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【摘 要】 本文首先介绍了生产小直径无缝钢管的几种主要机型，然后分析了小直径无缝钢管生产机组未来的发展趋势。
【关键词】 小直径;无缝钢管;生产机组;发展趋势
我国无缝钢管生产的发展，是从小直径无缝钢管机组建设开始的，从原鞍钢无缝钢管厂（现鞍钢股份有限公司无缝钢管厂）第1套Φ140mm自动轧管机组投产至今，已经走过近60年的历程。自从进入21世纪，随着我国经济的快速增长，带动了以石油（天然气）、煤炭为主的能源需求大幅度增长，尤其是石油（天然气）的增长对石油钻采和输送用管的需求，以及锅炉、电站（包括核电站）的发展对高端管材的需求，极大地带动了我国小直径无缝钢管机组的发展，同时也推动了我国无缝钢管生产技术装备水平的提高。目前，小直径无缝钢管机组已经遍布全国各地，其产量已占据我国无缝钢管总产量的大半壁江山，约占70%;产品覆盖了油井管、锅炉管、管线管、流体管、结构管、气瓶管、三化（石化、化肥、化纤）用管、汽车用管、核电用管等几乎所有无缝钢管品种。小直径无缝钢管机组的机型也呈多样化发展，从最早的自动轧管机组、穿拔机组，到20世纪80年代以后发展起来的连轧管机组、二辊/三辊斜轧管机组、CPE（斜轧穿孔和延伸）顶管机组以及近年来发展较快的三辊连轧管机组。
1 生产小直径无缝钢管的几种主要机型
1.1自动轧管机组
自动轧管机（英文称Plug mill）多建于20世纪70年代前，曾称霸世界40多年。但随着连轧管技术装备的不断发展和新生产线的不断建设，自动轧管机的霸主地位逐渐被连轧管机组取代。
最近几年，自动轧管机组在国内又有了新发展，但是这类机组已不同于传统的自动轧管机组，主要表现在以下几个方面：①在生产工序上减少了均整机，毛管经自动轧管机轧制后直接进入定径机或微张力定（减）径机定（减）径，缩短了工艺流程，减少了设备投资，降低了生产成本;②轧辊采用双槽，提高了轧辊辊身刚度;③以生产薄壁管为主，规格组距较窄，产品针对性较强，替代部分“以冷代热”产品。④采用小管坯轧制，定径机减径量小，钢管内圆不易形成“内六方”。
1.2穿拔机组
穿拔机组起源于20世纪50年代末。1958年3月原上海异型钢管厂研制出Φ76mm穿孔机，为其冷拔生产线提供毛管。随后，原上钢五厂、上钢一厂也都建成了Φ76 mm穿拔机组，也为其冷拔生产线提供毛管。大直径无缝钢管较为短缺，所以在21世纪国有大中型钢管生产企业均把注意力放在了大直径无缝钢管机组的建设与发展上，这为中小民营企业抢抓机遇发展小直径无缝钢管机组创造了条件。
1.3连轧管机组
1985年，原宝钢无缝钢管厂从德国SMSMeer公司引进了Φ140mm全浮动芯棒连轧管机组，其产品外径为21.3～139.7mm。20世纪90年代后期，原衡阳钢管厂从德国SMS Meer公司引进了Φ89mm半浮动芯棒连轧管机组，其产品外径为25～89 mm。这两条生产线的引进为提高小直径高压锅炉管和油管的国产化作出了重要贡献。
进入21世纪，为了满足小直径高端产品的需求，天津钢管集团股份有限公司在2003年建成了世界上第1套 PQF（Prime Quality Finishing）三辊连轧管机组，其产品外径为32.0～168.3mm。PQF三辊连轧管机组以其在均匀变形、变形应力，轧机结构（轧机刚性）、负荷分配及轧辊受力等方面的优势， 使其在轧制产品规格范围、径壁比（D/S）、裂孔和拉凹缺陷、壁厚精度、成材率、工具消耗、高合金难变形材料轧制等方面具有二辊轧机不能相比的优势。
1.4精密轧管机组和二辊斜轧管延伸机组
精密轧管机又称 Accu Roll轧管机，其在狄塞尔轧管机结构的基础上，将鼓形轧辊改成锥形轧辊，增加了轧辊辗轧角，加长了辊身长度、增大了导盘直径， 并将浮动芯棒轧制方式改为限动芯棒轧制方式，从而减少金属滑移，增加均壁钢管的重轧次数，提高钢管的壁厚精度。
