直縫埋弧焊接不銹鋼管的制造工藝有UOE成型、JCOE成型、RBE成型等，見圖7-13。這些工藝各有特點(diǎn)。

  UOE機(jī)組鋼管成型質(zhì)量好，機(jī)組效率高，產(chǎn)能高，但機(jī)組投資大，更換規(guī)格需要時(shí)間長(zhǎng)，模具也較多，因此，非常適合單一規(guī)格大批量生產(chǎn)。RBE機(jī)組是三輥輥彎成型，成型鋼管質(zhì)量較好，設(shè)備投資較UOE機(jī)組低，更換產(chǎn)品規(guī)格方便，中小批量鋼管生產(chǎn)適用性強(qiáng)。但由于RBE機(jī)組受到上輥直徑和撓度限制，而且鋼管板邊多采用后彎形式，雖然采用了上輥撓度補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，在生產(chǎn)壁厚不是太大的鋼管時(shí)質(zhì)量也很好，但對(duì)于厚壁和大厚徑比的中、小規(guī)格鋼管很難滿足生產(chǎn)要求。JCOE成型為漸進(jìn)式成型，成型質(zhì)量好，成型后管體采用擴(kuò)徑工藝后，鋼管的形狀也完全能夠滿足長(zhǎng)輸管道用鋼管需求。投資較UOE機(jī)組低，更換規(guī)格時(shí)間短，需要的模具也少。JCOE機(jī)組對(duì)于鋼管批量、壁厚和管徑變化的適應(yīng)性最強(qiáng)。目前，我國(guó)長(zhǎng)輸管線用直縫埋弧焊接不銹鋼管的主流工藝是JCOE成型法。

  自1998年番禺珠江鋼管公司引進(jìn)二手1829mm HM設(shè)備以來，我國(guó)直縫埋弧焊接不銹鋼管生產(chǎn)技術(shù)飛速發(fā)展。為了滿足西氣東輸工程建設(shè)的需要，原國(guó)家經(jīng)委將大直徑直縫埋弧焊管國(guó)產(chǎn)化列為“十五”期間重大技術(shù)設(shè)備攻關(guān)專題項(xiàng)目，由渤海裝備巨龍鋼管公司（原華北石油鋼管廠巨龍鋼管公司）負(fù)責(zé)研制，通過與中國(guó)石油管材研究所、舞陽鋼廠和鞍山鋼鐵公司一起開始進(jìn)行X70針狀鐵素體管線鋼、寬厚鋼板及鋼管的研制，在不到一年的時(shí)間快速實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，各項(xiàng)性能指標(biāo)與國(guó)外等同。渤海裝備巨龍鋼管公司共為西氣東輸工程生產(chǎn)直縫埋弧焊管14.8萬噸，此外還生產(chǎn)了X60鋼級(jí)ф508～914mm，最大壁厚達(dá)28mm十多種規(guī)格的場(chǎng)站用管，滿足了工程需要，打破了我國(guó)不能生產(chǎn)長(zhǎng)輸管線用直縫埋弧焊接不銹鋼管的歷史。

  渤海裝備巨龍鋼管公司大直縫生產(chǎn)線的建設(shè)也帶動(dòng)了直縫焊接不銹鋼管制管裝備的進(jìn)步和發(fā)展。巨龍第一條生產(chǎn)線根據(jù)國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)的設(shè)備制造技術(shù)水平，采用了菜單式引進(jìn)方式。對(duì)于國(guó)內(nèi)在技術(shù)和制造能力都不成熟的設(shè)備整機(jī)進(jìn)口如：JCO成型機(jī)、浮動(dòng)式高精度銑邊機(jī)、機(jī)械式擴(kuò)徑機(jī)、水柱耦合式超聲波探傷設(shè)備、多絲內(nèi)外焊接設(shè)備等；對(duì)于國(guó)內(nèi)加工能力具備但技術(shù)水平較低的設(shè)備采用技術(shù)和部分關(guān)鍵部件引進(jìn)，其他部分國(guó)內(nèi)加工的分交方式，如：板邊預(yù)彎?rùn)C(jī)、大功率連續(xù)式預(yù)焊機(jī)等；對(duì)于技術(shù)裝備國(guó)內(nèi)都比較成熟的設(shè)備由國(guó)內(nèi)制造，如：水壓試驗(yàn)機(jī)、管端倒棱機(jī)、X射線檢測(cè)設(shè)備以及生產(chǎn)線其他輔助設(shè)備。在保證整條生產(chǎn)線達(dá)到世界先進(jìn)水平的同時(shí)，建設(shè)費(fèi)用大幅降低。后續(xù)國(guó)內(nèi)多條JCOE直縫生產(chǎn)線的建設(shè)也都借鑒了這種方式。

