直缝埋弧焊管预焊后“噘嘴”实时测量系统开发及应用

吴 娟， 徐 海， 褚 洁

（1. 渤海装备巨龙钢管有限公司， 河北 青县 062658； 2. 渤海装备钢管销售公司， 河北 青县 062658）

0 前 言

“噘嘴” 是直缝埋弧焊钢管成型工艺中的一个关键性指标， 钢板在压制成型过程中， 由于原材料或工艺原因， 钢板边缘成型曲率通常不太规则，焊接后形成焊缝附近向内或向外的几何尺寸偏离，这将导致应力集中， 影响管道寿命。 因此通过预焊后“噘嘴” 数据的测量， 将测量数据实时反馈到钢管预弯工序、 成型工序和扩径工序， 对管型参数进行调整， 以确保最终产品的“噘嘴” 合格。

目前我国大直径直缝埋弧焊钢管生产线对预焊后“噘嘴” 数据的检验采集均采用人工静态测量， 即由操作人员在停机状态下使用百分表对预焊缝两侧5～10 mm 处进行抽点检测。 这种测量方法存在耗时长、 精度低、 不能连续检测及实时反馈等缺点。 本研究设计的测量系统能在预焊过程中对预焊后“噘嘴” 数据进行实时测量， 精度高且能够自动保存， 便于后续的追溯、 统计、 分析、改进和处理。

1 系统设计原理

1.1 预焊后“噘嘴” 数据测量

预焊后“噘嘴” 形貌包括正常、 外噘、 内噘三种类型， 各类型示意图如图1 所示。 焊缝处曲率规整， 左坡点和右坡点都在钢管正常轮廓上即为正常； 焊缝处曲率不规整， 左右坡点不同程度向上突起即为外噘； 焊缝处曲率不规整， 左右坡点不同程度向下突起即为内噘。

图1 “噘嘴”形貌类型示意图

预焊后“噘嘴” 的测量方法如图2 所示， 采用50 mm 百分表安装在宽150 mm 的支架上， 调零；……