21世纪精密轧管机组在我国遍地开花，目前已超40套，小直径机组占一半多。虽然精密轧管机组有许多优势，但是该机型由于是斜轧机组，必然会在钢管的内表面留下内螺旋痕迹，给客户留下产品质量不佳的印象。
1.5三辊轧管机组
三辊轧管机组又称 Assel 轧管机组，也是一种高精度的轧管机组，其前后工序的配置基本与精密轧管机组的相同，轧制品种以轴承管、液压支柱管、机械加工用管、中厚壁高压锅炉管和套管接箍料及钻杆、钻铤料为主。该类机组因适合轧制中厚壁和厚壁无缝钢管，轧制的钢管具有壁厚精度高等特点而被称为品种轧机。
1.6 CPE机组
CPE机组的轧制工艺既保留了传统顶管工艺适合生产薄壁管、技术复杂性较低、投资较少的优点，同时还具有简化工艺过程、增加坯重、减少切头、提高壁厚精度等一系列的优点。
CPE机组是一种高节奏轧机，每分钟可轧制3支管坯，与半浮动芯棒连轧管机组的轧制节奏相当，但由于其管坯单重受芯棒长度的限制，使该机组的产量介于连轧管机组与斜轧管机组之间，属中等产能。
2 未来的发展趋势
从我国近十多年无缝钢管发展的情况来看，国有大中企业以引进的现代化连轧管机组建设为主，但机组的投资较大;中小型企业（主要为民营企业）由于资金问题一般以斜轧管机组、穿拔机组建设为主;个别有实力的大型民企也建设了国产的连轧管机组。受宏观经济形势和国家有关政策以及行业经营情况的影响， 近两年来，大中型企业大规模投资建设项目的局面将逐渐落幕，以高投入引进国外设备的项目也将大大减少，以结构调整、产品细分的建设项目以及产线优化配套改造项目将成为未来一段时间的发展主题。
2.1连轧管机组
自2007年以后，国内又有7～8 条小直径连轧管机组建成投产，其中近一半为国产机组。在这些机组中除辽阳西姆莱斯石油专用管制造有限公司的Φ114mm机组外，其他机组均为Φ159mm机组或180mm机组，而Φ159 mm机组的规格上限也扩展至Φ168mm或Φ177.8（180）mm。从规格的上限可以看出，这些机组在设计的考虑上仍然摆脱不了对产能的追求（因为产量低了效益也算不出来）。
2.2 CPE 机组
近年来，江苏常宝、原汉阳钢管厂的两条CPE机组生产的产品质量给客户和同行留下了深刻印象，已有部分企业正在了解、研究这类机组，但是真正决定选择建设该型机组的企业不多。造成这种情况的主要原因是：①各企业对CPE机组还不了解;②相对于斜轧管机组、自动轧管机组、穿拔机组，CPE机组的生产工序较复杂;且建设投资较高。若产品定位在高中端上，产量适中，CPE机组将是一个较好的选择机型。
2.3斜轧管机组
带导板的二辊、三辊小直径斜轧管机组近两年建设投产的较多，由于这类机组投入少、见效快、易于掌握、适合小批量多品种生产，因此适于生产中低端产品。但由于这类机组生产的产品有内螺旋痕迹，产品的外观质量逊色于连轧管机组、CPE机组生产的。另外，这类小直径无缝钢管机组采用轧坯作为管坯，生产成本稍高，因此在未来的发展也会受到限制。
2.4自动轧管机组和穿拔机组
近两年发展起来的改进型自动轧管机组，由于简化了工艺流程，减少了投资， 降低了生产成本，使其在小直径机组上又有了新的生命力。如果结合“双槽轧制技术”，实现自动化操作、快速换辊，改进型的自动轧管机组在生产中低端产品上将有较高的竞争力。
3 结语
随着世界经济的发展，人们对无缝钢管品种质量要求的提高，以及市场竞争的加剧和环保要求的提高，都将会推动我国无缝钢管生产工艺、技术装备的进步和发展。我国不但应是一个无缝钢管生产大国，而且也应该成为一个无缝钢管生产强国。
参考文献：
[1]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.
