X70钢级机Ф16mm×17·5mm螺旋缝埋弧焊钢管

为满足西气东输管道工程等天然气长输管线对于大口径、大壁厚X70螺旋埋弧焊管的需求,华油钢管有限公司开发出了X70钢级Ф1016nml×17．5mm螺旋埋弧焊管新产品,实现了国产化。产品各项技术指标均满足西气东输工程相关技术标准的要求,其中,钢管管体横向的屈服强度平均为529MPa,抗拉强度平均为645MPa,管体横向的夏比冲击功平均值大于3003（一10℃）,焊缝夏比冲击功平均值1633（一10℃）,热影响区夏比冲击功平均值204l（一10℃）,DWTT剪切面积平均为100％（O℃）。研发出高钢级、大口径、大壁厚螺旋钢管低应力成型技术、焊接技术、专用焊材开发等一系列创新技术,并形成了规模化生产能力。该产品已经成功应用于西气东输管道工程、陕京二线、西气东输二线管道工程等天然气长输管道,钢管的各项技术指标满足了管道要求。     

X80级准ф1219mm×22.0mm螺旋埋弧焊管的研制

采用低C高Mn及Nb-Mo复合添加、微合金化设计和洁净化冶炼、控轧控冷工艺制造的X80级大壁厚热轧卷板,通过钢管低应力成型、焊接速度优选以及双探架超声波检测等技术,成功开发出X80级准ф1 219 mm×22.0 mm螺旋埋弧焊管。按标准要求对该产品进行了组批力学性能试验,试验结果显示:钢管管体横向屈服强度为580~670 MPa,抗拉强度为665~770 MPa,焊缝抗拉强度为695~760 MPa;焊接接头最大硬度小于268 HV10;-10℃管体横向平均冲击功大于319 J,热影响区平均冲击功大于183 J,焊缝平均冲击功大于137 J;0℃管体横向DWTT剪切面积均为100%。试验结果表明,钢管整体具有良好的力学性能和可焊性。     

X80钢级φ1219×18.4mm螺旋焊管的研制与应用

X80钢级φ1219mm×18.4mm螺旋埋弧焊管、X80管线钢焊接材料(焊丝、焊剂)等新产品,是为满足西气东输二线工程的急需而开发的。该产品应用了低碳、高铌钢的合金体系,实现了18.4mm热轧卷板的大批量工业化生产。研制成功的X80钢级φ1219mm×18.4mm螺旋埋弧焊管,各项技术指标均满足Q/SYGJX0102-2007《西气东输二线工程用螺旋埋弧焊管技术条件》要求。目前,该产品已应用于西气东输二线管道工程。     

X80钢级?1219×18.4mm螺旋焊管的研制与应用

X80钢级(o)219mm×18.4mm螺旋埋弧焊管、X80管线钢焊接材料(焊丝、焊剂)等新产品,是为满足西气东输二线工程的急需而开发的.该产品应用了低碳、高铌钢的合金体系,实现了18.4mm热轧卷板的大批量工业化生产.研制成功的X80钢级(o)219mm×18.4mm螺旋埋孤焊管,各项技术指标均满足Q/SY GJX 0102-2007《西气东输二线工程用螺旋埋弧焊管技术条件》要求.目前,该产品已应用于西气东输二线管道工程.     

西气东输一、二线管道工程的几项重大技术进步

提高管线钢强度级别和管道输送压力是天然气输送管道的发展趋势,是输气管道技术进步的重要标志。近年来,我国管道企业和相关科研院所联合攻关,取得了一批关键技术成果,使西气东输(为便于区别,以下称为西气东输一线)和西气东输二线等国家重点管道工程的设计压力和钢管强度级别达到或领先于同时期的国际水平。这些成果包括:①研制了X70、X80钢级高性能管线钢及焊管、管件;②突破国际上螺旋缝埋弧焊管的使用禁区,确立了具有中国特色的"大口径高压输送主干线螺旋缝埋弧焊管与直缝埋弧焊管联合使用"的技术路线;③在国内首次研究了高压输气管道动态断裂与止裂问题,分别采用Battelle简化公式和Battelle双曲线法预测了西气东输一线和西气东输二线等管道延性断裂的止裂韧性;④在国内首次研究了油气管道基于应变的设计方法,解决了该设计方法及抗大变形管线钢管在强震区和活动断层管段应用的技术难题;⑤研究解决了高强度焊管的腐蚀控制和应变时效控制技术等。上述成果对降低输气管道建设成本、保障管道运行安全具有重要意义。     

X80级Φ1422 mm×21.4 mm大直径厚壁焊管的研发及性能研究

为了实现大直径厚壁焊管的国产化,宝鸡石油钢管有限责任公司联合太钢、首钢、沙钢等多家钢厂经过多轮单炉试制和多轮千吨级试制,成功开发出了国产X80级Φ1 422 mm×21.4 mm大直径厚壁螺旋/直缝埋弧焊管,并进行了多项性能检测。结果表明,螺旋焊管管体屈服强度574~681 MPa,抗拉强度653~759 MPa,-10℃冲击功平均值373 J;直缝焊管管体屈服强度564~627 MPa,抗拉强度641~694 MPa,-10℃冲击功平均值460 J;螺旋/直缝焊管-5℃下DWTT剪切面积平均值96%。各项性能指标均达到中俄东线X80级Φ1 422 mm×21.4 mm钢管的技术要求,说明我国已经具备了工业化批量生产大直径厚壁焊管的能力。     

