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1、装订线宝钢f140mm机组装备条件下f60.36.45mm油井管的开发摘要石油在航空航天、军事、工业、农业和人们的生产生活中扮演着重要的角色，是促进国民经济和工业现代化的重要物质基础。油井套管的开发设计是为了更好的利用石油资源，具有战略意义。2004年我国油井管总产量超过180万吨，占无缝钢管总产量的17.62%。国内市场占有率超过80%，全年油井管出口344万吨，进口322万吨，出口超过进口，已连续2年成为净出口产品。为满足使用要求，除了对油井管用钢的化学成分、力学性能、冶金质量有严格的要求外，对制成品的外径、内径、壁厚、圆度、直径及螺纹参数、密封性能和结构完整性等也有严格的要求。根据设计说
2、明书的要求，本论文基于宝钢钢管厂f140全浮动芯棒连轧机组装备条件，对一个典型规格f60.36.45mm油井套管产品进行设计。本设计包括机组设备的主要参数，产品的金属平衡，产品生产工艺的介绍，产品的轧制表及调整参数的计算，工具设计及孔型的确定，轧机的生产能力计算，设备的强度及电机的能力校核及产品的经济技术指标。其重点是产品的轧制表的编写及调整参数的计算、孔型及工具设计、设备强度以及电机能力的校核。关键词：全浮动芯棒连轧机组；油井管；轧制工艺 ；轧制表；工具设计 Design of f60.36.45mm petroleum casting tube under the equipment co
3、nditions of the f140mm mandrel mill in Bao steelAbstractOil in the air space 、 military 、 industrial 、 agricultural 、production and peoples daily life play an important role ,and its the important matter to promote the industrial modernization. the casing of development is designed to better use of
4、oil resources and strategically. In our countrys total output of oil wells is more than 180W tons, the total of steel tube to 17.62%. Domestic market share than 80% of total exports 344W tons of oil wells, the import and export exceed import 322W tons, for two years to become a net exports. To the n
5、eeds of, except with the help of steel chemical constituents and mechanical properties, metallurgy have strict requirements, manufactured to the outside diameter and bore diameter, a thick and threads argument, sealing and structural integrity and a strict demand.According to the design requirements
6、, this paper is a design of petroleum tube based on the equipment conditions of the f140mm mandrel mill in BaoSteel Co. Ltd. The product designed is of 60.3mm in O.D. and 6.45mm in wall thickness. The design of the production process includes main parameter of machinery equipment;products balance of
7、 metal;product presentations; product rolling schedule; parameters adjusting; tools design;identification passing; mill cpacity; the equipment strength and motor ability checking and econo-technical norms of the product.The emphasis of these products is making rolling schedule;adjusting the calculat
