CN115971897A - 超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，包括用于加工管坯的第一生产区域和第二生产区域；所述第一生产区域包括锯切机、定心机、剥皮机、修磨检验区、加热炉、热穿孔机、荒管暂存区和平头机，所述第二生产区域包括呈上下平行设置的上区间和下区间；所述上区间包括从右到左依次设置的荒管酸洗区、荒管修磨检验区、冷拔冷轧机组、冷轧机组和脱脂作业区，所述下区间包括从左到右依次设置的成品酸洗区、锅炉固溶炉、矫直机组、切管机组、表面检验区、超声波涡流一体机和成品区。本发明超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，能够提高自动化水平，形成了完整的电机组锅炉耐热合金无缝管的设计和制造体系，提高了生产效率。

Description

超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线

技术领域

本发明涉及不锈钢管生产设备领域，特别是涉及一种超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线。

背景技术

随着调整电力结构、优先发展清洁能源政策的推出，火力发电装机规模增速放缓，同时火力发电机也走上了高效、清洁之路。在火力发电的减排增效改造中，超临界机组和超超临界机组的使用得到增加。超（超）临界机组通过提高锅炉中蒸汽的压强和温度来提高机组的热效率，其汽水管道包括再热器管、过热器管、水冷壁管、省煤器管、空气预热管、导热管、下降管及各种联箱管均长期处于高温高压条件，因此要求钢管具有高的持久强度、高抗氧化腐蚀性能并具有良好的组织稳定性。通常每百万千瓦超（超）临界机组消耗Super304H和HR3C 等高压锅炉管数量约为1250 吨。随着超（超）临界机组的发展，锅炉温度与压力越来越高，管道工作环境越来越苛刻，管道性能指标越来越高，对高端不锈钢锅炉管的需求也越来越大。

锅炉管是指两端开口并具有中空断面，其长度与周边之比较大的钢材，按生产方法可分为无缝钢管和焊接钢管，锅炉管的规格用外形尺寸表示，如外径或边长及壁厚，其尺寸范围很广，从直径很小的毛细管直到直径达数米的大口径管。锅炉管的力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。锅炉管可用于管道、热工设备、机械工业、石油地质勘探、容器、化学工业和特殊用途。

传统的锅炉管产品耐高温、高压、耐腐蚀性能不高，难以满足在节能降耗要求，需要对电站锅炉的煤转换效率提高，超超临界火电机组锅炉过热器、再热器耐热管的高温抗蠕变性能、耐高压和耐腐蚀的性能相应提高，产品的生产对显著提升煤电转换效率。因此研制一种超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线对国民经济发展具有重要意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，能够提高自动化水平，形成了完整的超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管的设计和制造体系，提高了生产效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，包括用于加工管坯的第一生产区域和第二生产区域，所述第一生产区域和第二生产区域呈左右平行设置；所述第一生产区域包括从下到上依次设置的锯切机、定心机、剥皮机、修磨检验区、加热炉、热穿孔机、荒管暂存区和平头机，所述管坯依次通过锯切机、定心机、剥皮机、修磨检验区、加热炉、热穿孔机处理后回到修磨检验区，然后从荒管暂存区移入平头机，通过平头机处理成荒管后平移送入第二生产区域；所述第二生产区域包括呈上下平行设置的上区间和下区间；所述上区间包括从右到左依次设置的荒管酸洗区、荒管修磨检验区、冷拔冷轧机组、冷轧机组、脱脂作业区和内窥镜内孔检查区，所述冷拔冷轧机组和冷轧机组呈平行设置，荒管从第一生产区域送入荒管酸洗区后，依次分别通过冷拔冷轧机组或冷轧机组加工后通过内窥镜内孔检查区检查后送入脱脂作业区；所述下区间包括从左到右依次设置的成品酸洗区、锅炉固溶炉、矫直机组、切管机组、表面检验区、成品内窥镜检查区、超声波涡流一体机和成品区，所述矫直机组和切管机组与锅炉固溶炉呈上下平行设置，所述表面检验区、成品内窥镜检查区、超声波涡流一体机和成品区呈上下平行设置，所述荒管从入脱脂作业区进入锅炉固溶炉后，依次通过成品酸洗区、内壁修磨区、矫直机组、切管机组、表面检验区、内窥镜内孔检查区、超声波涡流一体机处理后送入成品区。

