浙江金洲管道工业有限公司φ508～1626mm预精焊螺旋缝埋弧焊钢管生产线引进德国SMS MEER集团旗下PWS公司国际先进的预精焊（二步法）螺旋焊管生产技术和设备，于2015年1月正式投产，年生产能力20万吨，生产壁厚6.4mm～25.4mm，最高生产钢级 L690／X100。
金州管道不锈钢焊管生产线控制系统基于工业以太网技术，实现分布式自动化控制，是目前世界上装备最先进、工艺最成熟、自动化程度最高的螺旋焊管生产线之一，在检测设备方面生产线配备了112通道100％母材超声波探伤、32通道焊缝超声波探伤、数字平板X射线实时成像检测系统、4000t水压试验机等。
一、生产工艺流程
金洲科技管道有限公司ф1626mm预精焊不锈钢焊管机组工艺流程生产工艺流程如图7-7所示。
二、主要技术特点
1. 高速成型预焊机组技术
稳定的钢带工作宽度和稳定的递送状态是实现稳定高速成型的前提，通过以下各系统的协同工作，使钢带以最稳的状态进入成型器，在高精度模型化的成型系统中实现低应力稳定成型，对外径、圆度、直度实现高精度控制，为预焊提供稳定的焊接环境。
a. 钢带矫平装置配备七辊矫平机，矫平高度由电机调节，矫平力大小由液压缸提供，可对每个矫平辊进行独立控制，精确调整每个矫平辊位置的压力，使出口侧钢带快速达到理想的矫平状态，其最大矫平力600吨，满足大壁厚高钢级的高速矫平。
b. 剪切对焊机配备伊萨等离子切割系统、板头尾铣边机、预焊系统、双丝自动埋弧焊系统，通过先铣边后焊接的工艺，有效避免因板头尾对接人为地产生镰刀弯。采用Y型焊接坡口，配合预焊＋双丝自动埋弧焊工艺，使得对接接头达到足够的熔深和强度，确保对头焊缝质量，实现钢带对接接头在成型器快速稳定通过。
c. 自适应铣边机配备三组钢带宽度自适应铣边机。第一、二组铣边机为粗铣，宽度自适应系统通过实时检测钢带铣边前后宽度，合理地分配每组铣边机切削深度，提高刀片的使用寿命，保证铣边质量；第三组铣边机为精铣，根据壁厚和焊接工艺设定铣边后工作宽度、坡口角度，钝边厚度、钝边位置，稳定的铣边控制为后续的焊接提供有利条件。三组铣边机刀盘在竖直方向具有仿形随动功能，有效地防止由于带钢波动引起的坡口不均匀，保证边部形状良好稳定，从而确保成型过程稳定。同时铣边机铣削速度在3～10m／min的递送速度下自动进行自适应动态调节，满足高速预焊的需求。
d. 钢带自动对中系统配备多组钢带自动对中装置，每组对中装置均配备独立位置传感器，实时监测钢带的位置信息，系统自动判断钢带位置状态和变化趋势，通过先进的PI闭环控制算法，实时动态分配各组对中辊推力，实现钢带自动对中，通过数据对比自动分析钢带镰刀弯程度，实时纠偏，保证成型过程稳定。
e. 主驱动是整个成型预焊机组的唯一动力，由两台210kW交流电机提供，动力通过行星齿轮传输到驱动辊，最大驱动扭矩480kN·m，两辊夹送压力由液压缸提供，液压回路中的蓄能装置可有效吸收焊缝通过辊子时的压力变化，提供稳定的递送速度。
f. 高精度成型机主要由三辊弯曲系统和外控辊系统组成，最大成型力300t，各成型辊梁均配置伺服电机和绝对值编码器，采用PWS先进的成型模型算法，通过精确定位各成型辊位置，实现高速稳定成型，同时各位置信息通过PLC储存，可重复调用，提高成型效率。
g. 数字式预焊系统采用CO2气体保护焊，由两台1500A数字式焊接电源串联而成，内置专家级焊接数据库，根据壁厚和焊丝直径不同，选择合适的焊接程序，程序自动调用数据库参数，并在焊接过程中对参数进行PI闭环控制，其控制了频率达到5kHz，确保参数输出稳定。焊接过程采用潜弧式的过渡形式，配合活性保护气体，可在较高的焊接速度下保持稳定的熔深，确保于焊缝的强度，最高焊接速度达10m／min。预焊系统配备激光自动跟踪系统和视频监控系统，可对焊点位置和预焊缝状态实时监控，实现自动化焊接。
2. 双环喷水式等离子环切机
配备双环喷水式等离子切割机。其双环即夹持环和切割环，夹持环包含3组抱夹装置，同时环切机具备长度测量系统，控制精度达到1mm，当钢管长度达到切割所设定的长度时，夹持环夹紧钢管，使切割系统与不锈钢焊管以同样的速度前进，随后切割环实施环切作业。双环等离子切割系统使切割系统与钢管形成一个相对速度为0的状态，提供稳定的切割环境，使得切口更加整齐；其喷水系统一方面对等离子弧进行收弧聚能，使切割能量更加集中，提高切割效率，另一方面对切割周围进行冷却，减少切割热影响区，保证管端母材性能。
