批量试制X90管线钢管及板材强度特性研究

通过对批量试制的X90钢管及板材进行拉伸性能研究,结果表明试制的X90管线钢管拉伸强度满足X90钢级要求,螺旋埋弧焊管与直缝埋弧焊管抗拉强度相当,屈服强度明显偏低,屈强比优于直缝埋弧焊管;螺旋埋弧焊管板卷成型过程中屈服强度提高了16 MPa,直缝埋弧焊管钢板成型过程中屈服强度提高了97 MPa;X90钢管焊接接头拉伸断裂位置主要集中在熔合线和热影响区,造成这种现象的主要原因是熔合区晶粒粗化及软化。     

22 mm超大壁厚X80热轧板卷头、尾性能分析

为检测不同钢厂22 mm超大壁厚X80热轧板卷头、尾性能能否满足制管要求,以利于整体控制钢管质量,对生产出的X80钢级Φ1 219 mm×22 mm螺旋埋弧焊管对应板卷头、尾不同位置的管体进行了拉伸、冲击和DWTT性能试验分析。结果表明:板卷头、尾性能均满足制管要求,且板卷头、尾个别区域的强度、韧性存在一定的离散度,但距标准要求均具有较大的安全裕度,这种离散度是可以接受的。建议钢厂应进一步优化轧制工艺,减小板卷头、尾处的性能离散度,尤其要严格控制板卷内圈"干头"长度,强化屈服强度等关键性能指标的质量控制。     

X80级热轧板卷与中厚板的机械性能及微观组织

韩国浦项钢铁公司(POSCO)为响应市场需求，开发了具有良好低温韧性的X80钢级热轧板卷及中厚板。对开发的14．6mm厚热轧板卷及用其所制造的螺旋焊管的微观组织进行了分析后认为：X80级钢的微观组织以针状铁素体为主。并对板卷和螺旋焊管进行了一系列机械性能试验，结果显示开发的X80级热轧板卷的各项性能均满足了标准要求。对开发的X80级、15．6mm和17．4mm中厚钢板及用其所制造的钢管也进行了相关的机械性能试验，结果表明：以针状铁素体和微小的多边形铁素体的复合组织构成的该．X80钢也同样具有较高的强度和韧性，能满足标准要求。     

国产CT90连续管组织与性能

对国产CT90连续管的微观组织进行了分析,并对其力学性能、耐蚀性等进行了研究。结果表明:CT90连续管组织为多边形铁素体+粒状贝氏体+M/A;M/A主要以岛状弥散分布,晶粒度13级。SEM和TEM组织分析表明:分布在铁素体晶界的粒状贝氏体由束状和岛状分布的M/A组元和微细铁素体构成。性能分析结果表明,国产CT90连续管具有良好的强塑性,屈服强度达到670 MPa,抗拉强度735 MPa,延伸率23.7%,硬度值均小于238 HV0.5,管体屈服扭矩为2 425.5 N.m,高出标准要求10%;挤毁强度为122.0 MPa,高出API RP 5C7标准要求36.7%,疲劳寿命较CT80连续管提高10%,且对HIC和SSCC均不敏感。     

海底尾水排放用X65MO超厚壁螺旋埋弧焊管的开发

为开发适用于尾水排放并满足海底运行条件的螺旋埋弧焊管,通过化学分析、显微组织分析和力学性能试验等方法,开发出一种低C及Mn-Cr-Mo-Nb系合金体系、多边形铁素体+粒状贝氏体+少量珠光体组织特征的X65MO材质、25.4 mm超厚壁热轧卷板。同时,通过径厚比、板宽、成型角对成型质量的影响规律和焊接线能量对焊缝质量的影响规律进行分析研究,确定出小径厚比、超厚壁Φ1 219 mm×25.4 mm钢管的成型参数和焊接参数,获得了低残余应力和高焊接质量的钢管,并且对试制的螺旋埋弧焊管的理化性能进行了检测。结果显示,钢管母材屈服强度为475～560 MPa,抗拉强度为570～635 MPa,焊缝抗拉强度为590～690 MPa;-10 ℃下的母材、焊缝和热影响区夏比冲击功平均值分别达到427 J、207 J和215 J,0 ℃下DWTT剪切面积平均值为98%;母材、焊缝和热影响区硬度最大值为241HV10。研究表明,试制的海底尾水排放用X65MO钢级Φ1 219 mm×25.4 mm超厚壁螺旋埋弧焊管具有良好的力学性能,可满足API SPEC 5L（46版）标准和工程技术条件要求。     

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。     

微观组织对X80直缝焊管与高压氢相容性影响研究

为研究不同组织X80直缝焊管与6.3 MPa氢气的相容性,采用扫描电镜分析、高压氢环境缺口试样慢拉伸试验等方法进行分析。结果表明,与6.3 MPa氮气条件相比,针状铁素体组织的Φ1 422 mm钢管母材缺口试样在6.3 MPa氢气中抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移损失率分别为5.1 %、10.1 %和1.3 %;多边形铁素体+贝氏体组织的Φ1 219 mm钢管母材缺口试样在6.3 MPa氢气中的抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移的损失率分别为4.9 %、62.8 %和13.7 %;针状铁素体Φ1 422 mm钢管母材相比多边形铁素体+贝氏体组织Φ1 219 mm钢管母材在6.3 MPa气态氢环境中具有更好的抗氢脆性能;Φ1 422 mm钢管直焊缝和Φ1 219 mm钢管直焊缝均为多边形铁素体组织;与氮气中相比,Φ1 422 mm钢管直焊缝在6.3 MPa氢气中的抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移损失率分别为4.4 %、23.3 %和10.2 %;Φ1 219 mm钢管直焊缝在6.3 MPa氢气中的抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移损失率分别为2.7 %、24.7 %和10.4 %。慢拉伸断口微观形貌表明6.3 MPa氢气的气体条件促进了氢致裂纹的萌生。     

