第一臺355.6mm的MPM軋管機于1978年在Dalmine 不銹鋼管廠投產。投產后不斷加以改進，終于發展成世界上生產優質無縫不銹鋼管的主流工藝設備，由于市場要求進一步提高不銹鋼管生產的效益，幾年前這種工藝發展到了它的頂峰。由于PQF工藝的發展，MPM軋管工藝的種種限制已被克服，從而將MPM軋管工藝向前推進了一大步。在中國天津鋼管有限公司（TPCO)PQF軋管機的順利投產表明這種軋管工藝將成為無縫鋼管生產的一種標準工藝。
世界上最新型的無縫不銹鋼管軋機于2003年年底在天津投產，這是世界上第一臺 PQF軋管機（圖26-5)。PQF 是 PremiumQuality Finishing 三詞的縮寫。
PQF連軋管機能保證最佳的產品質量。當然，只有當軋管機在日常生產中能保證產品優質，它才具有真正的競爭優勢。這就需要軋機在運行中即堅固可靠，又易于操作。
早在1999年，SMS就有發展PQF軋機的設想。在穿孔和張減工藝的優化方面，SMS-Meer 擁有多項專門技術，而SMS-Uemag-Innse的主要技術領域則在MPM連續軋管工藝方面。
新的軋管機設備的目標是使鋼管質量有一個飛躍，定量地說，就是使現在常用的直徑、壁厚公差減少50%。
世界范圍內無縫不銹鋼管設備制造的經驗，顯示出在設備改進提高這方面具有很大的潛力，這一潛力沒有被挖掘出來的原因是由于軋管設備和輔助設備配置不當。對于軋制全過程監控而言，缺少合適的檢測技術，穿孔工藝過程難以掌握。另外，在軋制過程中也缺乏進行適當修正調節的執行裝置。
只有當所有問題具有一致且全面的解決辦法后，才能在實際運行中實現既定的目標。因此，在PQF這一理念中結合了一系列完整的解決方案（圖26-6),包括：
1. 輥式穿孔機，設有最優化的軋輥箱和導衛裝置以及扭轉變形小的機架；
2. 用于軋制延伸的三輥式連軋機，這種軋機容易操作，且產品質量優越；
3. HGC輥縫液壓調節系統，使軋管延伸階段的壁厚偏差減至最小值；
4. CARTA工藝系統，可以優化生產計劃并在生產過程中進行在線調節；
5. CARTA/FGF,即自由孔型形狀工藝系統，厚壁管的質量得以優化；
6. 張減機采用三組疊加傳動和可調式精軋機架（FPS)以減少張減管的直徑偏差值；
7. LASUS壁厚測量系統，可對壁厚進行可靠的、高分辨率的測量；
8. QAS質量保證系統，可對測得的數據進行智能評估，并提供有效的工藝過程監控。
一、三輥式連軋管機
早在20世紀90年代初，SMS-Demag-Innse 就對三輥軋管機作過報道，認為這是已發展完善的二輥式MPM軋機進一步發展的方向。三輥式連軋管工藝的優點是顯而易見的，因為在張減工藝領域早已實現了由二輥式機架向三輥式機架的轉變，使無縫不銹鋼管的質量顯著提高。對這種工藝危險性的預測，是三輥式軋管工藝應用成熟較晚的原因之一，因此要盡可能做到不用價格昂貴的試驗軋機來開發與MPM軋機不同的新的孔型設計技術，特別要注意將軋件從芯棒上脫出的問題。SMS-Meer 和 SMS-Demag-Innse應用以MPM軋機操作經驗為基礎的FEM有限元模擬法（圖26-7),實施了技術安全措施，獲得了為安裝新的PQF軋管工藝所需的訣竅。這是一項獨立的技術，它可安全、切實地被引入實際應用之中。
與兩輥式軋管工藝相比，三輥式工藝在質量和成本方面的優越性在于三輥式機架中更加均勻的變形過程。三輥式結構使得金屬流變得均勻，原因是軋輥和管件間的相對速度大約降低了50%,軋制力沿周邊和自由變形區的分布更加合理，未加控制的變形只有兩輥式軋管工藝的一半。更加均勻的變形意味著管件截面內的壁厚偏差較小，與具有影響力的變量的關聯性較小，金屬變形應力就相對較低。
從不銹鋼管廠的角度來看，三輥式軋管機的一個主要優點是軋制過程穩定，而且易于掌握。這個優點很重要，因為確定這種軋制過程的先決條件就是在日常生產中確保產品質量的可靠性和持久性。上述較低的金屬應力使得產品范圍得以擴大到薄壁管和合金含量較高的鋼管。
三輥式連軋管機可以達到無縫鋼管軋機靈活性高、在較短的時間內小批量生產不同規格的管子的要求、同時具有成本較低和尺寸偏差較小等優點。
為了將這些成果應用于三輥軋管工藝過程，PQF軋機結合了以下機械設計特點：軋輥的準確定位和保持正定位置的穩定性，同時在軋制過程中可以調節軋輥孔型。
軋輥裝在可擺動的橫臂上，然后裝入機架的機芯（圖26-8)。機芯裝在隧道式機座內，后者裝有調整軋輥位置的液壓小艙（每一個軋輥設有一個液壓小艙），這些結構均使軋機既穩定又緊湊，使得軋輥定位和芯棒導向具有很高的準確度，從而將變形過程設計得很精確。
和兩輥式MPM軋機相比較，上述結構又具有以下優點：
1. 軋機總體設計緊湊，基座深度最小；
