假如以曼氏兄弟取得第一個關于周期軋管工藝專利（DRP58762)的日子，即1891年2月24日作為發明周期軋管工藝的日子，那么1991年正好是一百周年紀念，當然國際不銹鋼管材學會（International Tube Association ITA)定于1991年6月在芝加哥召開國際不銹鋼管會議并舉辦鋼管博覽會，并不一定與發明周期軋管工藝有關，因為ITA每兩年舉辦一次不銹鋼管博覽會，同時召開鋼管會議，由來已久成慣例了，并在“Tube”一字后加國名和年份作為標志。
一、Tube America 91 簡介
國際不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)材學會(hui)（ITA)于1991年(nian)6月(yue)(yue)16日到6月(yue)(yue)19日在美國芝加哥(ge)市舉辦了全美1991年(nian)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)博覽會(hui) 三比(bi)同時召開了鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)學術(shu)會(hui)議，ITA將這兩項活動統稱為“Tube America 91”。在Tube Ameica 91鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)學術(shu)會(hui)上發表了26篇論文，它們比(bi)較清楚地勾畫出了不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)生(sheng)產技術(shu)的新進(jin)展。
對于(yu)(yu)無縫不銹鋼(gang)管(guan)生(sheng)產工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展來說，20世紀的(de)(de)(de)(de)最(zui)后十年是關(guan)鍵(jian)的(de)(de)(de)(de)年份，由(you)于(yu)(yu)新的(de)(de)(de)(de)兩套全浮動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)芯棒連(lian)軋管(guan)機(ji)組的(de)(de)(de)(de)投(tou)產，這種軋機(ji)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展獲得(de)了(le)(le)新的(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)力，限動(dong)(dong)芯棒連(lian)軋管(guan)工(gong)藝(yi)開始向MINI-MPM方向發(fa)展，CPS軋管(guan)試驗尚在進行中，結果(guo)如何(he)尚未見分曉(xiao)，在張力減(jian)徑(jing)工(gong)藝(yi)方面出現(xian)了(le)(le)混合(he)傳動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)新概念和(he)軋機(ji)自(zi)動(dong)(dong)控制，探(tan)傷技(ji)術(shu)和(he)檢測技(ji)術(shu)也有了(le)(le)新進展，在這樣一(yi)個時刻(ke)召開了(le)(le)鋼(gang)管(guan)學(xue)術(shu)盛會(hui)，所(suo)以芝(zhi)加(jia)哥市市長宣稱(cheng)1991年6月18日為“Tube America Day”。
二、Tube America 91的新提示
1. TOSA不銹鋼管廠的(de)CPS工藝(yi)
該(gai)廠采用CPS工藝，其流程如圖26-3所示。
環(huan)形爐的(de)加熱能力(li)為(wei)30t/h;穿(chuan)孔坯外徑(jing)(jing)114~185mm,最(zui)長(chang)為(wei)1m;定徑(jing)(jing)后不銹鋼(gang)(gang)管的(de)外徑(jing)(jing)101.6~179.8mm,最(zui)長(chang)為(wei)10m;張(zhang)力(li)減徑(jing)(jing)機(ji)可(ke)生產外徑(jing)(jing)為(wei)33.4~101.6mm,最(zui)長(chang)為(wei)40m的(de)鋼(gang)(gang)管，冷床寬20m.圖(tu)26-4示(shi)出的(de)TOSA不銹鋼(gang)(gang)管廠錐輥式穿(chuan)孔機(ji)的(de)D/S值可(ke)達25~27.5,伸長(chang)率(lv) λ＝4.17~5.5。
2. MINI-MPM 軋管工藝
MINI-MPM軋管工藝(yi)的基本(ben)參數如(ru)表26-2所(suo)示。
3. 混合傳動的(de)張(zhang)力(li)減徑機（MD-SRM)