  該生產(chǎn)線的成功建設(shè)也推動(dòng)了國(guó)內(nèi)大口徑直縫埋弧焊接不銹鋼管生產(chǎn)線建設(shè)，并且?guī)?dòng)國(guó)內(nèi)設(shè)備制造廠開始了直縫生產(chǎn)線設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化研制。通過國(guó)內(nèi)制管企業(yè)和設(shè)備制造廠的聯(lián)合攻關(guān)，目前，JCOE直縫生產(chǎn)線的主機(jī)大多數(shù)已實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，推動(dòng)我國(guó)直縫制管裝備國(guó)產(chǎn)化的企業(yè)主要有黃石鍛壓、天水鍛壓、西北機(jī)器、沈陽東基、哈爾濱焊接研究所和湘潭華進(jìn)等生產(chǎn)廠家。其中最具代表性的主要有：

（1）預(yù)彎?rùn)C(jī)：PB16000～32000kN數(shù)控預(yù)彎?rùn)C(jī)由兩臺(tái)可相對(duì)移動(dòng)的下動(dòng)式開式壓力機(jī)組成。在數(shù)控系統(tǒng)和電液伺服系統(tǒng)控制下，每臺(tái)壓力機(jī)的兩油缸單元同步驅(qū)動(dòng)下模梁運(yùn)行，定位精度0.10mm。優(yōu)化的模具曲線使預(yù)彎邊有效弧長(zhǎng)最大化。壓制力可達(dá)32000kN，預(yù)彎全過程自動(dòng)化運(yùn)行。

（2）成型機(jī)：成型壓力機(jī)的成型壓力目前已達(dá)6500t，已經(jīng)完全可以滿足直縫焊管生產(chǎn)的需求，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。該機(jī)采用15點(diǎn)獨(dú)立加凸補(bǔ)償系統(tǒng)，可在全長(zhǎng)范圍內(nèi)補(bǔ)償板料的同板差，可精確控制鋼管幾何形狀和開口量、徑錯(cuò)等關(guān)鍵指標(biāo)，同樣配置了進(jìn)料阻尼輥和接料臺(tái)，以減小鋼板劃傷和噪聲。在6500t滿負(fù)荷壓下力時(shí)壓下量的控制精度誤差小于0.1mm，工作速度達(dá)到了13mm／s，應(yīng)用工藝軟件優(yōu)化的工藝參數(shù)，成形次數(shù)少，鋼管圓度高。實(shí)現(xiàn)了大直縫焊接不銹鋼管成型全過程高精高速自動(dòng)化。成型后的鋼管橢圓度可控制在3mm之內(nèi)。黃石鍛壓機(jī)床廠的鋼管成型設(shè)備已有多臺(tái)銷往國(guó)內(nèi)、外，目前，國(guó)內(nèi)新建成的JCOE機(jī)組絕大多數(shù)都采用國(guó)內(nèi)成型機(jī)。

（3）預(yù)焊機(jī)：TWC150～400kN數(shù)控預(yù)焊機(jī)采用全數(shù)字實(shí)時(shí)控制電液伺服合縫輥。在合縫預(yù)焊的過程中，根據(jù)激光跟蹤系統(tǒng)顯示的錯(cuò)邊誤差與合縫間隙，通過數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整電液伺服合縫輥，在負(fù)載條件下糾正錯(cuò)邊量與合縫間隙。極大降低了停焊的概率和焊后人工修補(bǔ)量，大直縫焊管合縫預(yù)焊實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)高效。

（4）銑邊機(jī)：新型的PFM90／800型的鋼板銑邊機(jī)雖然重量減輕了約30％，但在裝機(jī)容量保持不變的情況下所能加工的鋼板壁厚達(dá)到了40mm，最大加工余量可達(dá)25mm，且設(shè)備可根據(jù)不同的鋼材等級(jí)、不同的加工余量、不同的板厚進(jìn)行全自動(dòng)加工，可見其已有較高的智能處理的能力。

（5）擴(kuò)徑機(jī)：新型的機(jī)械擴(kuò)徑機(jī)也在控制和結(jié)構(gòu)方面均得到了改善。一是將擴(kuò)徑拉桿分為了三段，將長(zhǎng)度從整體的18m直接降到了拉桿13m、油缸活塞桿2.5m和擴(kuò)徑頭拉桿2.5m，大大降低了細(xì)長(zhǎng)拉桿的制造難度。且在拉桿聯(lián)結(jié)方式上進(jìn)行了改進(jìn)，便于擴(kuò)徑頭和拉桿更換，并且在螺母與螺桿間加上了作為易損件的螺紋護(hù)套，有效地對(duì)拉桿進(jìn)行了保護(hù)。二是在擴(kuò)徑頭各模具塊的導(dǎo)向方面進(jìn)行了改進(jìn)，在模具的前后都設(shè)置了徑向?qū)蜴I，可保證模具塊與錐體各面的充分結(jié)合，減少對(duì)模具的偏磨，又由于滑動(dòng)面較緊密的結(jié)合而降低了擴(kuò)徑油的消耗量。

