guo)芝加(jia)哥市舉辦了全美(mei)1991年不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)博覽會(hui) 三比同時召開了鋼(gang)管(guan)(guan)學(xue)術(shu)會(hui)議，ITA將這兩項活動統稱為“Tube America 91”。在(zai)Tube Ameica 91鋼(gang)管(guan)(guan)學(xue)術(shu)會(hui)上發表了26篇論(lun)文，它(ta)們比較清楚地勾畫出了不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)生產技術(shu)的新進(jin)展。
對于無縫不銹(xiu)鋼管生(sheng)產工藝技(ji)術(shu)的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)來說，20世紀的(de)(de)最后十年是(shi)關鍵的(de)(de)年份，由于新(xin)(xin)(xin)的(de)(de)兩套全(quan)浮動(dong)(dong)的(de)(de)芯棒連軋(ya)管機組的(de)(de)投產，這種軋(ya)機的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)獲(huo)得(de)了新(xin)(xin)(xin)的(de)(de)動(dong)(dong)力，限動(dong)(dong)芯棒連軋(ya)管工藝開(kai)始向(xiang)MINI-MPM方向(xiang)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)，CPS軋(ya)管試驗尚在進行中，結果如何尚未(wei)見分(fen)曉，在張力減徑工藝方面出現(xian)了混合傳(chuan)動(dong)(dong)的(de)(de)新(xin)(xin)(xin)概念和軋(ya)機自(zi)動(dong)(dong)控制，探傷技(ji)術(shu)和檢測技(ji)術(shu)也有了新(xin)(xin)(xin)進展(zhan)(zhan)(zhan)，在這樣一(yi)個時刻召開(kai)了鋼管學術(shu)盛(sheng)會(hui)，所以芝加哥市(shi)市(shi)長宣稱1991年6月18日(ri)為(wei)“Tube America Day”。
二、Tube America 91的新提示(shi)
1. TOSA不銹鋼管廠的CPS工藝(yi)
該廠(chang)采用(yong)CPS工(gong)藝，其流(liu)程如圖26-3所示(shi)。
環(huan)形爐的(de)(de)加熱能(neng)力為(wei)(wei)30t/h;穿孔坯外(wai)徑114~185mm,最長(chang)為(wei)(wei)1m;定徑后不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)外(wai)徑101.6~179.8mm,最長(chang)為(wei)(wei)10m;張力減(jian)徑機(ji)可生產外(wai)徑為(wei)(wei)33.4~101.6mm,最長(chang)為(wei)(wei)40m的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)，冷床寬20m.圖26-4示出的(de)(de)TOSA不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)廠錐(zhui)輥式穿孔機(ji)的(de)(de)D/S值可達25~27.5,伸(shen)長(chang)率 λ＝4.17~5.5。
2. MINI-MPM 軋管(guan)工藝
MINI-MPM軋管工藝的基(ji)本(ben)參數如(ru)表(biao)26-2所示。
3. 混合傳動的(de)張力減徑機(ji)（MD-SRM)
意大利(li)因西公司（INNSE)設計制(zhi)(zhi)造了一臺新(xin)(xin)穎的(de)(de)(de)張(zhang)力減徑(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，其新(xin)(xin)穎之處(chu)在于(yu)(yu)傳動(dong)(dong)系統(tong)。該傳動(dong)(dong)系統(tong)由兩(liang)個相互獨(du)(du)立的(de)(de)(de)傳動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)構組(zu)(zu)成，處(chu)于(yu)(yu)人口(kou)(kou)(kou)側(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)一組(zu)(zu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)的(de)(de)(de)傳動(dong)(dong)方式為(wei)雙(shuang)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)差動(dong)(dong)傳動(dong)(dong)；處(chu)于(yu)(yu)出口(kou)(kou)(kou)側(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)一組(zu)(zu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)為(wei)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)單(dan)(dan)(dan)獨(du)(du)傳動(dong)(dong)。