一、大氣瓶的制造工藝(yi)
大(da)口(kou)徑(jing)氣(qi)瓶(ping)采用大(da)直徑(jing)無縫鋼管兩端經鍛壓收底(di)、收口(kou)制成.其(qi)主(zhu)要(yao)制造工藝(yi)如下:
A. 鋼(gang)管(guan)檢(jian)查(cha)(cha):由于直徑較大,長度較長的(de)無縫鋼(gang)管(guan)是軋制或鍛制產品,制造過程中不可避免會引起(qi)鋼(gang)管(guan)內、外表面(mian)的(de)缺(que)陷。鋼(gang)管(guan)質量(liang)是決定氣瓶質量(liang)的(de)先決條件,因此在(zai)鋼(gang)管(guan)下料(liao)之(zhi)前(qian),通常采用(yong)(yong)超(chao)聲(sheng)波(bo)沿(yan)鋼(gang)管(guan)長度進(jin)行100%的(de)探傷,檢(jian)查(cha)(cha)軸向和環向缺(que)陷。其缺(que)陷深度不得超(chao)過壁(bi)厚的(de)5%,與此同時采用(yong)(yong)超(chao)聲(sheng)波(bo)進(jin)行壁(bi)厚測定。
B. 鋼(gang)管(guan)下料:采用機械方法或(huo)火(huo)焰切割(ge)將鋼(gang)管(guan)切割(ge)成所(suo)要求的尺(chi)寸。
C. 管端(duan)加熱:采用火焰或電將管端(duan)加熱,以便將管端(duan)加工成型。
D. 端(duan)部(bu)成型:采用(yong)模(mo)鍛設備,將加熱好的管(guan)端(duan)鍛壓成所需(xu)要的形狀和尺(chi)寸。
E. 熱(re)處(chu)理(li):將成型后的氣(qi)瓶進行(xing)熱(re)處(chu)理(li),以獲(huo)得所需的機械性(xing)能。熱(re)處(chu)理(li)方(fang)法為淬火一回火。為檢驗氣(qi)瓶熱(re)處(chu)理(li)的機。盤性(xing)能是否能夠滿足(zu)規定的要求,在對氣(qi)瓶進行(xing)熱(re)處(chu)理(li)的同時,試(shi)樣所用的鋼管也同一爐(lu)進行(xing)熱(re)處(chu)理(li)。
F. 噴砂除銹(xiu):將(jiang)熱(re)處理后的氣瓶噴砂,除去表面(mian)的氧(yang)化皮(pi),以便(bian)進行磁(ci)粉探(tan)傷;
G. 磁粉探傷:檢(jian)查(cha)氣瓶有無因淬火不(bu)當而產生的表面(mian)裂紋;
H. 瓶口螺紋加(jia)工:以裝配(pei)連接(jie)時(shi)所需(xu)的附件(jian);
I. 水(shui)壓試驗:采用水(shui)套(tao)法測定氣瓶的重量、容(rong)積和容(rong)積殘余變形率;
J. 內(nei)表(biao)面(mian)清(qing)理:采(cai)用(yong)蒸汽吹(chui)掃(sao)后。再(zai)進行內(nei)表(biao)面(mian)噴砂,以獲得清(qing)潔、干燥、光滑的內(nei)表(biao)面(mian)。
K. 瓶(ping)口(kou)插塞(sai):以保護瓶(ping)口(kou)螺(luo)紋和保持內表面清潔。
L. 外(wai)表面噴(pen)砂、打鋼印、噴(pen)漆。
二、大口徑氣瓶管生(sheng)產工藝介紹
在(zai)大口(kou)徑氣瓶管(guan)國產化十年的發展過(guo)程中,其制(zhi)造工藝經歷了連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)+斜(xie)軋(ya)式(shi)熱擴工藝、周期軋(ya)管(guan)(Φ508、720機(ji)組(zu))+拉拔(ba)式(shi)熱擴工藝、連(lian)(lian)軋(ya)管(guan)+推(tui)制(zhi)式(shi)熱擴+冷拔(ba)工藝三個階段。
1. 連軋(ya)管+斜軋(ya)熱擴工(gong)藝(天津鋼(gang)管)
這種(zhong)生(sheng)產(chan)工藝的主要流程如(ru)下(xia):
a. 坯管準備:管坯加熱→定(ding)心→穿孔→連軋→定(ding)徑→冷(leng)卻→鋸切→矯直→探傷→檢驗(yan)。
b. Φ720mm斜軋(ya)擴管機組工藝流程(cheng)見(jian)圖8-20所示。

斜軋熱(re)(re)擴的(de)母管(guan)(guan)(guan)來自Φ460mm連軋管(guan)(guan)(guan)機組,鋼管(guan)(guan)(guan)送入(ru)加(jia)熱(re)(re)爐中(zhong)(zhong)加(jia)熱(re)(re)1130~1200℃,由輥道送出,經高壓水進行(xing)外表(biao)面(mian)除鱗后,以螺(luo)旋狀(zhuang)旋轉的(de)運動方式送入(ru)旋擴軋管(guan)(guan)(guan)機進行(xing)擴管(guan)(guan)(guan)軋制(zhi)(zhi)。斜軋擴管(guan)(guan)(guan)機主要是由兩個(ge)轉向相(xiang)同的(de)錐(zhui)形(xing)輥、一個(ge)錐(zhui)形(xing)頂(ding)頭和一個(ge)沿軋制(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)心線方向支撐頂(ding)頭的(de)頂(ding)桿(gan)組成,在(zai)軋制(zhi)(zhi)過(guo)程中(zhong)(zhong),管(guan)(guan)(guan)徑擴大,壁(bi)厚減薄,總延伸系數接近1。
2. 周期(qi)軋(ya)管+拉拔式熱擴工藝(yi)
