| 钢管扩径工艺：从成型到精密的科技革新
一根直径不过半米的钢管，在液压驱动下被一点点“撑大”，最终成为壁厚均匀、精度达到毫米级的油气输送管道，这个看似简单的物理过程，背后是数百吨力量的精密控制。
直径为406毫米至1422毫米、壁厚6毫米至40毫米、管长可达18.4米的深海管线管，必须经过扩径处理才能投入使用。这项技术能够降低钢管成型的“包辛格效应”，提升钢管的屈服强度和尺寸精度，同时还能检验焊接质量。
近年来国内创新不断涌现，如湘潭华进重装研制的1500T/18.3M钢管全长扩径机组，成功实现了18.3米超长钢管的扩径，打破了国外技术垄断。
01 设备核心
扩径机并非单一设备，而是一套由多个子系统构成的精密加工系统。核心机械结构包括旋转托辊装置、升降锥辊道、传动拉杆套支撑辊、测长辊、夹管小车、扩径头、拉杆、扩径机液压缸和机架等组件。
根据应用需求和加工原理，目前主流的扩径技术主要分为两大类：热拔扩径和斜轧扩径。
热拔扩径工艺相对传统，钢管先被加热，然后在热拔机上进行拔制扩大直径。意大利Dalmine工厂的100吨热拔扩径机，能将Φ420毫米钢管扩大至720-950毫米。
斜轧扩径技术设备结构较为复杂，容易使扩径后的钢管表面产生螺旋状条纹，影响表面质量。
随着技术进步，现代扩径机组已发展成为高度集成的系统，如华进重装研发的1500T/18.3M钢管全长扩径机组，不仅包含扩径主机装置，还整合了冲洗装置、校直装置、在线测量系统和钢管传输系统等。
02 工艺流程
钢管扩径的工艺流程是一系列精准控制的工序，每一步都对最终产品质量至关重要。整个过程可分为准备、定位、步进扩径和精整四大阶段。
在扩径前，钢管必须经过彻底的清洁处理。现代扩径设备通常配有专用的冲洗装置，使用水基乳化液和润滑油进行清洗。
优化提示：为环保和提高效率，应建立扩径用水循环处理系统，通过加药、破乳、絮凝、气浮、活性炭吸附和砂滤等工艺处理废乳化液。
清洗后的钢管被送至扩径机中心线上的旋转托辊装置上。借助摄像系统，钢管焊缝会被精确地旋转到“12点钟位置”。
接下来，升降锥辊道将钢管升至扩径机中心线，其位置由升降液压缸中的位移传感器精确控制。夹管小车向前移动，由金属检测器检测钢管尾端并卡牢。
03 扩径力学
扩径过程中，钢管内部会发生复杂的应力应变变化。机械扩径工艺主要通过塑性变形实现钢管尺寸的精确调整，这一过程涉及巨大的力量。
扩径机核心机构由多面棱锥和对应的扇形块组成，由液压驱动，使分瓣的扇形块沿径向扩张。依靠楔面的放大作用，能在直径方向产生数百吨的大扩径力。
钢管以步进方式前进，分段实现全管长的塑性变形扩径。
技术突破：华进重装通过低速摩擦塑性成形技术、在线扩径校直技术和智能实时监控技术，成功解决了18.3米超长钢管的扩径难题。
04 精度控制
现代钢管扩径加工中，精度控制不再是简单的人工测量与调整，而是通过智能化系统实现的精密过程控制。这保证了钢管扩径后能够达到严格的行业标准要求。
在线测量系统能够实时监控扩径过程中的关键参数，如扩径率、钢管圆度和直线度等。这种实时监测使操作人员能够及时发现并纠正偏差，防止废品产生。
以沧州亚洲无码麻豆视频机械设备有限公司为代表的中国企业在精度控制领域取得了显著成就。通过技术创新和工艺优化，实现了对钢管扩径全过程的高精度控制。
通过集成智能实时监控技术，现代扩径机组能够对18.3米超长钢管进行全长扩径。
5 效率提升
随着全球能源基础设施建设的快速发展，钢管扩径生产效率的提升显得尤为重要。技术创新在这一领域持续推动着产能的突破。
一个重要的效率提升策略是优化工艺流程，缩短扩径机的辅助操作时间，实现“前冲洗—扩径—后冲洗”流水作业，减少扩径机的等待时间。
对于高产量直缝埋弧焊管生产线，可配置两台半管长机械扩径机，两台机器相对错开布置。
效率对比：两台半管长扩径机的配置，相比两台全管长扩径机，既能减少设备投资，又能获得更高的生产率。
另一个方向是开发自动化程度更高的设备，如连续扩径机构。这些设备通过自动上料组件、间歇转动组件和扩径组件的协同工作，实现上料、扩径和下料的同步进行。
06 环保处理
钢管扩径加工不可避免地会产生一定的环境污染风险，主要体现在大量使用的水基乳化液和润滑油可能造成的水体污染。
现代扩径机生产线已配置了专门的循环处理系统，将冲洗后的乳化液收集进入收集池，经处理后循环使用。
更换乳化液时，废乳化液会被送入废水处理系统，该系统通常由乳化液预处理机、工业废水处理机和箱式压滤机组成。
处理工艺包括加药、破乳、絮凝、气浮、活性炭吸附和砂滤等环节，能够有效分离污染物。
通过这种循环处理系统，分离出的固态废物经箱式压滤机处理后成为废渣，可送入锅炉焚烧处理；而回收的清水则可作为清洗用水再次利用。
直径从不足半米到近一米，长度从12米延伸到18.3米，这些变化不只是尺寸的扩张。华进重装推出的18.3米超长钢管，能将施工环焊缝减少三分之一，显著降低质量风险。
在深海管线领域，机械扩径机成为提升钢管屈服强度和尺寸精度的关键装备，直面海底高压、海水腐蚀等严苛环境的挑战。
从意大利Dalmine工厂的传统热拔扩径到中国的智能化全长扩径机组，钢管扩径技术仍在不断延伸着自己的边界。
| 
冀公网安备13092502002396号