寶鋼φ610mm HFW 直縫焊管機組引進德國 SMS MEER等世界上最先進的直縫不銹鋼焊管生產設備，投產于2005年10月，設計年產30萬噸直縫焊管。該生產線是世界上第一條集先進成型技術、大功率焊接、功能齊全的無損探傷技術、焊縫雙重熱處理和全管體熱處理設備、全過程的計算機料流跟蹤系統于一體的中口徑直縫焊管生產線。是世界上裝備最先進的HFW焊管生產線之一，是國內唯一一條集煉鋼、熱軋、制管、涂層一體化的HFW不銹鋼焊管生產線。可以生產管線管、套管、結構管等HFW不銹鋼焊管產品。
一、生產工藝流程
寶鋼ф610mm HFW不銹鋼焊管機組生產工藝流程見圖7-8所示。
二、主要技術特點
1. 排輥成型技術特點
a. 由許多小直徑輥組成的排輥代替輥式成型機的大直徑水平輥，最大邊緣拉應變僅是傳統輥式成型的1/5左右，可提高鋼管外觀質量，減少功率消耗及軋輥磨損。
b. 排輥成型機采用連續局部彎曲變形，彎曲力小且較均勻；成型區縮短，帶鋼塑性變形小；排輥群由外側束縛帶鋼邊緣，將邊緣外側變形以壓縮形式吸收，可防止帶鋼邊緣發生折皺、鼓包，使鋼管壁厚與管徑比的范圍擴大到1：80，具有加工中大直徑薄壁管的優勢。
c. 排輥成型為連續成型法，成型性好，且采用“下山法”成型，在成型過程中帶鋼邊緣的軌跡近乎直線，從而改善成型質量，使焊接穩定可靠。
d. 在更換不銹鋼焊管規格尺寸時，排輥不換，只需調整，與傳統輥式成型相比，可減少軋輥規格和換輥時間。
2. 成型設備技術特點
寶鋼Φ610mm HFW焊管機組成型設備是引進德國SMSMEER公司開發的直緣成型技術，由夾送輥裝置、彎邊機、線性預成型裝置、粗成型機、線性成型裝置、精成型機架、擠壓輥機架和定徑機架組成。
a. 夾送輥裝置由上、下水平輥組成，2臺功率為110kW交流電機通過減速齒輪箱和萬向傳動軸驅動將帶鋼經水平導向輥送入彎邊機，并在生產中作輔助主傳動。上夾送輥由液壓缸升、降，帶鋼在機架中不產生彎曲變形，出本機架后開始“下山”變形。
b. 彎邊機位于線性預成型裝置前端，將帶鋼邊緣彎曲成接近成品曲率的弧形，防止焊縫處出現梨形凸出，一對彎邊輥可一起上下、左右調整，也可以單獨調整，通過電機和螺旋千斤頂可以調節彎邊厚度和寬度，為確保不同壁厚精確的帶鋼邊部彎曲以及允許對頭焊縫自由通過，下彎邊輥設計成液壓減震結構。上下彎邊輥均安裝在用于快速更換的箱式結構的輥座上，通過編碼器傳感、計算機控制調整輥位。
c. 線性預成型裝置由2個帶有若干非傳動排輥的外部線性成型裝置（排輥架）組成，以確保短成型間距，其線性可根據產品成型的幾何學進行水平、垂直和旋轉調節。
d. 粗成型機由上輥和下輥組成，并布置在線性預成型后段，由2臺功率110kW交流電機通過減速齒輪箱和萬向傳動軸驅動，是線性預成型段及粗成型的主動力源。
e. 線性成型裝置布置在線性預成型裝置和精成型機架之間，分為3段，每段有2個排輥架組成，可以根據產品成型幾何學需求進行水平、垂直和旋轉調節。帶鋼經線性成型裝置后成為U形。
f. 精成型機架由3架精成型機架組成，采用均勻剛性設計的URD機架由6臺功率為110kW交流電機通過減速齒輪箱和萬向傳動軸驅動，是成型焊接段的主動力源。每架精成型機架安裝4個軋輥，上、下輥主動，2個側輥被動，最大軋制力1800kN。上、下輥及側輥通過獨立的小電機經螺旋升降裝置調節，編碼器傳感，計算機控制調整輥位，輥位OP值設定精度可達0.01mm。精成型將線性成型后的U形荒管變形為開口的0形管坯。3架上輥安裝導向環將焊接V角控制在一定的范圍內，為擠壓輥機架的成型焊接創造了條件。
g. 擠壓輥機架采用均勻剛性設計的URD機架，由5個被動擠壓輥（2個上輥，2個側輥，1個底輥）組成的孔型，可將精成型后的開口0形管成型焊接成封閉的0形管。該機架也具有精成型機架軋輥精密調節機構和快速換輥功能。