意大利因(yin)(yin)西公司（INNSE)設計制(zhi)(zhi)造(zao)了一(yi)臺(tai)新穎(ying)的張(zhang)力減徑(jing)(jing)機(ji)(ji)(ji)(ji)，其新穎(ying)之(zhi)處在于(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)系統。該傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)系統由兩個(ge)(ge)相互獨立的傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)構組(zu)成，處于(yu)人(ren)口側的一(yi)組(zu)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)的傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)方式為(wei)雙電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)差動(dong)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)；處于(yu)出口側的一(yi)組(zu)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)為(wei)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)單獨傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)。事實上(shang)，單獨傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)系統的優點主(zhu)要(yao)顯示在張(zhang)減機(ji)(ji)(ji)(ji)的后部(bu)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)上(shang)，即軋制(zhi)(zhi)小口徑(jing)(jing)不銹鋼(gang)管(guan)時(shi)，因(yin)(yin)后部(bu)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)孔型的橢圓度(du)較小，需(xu)要(yao)精確控制(zhi)(zhi)張(zhang)力，而這種(zhong)精確控制(zhi)(zhi)只有(you)采(cai)用單獨傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)系統時(shi)才能實現。此外，單獨傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)張(zhang)減機(ji)(ji)(ji)(ji)的速度(du)曲線多種(zhong)多樣，因(yin)(yin)此比較容易適(shi)應各種(zhong)尺寸(cun)小口徑(jing)(jing)不銹鋼(gang)管(guan)的速度(du)要(yao)求。與此相反(fan)，張(zhang)減機(ji)(ji)(ji)(ji)入口側的一(yi)機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)若采(cai)用單獨傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)系統，則所(suo)設置(zhi)的功(gong)率(lv)遠遠大于(yu)實際需(xu)要(yao)，而且由于(yu)速度(du)剛性(xing)不夠，切頭損失較大，CEC控制(zhi)(zhi)系統也難(nan)于(yu)控制(zhi)(zhi)整個(ge)(ge)減徑(jing)(jing)過程中的速度(du)曲線。綜上(shang)所(suo)述(shu)，對入口側機(ji)(ji)(ji)(ji)架(jia)(jia)采(cai)用成組(zu)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)是(shi)比較有(you)利的，即采(cai)用一(yi)個(ge)(ge)主(zhu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)進行(xing)集體傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)，另加一(yi)個(ge)(ge)疊加傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)。
INNSE 設計的(de)(de) MD-SRM所采(cai)用(yong)的(de)(de)混合傳(chuan)動(dong)方(fang)式，入口側若干機(ji)架采(cai)用(yong)雙電(dian)機(ji)差動(dong)傳(chuan)動(dong)，后部若干機(ji)架采(cai)用(yong)單獨(du)傳(chuan)動(dong)，以達到(dao)揚長避短的(de)(de)目的(de)(de)。
a. CEC控(kong)(kong)制，由一較簡(jian)單(dan)的軟件，即可控(kong)(kong)制集體差動(dong)傳動(dong)；
b. 憑借單獨(du)傳動的(de)后部機架(jia)，即可取得張減工藝的(de)最佳化；
c. 根據工藝需要不用后部若干機架時，很容易使其脫離軋制過程；
d. 軋制(zhi)效(xiao)率(lv)高，易(yi)于(yu)調整(zheng)和事故處理(li)。
在(zai)(zai)Tube America 91 不(bu)銹鋼管(guan)學術(shu)會議上(shang)發表的一些(xie)文章對發展(zhan)(zhan)鋼管(guan)生產技術(shu)很有(you)意義。MD-SRW、MINI-MPM 以及(ji)錐輥式穿孔機都是在(zai)(zai)一定條件(jian)下(xia)產生的，雖沒(mei)有(you)嶄新的概念，卻(que)是推“陳”而出(chu)“新”的產物。鋼管(guan)生產技術(shu)就是在(zai)(zai)“推陳出(chu)新”、“繼往(wang)開來”的條件(jian)下(xia)，不(bu)斷有(you)所創新，不(bu)斷向前發展(zhan)(zhan)的。
