发展长输管道用埋弧直缝焊管适应国内外油气工业发展的需要

本文是在大中口径长输管线及埋弧直缝焊接钢管高级研讨会上的发言。从国内外油气工业发展对长输管道的需求，长输管道对钢管的要求，我国管道用钢管制造业的现状，发展长输管道用埋弧直缝焊管是我国制管业的迫切需要，埋弧直缝焊管生产方式，建设埋弧直缝焊管生产线的时机，有关行业应统一规划，协调行动，共同将我国管道钢管制造技术提高一个新水平等七个部分作了论述。指出随着国内外两种资源，两个市场的开发，一个油气输送管道的     

天然气输送钢管研究与应用中的几个热点问题

全面阐述了天然气输送钢管研究与诮各的热点问题,包括：高压输送与高钢级管线钢的研究开发;一管及其技术条件;富气输送及其对钢管的性能要求;直缝埋弧焊管和螺旋缝埋弧焊管的比较与选择;输气钢管延性断裂的止裂;管线在近中性ｐＨ土壤环境中的应用腐蚀开一管的残余应力及控制;高强度管线钢的屈强比问题;在役管道的适用性评价及风险管理等。针对我国“西气东输”和跨国天然气管道建设,提出了我国干线输气管道应逐步采用高压输     

直缝埋弧焊钢管供需情况分析

结合我国石油天然气输送管道及用管情况,就国内外螺旋焊钢管的生产和应用情况,国外直缝弧焊钢管的发展,国内油气输送用钢管的需求情况作了介绍。就直缝埋弧焊钢管和螺旋焊钢管的使用性能作了对比分析,指出国外直缝埋弧焊管快速发展,螺旋焊钢管日趋衰落有多方面的原因。结合我国油气输送管道建设的安排和规划,对直缝弧焊钢管的供需情况作了分析,介绍了我国石油制管工业现状及我国直缝埋弧焊钢管的发展情况。     

焊接钢管技术的新进展

介绍了近十几年国际管线钢管技术的新进展,包括陆地天然气管道用管、海底天然气管道用管以及大应变钢管和超高强度管线钢管的开发;焊管企业的现代化信息系统的建设及发展;我国高频直缝焊管、螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管生产技术和装备的技术进步.建议我国焊管企业应加快设备改造和升级,以适应管线管向高性能、高钢级、大壁厚和高尺寸精度发展...     

氢气长输管道钢管选材研究

氢气长输管道在钢管选材方面与天然气管道存在一定的差别。通过对氢气长输管道常见的氢致失效形式及机理的研究,以及合金元素、显微组织及夹杂物、带状组织等对氢致失效影响的深入分析,最终确定出氢气长输管道在钢管管型、钢级及交货热处理状态方面的选材要求。在满足工程需要及安全的前提下,可选择API SPEC 5L A、B、X42、X46、X52(PSL2级)等无缝钢管、直缝埋弧焊管和高频电阻焊管。对于较低钢级无缝钢管,建议选用形变正火态;对于相对较高钢级无缝钢管,建议选用淬火+回火态;对于直缝钢管,建议选用形变热处理态。     

管道钢及管道钢管的研究进展与发展方向（上）

论述了国内外油气输送管道用钢及管道钢管的发展趋势。介绍了国内近年来在油气输送管道钢及管道钢管的应用基础研究及产品开发方面所取得的主要成果。我国在西气东输等大口径输气管道工程中对管道钢、管道钢管及管件等方面开展的科技攻关表明,对于大口径输气管道,应继续采用高压输送及采用高钢级管材的技术路线;在非酸性环境下,国产螺旋缝埋弧焊管可以与进口UOE焊管等同选用,拟继续采用螺旋焊管与直缝焊管联合使用的技术路线;鉴于针状铁素体型管道钢具有优异的综合性能,重要高压输气管道应采用针状铁素体管道钢。针对我国在油气管道建设中面临和将要面临的新课题和挑战,从应用基础研究及技术开发两个方面,指出了我国油气输送管道用钢及管道钢管的研究方向。     