[2]殷国茂.中国钢管50年[M].成都：四川科学技术出版社， 2004： 38-41.
[3]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.
【关键词】 小直径;无缝钢管;生产机组;发展趋势
我国无缝钢管生产的发展，是从小直径无缝钢管机组建设开始的，从原鞍钢无缝钢管厂（现鞍钢股份有限公司无缝钢管厂）第1套Φ140mm自动轧管机组投产至今，已经走过近60年的历程。自从进入21世纪，随着我国经济的快速增长，带动了以石油（天然气）、煤炭为主的能源需求大幅度增长，尤其是石油（天然气）的增长对石油钻采和输送用管的需求，以及锅炉、电站（包括核电站）的发展对高端管材的需求，极大地带动了我国小直径无缝钢管机组的发展，同时也推动了我国无缝钢管生产技术装备水平的提高。目前，小直径无缝钢管机组已经遍布全国各地，其产量已占据我国无缝钢管总产量的大半壁江山，约占70%;产品覆盖了油井管、锅炉管、管线管、流体管、结构管、气瓶管、三化（石化、化肥、化纤）用管、汽车用管、核电用管等几乎所有无缝钢管品种。小直径无缝钢管机组的机型也呈多样化发展，从最早的自动轧管机组、穿拔机组，到20世纪80年代以后发展起来的连轧管机组、二辊/三辊斜轧管机组、CPE（斜轧穿孔和延伸）顶管机组以及近年来发展较快的三辊连轧管机组。
1 生产小直径无缝钢管的几种主要机型
1.1自动轧管机组
自动轧管机（英文称Plug mill）多建于20世纪70年代前，曾称霸世界40多年。但随着连轧管技术装备的不断发展和新生产线的不断建设，自动轧管机的霸主地位逐渐被连轧管机组取代。
最近几年，自动轧管机组在国内又有了新发展，但是这类机组已不同于传统的自动轧管机组，主要表现在以下几个方面：①在生产工序上减少了均整机，毛管经自动轧管机轧制后直接进入定径机或微张力定（减）径机定（减）径，缩短了工艺流程，减少了设备投资，降低了生产成本;②轧辊采用双槽，提高了轧辊辊身刚度;③以生产薄壁管为主，规格组距较窄，产品针对性较强，替代部分“以冷代热”产品。④采用小管坯轧制，定径机减径量小，钢管内圆不易形成“内六方”。
1.2穿拔机组
穿拔机组起源于20世纪50年代末。1958年3月原上海异型钢管厂研制出Φ76mm穿孔机，为其冷拔生产线提供毛管。随后，原上钢五厂、上钢一厂也都建成了Φ76 mm穿拔机组，也为其冷拔生产线提供毛管。大直径无缝钢管较为短缺，所以在21世纪国有大中型钢管生产企业均把注意力放在了大直径无缝钢管机组的建设与发展上，这为中小民营企业抢抓机遇发展小直径无缝钢管机组创造了条件。
1.3连轧管机组
1985年，原宝钢无缝钢管厂从德国SMSMeer公司引进了Φ140mm全浮动芯棒连轧管机组，其产品外径为21.3～139.7mm。20世纪90年代后期，原衡阳钢管厂从德国SMS Meer公司引进了Φ89mm半浮动芯棒连轧管机组，其产品外径为25～89 mm。这两条生产线的引进为提高小直径高压锅炉管和油管的国产化作出了重要贡献。
进入21世纪，为了满足小直径高端产品的需求，天津钢管集团股份有限公司在2003年建成了世界上第1套 PQF（Prime Quality Finishing）三辊连轧管机组，其产品外径为32.0～168.3mm。PQF三辊连轧管机组以其在均匀变形、变形应力，轧机结构（轧机刚性）、负荷分配及轧辊受力等方面的优势， 使其在轧制产品规格范围、径壁比（D/S）、裂孔和拉凹缺陷、壁厚精度、成材率、工具消耗、高合金难变形材料轧制等方面具有二辊轧机不能相比的优势。
1.4精密轧管机组和二辊斜轧管延伸机组
精密轧管机又称 Accu Roll轧管机，其在狄塞尔轧管机结构的基础上，将鼓形轧辊改成锥形轧辊，增加了轧辊辗轧角，加长了辊身长度、增大了导盘直径， 并将浮动芯棒轧制方式改为限动芯棒轧制方式，从而减少金属滑移，增加均壁钢管的重轧次数，提高钢管的壁厚精度。