三、Tube America 91 與全浮動芯棒連軋(ya)管工藝(yi)的發展
在Tube America 91會(hui)上發(fa)表的(de)“中(zhong)國的(de)連軋管(guan)廠”一文，全面地反映了全浮動的(de)芯棒連軋管(guan)工藝的(de)新進展，其要點如下：
a. RK2和(he)寶鋼(gang)不銹鋼(gang)管連軋管廠
自(zi)從 Lorain 廠和(he) Gary 廠兩臺全浮動芯棒(bang)連(lian)軋管(guan)機組投產(chan)(chan)，這種工藝又(you)經(jing)過了20多年的(de)發(fa)(fa)展，所產(chan)(chan)鋼(gang)管(guan)質(zhi)量提高(gao)，產(chan)(chan)能明顯提高(gao)，可以說(shuo)RK2和(he)寶(bao)鋼(gang)連(lian)軋管(guan)廠是(shi)這種工藝發(fa)(fa)展完美(mei)的(de)標志，以下各方面則是(shi)其發(fa)(fa)展的(de)成果。
1. 先進(jin)的直(zhi)流傳動(dong)為高速連軋提供了(le)基礎條件(jian)；
2. 竹節(jie)控(kong)制和(he)CEC控(kong)制明顯地提高了產品(pin)質量(liang)和(he)收得率；
3. 先進(jin)的穿孔(kong)機(ji)和張減機(ji)設(she)備(bei)設(she)計實現了軋制技術的進(jin)步(bu)；
4. 在(zai)張減工藝(yi)和(he)傳動技術方面(mian)取得了(le)成果，使連軋管廠可以生產450多種規格的成品管；
5. 計算機過程控制、無損探傷和精整作業區(qu)的連(lian)續(xu)布(bu)等進一(yi)步發揮(hui)了連(lian)軋管廠(chang)的技術(shu)先進性。
b. 對(dui)寶鋼(gang)不銹鋼(gang)管(guan)連軋管(guan)廠的(de)7點評(ping)述(shu)
1. 由于穿(chuan)孔機采用(yong)了狄賽爾導盤再加上(shang)較高的(de)軋制速度(du)和線外脫（頂）桿，因此能以4根／min的(de)速度(du)生產11m長(chang)的(de)穿(chuan)孔坯(pi)；
2. 設(she)置了空心(xin)坯減(jian)徑機從而減(jian)少(shao)了管坯規格，改善了穿孔坯質(zhi)量；
3. 連(lian)軋管機的優越性：軋出(chu)速度高（7.87m/s),荒(huang)管長(chang)達33m,并(bing)采用“竹節”控制，提高了管子質量和收(shou)得率；
4. 張減機軋出速度高達16m/s,采(cai)用(yong)CEC控(kong)制(zhi)以減少切頭損失，工藝技(ji)術(shu)上的優(you)越性表現在以兩種(zhong)尺寸的管坯就能軋出450種(zhong)規格(ge)的管子(zi)；
5. 采用分塊式加連接輥道的精整區布置以達到年(nian)處理量1300萬根管子(zi)的指標；
6. 油井管加工區使用了(le)多種無損探傷設備、摩擦對焊(han)機和液(ye)壓(ya)操(cao)作的加厚機；
7. 15套探傷(shang)對成品(pin)管(guan)質量起(qi)到了(le)保(bao)證作用。
c. 軋(ya)制工藝的進一步發展
從軋制工藝(yi)的角度來看(kan)，對FFM軋制技術的進一步發展，以下(xia)兩(liang)點形成了限(xian)制，即：
1. 由于芯(xin)棒的長度(du)最(zui)長為30m,因(yin)此熱軋荒管長度(du)不(bu)得長于35m;
2. 成品管外徑最大(da)為7英寸，超過此極限值，芯棒(bang)重量太重，金屬流動的不(bu)均(jun)勻(yun)性程度加劇，生產(chan)無法進行。為了超越以上限制(zhi)，連(lian)軋管工(gong)藝(yi)勢必要(yao)向(xiang)限動芯棒(bang)工(gong)藝(yi)發展(zhan)。
四、結語(yu)
Tube America 91 還發表了(le)兩(liang)篇強調不銹鋼管(guan)生產工(gong)藝管(guan)理的文章即(ji)：
1. 加強“綜合質量(liang)管(guan)理”以滿(man)足21世紀不銹鋼管(guan)工業的需要，其主要內(nei)容(rong)為工藝過程的統計管(guan)理（簡稱SPC);
2. JIT計算(suan)機(ji)管理(li)系統，包括在線生產計劃及管理(li)系統，選擇(ze)確定工藝參(can)數，生產過程(cheng)的(de)安排與產能計算(suan)；生產指令的(de)下達(da)及過程(cheng)控(kong)(kong)制，生產現(xian)場(chang)監控(kong)(kong)系統。
北(bei)京科技大(da)學(xue)“關于全浮(fu)(fu)動(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)(lian)軋管機(ji)組(zu)壁厚精度的(de)研究”的(de)報告(gao)（2008年4月）稱(cheng)：在(zai)連(lian)(lian)軋管機(ji)上(shang)(shang)采用竹節控(kong)制技術，在(zai)張減(jian)機(ji)上(shang)(shang)采用CEC控(kong)制技術，不(bu)銹鋼管的(de)精度有(you)了(le)顯(xian)著(zhu)的(de)改善，精度的(de)改善和(he)其(qi)他(ta)機(ji)組(zu)不(bu)能及的(de)高產能，使(shi)全浮(fu)(fu)動(dong)芯(xin)棒(bang)連(lian)(lian)軋管工藝(yi)再次受到(dao)了(le)人們(men)的(de)關注。