X80大直径UOE焊管的开发和应用

宝山钢铁股份有限公司从炼钢、厚板轧制到UOE制管,成功试制了X80级外径1219mm的UOE焊管,壁厚分别为18.4mm,22.0mm,26.4mm和27.5mm。介绍了批量应用于西气东输二线的X80 UOE焊管的力学性能、焊接性能和几何尺寸。结果表明,开发的X80焊管具有高强度、高韧性、良好的焊接性能和几何尺寸,管体焊接热影响区和焊缝金属在-10℃的冲击功分别超过240 J,179 J和130 J,钢管椭圆度<0.6%D,焊缝高度≤2.5 mm。生产的32.2万t X80大直径UOE焊管已成功应用于西气东输二线天然气管道输送工程。     

西气东输二线工程用X80螺旋埋弧焊管热影响区性能分析

对西气东输二线工程用X80级φ1219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管热影响区夏比冲击韧性和维氏硬度进行了统计分析.结果表明:X80螺旋埋弧焊管热影响区具有优良的力学性能,不同钢厂产品之间性能差异较小;热影响区夏比冲击功低于管体母材130 J;硬度低于母材15～24 HV10,存在明显的热影响区"软化"现象.随着钢级...     

-45℃低温环境用X80钢级Φ1 422 mm×30.8 mm站场直缝焊管的开发及性能研究

针对中俄东线天然气管道工程用站场低温管的技术要求,通过对焊管焊接工艺、焊材匹配及扩径工艺的研究,开发出了-45℃低温环境用X80钢级Φ1 422 mm×30.8 mm站场直缝焊管,并对焊管力学性能进行了检验。检验结果表明,焊管管体屈服强度为606～660 MPa,抗拉强度为681～737 MPa,屈强比为0.85～0.91,-45℃时冲击功平均值为327 J, DWTT剪切面积平均值为57%;焊缝冲击功平均值为144 J,热影响区冲击功平均值为225 J。各项性能指标均满足《中俄东线天然气管道工程站场低温环境用管材、管件技术条件第5部分:站内钢管》要求。     

抗延性断裂X80厚壁直缝埋弧焊管的研发

为了满足油气输送管道对钢管止裂韧性的要求,采用超低C、低S、低P、无Mo或少量Mo以及Ni-Cr-Cu-Nb为主的合金设计体系和控轧控冷技术,开发出抗延性断裂的X80钢级Φ1 219 mm×33 mm厚壁直缝埋弧焊管。按照标准对该产品进行了夏比冲击性能、DWTT性能检测。检测结果显示,钢管管体屈服强度为570~665 MPa,抗拉强度为640~746 MPa,焊接接头抗拉强度为655~740 MPa;-10 ℃条件下母材夏比冲击功平均值达380 J,焊缝夏比冲击功平均值达165 J,热影响区夏比冲击功平均值达283 J;0 ℃条件下全壁厚DWTT试样剪切面积平均值＞80%。各项性能试验结果表明,开发的钢管满足抗延性断裂的要求,同时具有优良的低温韧性。     

X90钢级大直径螺旋埋弧焊管的研制

为了响应管道建设向高强度、高压力的发展趋势,采用低C、高Mn和Mo-Cr-Ni-Cu-Nb-Ti合金设计体系和控轧控冷技术,开发出以粒状贝氏体为主,辅之少量板条状贝氏体铁素体的X90管线钢。通过对低应力成型技术及焊接技术等制管工艺的研究,成功开发出X90钢级Φ1 219 mm×16.3 mm超高强度螺旋埋弧焊管。按照标准对该产品进行了组批性能检测,结果显示,钢管管体横向屈服强度625~740 MPa,抗拉强度715~835 MPa,焊缝抗拉强度770~825 MPa;焊接接头最大硬度小于270HV10;-10 ℃下管体横向平均冲击功大于340 J,热影响区平均冲击功大于197 J,焊缝平均冲击功大于133 J;0 ℃下管体横向DWTT剪切面积均为100%。结果表明,开发的钢管具有优异的强度、塑性及韧性匹配,焊接性能良好。     

西气东输X-70大口径钢管的研制与开发

为了保证西气东输工程成套设备国产化目标的实现，华北石油钢管厂进行了西气东输钢管制造技术和装备的开发。在满足西气东输工程对干线钢管技术要求的前提下，研制了大口径X-70螺旋埋弧焊管和大口径直缝埋弧焊管。研制中采用了精确成型和管端扩径、管端焊缝自动打磨技术以及大直缝钢管渐进式JCO成型技术等先进技术。西气东输钢管国产化的成功在国际上也产生了极大影响，显示了我国大口径输送钢管的制造能力和技术水平。     