（6）焊接設(shè)備：參考德國(guó)U＆S公司斯柯特接法以減少焊絲之間的干擾，國(guó)內(nèi)焊接設(shè)備集成研究成果顯著，先后開發(fā)出了四絲焊和五絲焊接設(shè)備，采用數(shù)字控制，可以直接記錄焊接參數(shù)，進(jìn)行焊接過程的監(jiān)控、記錄，可有效保證對(duì)焊接質(zhì)量的控制。哈爾濱焊接研究所成功地進(jìn)行了內(nèi)、外焊設(shè)備開發(fā)工作，近幾年就已銷售各種多絲內(nèi)、外焊接設(shè)備100多套。

（7）焊管輔助設(shè)備：隨著技術(shù)的進(jìn)步和人力資源成本的提高，我國(guó)焊管企業(yè)把越來越多的精力投入到提高工藝裝備自動(dòng)化和信息化水平方面，尤其機(jī)器人應(yīng)用越來越廣泛。早期僅有寶鋼UOE生產(chǎn)線引進(jìn)了引、熄弧板焊接機(jī)器人，近年來，噴標(biāo)機(jī)器人得到了廣泛應(yīng)用，管端焊縫磨削機(jī)器人和管端幾何尺寸激光自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器人的研發(fā)也取得可喜進(jìn)展，如渤海裝備研究院研發(fā)的管端焊縫磨削機(jī)器人，在工業(yè)機(jī)器人上安裝焊縫檢測(cè)系統(tǒng)和磨削機(jī)構(gòu)，可對(duì)焊管管端內(nèi)外焊縫進(jìn)行三維自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)獲取焊縫形貌特征數(shù)據(jù)，智能化地規(guī)劃?rùn)C(jī)器人磨削運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)行自動(dòng)磨削。隨著技術(shù)進(jìn)步和研發(fā)的深入，機(jī)器人將會(huì)更廣發(fā)的應(yīng)用于焊管生產(chǎn)線的工藝裝備上，對(duì)于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量將會(huì)產(chǎn)生巨大推動(dòng)作用。

（8）焊管裝備信息系統(tǒng)：隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)的焊管企業(yè)在生產(chǎn)線的信息化建設(shè)方面投入了大量的人力、物力，國(guó)內(nèi)的多條生產(chǎn)線都建設(shè)了ERP、MES系統(tǒng)，還有部分企業(yè)建設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了多個(gè)信息系統(tǒng)的融合，這些信息系統(tǒng)的建設(shè)不僅實(shí)現(xiàn)了從材料到成品鋼管的生產(chǎn)全過程的監(jiān)控，為鋼管生產(chǎn)提供持續(xù)的質(zhì)量保證，而且為滿足客戶管道全生命周期管理提供了有力的質(zhì)量數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，大大提升了制管企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理水平。隨著這些信息系統(tǒng)的深化應(yīng)用和底層數(shù)據(jù)采集裝備的不斷完善，必將對(duì)我國(guó)制管企業(yè)質(zhì)量控制和高效生產(chǎn)組織產(chǎn)生重大影響。

  經(jīng)過了近20年的發(fā)展，中國(guó)的大口徑直縫埋弧焊接不銹鋼管從無到有，并通過引進(jìn)、消化、吸收和改進(jìn)，除個(gè)別加工和無損檢測(cè)設(shè)備的能力和精度與國(guó)外比較還有一定差距外，國(guó)內(nèi)已經(jīng)具備了絕大多數(shù)主機(jī)設(shè)備的制造能力，大口徑直縫焊接不銹鋼管生產(chǎn)線全線設(shè)備的配套制造能力，已經(jīng)可以滿足我國(guó)中國(guó)大直縫生產(chǎn)線建設(shè)的需求。目前，國(guó)內(nèi)大口徑埋弧焊管生產(chǎn)線除寶鋼是全套引進(jìn)的UOE設(shè)備，沙市鋼管、中油寶世順等采用部分關(guān)鍵設(shè)備引進(jìn)模式建設(shè)外，后續(xù)建設(shè)的近30條生產(chǎn)線主機(jī)設(shè)備基本都是國(guó)內(nèi)制造的。

  大口徑直縫埋弧焊焊接不銹鋼管生產(chǎn)線的建設(shè)也帶動(dòng)了管線鋼寬厚板的研制和鋼管制造能力的提高，我國(guó)管線鋼寬厚板從2002年開始僅能夠生產(chǎn)幾萬噸的水平，發(fā)展到每年可以提供上千萬噸鋼板。用于油氣輸送管道鋼管已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了X80直徑1420mm大批量用于中俄東線。X90、X100、X120高鋼級(jí)鋼管也已經(jīng)完成了工業(yè)性試驗(yàn)。在海洋輸送鋼管、酸性環(huán)境服役鋼管和低溫鋼管（服役溫度-45℃）等特殊服役環(huán)境鋼管也完全可以滿足我國(guó)管道建設(shè)的需求，并有部分實(shí)現(xiàn)出口。另外，在海工（隔水管）、建筑等其他行業(yè)用管也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。