限動芯棒連軋管機，英文縮寫MPM（即Multi-Stand Pipe Mill的縮寫）。是無縫鋼管生產中的重要設備。中國第一套限動芯棒連軋管機組，引進自義大利，於1992年在天津鋼管集團股份有限公司投產。經技術改造，天津鋼管集團的Φ250mm限動芯棒連軋管機組已經由設計年產能力50萬噸，擴大到現在的年產能力100萬噸。
基本介紹
- 中文名：限動芯棒連軋管機
- 外文名：Multi-Stand Pipe Mill
- 縮寫：MPM
- 類型：無縫鋼管生產中的重要設備
簡介,共同特點,工藝特點為,機組情況,
簡介
限動芯棒連軋管機是在在浮動芯棒連軋管機的基礎上發展起來的。限動芯棒連軋管機於20世紀60年代中期進行了工藝試驗並獲得了可喜的成果。1978年世界上第一套限動芯棒連軋管機在義大利達爾明鋼管廠建成投產，將連軋管工藝發展到了一個新的水準；限動芯棒連軋管機在整個軋制過程中對芯棒的運行加以控制，使其以設定的恆定速度前進，軋制過程結束時，由脫管機將荒管與芯棒分離後，荒管被移送到下道工序進一步加工；芯棒則返回，撥出軋制線後，冷卻、潤滑後循環使用。MPM使得鋼管壁厚偏差得到改善，工具、能耗有所降低，將連軋管機軋制鋼管的最大外徑由194mm擴大到426mm。
共同特點
1978～1992年， MPM的推廣期
這一時期所建機組的共同點為：
一是連軋管機設有7～8個機架（阿根廷希德爾卡廠為6機架），因為機組中的穿孔機為推軋式（加斜軋延伸機）或二輥桶形輥斜軋式，其延伸係數比較小，（延伸係數一般小於3），軋件的主要延伸靠連軋管機完成，軋管機的最大延伸係數為6～7，所以連軋管機的機架數相對較多，機架數由開始的8架減少到7架甚至6架，意義在於儘量縮短芯棒工作段的長度，因為在所軋制的荒管長度和芯棒限動速度不變的前提下、減少軋機第一架至最末一架軋輥中心線的距離，就可以縮短芯棒工作段的長度，從而達到降低芯棒的製造、加工難度和生產成本的目的；二是各機組均設有2～3個孔型，主要成品管的外徑範圍大都在114～273mm之間，用以生產中型規格的油井管品種為主的無縫鋼管，因為油田打井所需的套管規格絕大部分都在該組距範圍內。
另一個特點是：前10套限動芯棒連軋管機組的分布地域比較廣、國家較多，歐洲、中北美洲、南美洲和亞洲都有；這些機組既有為滿足本國所需而建設，也有為向產油國提供高質量的無縫鋼管而建的。
1993～2003年， MINI-MPM的套用期
MINI-MPM為少機架限動芯棒連軋機的意思，原是義大利的因西公司上世紀90年代中期為完成對南非托薩（tosa）廠cps（兩步生產無縫鋼管法，即只有斜軋錐形輥穿孔和張力減徑兩個變形工序，而沒有軋管工序的生產方法，後因在生產壁厚8mm以下的鋼管時因螺旋印難以消除進行增加軋管機的改造）的改造，在錐形輥穿孔機與張減機之間安裝的限動芯棒連軋管機而推出的機型。由於錐形輥穿孔機的變形能力較大，就可將原由MPM承擔的部分變形前移至穿孔機來完成，連軋工序的延伸可適當減小，軋管機沒必要選用過多架數了，軋機的機架數由原來的7～8架減少至4～5架；與MPM相比它的最大特點是實現了用更短的芯棒軋制較長的鋼管，芯棒的工作段長度比MPM短了2～3米；芯棒總長度可縮短5米左右。後來隨著錐形輥穿孔機的廣泛套用，連軋管機的架數大多為5架；或5+1架，1為在連軋管機前增設一架空減機。
工藝特點為
1）一般採用錐形輥穿孔機，充分發揮錐形輥穿孔大變形、大延伸的作用，才有可能將連軋機的一部分變形量前移至穿孔機，使連軋機機架數減至4～5架，將兩變形機組的變形量均衡、合理地分配；