21世纪精密轧管机组在我国遍地开花，目前已超40套，小直径机组占一半多。虽然精密轧管机组有许多优势，但是该机型由于是斜轧机组，必然会在钢管的内表面留下内螺旋痕迹，给客户留下产品质量不佳的印象。
1.5三辊轧管机组
三辊轧管机组又称 Assel 轧管机组，也是一种高精度的轧管机组，其前后工序的配置基本与精密轧管机组的相同，轧制品种以轴承管、液压支柱管、机械加工用管、中厚壁高压锅炉管和套管接箍料及钻杆、钻铤料为主。该类机组因适合轧制中厚壁和厚壁无缝钢管，轧制的钢管具有壁厚精度高等特点而被称为品种轧机。
1.6 CPE机组
CPE机组的轧制工艺既保留了传统顶管工艺适合生产薄壁管、技术复杂性较低、投资较少的优点，同时还具有简化工艺过程、增加坯重、减少切头、提高壁厚精度等一系列的优点。
CPE机组是一种高节奏轧机，每分钟可轧制3支管坯，与半浮动芯棒连轧管机组的轧制节奏相当，但由于其管坯单重受芯棒长度的限制，使该机组的产量介于连轧管机组与斜轧管机组之间，属中等产能。
2 未来的发展趋势
从我国近十多年无缝钢管发展的情况来看，国有大中企业以引进的现代化连轧管机组建设为主，但机组的投资较大;中小型企业（主要为民营企业）由于资金问题一般以斜轧管机组、穿拔机组建设为主;个别有实力的大型民企也建设了国产的连轧管机组。受宏观经济形势和国家有关政策以及行业经营情况的影响， 近两年来，大中型企业大规模投资建设项目的局面将逐渐落幕，以高投入引进国外设备的项目也将大大减少，以结构调整、产品细分的建设项目以及产线优化配套改造项目将成为未来一段时间的发展主题。
2.1连轧管机组
自2007年以后，国内又有7～8 条小直径连轧管机组建成投产，其中近一半为国产机组。在这些机组中除辽阳西姆莱斯石油专用管制造有限公司的Φ114mm机组外，其他机组均为Φ159mm机组或180mm机组，而Φ159 mm机组的规格上限也扩展至Φ168mm或Φ177.8（180）mm。从规格的上限可以看出，这些机组在设计的考虑上仍然摆脱不了对产能的追求（因为产量低了效益也算不出来）。
2.2 CPE 机组
近年来，江苏常宝、原汉阳钢管厂的两条CPE机组生产的产品质量给客户和同行留下了深刻印象，已有部分企业正在了解、研究这类机组，但是真正决定选择建设该型机组的企业不多。造成这种情况的主要原因是：①各企业对CPE机组还不了解;②相对于斜轧管机组、自动轧管机组、穿拔机组，CPE机组的生产工序较复杂;且建设投资较高。若产品定位在高中端上，产量适中，CPE机组将是一个较好的选择机型。
2.3斜轧管机组
带导板的二辊、三辊小直径斜轧管机组近两年建设投产的较多，由于这类机组投入少、见效快、易于掌握、适合小批量多品种生产，因此适于生产中低端产品。但由于这类机组生产的产品有内螺旋痕迹，产品的外观质量逊色于连轧管机组、CPE机组生产的。另外，这类小直径无缝钢管机组采用轧坯作为管坯，生产成本稍高，因此在未来的发展也会受到限制。
2.4自动轧管机组和穿拔机组
近两年发展起来的改进型自动轧管机组，由于简化了工艺流程，减少了投资， 降低了生产成本，使其在小直径机组上又有了新的生命力。如果结合“双槽轧制技术”，实现自动化操作、快速换辊，改进型的自动轧管机组在生产中低端产品上将有较高的竞争力。
3 结语
随着世界经济的发展，人们对无缝钢管品种质量要求的提高，以及市场竞争的加剧和环保要求的提高，都将会推动我国无缝钢管生产工艺、技术装备的进步和发展。我国不但应是一个无缝钢管生产大国，而且也应该成为一个无缝钢管生产强国。
参考文献：
[1]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.
[2]殷国茂.中国钢管50年[M].成都：四川科学技术出版社， 2004： 38-41.
[3]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.