事(shi)實(shi)上(shang)(shang)，單(dan)(dan)(dan)獨(du)(du)傳動(dong)(dong)系統(tong)的(de)(de)(de)優(you)點主(zhu)要(yao)顯示在張(zhang)減機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)后部機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)上(shang)(shang)，即軋制(zhi)(zhi)小口(kou)(kou)(kou)徑(jing)不銹鋼(gang)(gang)管時(shi)，因后部機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)孔型的(de)(de)(de)橢圓度較小，需(xu)要(yao)精確控(kong)制(zhi)(zhi)張(zhang)力，而(er)這(zhe)種(zhong)精確控(kong)制(zhi)(zhi)只(zhi)有采(cai)(cai)用單(dan)(dan)(dan)獨(du)(du)傳動(dong)(dong)系統(tong)時(shi)才能實(shi)現。此外(wai)，單(dan)(dan)(dan)獨(du)(du)傳動(dong)(dong)張(zhang)減機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)速(su)度曲線多(duo)種(zhong)多(duo)樣，因此比較容易適應各種(zhong)尺(chi)寸小口(kou)(kou)(kou)徑(jing)不銹鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)速(su)度要(yao)求。與此相反，張(zhang)減機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)入(ru)口(kou)(kou)(kou)側(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)一機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)若(ruo)采(cai)(cai)用單(dan)(dan)(dan)獨(du)(du)傳動(dong)(dong)系統(tong)，則(ze)所設置的(de)(de)(de)功率遠遠大于(yu)(yu)實(shi)際(ji)需(xu)要(yao)，而(er)且由于(yu)(yu)速(su)度剛性不夠，切頭損失較大，CEC控(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)也難于(yu)(yu)控(kong)制(zhi)(zhi)整個減徑(jing)過程中(zhong)的(de)(de)(de)速(su)度曲線。綜上(shang)(shang)所述，對入(ru)口(kou)(kou)(kou)側(ce)(ce)(ce)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)采(cai)(cai)用成組(zu)(zu)傳動(dong)(dong)是比較有利(li)的(de)(de)(de)，即采(cai)(cai)用一個主(zhu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)進行集(ji)體傳動(dong)(dong)，另加一個疊(die)加傳動(dong)(dong)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。
INNSE 設計的 MD-SRM所采用的混合傳(chuan)(chuan)動方式，入口側若(ruo)干機架采用雙(shuang)電機差動傳(chuan)(chuan)動，后部若(ruo)干機架采用單(dan)獨(du)傳(chuan)(chuan)動，以(yi)達到揚長避短的目的。
a. CEC控制，由一較簡單的軟件，即可控制集體差動傳動；
b. 憑(ping)借單獨傳動的(de)后(hou)部機架(jia)，即可取得(de)張減工(gong)藝的(de)最佳化(hua)；
c. 根據工藝需要不用后部若干機(ji)架時，很容(rong)易使其脫離軋制過程；
d. 軋制效率高，易于調(diao)整和事故(gu)處理(li)。
在(zai)Tube America 91 不(bu)銹鋼管(guan)學(xue)術(shu)會議上發(fa)表的一(yi)些文章對發(fa)展(zhan)鋼管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)很有(you)意義。MD-SRW、MINI-MPM 以及錐(zhui)輥(gun)式穿孔機(ji)都是在(zai)一(yi)定條件(jian)下產(chan)(chan)生(sheng)的，雖(sui)沒(mei)有(you)嶄新的概念，卻(que)是推“陳(chen)”而出(chu)(chu)“新”的產(chan)(chan)物(wu)。鋼管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)就是在(zai)“推陳(chen)出(chu)(chu)新”、“繼往開來”的條件(jian)下，不(bu)斷有(you)所創新，不(bu)斷向前發(fa)展(zhan)的。
三、Tube America 91 與全浮(fu)動芯棒連軋管工藝的發展
