浙江金洲管道工業有限公司φ508～1626mm預精焊螺旋縫埋弧焊鋼管生產線引進德國SMS MEER集團旗下PWS公司國際先進的預精焊（二步法）螺旋焊管生產技術和設備，于2015年1月正式投產，年生產能力20萬噸，生產壁厚6.4mm～25.4mm，最高生產鋼級 L690／X100。
金州管道不銹鋼焊管生產線控制系統基于工業以太網技術，實現分布式自動化控制，是目前世界上裝備最先進、工藝最成熟、自動化程度最高的螺旋焊管生產線之一，在檢測設備方面生產線配備了112通道100％母材超聲波探傷、32通道焊縫超聲波探傷、數字平板X射線實時成像檢測系統、4000t水壓試驗機等。
一、生產工藝流程
金洲科技管道有限公司ф1626mm預精焊不銹鋼焊管機組工藝流程生產工藝流程如圖7-7所示。
二、主要技術特點
1. 高速成型預焊機組技術
穩定的鋼帶工作寬度和穩定的遞送狀態是實現穩定高速成型的前提，通過以下各系統的協同工作，使鋼帶以最穩的狀態進入成型器，在高精度模型化的成型系統中實現低應力穩定成型，對外徑、圓度、直度實現高精度控制，為預焊提供穩定的焊接環境。
a. 鋼帶矯平裝置配備七輥矯平機，矯平高度由電機調節，矯平力大小由液壓缸提供，可對每個矯平輥進行獨立控制，精確調整每個矯平輥位置的壓力，使出口側鋼帶快速達到理想的矯平狀態，其最大矯平力600噸，滿足大壁厚高鋼級的高速矯平。
b. 剪切對焊機配備伊薩等離子切割系統、板頭尾銑邊機、預焊系統、雙絲自動埋弧焊系統，通過先銑邊后焊接的工藝，有效避免因板頭尾對接人為地產生鐮刀彎。采用Y型焊接坡口，配合預焊＋雙絲自動埋弧焊工藝，使得對接接頭達到足夠的熔深和強度，確保對頭焊縫質量，實現鋼帶對接接頭在成型器快速穩定通過。
c. 自適應銑邊機配備三組鋼帶寬度自適應銑邊機。第一、二組銑邊機為粗銑，寬度自適應系統通過實時檢測鋼帶銑邊前后寬度，合理地分配每組銑邊機切削深度，提高刀片的使用壽命，保證銑邊質量；第三組銑邊機為精銑，根據壁厚和焊接工藝設定銑邊后工作寬度、坡口角度，鈍邊厚度、鈍邊位置，穩定的銑邊控制為后續的焊接提供有利條件。三組銑邊機刀盤在豎直方向具有仿形隨動功能，有效地防止由于帶鋼波動引起的坡口不均勻，保證邊部形狀良好穩定，從而確保成型過程穩定。同時銑邊機銑削速度在3～10m／min的遞送速度下自動進行自適應動態調節，滿足高速預焊的需求。
d. 鋼帶自動對中系統配備多組鋼帶自動對中裝置，每組對中裝置均配備獨立位置傳感器，實時監測鋼帶的位置信息，系統自動判斷鋼帶位置狀態和變化趨勢，通過先進的PI閉環控制算法，實時動態分配各組對中輥推力，實現鋼帶自動對中，通過數據對比自動分析鋼帶鐮刀彎程度，實時糾偏，保證成型過程穩定。
e. 主驅動是整個成型預焊機組的唯一動力，由兩臺210kW交流電機提供，動力通過行星齒輪傳輸到驅動輥，最大驅動扭矩480kN·m，兩輥夾送壓力由液壓缸提供，液壓回路中的蓄能裝置可有效吸收焊縫通過輥子時的壓力變化，提供穩定的遞送速度。
f. 高精度成型機主要由三輥彎曲系統和外控輥系統組成，最大成型力300t，各成型輥梁均配置伺服電機和絕對值編碼器，采用PWS先進的成型模型算法，通過精確定位各成型輥位置，實現高速穩定成型，同時各位置信息通過PLC儲存，可重復調用，提高成型效率。
g. 數字式預焊系統采用CO2氣體保護焊，由兩臺1500A數字式焊接電源串聯而成，內置專家級焊接數據庫，根據壁厚和焊絲直徑不同，選擇合適的焊接程序，程序自動調用數據庫參數，并在焊接過程中對參數進行PI閉環控制，其控制了頻率達到5kHz，確保參數輸出穩定。焊接過程采用潛弧式的過渡形式，配合活性保護氣體，可在較高的焊接速度下保持穩定的熔深，確保于焊縫的強度，最高焊接速度達10m／min。預焊系統配備激光自動跟蹤系統和視頻監控系統，可對焊點位置和預焊縫狀態實時監控，實現自動化焊接。
2. 雙環噴水式等離子環切機
配備雙環噴水式等離子切割機。其雙環即夾持環和切割環，夾持環包含3組抱夾裝置，同時環切機具備長度測量系統，控制精度達到1mm，當鋼管長度達到切割所設定的長度時，夾持環夾緊鋼管，使切割系統與不銹鋼焊管以同樣的速度前進，隨后切割環實施環切作業。雙環等離子切割系統使切割系統與鋼管形成一個相對速度為0的狀態，提供穩定的切割環境，使得切口更加整齊；其噴水系統一方面對等離子弧進行收弧聚能，使切割能量更加集中，提高切割效率，另一方面對切割周圍進行冷卻，減少切割熱影響區，保證管端母材性能。