該工藝(yi)的熱(re)軋(ya)母管(guan)(guan)來自周期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu),由(you)于(yu)周期(qi)軋(ya)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)不(bu)設(she)均整機(ji)(ji)(ji)(ji),對(dui)母管(guan)(guan)的壁(bi)(bi)厚(hou)均勻性和(he)表面質(zhi)量有(you)較大影響。拉拔(ba)式(shi)(shi)擴(kuo)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)由(you)擴(kuo)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)、拔(ba)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)、托管(guan)(guan)升降臺、擴(kuo)管(guan)(guan)卡(ka)頭、拔(ba)管(guan)(guan)小車、擴(kuo)徑(jing)頂頭(帶拉桿)和(he)直流電機(ji)(ji)(ji)(ji)帶動的齒輪減速機(ji)(ji)(ji)(ji)構7大部分組(zu)成。進行拉拔(ba)熱(re)擴(kuo)之前,先在(zai)坯料(liao)管(guan)(guan)的管(guan)(guan)端擴(kuo)出(chu)一個喇叭口(kou),便(bian)于(yu)熱(re)擴(kuo)時用內外卡(ka)環卡(ka)住管(guan)(guan)端并進行水冷,然后由(you)鏈(lian)條牽引芯棒桿并帶動頂頭穿過坯料(liao)管(guan)(guan),從而實現(xian)擴(kuo)徑(jing)減壁(bi)(bi)。該工藝(yi)的特(te)點是機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)設(she)備簡單,便(bian)于(yu)組(zu)織生(sheng)產(chan),產(chan)品(pin)規格靈(ling)活多樣(yang),可(ke)加工較長的成品(pin)。但是,拉拔(ba)式(shi)(shi)熱(re)擴(kuo)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)成材率低、工件(jian)費(fei)用高(gao),并且(qie)產(chan)品(pin)的外徑(jing)精度低、外表面呈波浪形、表面不(bu)光(guang)滑、坡口(kou)質(zhi)量差。現(xian)在(zai)國外許多國家已不(bu)再新上拉拔(ba)式(shi)(shi)擴(kuo)管(guan)(guan)機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu),國內也(ye)不(bu)再使用該工藝(yi)制造大口(kou)徑(jing)氣(qi)瓶(ping)管(guan)(guan)。
3. 連軋管+推制式熱擴(kuo)+冷拔工藝
推(tui)制式(shi)(shi)熱(re)擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)也稱(cheng)中頻熱(re)擴(kuo)無縫(feng)鋼管(guan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)、頂(ding)推(tui)式(shi)(shi)熱(re)擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)、推(tui)進(jin)式(shi)(shi)熱(re)擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)。該工(gong)藝(yi)(yi)(yi)起源于20世紀50年代(dai)的德國,并在中國得到快(kuai)速發展(zhan)、改(gai)進(jin)及(ji)完善。其(qi)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)原理是將毛(mao)坯管(guan)置于中頻加熱(re)環中進(jin)行(xing)局部連續快(kuai)速加熱(re),依(yi)靠(kao)液壓缸活塞的運動(dong)推(tui)動(dong)毛(mao)坯管(guan),使其(qi)逐(zhu)步通(tong)過(guo)錐形的內模芯(xin)棒從而實現擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)。
德新鋼管(guan)(中國)有(you)限公司具有(you)多年(nian)制造大口徑(jing)無縫鋼管(guan)的生產(chan)經驗,通過不斷地進(jin)行技(ji)術創新,促使(shi)推(tui)進(jin)式熱(re)擴工(gong)藝(yi)和技(ji)術不斷完善發展,突出的成就可歸(gui)納為(wei)以下兩方面:
在(zai)不斷(duan)完善推制(zhi)式(shi)熱(re)擴工(gong)藝(yi)的(de)基(ji)礎上,德(de)新鋼管于(yu)2014年成(cheng)功地將該(gai)工(gong)藝(yi)與(yu)冷拔工(gong)藝(yi)結合用于(yu)制(zhi)造大(da)(da)口(kou)徑氣(qi)瓶(ping)管。其基(ji)本流(liu)程見圖8-21所示。現在(zai)該(gai)工(gong)藝(yi)已經成(cheng)為制(zhi)造大(da)(da)口(kou)徑氣(qi)瓶(ping)管的(de)主流(liu)工(gong)藝(yi)。

三、大(da)口徑氣瓶管的發展趨勢
輕量(liang)(liang)化設(she)計和(he)制造是今(jin)后長管拖車的(de)發(fa)(fa)展趨(qu)勢(shi),是響應(ying)國家節(jie)能減排(pai)戰略的(de)重要(yao)舉措。國家的(de)“十(shi)三五(wu)”重點研(yan)發(fa)(fa)計劃“移動式承壓類特種設(she)備風險防控(kong)與(yu)治(zhi)理關鍵技術(shu)研(yan)究”已經將“長管拖車用大(da)容(rong)積氣(qi)瓶的(de)設(she)計方法、上裝與(yu)行(xing)走機構的(de)輕量(liang)(liang)化設(she)計方法等研(yan)究”列為一(yi)項重要(yao)的(de)研(yan)究內(nei)容(rong)。依靠技術(shu)進(jin)步和(he)科技創(chuang)新(xin)(xin)開發(fa)(fa)新(xin)(xin)材料、新(xin)(xin)方法和(he)新(xin)(xin)工藝,促進(jin)大(da)容(rong)積氣(qi)瓶的(de)輕量(liang)(liang)化,保障(zhang)氣(qi)瓶的(de)安全性和(he)可靠性是今(jin)后大(da)口徑氣(qi)瓶管的(de)發(fa)(fa)展趨(qu)勢(shi)。