在Tube America 91會上發表(biao)的(de)“中國的(de)連軋(ya)(ya)管(guan)廠”一文，全面(mian)地反映了全浮動的(de)芯棒連軋(ya)(ya)管(guan)工藝(yi)的(de)新(xin)進展，其要(yao)點(dian)如下：
a. RK2和寶鋼(gang)不(bu)銹鋼(gang)管連軋管廠(chang)
自從 Lorain 廠(chang)和 Gary 廠(chang)兩臺(tai)全(quan)浮動芯(xin)棒連(lian)軋(ya)管機組(zu)投產(chan)，這種工(gong)藝(yi)又經過了20多年的(de)發(fa)展(zhan)，所(suo)產(chan)鋼(gang)管質量提高(gao)(gao)，產(chan)能明顯提高(gao)(gao)，可以說RK2和寶鋼(gang)連(lian)軋(ya)管廠(chang)是這種工(gong)藝(yi)發(fa)展(zhan)完美的(de)標志，以下各方面則是其發(fa)展(zhan)的(de)成果。
1. 先進的直流(liu)傳動為高速連軋提供了基礎條(tiao)件；
2. 竹節控制(zhi)和CEC控制(zhi)明(ming)顯地提高了產品質量和收得率；
3. 先進的穿孔機(ji)和張減(jian)機(ji)設備設計實(shi)現(xian)了軋(ya)制技術(shu)的進步(bu)；
4. 在張減工(gong)藝(yi)和傳(chuan)動技術方(fang)面取(qu)得了成果，使連軋管廠可以(yi)生產450多種規格(ge)的成品管；
5. 計算機(ji)過程控制(zhi)、無損探傷和精整作業區的連(lian)續布(bu)等(deng)進一步發揮了連(lian)軋管廠(chang)的技術先(xian)進性。
b. 對寶(bao)鋼不銹鋼管連軋管廠(chang)的7點評述
1. 由于(yu)穿孔機采用了狄賽爾(er)導盤再加上(shang)較高的軋制速度和線(xian)外脫（頂）桿(gan)，因此能以(yi)4根(gen)／min的速度生產(chan)11m長(chang)的穿孔坯；
2. 設置了空心坯(pi)減徑(jing)機(ji)從而(er)減少了管坯(pi)規(gui)格，改善了穿孔坯(pi)質量；
3. 連軋管機的優越性(xing)：軋出速度高(gao)（7.87m/s),荒管長(chang)達33m,并(bing)采(cai)用(yong)“竹節(jie)”控制，提(ti)高(gao)了(le)管子質量和(he)收得率；
4. 張(zhang)減(jian)機軋出速(su)度高達16m/s,采用(yong)CEC控制以(yi)減(jian)少切頭損失，工藝(yi)技術上的(de)優越性(xing)表(biao)現在(zai)以(yi)兩種尺寸(cun)的(de)管坯就(jiu)能軋出450種規格的(de)管子；
5. 采(cai)用分塊式(shi)加連接輥道的精整(zheng)區布置(zhi)以(yi)達到(dao)年處理量1300萬根管子(zi)的指標；
6. 油井管(guan)加工區使用了多種無(wu)損探傷設備、摩擦對焊機和液壓操作(zuo)的加厚機；
7. 15套探傷對成品管質量起到了(le)保證作用。
c. 軋制工藝的進一步(bu)發(fa)展
從軋制(zhi)工藝(yi)的(de)角度(du)來看，對FFM軋制(zhi)技術的(de)進一步發展，以下兩(liang)點形成了限(xian)制(zhi)，即：
1. 由于(yu)芯棒的長(chang)度最長(chang)為(wei)30m,因此熱軋荒管(guan)長(chang)度不得(de)長(chang)于(yu)35m;
2. 成品管外徑最大為(wei)(wei)7英寸，超(chao)過此極限(xian)值，芯棒(bang)重(zhong)量太重(zhong)，金屬(shu)流動(dong)的不均勻性程度加劇(ju)，生(sheng)產無(wu)法進行。為(wei)(wei)了(le)超(chao)越以上限(xian)制(zhi)，連(lian)軋(ya)管工藝勢必要向(xiang)限(xian)動(dong)芯棒(bang)工藝發展。
四、結(jie)語(yu)
Tube America 91 還發表了兩篇強調不銹鋼管(guan)生產工藝管(guan)理的(de)文章即：
1. 加(jia)強(qiang)“綜合(he)質(zhi)量管理(li)”以滿足(zu)21世紀不銹鋼管工業的需要，其主要內容為工藝過程的統計管理(li)（簡稱SPC);
2. JIT計(ji)算(suan)機管理(li)系(xi)統(tong)，包括在線生(sheng)(sheng)產計(ji)劃及(ji)管理(li)系(xi)統(tong)，選擇確(que)定工藝(yi)參數，生(sheng)(sheng)產過(guo)程的(de)安排與產能(neng)計(ji)算(suan)；生(sheng)(sheng)產指令的(de)下達及(ji)過(guo)程控(kong)制，生(sheng)(sheng)產現場監控(kong)系(xi)統(tong)。
北京科技(ji)大學“關于全浮動芯棒(bang)連(lian)軋管機組壁厚精度的(de)(de)研究”的(de)(de)報告（2008年4月）稱：在連(lian)軋管機上采用竹(zhu)節控(kong)制技(ji)術(shu)，在張減機上采用CEC控(kong)制技(ji)術(shu)，不銹鋼管的(de)(de)精度有(you)了顯(xian)著的(de)(de)改善，精度的(de)(de)改善和其他機組不能(neng)及的(de)(de)高產能(neng)，使全浮動芯棒(bang)連(lian)軋管工藝(yi)再次(ci)受到了人(ren)們的(de)(de)關注(zhu)。