西气东输三线0.8设计系数试验段水压试验测试

为了保证0.8设计系数油气长输管道的安全运行,对0.8设计系数试验段管道进行了高强度水压试验。结合埋地管道的应力状态,通过理论分析确定了管道试压强度为105% SMYS,在试验过程中利用压力－容积曲线监测试压过程中整个试验段管道变形情况,并利用应变电测法测得管道典型位置的应力应变情况。结果表明,0.8设计系数水压试验压力在（100%~105%）SMYS时,水压试验中管道未发生塑性变形,管道的等效应力均低于规定的最小屈服强度,且未泄漏,表明该水压试验压力分段合理,可以用于0.8设计系数管道的设计试压分段和管道现场水压施工。     

X80直缝埋弧焊管制管前后拉伸性能的变化

通过对X80 级?准1 016 mm × 18.4 mm直缝埋弧焊管制管前后拉伸性能变化的研究,得出了其制管前后拉伸性能变化的一般规律。结合直缝埋弧焊管的制管过程分析认为,成型和扩径是制管前后拉伸性能变化的主要原因。对于X80直缝埋弧焊管,当扩径率为0.8%～1.2%时,既保证了钢管外观尺寸精度,又很好地控制了扩径后钢管的屈服强度和屈强比的上升幅度。扩径工艺后,钢管的屈服强度和抗拉强度都有所增加,且屈服强度的增加幅度要大于抗拉强度的增加幅度。     

X90螺旋埋弧焊管制管过程中拉伸性能的变化规律

针对X90钢准1 219 mm×16.3 mm螺旋埋弧焊钢管第二轮单炉试制过程,分析了X90板卷在制管过程中拉伸性能的变化规律。结果表明,X90螺旋埋弧焊管制管过程中,成型后屈服强度和屈强比明显下降,静水压试验后钢管屈服强度和屈强比明显升高,抗拉强度变化不大。同时在此基础上,提出了X90板卷订货技术条件制定的原则。     

前摆式螺旋埋弧焊管机组递送线的控制

前摆式螺旋埋弧焊管机组的钢带递送以中心递送方式为主。指出了前摆式螺旋埋弧焊管机组准确定位递送线的重要性。分析了影响前摆式螺旋埋弧焊管机组递送线位置的主要因素,如原料因素、拆卷和对头的位置、递送机两边的压力差、立辊的位置、成型辊角度等。提出了预防及控制递送线跑偏的具体措施。     

三种高钢级大直径焊管残余应力分布规律研究

采用盲孔法较为系统地对UOE,JCOE和SAWH三种管型的高钢级大直径焊管的残余应力进行了测试,获得了三种管型焊管残余应力分布规律.UOE焊管的残余应力水平较低,分布较均匀,平均周向应力水平为28 MPa,峰值周向拉应力为104 MPa,在焊缝内壁出现;JCOE焊管的残余应力水平略高于UOE焊管,分布均匀性较UOE焊管...     

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。     

制管用Q345B带钢性能分析

金属材料经过冷加工变形通常使拉伸性能和冲击韧性提高,硬度上升,塑性下降,而焊管在常温下由带钢卷制加工而成,其管体材料比同一炉号同一位置带钢材料的抗拉强度下降50～80 MPa,屈服强度下降约100 MPa,冲击韧性下降60～70 J,塑性提高10%,硬度下降HRB2～ 4。通过金相分析和冷变形状态下金属变形机理分析,带钢微观组织级别一般在3级以上,由带钢加工成钢管,变形量（大约为1%～3%）一般都低于临界变形量,成型后金相带状组织中铁素体变宽,条状珠光体略成断续状,在成型应力作用下,焊管只产生少量位错与位错滑移,不必通过晶粒整体移动,导致管体材料整体变形后强度有明显降低。     

螺旋埋弧焊管成型弯板原理概述

介绍了螺旋埋弧焊管成型弯板的基本原理,指出其弯板原理为四辊弯板,焊管成型弯板过程应按四辊控制设计,其中,0#辊为输入定位辊,1#辊为反弯控制辊,2#辊为正弯控制辊,3#辊为输出定位辊。并对螺旋埋弧焊管成型弯板控制过程的预弯定位、拐点设计、预弯曲率的微调方法等做了阐述。     

小直径焊管管端修磨头设计

针对目前行业内采用的传统修磨机无法满足小直径焊管管端自动内修磨的问题,设计了一种适用于小直径螺旋焊管管端内修磨磨头。该设计对修磨机的磨头机构进行了重新布局,使用单轮结构代替原来的双轮结构,并去除原先的偏摆机构等,对传统磨头进行简化。同时制作了样机,进行了相关试验,试验结果证明了该设计方案可以较好地解决小直径钢管的管端修磨问题,同时与原来的磨头机构不冲突,对修磨大直径钢管也是一种很好的补充方法,可以在制管生产线上广泛应用。     

伏尔加钢管厂天然气管道用φ1420mm焊管生产概况

俄罗斯伏尔加钢管厂利用优质低硫、低磷钢,开发出了新的φ1 420mm、工作压力为9.8 MPa和11.8 MPa、强度分别为K60(X70)和K65(X80)的螺旋缝焊管和直缝焊管.对钢管力学性能的研究结果表明,该厂生产的φ1 420 mm焊管完全适用于俄罗斯天然气工业股份公司的大型天然气管道项目.并介绍了近年来伏尔加...