3. 精焊機（FWM）
配備3條精焊線，每條精焊線配置內焊三絲和外焊雙絲的焊接系統，內焊和外焊均配置獨立的焊縫激光自動跟蹤系統、視頻監視系統、焊槍高度跟蹤系統、焊接參數控制系統等，通過各結構聯動，實現自動的、實時的焊頭位置調節和校正，確保每一條焊縫的焊接質量，同時每支不銹鋼焊管的焊接參數實時曲線可獨立存檔、回放，通過參數曲線可提前發現焊縫存在的隱患點，以進行針對性檢測。
4. PWS數字焊接系統
預焊和精焊工藝均配備了PWS數字焊接系統，即焊接電源和焊接工藝均通過微處理器控制，從起弧到整個焊接過程，微處理器均以5kHz的頻率對焊接工藝進行分析和優化。焊接工藝過程采取極高的頻率不斷進行分析和優化，實現了對整個焊接過程實時精確的PI閉環控制，其直接效果使得焊接過程十分穩定，減少了焊縫缺陷和管端焊接缺陷。
5. 112通道在線鋼管超聲波檢測系統
生產線配備112通道在線鋼管超聲波檢測系統，采用8×30mm雙晶組合探頭，共25組，100通道，探頭固定梳狀掃查方式對鋼板100％探傷，用于檢測平行于軋制方向線性缺陷。同時鋼板兩邊200mm范圍內各有5個橫波探頭，用于檢測鋼板邊緣與軋制方向平行的缺陷。鋼板兩側各15mm范圍內各有1個橫波探頭，用于檢測鋼板邊緣與軋制方向垂直的缺陷。設備具有聲、光報警系統，缺陷自動噴標系統，以及各通道的耦合監視系統，缺陷檢出率100％。
6. 32通道焊縫超聲波檢測系統
生產線配備32通道焊縫超聲波檢測系統，具有24個探傷通道和8個耦合監視通道，采用雙探架設計，配備激光圖像自動跟蹤系統，確保檢測過程穩定性。布局探頭有X型和串列型，可檢測焊縫內縱向、橫向、斜向、焊縫中間缺陷以及焊縫兩側50mm范圍內的熱影響區分層缺陷。
7. X射線實時成像檢測系統
生產線配備數字平板X射線實時成像檢測系統，采用美國珀金埃爾默公司的8in非晶數字平板系統XRD 0822 AP，空間分辨率優于3.0p／mm，具有全焊縫實時存圖及回放功能，檢測靜態靈敏度1.0％～1.5％，動態靈敏度2.2％～2.5％。
8. 自動化鋼管輸送控制系統
輸送系統由輸送輥道、橫移小車、存管臺架構成，輸送輥道每4個為一組，存管臺架采用V形臺架，每組輥道、橫移小車和每個V形臺架均配置傳感器，用于檢測鋼管位置，鋼管自動化輸送控制系統由中央控制室進行監控，并自動選擇最優程序實現整個車間鋼管的運輸和存放，提高車間作業效率。
9. ERP信息化管理系統
ERP系統包括制造數據管理、計劃排產管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、工藝過程管理、采購管理、成本管理、生產過程控制、質量數據集成分析。實現從訂單下達到產品完成的整個生產過程的優化管理，改善各個環節的銜接效率，對生產進度、產品質量數據實時反饋，從而保障產品質量和工廠及時交貨能力。
10. 機器人自動噴標系統
生產線配備機器人自動噴標系統，實現生產過程鋼管信息的自動讀取和收集，中控匯總鋼管的過程狀態信息，同時產品標識更加美觀、規范、準確。通過機器換人，降低工人勞動強度。
三、技術水平與業績
自2015年投產以來，金洲管道以預精焊生產線為依托，成立了能源管道研究所，焊接實驗室等研發部門，整合公司優質資源，通過自主創新和產學研等方式，加快預精焊工藝技術消化吸收再創新，先后試制進行了φ1219mmx16.3mm、X90M，φ1219mmx22mm、X80M，ф1219m219mmx25.425.4mm、Q345B,φ508mmx6.4mm，X65M等規格，參與了新粵浙管線φ1219x18.4，X80M管線的單爐試制，在高鋼級大壁厚的螺旋不銹鋼焊管生產工藝上積累一定的經驗。針對預焊飛濺、精焊質量、生產效率等重點難點問題，進行了專項技術攻關，通過多項科研成果的應用，金洲管道預精焊工藝技術水平達到國內領先水平。產品廣泛用于石油、天然氣輸送、海底管線、城市管網以及大型鋼管樁管等領域。先后承接了惠州海底管道項目、金麗溫省級天然氣管道工程、海南環島管線工程、江陰燃氣管道工程、馬來西亞管網項目、文萊管線項目、伊朗管線項目，以及港華燃氣、中燃燃氣、華潤燃氣等各大城市管網工程。