西气东输二线国产X80螺旋埋弧焊管性能分析

简要介绍了国内外X80管线钢的应用情况,重点对西气东输二线工程用国产X80、1 219mm×18.4mm螺旋埋弧焊管的化学成分、拉伸试验、冲击试验、DWTT等试验结果进行了统计分析。结果表明:其化学成分特点是低C高Nb,管体组织以粒状贝氏体为主,强度达到了X80钢级要求,且低温冲击韧性和DWTT性能良好,符合西气东输二线管道工程标准要求。     

X80钢专用高强度高韧性焊丝研制

西气东输二线工程采用X80级钢材,屈服强度在550MPa以上。为了实现钢管埋弧焊缝的高强度高韧性匹配,研究开发了X80钢专用H80焊丝,该焊丝匹配BG—SJ101 H1焊剂,熔敷金属屈服强度625MPa,抗拉强度660MPa,-40℃冲击功102J,具有较好的强韧性;在X80级厚壁管线钢焊接速度为1．7m／min时,焊接接头的抗拉强度达670MPa以上,-20℃冲击功平均值178J;焊缝的弯曲、硬度等试验结果均达到API SPEC 5L及西气东输二线X80级钢管标准要求。     

X80管线钢用于国内输气管道工程

我国于2004至2005年在西气东输冀宁联络线上对X80级管线钢(长7.9 km)进行了试验;西气东输二线工程设计输量300×108 m3/a,全长近9000 km,其中约4000 km采用国产化X80钢管,占工程用钢总量的67%;已开工建设的西气东输三线工程也采用了X80级钢管.迄今为止,西二线是全世界唯一采用X80高钢级、大口径、大壁厚钢管的天然气商用管道工程.     

X65钢级φ762mm×28.6/30.2mm海底直缝埋弧焊管

2009年我国南海深水天然气项目正式启动,该项目所需钢管为X65钢级φ762mm×28.6/30.2mm海底直缝埋弧焊管,设计压力23.9MPa,技术要求远高于陆上管线。巨龙钢管公司通过与钢厂开展联合技术攻关,先后解决了板材强度、韧性及焊接性等难题,开发出海底厚壁钢管成型、焊接、扩径、水压等工艺技术及工装模具,系统掌握了海底、厚壁钢管的制造工艺技术,按期完成3.15×104t海底管线用钢管的生产任务。研制钢管的力学性性能优良,母材、焊缝及熔合线位置的夏比冲击功平均值分别达450J、193J和290J,DWTT剪切面积平均达94%,同时具有极高的外观尺寸精度。该项目实现了我国深海高压油气输送钢管的国产化,为大壁厚、大应变、耐腐蚀等钢管以及超神海底管线用焊管的研制生产积累了经验。     

22．22mm极限规格X70级热轧卷板的开发

通过适当的控轧控冷工艺,太钢在2250热连轧机组上成功开发了极限规格22．22mm×1550mm×C的X70级热轧卷板,所开发的管线钢30°方向屈服强度达到520MPa,-20℃冲击功达到280J,0℃平均落锤撕裂面积为90％,性能均达到了试制目标,可用于制造大直径、大壁厚的螺旋埋弧焊管,可承载10MPa以上的高压输气。     

Φ1 016×1 7.5 mm X70螺旋缝管在输气管道工程中的运用

随着西气东输和陕京二线等国内高压、大口径长输输气管道的相继建设,对于国内高压大口径管道的管材选用有了新的认识.在陕京二线输气管道工程中,利用板卷,依靠国内钢管生产厂家来制作大口径螺旋管的方式,大大节省了工程投资.通过国内钢管厂家的预制实验和专家评审,Φ1 016×17.5 mm螺旋焊管得到了大量的运用,在工程设计中对焊管的运用范围也进行了严格的规定.     

大壁厚海底管道用X65钢管性能均匀性研究

研究分析了大壁厚海底管道用X65铜管组织及性能的均匀性.结果表明:钢管表面及壁厚中心组织基本相同;壁厚中心处的母材强度、冲击韧性及硬度均低于表面,其中屈服强度低4 MPa,冲击韧性低70J,硬度低10 HV10;不同方向上,钢管横向屈服强度及抗拉强度均高于纵向;冲击韧性比较,在-20℃以上横向与纵向冲击功十分相近,而在-60℃以下纵向冲击功高于横向冲击功.     

API 5L大直缝管线钢管生产质量控制

西气东输管道建设以来,我国天然气干线工作压力已从6.4MPa提高到10MPa。管道的设计年输气量从120亿m3/a增加到300亿m3/a,钢管外径1219～1422mm,最大壁厚接近40mm。建设如此巨大的国家能源输送管道,对管线钢管的强度、可焊性、断裂韧性和抗腐蚀等性能和质量都提出了严格的要求。本文对大直缝埋弧焊管的生产质量控制过程进行了阐述。