8、ion parameters;tools design;equipment strength and motor ability checking.Key Words：mandrel mill ; oil well tube ; rolling technology ; rolling schedule ; tools design 共 2 页 第 2 页目录引 言11概 述22 f140全浮动机组连轧机主要技术参数42.1八机架连轧机42.2其它设备的主要技术参数42.2.1火焰切割机42.2.2穿孔机(带狄舍尔导盘)52.2.3六机架空心坯减径机62.2.4张力减径机62.2.5管坯加热炉
9、62.2.6冷床82.2.7分段锯83生产工艺流程及工艺制度103.1生产工艺流程图1031.1生产工艺总流程图103.1.2热轧工艺流程图103.1.3油管生产工艺流程图113.1.4连轧工艺流程图133.2生产工艺流程简述133.2.1 热区生产工艺过程133.2.2精整车间生产工艺153.3工艺制度163.3.1温度制度163.3.2 孔型系列及变形制度173.4 技术规程183.4.1 管坯准备183.4.2 管坯加热203.4.3管坯穿孔213.4.4空心坯减径233.4.5钢管连轧233.4.6再加热253.4.7张力减径263.4.8 冷床283.4.9 锯切284轧制表计算29
10、4.1轧制表计算的条件（基本参数和极限值）294.1.1 轧件长度294.1.2张减机减径系列294.2孔型系统的确定294.2.1主孔型连轧管外径的确定294.2.2不同系列组合分工304.2.3圆孔与椭孔的选择314.2.4孔型配置314.3轧制表计算314.3.1计算步骤314.4管坯直径354.5管坯质量计算354.5.1标准管坯重量能最大程度发挥机组生产能力354.5.2最小坯料重量364.6金属平衡表计算374.6.1计算热区有效收得率EWA374.6.2计算实际长度374.6.3金属平衡表384.7穿孔顶头直径及顶杆直径384.7.1顶头直径384.7.2的选择394.7.3穿孔
11、调整参数394.7.4辊距Bck11394.7.5顶头前伸量394.7.6顶杆位置：394.7.7导盘辊距405孔型与工具设计415.1穿孔工具设计414.1.1穿孔轧辊设计415.2材质及技术要求（辊套）424.2.1导盘设计425.3顶头设计445.3.1顶头形状类型445.3.2各段尺寸455.3.3顶头材质及技术要求455.4孔型设计的基本参数及变形量表示法465.4.1简述465.4.2变形分配465.4.3确定孔型结构参数525.5轧辊转速计算545.5.1轧辊转速的限制条件555.5.2计算步骤555.6张减机孔型的重要参数576轧机生产能力计算596.1典型产品的轧机小时产量5
12、96.1.1轧制节奏R的确定596.1.2轧机小时产量计算617设备强度与电机能力校核627.1 轧管机力能参数计算627.1.1已知的基本参数627.1.2轧件对轧辊的作用力P627.1.3金属与轧辊接触面水平投影的计算627.1.4平均单位压力计算637.2轧制力矩计算667.3 轧辊强度校核667.3.1辊身部分仅考虑弯曲强度677.3.2辊径部分按弯扭合成687.3.3轴头部分的强度校核697.4 主电机容量校核697.4.1轧辊传动所需要力矩697.4.2电机空转力矩707.4.3传动系统动力矩707.5.绘制电机负荷图707.5.2电机轴上负荷图707.6电机能力校核717.6.1
13、发热校核717.6.2过载校核718产品主要技术经济指标738.1能源介质消耗指标738.2工具消耗指标74结论75致谢76参考文献77附 录77附A（轧制表源程序）78附 B(外文翻译)92附表C外文原文92共 5 页 第 4 页引 言在钻采石油、天然气时，除需要钻探机械设备外，还需要专用管材，即钻柱、套管、油管等，统称为“油井管”。在钻柱中，还包括钻铤和方钻杆1。 我国内陆原油产量仅占世界总产量的5%左右，而且单口井产量低，井数多，耗管量高。随着我国石油钻采由东部向西部及沿海大陆架的战略转移，油层的深度也由浅入深，井内油气压力和温度亦不断提高。有些油井压力达到或超过100MPa，井底温度超
14、过200；有些油田是硫化氢、二氧化碳、负离子等共存的重腐蚀油气。这样的钻采条件对油井管的要求很苛刻，一旦油井管选择不当，造成脱扣、压溃和漏气，将会使油井报废(南疆、川西等地区的油气井，一口井投资约3000万4000万元，个别的高达1亿元)。因此，对油井管质量要求越来越高，特殊油井管的用量也越来越大。目前国内特殊油井管生产基本上是空白。因此，在我国大力开发高钢级、特殊油井管势在必行2。为满足使用要求，除了对油井管用钢的化学成分、力学性能、冶金质量有严格的要求外，对制成品的外径、内径、壁厚、圆度、直径及螺纹参数、密封性能和结构完整性等也有严格的要求。本设计是在宝钢140连轧机组的装备条件下设计一个石油油管产品，产品的规格是f60.36.45mm。本设计主要内容包括产品生产的基本概况，产品的设计规程，轧制表编制及设备的强度和电机能力校核。1 概述钢管作为工业血管已被广泛的应用于石油、化工、地质、锅炉、机械加工、军工、汽车及建筑等行业。无缝钢管作为技术密集型和资金密集型行业及重要的基础原料工业得到世界各国的广泛重视。钢管的增长速度往往超过了粗钢的增长速度。各国的钢管产量一般均占钢材产量的