h. 定徑段由4架定徑機架組成，主要功能是將成型焊接后的0形立橢圓管變形為符合產品標準的圓管，采用均勻剛性設計的URD機架由8臺功率為110kW交流電機通過減速齒輪箱和萬向傳動軸驅動，是定徑段的主動力源。每架定徑機架裝有4個軋輥，其中上、下輥主動，2個側輥被動，最大軋制力1800kN。上、下輥及側輥通過獨立的小電機并經螺旋千斤頂調節，編碼器傳感，計算機控制調整輥位，輥位OP值設定精度可達0.01mm。為保證小直徑（219.1～323.9mm）焊管焊縫在定徑前不偏離12點的位置，在1＃定徑機架前設置了防扭轉機架，防扭轉機架上安裝了一對可沿環向扭轉的立輥，并配置了快速夾緊、機械調節裝置。
3. 固態焊機技術特點
采用挪威EFD公司生產的輸出功率為1800kW、頻率90～150kHz的固態焊機。用更加簡潔的主回路拓撲結構，二極管不可控整流，可使功率因數達到0.95；利用新型的軟開關橋式逆變換流技術將輸入的直流電逆變為高頻交流電；整機效率可達85％左右。具有高頻電源保護；無需對主回路的電容電感參數進行調節，在設計負載范圍內，功率正常輸出不受限制，自動匹配；還具有開機自診斷功能、配備相應的通訊系統實時將設備運行參數傳遞到監控系統進行診斷處理及存儲等智能化功能。
4. 自動控制系統技術特點
a. 自動控制系統分為：制造執行級 MES（manufacturing execution system）、基礎自動化級L1和設備傳動與檢測級LO等3個層次。焊管生產線PLC與MES、操作PC、快速設定PC之間均采用標準工業以太網通訊，PLC與傳動、檢測設備間采用網絡通訊連接。
b. MES主要功能是接收上級計算機（ERP）下達的生產計劃，轉化成實際的產品制造計劃和設備控制參數，并控制實際生產過程，完成生產線調度、物料跟蹤和生產數據采集等功能，實現產品從生產計劃到成品產出全過程管理與控制。
c. 快速設定系統（QS）是一套快速換輥調整系統，是MES的重要內容，與基礎自動化L1相連接，既向L1發送設定數據，又從L1收集各產品規格實際生產調整時的輥位值，對優化的調整設定參數進行繼承，作為下次生產的最新設定值。根據產品理化結果判定當前設置是否最優化，并選擇是否覆蓋原有數據。改變產品規格時，通過比較當前所生產規格與即將生產規格，并根據對頭焊縫跟蹤信息，快速設定PC自動向PLC 發送軋輥直徑、輸送角、力矩、輥位設定值、焊接功率參考值和熱處理溫度設定值等。
d. 根據設備提供的焊接質量跟蹤系統，以曲線或波形形式顯示當前的焊接速度、焊接溫度、焊接功率、各段熱處理溫度和功率、探傷缺陷類型等，并存入數據庫供分析。
e. 基礎自動化控制功能主要包括：自動順序控制、料流跟蹤、焊縫位置跟蹤、鋼卷對中控制、開卷機張力控制、活套充套量控制、主傳動速度控制、軋輥位置控制、銑邊控制、焊接功率控制、熱處理溫度控制和飛鋸控制等。
三、技術水平與業績
寶鋼ф610mm HFW 不銹鋼焊管機組憑借其設備一流，管理先進，帶鋼資源及板管質量一貫制的優勢，無論是產品品種，規格拓展，還是在產量、質量及效益方面均取得了國內同類機組最好的業績。產品廣泛應用于油氣輸送、油氣開采、海洋平臺及大型建筑物。
自2005年10月27日投產以來，依托寶鋼股份一貫制優勢，寶鋼HFW不銹鋼焊管已經開發生產B-X80管線管，Q235-Q500結構及低壓流體管，H40-P110油套管。2006-2018年累計供貨HFW 焊管165萬噸（2.35萬千米），其中30％的產品出口到澳大利亞、加拿大、南美、中東、非洲及東南亞市場等海外市場。產品先后在中石油長慶三凈-延電輸氣項目、印尼TTU管線項目、中海油南堡海管項目、中石化塔河油田抗酸管線，巴西礦漿X70管線、加拿大Nexeng公司的管線項目、加拿大Husky公司的管線項目、加拿大Encana公司管線項目、澳大利亞的APA管線、澳大利亞Jemena和澳大利亞DBP等管線項目得到應用。