在本发明一个较佳实施例中，所述加热炉、热穿孔机、荒管暂存区从下到上依次设置，所述修磨检验区和平头机与加热炉、热穿孔机、荒管暂存区呈平行设置。

在本发明一个较佳实施例中，所述冷轧机组包括2台冷拔机和2台冷轧机、所述冷拔冷轧机组包括2台冷拔机和2台冷轧机，所述冷拔机之间呈间距并排设置，所述冷轧机之间呈间距并排设置。

在本发明一个较佳实施例中，所述脱脂作业区和成品酸洗区呈上下平行设置，所述固溶炉对钢管进行热处理后，余热回收用于对脱脂作业区中的脱脂剂进行加热。

在本发明一个较佳实施例中，所述荒管酸洗区和成品酸洗区内设有酸洗槽、水泵和环保设备，酸洗槽盛放酸洗液，水泵使槽内溶液循环流动充分均匀，环保设备净化酸洗废液。

在本发明一个较佳实施例中，所述荒管酸洗区的右侧以及成品酸洗区的左侧均设有酸洗附属设备和污水处理区。

在本发明一个较佳实施例中，所述酸洗附属设备包括储酸池、酸雾处理塔、临时储水区，所述污水处理区包含污水处理系统和污泥处置存放设施，污泥存放到一定数量有第三方有资质专业回收企业负责外运。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一生产区域和第二生产区域直之间设有应急、运输通道。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一生产区域和第二生产区域的各个设备之间通过传送辊对管坯进行横向移送。

本发明的有益效果是：本发明超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，符合超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝钢管生产多工序和多道次循环的特点，同时满足了小批量、多批次、多规格的工艺要求，具有良好的经济性。

本发明超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，管坯从厂房一端进入，按照工艺流程在连通区域逐步推进，直到钢管进入锅炉管成品区，整个过程十分流畅，各个相邻区域设有传送辊，管坯、荒管和成品管可在各区域间通过传送辊实现横向传送，不需要进行行车吊运和转向操作。

本发明超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，采用LG60和LG110冷轧管机组，使锅炉耐热合金无缝钢管有大的延伸变形系数，以满足火电机组锅炉耐热设备用锅炉耐热合金无缝钢管等的晶粒度要求。同时还具有尺寸壁厚尺寸公差小，精度高，表面质量高的特点。生产线采用先进的100/160矫直机和100/160切管机，在控制管材尺寸精度的同时还能满足力学、理化性能要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，一种超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，包括用于加工管坯的第一生产区域和第二生产区域，第一生产区域和第二生产区域呈左右平行设置。第一生产区域和第二生产区域的各个设备之间通过传送辊对管坯进行横向移送，不需要进行行车吊运和转向操作。

第一生产区域包括从下到上依次设置的锯切机、定心机、剥皮机、修磨检验区、加热炉、热穿孔机、荒管暂存区和平头机，管坯依次通过锯切机、定心机、剥皮机、修磨检验区、加热炉、热穿孔机处理后回到修磨检验区，然后从荒管暂存区移入平头机，通过平头机处理成荒管后平移送入第二生产区域。加热炉、热穿孔机、荒管暂存区从下到上依次设置，修磨检验区和平头机与加热炉、热穿孔机、荒管暂存区呈平行设置。

根据生产计划卡上的规格、牌号到仓库领料，测量校对管坯的规格是否符合生产计划卡上的要求；然后将管坯送入锯切机。锯切机对管坯进行定尺锯切，切断后的管坯放在专用工位器具上，操作人员清点支数，按牌号、炉号、生产批号、规格分别堆放，做好标记。接着，将管坯移送进入定心机，定心机对管坯进行冷定心，先在管坯的一端部找出中心点，打出样眼然后固定在定心机上进行定心。再将管坯送入剥皮机，剥皮机对管坯进行车床车削剥皮。剥皮完成后，管坯在修磨检验区内根据工艺要求，对管坯内外壁进行检验、修磨。然后将管坯送入加热炉，由天然气加热炉加热至1100℃左右，保温一定时间后出炉。出炉后的红坯通过传送装置运输至热穿孔机，热穿孔机对管坯进行穿孔。穿孔完成后再次送回修磨检验区，在修磨检验区内根据工艺要求重复检验步骤。检验完成后送入荒管暂存区内存放荒管；然后荒管被送入平头机，平头机对需冷轧加工的荒管两头进行切割平头。至此，荒管完成在第一生产区域内的所有加工处理然后平移送入第二生产区域。