2. 機架間距較小，芯棒長度較短，并具有最佳的芯棒導引系統；
3. 在封閉固定的環狀機架框架內，三股軋輥力互呈120°,可相互對稱吸收；
4. 由于變形均勻再加上每一個軋輥機可以液壓調整，可以實現軋縫的自動調整；
5. 軸承間距離較短，作用在每一個軋輥上的軋制力較小，因此彎曲力矩較小，從而使孔型的改變量最小，管子公差明顯降低。
二、壁厚測量
LASUS是設在軋機熱軋區的超聲波壁厚測量系統（圖26-9),其工藝技術原理和冷管超聲波探傷基本相同，具有同樣高的精確性、局部分辨率和可靠性。上述測量技術特性對于正確而詳盡地記錄熱軋管壁厚結構具有決定性意義，這樣就可以在生產過程中進行正確的介入。
測量頭（探頭）裝在抽芯棒裝置的軋出區，它對PQF熱軋管和穿孔坯的軋制數據進行記錄。在張減機的輸出端則設有另一個測量頭以記錄熱軋荒管的壁厚偏差，并對管端增厚和內六角形加以確認。
三、質量保證系統
穿孔機和連軋管機對壁厚形成的影響可借QAS系統中適當的分析技術而加以區分，從而對兩個機組分別實現工藝過程最佳化。在各種情況下可由單通道測量系統來對這兩種影響進行區分，此時由機器人控制測量頭圍繞工件的軸線回轉。在QAS系統中設有被測數據的智能評價系統，這一系統對所測得的數據沿周邊或軸向進行正確分類，然后加以分析評估。
四、CARTA工藝技術系統
CARTA工藝技術系統為三大軋機，即穿孔機、PQF軋機和張減機提供優化操作所需的技術。借助于CARTA工藝技術，生產計劃子系統得以確定工具及其整定數據。CARTA工具管理系統可以保證工具的正確加工以及工具機架的正確管理。CARTA過程管理系統完成過程控制，從而修正整定值，使尺寸偏差減至最小。CARTA工藝技術系統包括以下6個系統：
1. CARTA-CPM 這一系統得以保證穿孔機最佳化運行所需的工藝技術，即提供軋制表所需的工具數據及其整定值，而且可以在生產過程中對整定值加以修正。
2. CARTA/EC(穿孔機壁厚不均控制系統） 采用CAR-TA-EC 對壁厚不均加以控制可獲得良好的經濟效益，這一系統由過程數據分析和故障診斷兩個系統組成，其功能是大大改善穿孔機壁厚不均的狀況。
3. CARTA/PQF 借助于CARTA/PQF的PSS過程監控系統（Process Supervision System)以及CARTA/PQF的液壓輥縫調節控制系統（HGC),可在軋制過程中對軋機調整進行修正，這樣可對管子產生補償影響。
更換軋制規格時，有時往往需要改變輥縫調整或改變速度系列，從而改變中間機架張力狀態或延伸系數分配以優化變形過程。這樣，可改變在軋制過程中的摩擦力、溫度和材料性能的影響。輥縫調整也可以在軋制過程中進行，以便使溫度的影響得以補償。此外，軋制過程中芯棒磨損的影響也可以采用適應性調整而加以修正。采用這一系統也可以使管端軋得薄一些，以減少在張減過程中的管端的增厚。
4. CARTA/SRM 采用這一系統，張減機的軋輥速度可以自動適應，從而將壁厚偏差減至最小。通常所配置的過程控制系統包括管端控制系統CEC和平均壁厚控制系統WTCA/L.工件通過張減機時，控制系統調整工件的延伸，使壁厚符合要求。與沒有設置控制系統的張減機相比較，壁厚偏差精度和收得率能提高幾個百分點。從運行經濟性的角度看，有必要設置這種形式的控制系統。
5. CARTA/FPS 成品機架采用可調機架（FPS),可以減小直徑偏差，即降低平均壁厚偏差和不圓度。圖26-10所示的是用于這一用途的具有可調機架的張減機。CARTA/FPS的功能是管理專用機架和確定其整定值。
6. CARTA/PL(Planning)這一系統對測得的數據、操作臺的輸入值和設計數據等工藝參數進行評估，其目的在于建立經驗數據庫，優化過程計劃，利用從生產操作中獲得的經驗進行生產過程控制。采用這一子系統的目的是使一批管子的生產中以最小量的管件生產出符合規定公差的管子。
所有以上這些新技術的目的在于提高無縫不銹鋼管生產的靈活性，并使尺寸偏差降為最小值。
五、天津鋼管集團有限公司（TPCO)的PQF連軋管機
天津鋼管集團有限公司的三輥連軋管機融合了PQF軋管工藝所有的精粹功能，也是世界上首臺此類軋機。該廠所生產的不銹鋼管外徑為31.8~168.3mm,年產量為40萬/噸。主要設備組成為：環形爐；錐輥式穿孔機；5機架PQF軋管機，其前設有空軋機架，其后設有芯棒抽出機；再加熱爐；24架張減機。
為縮短節奏時，增加產量，軋機的芯棒由抽出裝置抽出，為此芯棒抽出機設有液壓輥縫控制設施。PQF三輥軋管工藝比較容易掌握，易于達到高級產品質量水平，可軋制如304L不銹鋼等合金含量較高的鋼管，因此可以說實現了軋管工藝技術更進一步的目標。