2）由於軋機總延伸係數減少，連軋前段單機架的變形量也可減少，同時在孔型設計上由於降低了輥縫值和開口度，使金屬橫向流動和輥縫處凸出部分的面積減小，減緩軋制過程中的不均勻變形；
3）在同孔型尺寸的情況下，軋機前段孔型直徑變小，減小了輥速差；
4）軋出荒管的魚翅尾不規則部分減短，切頭尾減短，提高了成材率。
與MPM相比，MINI-MPM軋機優勢與不足是：
1）占地面積減小，廠房投資減少，由於機架減少2～3架，芯棒長度變短，使熱軋線設備占地面積大大縮小；
2）設備投資減少，包括軋機、電機、減速機等；
3）軋制工具的數量減少，包括軋輥、更換機架等；
4）芯棒製造難度降低，由於芯棒工作段長度變短相對製造難度和費用大幅度降低。
5）由於減少了機架數量及軋機出口速度，機組產量相應有所降低。
在這個期間，相繼建成的MINI-MPM代表性機組除南非托薩（tosa）廠的φ168mm機組為4個機架外，其餘如1997年日本住友和歌山φ426 mm機組、1994年我國包鋼的φ180 mm機組（不帶空減機）與2001年鞍鋼的φ159 mm機組以及衡陽2002年φ273 mm機組和2003年攀成鋼的φ340 mm機組（都有1架空減機）等均為5個機架。隨後2006年建成的無錫西姆萊絲φ250mm機組也是1架空減機加5個機架
從近幾年已建成投產的幾套MINI-MPM機組運行效果來看，原則上說，MINI-MPM與MPM相比，不論是變形原理、變形規律、軋制速度制度、限動速度大小還是產品質量等諸方面都沒有什麼本質上的區別，僅是少了2～3個機架而已；由於絕大多數MINI-MPM機組都增設了一架空減機，與7機架MPM相比，實際只減少了1個機架；因此，現在已經很少有人再用MINI-MPM這一名稱了，對兩輥的限動芯棒連軋管機不論幾個機架均稱為MPM。
限動芯棒連軋管機（MPM機組）是二十世紀末期世界上最先進的軋管工藝。
自從2003年，天津鋼管集團股份有限公司投產了世界上第一套PQF（三輥限動芯棒連軋管機）機組後，PQF已經取代了MPM的位置，成為了世界上對先進軋管工藝的代名詞。
機組情況
MPM一經問世，因其在技術、產量、質量、自動化和勞動生產率等諸方面的突出優勢，引起了無縫鋼管界的廣泛關注並得到認同和推崇，目前已使其在除大洋州以外的五大洲得以迅速的推廣套用；特別是1978年到1992年間的前15年，受當時石油產業對油井管需求旺盛的影響，促使了MPM技術的飛速發展，相繼建成投產了10套限動芯棒連軋管機組，從第二套到第十套僅用了10年的時間。各機組情況見下表
序號 機組名稱 廠名 國家 投產年份 設計年產量（/萬噸） 成品管規格D X S(mm) 機架數
1 365mm 達爾明廠 義大利 1978 50 159～365X3.5～25 8
2 245mm 京濱廠 日本 1983 60 114～245X4.5～40 8
3 273mm 坦姆薩廠 墨西哥 1983 60 114～273X4.5～40 7
4 245mm 費爾菲爾 美國 1983 60 89～245X5.4～32 7
5 245mm 北方星鋼廠 美國 1987 30 114～245 7
6 245mm 阿爾戈馬廠 加拿大 1986 30 48～178X3.6~32 7
7 245mm 希德爾卡廠 阿根廷 1988 35 140～273X4.5~35 6
8 245mm 西多廠 委內瑞拉 1990 － 114～245X4.5～35 －
9 426mm 伏爾加鋼管廠 俄羅斯 1990 72 114～245X4.5～35
159～426X6.0～35.0 7
10 250mm 天津鋼管集團 中國 1992 50 114～273X4.5～35 7