第二生产区域包括呈上下平行设置的上区间和下区间；上区间包括从右到左依次设置的荒管酸洗区、荒管修磨检验区、冷拔冷轧机组、冷轧机组、脱脂作业区、内窥镜内孔检查区，所述冷拔冷轧机组和冷轧机组呈平行设置，荒管从第一生产区域送入荒管酸洗区后，依次分别通过冷拔冷轧机组或冷轧机组加工后进入脱脂作业区；下区间包括从左到右依次设置的成品酸洗区、锅炉固溶炉、矫直机组、切管机组、表面检验区、成品内窥镜检查区、超声波涡流一体机和成品区，矫直机组和切管机组与锅炉固溶炉呈上下平行设置，成品内窥镜检查区、超声波涡流一体机和成品区呈上下平行设置，荒管从入脱脂作业区进入锅炉固溶炉后，依次通过成品酸洗区、矫直机组、切管机组、表面检验区、成品内窥镜检查区、超声波涡流一体机处理后送入成品区。

冷轧机组包括2台冷拔机和2台冷轧机、冷拔冷轧机组包括2台冷拔机和2台冷轧机，冷拔机之间呈间距并排设置，冷轧机之间呈间距并排设置。脱脂作业区和成品酸洗区呈上下平行设置，固溶炉对钢管进行热处理后，余热回收用于对脱脂作业区中的脱脂剂进行加热。

荒管酸洗区和成品酸洗区内设有酸洗槽、水泵和环保设备，洗槽盛放酸洗液，水泵使槽内溶液循环流动充分均匀，环保设备净化酸洗废液。荒管酸洗区的右侧以及成品酸洗区的左侧均设有酸洗附属设备和污水处理区。酸洗附属设备包括储酸池、酸雾处理塔、临时储水区，污水处理区包含水处理和污泥处理，所述污水处理区包含水处理和污泥处理。第一生产区域和第二生产区域直之间设有应急、运输通道。

管坯首先进入第二生产区域的酸洗暂存区，然后管坯被送入荒管酸洗区，在荒管酸洗区对荒管表面进行除油、除锈处理以便为下道工序做准备。酸洗完成后管坯被送入荒管修磨检验区，在荒管修磨检验区内根据工艺要求，对荒管内外壁进行检验、修磨。处理完成后的荒管分别送入冷拔冷轧机组或冷轧机组，冷轧机组由2台LG110冷轧机和2台L60冷轧机组成，管坯通过L60冷轧机处理后经过再通过LG110冷轧机进行处理。冷拔冷轧机组包括两台LG60冷轧机和2台LB60冷拔机，先通过LG60冷轧机处理，然后通过LB60冷拔机处理，荒管经处理成管坯。经内窥镜检查和内孔有缺陷进行修磨，管内壁表面确保无油垢、发纹、轧折等缺陷，然后将管坯送入锅炉管固熔炉，通过锅炉管固熔炉对冷轧后的钢管进行热处理。处理后管坯送入成品酸洗区，对成品钢管进行除油处理提高钢管耐腐蚀能力。酸洗完成后依次通过100矫直机和100切管机处理，矫直机对上一工序的钢管进行矫直，通过切管机对上一工序的钢管进行切割，获得成品钢管。接着将管送入表面检验区（含管内表面内窥镜检查），在表面检验区对成品钢管内外表面进行人工检查、修磨。检验完成后通过超声波涡流一体机检查成品钢管是否内外开裂和是否存在漏洞，存在缺陷则进行返修。最后将成品送入成品区存放成品钢管，至此完成第二生产区域内的加工处理。

本发明超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，提高了自动化水平，融入了柔性生产和信息化管理，完善了生产过程控制和产品性能在线监测技术工艺，形成了完整的高效锅炉耐热合金无缝钢管的设计和制造体系，提高了生产效率。同时还可生产不锈钢、铁素体和奥氏体合金、奥氏体-铁素体型双相不锈钢、镍铬铁合金、镍基合金等多系列不锈钢管产品，管材质量得到保证。

通过本发明的生产线，生产过程中再配合以行车吊运，高效锅炉耐热合金无缝钢管的生产可做到真正意义上的“不落地”生产，保证了整个生产过程连续和稳定进行，降低了管材污染的可能性。

本发明生产线，管坯从厂房一端进入，按照工艺流程在连通区域逐步推进，直到钢管进入锅炉管成品区，整个过程非常流畅。

本发明生产线厂房在各个相邻区域设有传送辊，管坯、荒管和成品管可在各区域间通过传送辊实现横向传送，不需要进行行车吊运和转向操作。

本发明以冷轧为主的短流程工艺，符合超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝钢管生产多工序和多道次循环的特点，同时满足了小批量、多批次、多规格的工艺要求，具有良好的经济性。冷轧采用润滑轧制油润滑，省去冷拔时湿润滑剂(牛油、石灰、水按比例混合)涂抹及烘烤工序；冷轧无需打头、焊头，省去钢管工艺头。