3. 精焊机（FWM）
配备3条精焊线，每条精焊线配置内焊三丝和外焊双丝的焊接系统，内焊和外焊均配置独立的焊缝激光自动跟踪系统、视频监视系统、焊枪高度跟踪系统、焊接参数控制系统等，通过各结构联动，实现自动的、实时的焊头位置调节和校正，确保每一条焊缝的焊接质量，同时每支不锈钢焊管的焊接参数实时曲线可独立存档、回放，通过参数曲线可提前发现焊缝存在的隐患点，以进行针对性检测。
4. PWS数字焊接系统
预焊和精焊工艺均配备了PWS数字焊接系统，即焊接电源和焊接工艺均通过微处理器控制，从起弧到整个焊接过程，微处理器均以5kHz的频率对焊接工艺进行分析和优化。焊接工艺过程采取极高的频率不断进行分析和优化，实现了对整个焊接过程实时精确的PI闭环控制，其直接效果使得焊接过程十分稳定，减少了焊缝缺陷和管端焊接缺陷。
5. 112通道在线钢管超声波检测系统
生产线配备112通道在线钢管超声波检测系统，采用8×30mm双晶组合探头，共25组，100通道，探头固定梳状扫查方式对钢板100％探伤，用于检测平行于轧制方向线性缺陷。同时钢板两边200mm范围内各有5个横波探头，用于检测钢板边缘与轧制方向平行的缺陷。钢板两侧各15mm范围内各有1个横波探头，用于检测钢板边缘与轧制方向垂直的缺陷。设备具有声、光报警系统，缺陷自动喷标系统，以及各通道的耦合监视系统，缺陷检出率100％。
6. 32通道焊缝超声波检测系统
生产线配备32通道焊缝超声波检测系统，具有24个探伤通道和8个耦合监视通道，采用双探架设计，配备激光图像自动跟踪系统，确保检测过程稳定性。布局探头有X型和串列型，可检测焊缝内纵向、横向、斜向、焊缝中间缺陷以及焊缝两侧50mm范围内的热影响区分层缺陷。
7. X射线实时成像检测系统
生产线配备数字平板X射线实时成像检测系统，采用美国珀金埃尔默公司的8in非晶数字平板系统XRD 0822 AP，空间分辨率优于3.0p／mm，具有全焊缝实时存图及回放功能，检测静态灵敏度1.0％～1.5％，动态灵敏度2.2％～2.5％。
8. 自动化钢管输送控制系统
输送系统由输送辊道、横移小车、存管台架构成，输送辊道每4个为一组，存管台架采用V形台架，每组辊道、横移小车和每个V形台架均配置传感器，用于检测钢管位置，钢管自动化输送控制系统由中央控制室进行监控，并自动选择最优程序实现整个车间钢管的运输和存放，提高车间作业效率。
9. ERP信息化管理系统
ERP系统包括制造数据管理、计划排产管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、工艺过程管理、采购管理、成本管理、生产过程控制、质量数据集成分析。实现从订单下达到产品完成的整个生产过程的优化管理，改善各个环节的衔接效率，对生产进度、产品质量数据实时反馈，从而保障产品质量和工厂及时交货能力。
10. 机器人自动喷标系统
生产线配备机器人自动喷标系统，实现生产过程钢管信息的自动读取和收集，中控汇总钢管的过程状态信息，同时产品标识更加美观、规范、准确。通过机器换人，降低工人劳动强度。
三、技术水平与业绩
自2015年投产以来，金洲管道以预精焊生产线为依托，成立了能源管道研究所，焊接实验室等研发部门，整合公司优质资源，通过自主创新和产学研等方式，加快预精焊工艺技术消化吸收再创新，先后试制进行了φ1219mmx16.3mm、X90M，φ1219mmx22mm、X80M，ф1219m219mmx25.425.4mm、Q345B,φ508mmx6.4mm，X65M等规格，参与了新粤浙管线φ1219x18.4，X80M管线的单炉试制，在高钢级大壁厚的螺旋不锈钢焊管生产工艺上积累一定的经验。针对预焊飞溅、精焊质量、生产效率等重点难点问题，进行了专项技术攻关，通过多项科研成果的应用，金洲管道预精焊工艺技术水平达到国内领先水平。产品广泛用于石油、天然气输送、海底管线、城市管网以及大型钢管桩管等领域。先后承接了惠州海底管道项目、金丽温省级天然气管道工程、海南环岛管线工程、江阴燃气管道工程、马来西亚管网项目、文莱管线项目、伊朗管线项目，以及港华燃气、中燃燃气、华润燃气等各大城市管网工程。