本发明采用LG60和LG110冷轧管机组，使锅炉耐热合金无缝钢管有大的延伸变形系数，以满足火电机组锅炉耐热设备用锅炉耐热合金无缝钢管等的晶粒度要求。同时还具有尺寸壁厚尺寸公差小，精度高，表面质量高的特点。此外，生产线采用先进的100/160矫直机和100/160切管机，在控制管材尺寸精度的同时还能满足力学、理化性能要求。

本发明采用无损检测设备主要有超声波探伤和涡流探伤联合一体机组、气密性试验设备、直读式光谱仪、电子内窥镜等保证了钢管产品质量，同时也保证了关键设备的高效和可靠性。

本发明车间平面布置根据较多品种规格，改造成相对独立的制管生产作业线。满足了不同产品的工艺要求，增加了组织生产的灵活性。

本发明生产的锅炉耐热合金无缝钢管直接用于火电机组锅炉耐热设备，包括锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管及其它不锈钢无缝钢管产品，可有效提高产品耐热系数和节能效果。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，包括用于加工管坯的第一生产区域和第二生产区域，其特征在于，所述第一生产区域和第二生产区域呈左右平行设置；

所述第一生产区域包括从下到上依次设置的锯切机、定心机、剥皮机、修磨检验区、加热炉、热穿孔机、荒管暂存区和平头机，所述管坯依次通过锯切机、定心机、剥皮机、修磨检验区、加热炉、热穿孔机处理后回到修磨检验区，然后从荒管暂存区移入平头机，通过平头机处理成荒管后平移送入第二生产区域；

所述第二生产区域包括呈上下平行设置的上区间和下区间；

所述上区间包括从右到左依次设置的荒管酸洗区、荒管修磨检验区、冷拔冷轧机组、冷轧机组、脱脂作业区和内窥镜内孔检查区，所述冷拔冷轧机组和冷轧机组呈平行设置，荒管从第一生产区域送入荒管酸洗区后，依次分别通过冷拔冷轧机组或冷轧机组加工后通过内窥镜内孔检查区检查后送入脱脂作业区；

所述下区间包括从左到右依次设置的成品酸洗区、锅炉固溶炉、矫直机组、切管机组、表面检验区、超声波涡流一体机和成品区，所述矫直机组和切管机组与锅炉固溶炉呈上下平行设置，所述超声波涡流一体机和成品区呈上下平行设置，所述荒管从入脱脂作业区进入锅炉固溶炉后，依次通过成品酸洗区、矫直机组、切管机组、表面检验区、超声波涡流一体机处理后送入成品区。

2.根据权利要求1所述的超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，其特征在于，所述加热炉、热穿孔机、荒管暂存区从下到上依次设置，所述修磨检验区和平头机与加热炉、热穿孔机、荒管暂存区呈平行设置。

3.根据权利要求1所述的超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，其特征在于，所述冷轧机组包括2台冷拔机和2台冷轧机、所述冷拔冷轧机组包括2台冷拔机和2台冷轧机，所述冷拔机之间呈间距并排设置，所述冷轧机之间呈间距并排设置。

4.根据权利要求1所述的超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，其特征在于，所述脱脂作业区和成品酸洗区呈上下平行设置，所述固溶炉对钢管进行热处理后，余热回收用于对脱脂作业区中的脱脂剂进行加热。

5.根据权利要求1所述的超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，其特征在于，所述荒管酸洗区和成品酸洗区内设有酸洗槽、水泵和环保设备，洗槽盛放酸洗液，水泵使槽内溶液循环流动充分均匀，环保设备净化酸洗废液。

6.根据权利要求1-5任一所述的超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，其特征在于，所述荒管酸洗区的右侧以及成品酸洗区的左侧均设有酸洗附属设备和污水处理区。

7.根据权利要求6所述的超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，其特征在于，所述酸洗附属设备包括储酸池、酸雾处理塔、临时储水区，所述污水处理区包含水处理和污泥处理，所述污水处理区包含水处理和污泥处理。

8.根据权利要求7所述的超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，其特征在于，所述第一生产区域和第二生产区域之间设有应急、运输通道。

9.根据权利要求8所述的超超临界火电机组锅炉耐热合金无缝管生产线，其特征在于，所述第一生产区域和第二生产区域的各个设备之间通过传送辊对管坯进行横向移送。

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