管道钢及管道钢管的研究进展与发展方向（下）

论述了国内外油气输送管道用钢及管道钢管的发展趋势。介绍了国内近年来在油气输送管道钢及管道钢管的应用基础研究及产品开发方面所取得的主要成果。我国在西气东输等大口径输气管道工程中对管道钢、管道钢管及管件等方面开展的科技攻关表明,对于大口径输气管道,应继续采用高压输送及采用高钢级管材的技术路线;在非酸性环境下,国产螺旋缝埋弧焊管可以与进口UOE焊管等同选用,拟继续采用螺旋焊管与直缝焊管联合使用的技术路线;鉴于针状铁素体型管道钢具有优异的综合性能,重要高压输气管道应采用针状铁素体管道钢。针对我国在油气管道建设中面临和将要面临的新课题和挑战,从应用基础研究及技术开发两个方面,指出了我国油气输送管道用钢及管道钢管的研究方向。     

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。     

钢级管线钢焊管研制

介绍了X80及X100管线钢管的开发,重点针对国家高强度管道建设工程的需要,介绍了高强度大直径埋弧焊管机组以及为适应X80钢管生产进行的制管工艺技术方面的研究改进,包括开发出适应于高速焊接的高强度、高韧性焊接材料,使西气东输二线用1 219 mm×18.4 mm X80螺旋焊管焊速达到1.75 m/min;研究了X80管线钢经受焊接热循环后性能变化规律及组织特征,提出合理的焊接线能量参数。介绍了1 219 mm×18.4 mm X80螺旋埋弧焊管、1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管实物产品性能。采用国产X80管线钢以及自主研究开发的埋弧焊接材料,成功开发出了X80钢级1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管和1 219 mm×22 mm直缝埋弧焊管产品,目前已为西气东输二线工程生产X80螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管超过100万t,并在螺旋焊管机组上进行了1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管试制。     

油气管道焊接钢管特性比较

论述了焊接钢管的发展和现状,并介绍了螺旋缝钢管、几种直缝埋弧焊接钢管的制造工艺。针对螺旋缝钢管、ERW管、直缝埋弧焊管3种管型,从制造、焊接、检验、经济性等方面分别进行了比较。根据大量的管道工程设计和实际经验,对管道焊接材料开料指标的计算形成了一个参考公式。     

我国油气输送用焊管工业发展的前沿问题

根据国内外石油天然气管道建设的现状和前景,论述了我国油气输送用焊管工业发展的思路和今后市场、产品的定位;论证了大口径直缝埋弧焊管、高频直缝电阻焊管和螺旋埋弧焊管各自的技术装备、营运成本、经济特点,以及适合我国国情的JCOE直缝焊管投资发展的可行性。对焊管企业的多元化、归核化、核心竞争力进行了分析,提出了油气输送用焊管企业经营运作和发展的一些前沿问题。     

天然气矿场集输用管类型分析及选择

分析了气田集输管网的构成及特点,论述了天然气集输系统中应用较多的无缝钢管、螺旋埋弧焊钢管(SSAW)、直缝电阻焊钢管(ERW)、直缝埋弧焊钢管(LSAW)各自的优缺点,指出天然气矿场集输采气管线宜采用无缝钢管,输送湿气的集气支线宜采用直缝埋弧焊钢管,输送干气的集气支线宜采用螺旋埋弧焊钢管,集气干线宜采用直缝埋弧焊钢管.     

X80级管线钢管及感应加热弯管的研制和试验

介绍了华北石油钢管厂X80钢螺旋埋弧焊管、直缝埋弧焊管及感应加热弯管的研制情况。一系列研制检测数据表明：现有的成型、焊接工艺和材料能够满足X80钢埋弧焊管的制造要求;X80钢螺旋缝和直缝埋弧焊管的批量试制结果全部符合“X80级管线钢管应用工程”钢管技术条件的要求;从原材料生产到钢管制造可以达到稳定的批量生产要求。同时指出,X80级管线钢和钢管在强度测试、拉伸试验试样制备、DWTT试验的异常断口判定以及碳当量的计算公式等方面,相应的公认技术标准还不够完备,应在应用过程中完善标准。     

宝鸡钢管首根X100直缝埋弧焊管试制成功

2011年5月21日,宝鸡石油钢管有限责任公司首根X100直缝埋弧焊钢管在中油宝世顺（秦皇岛）钢管有限公司试制成功。经检验,钢管各项性能指标达到了API SPEC 5L及X100钢级直缝埋弧焊管技术条件标准。初步取样检测,其各项检验数据均合格且数值较稳定,这标志着宝鸡石油钢管有限责任公司可生产X100级石油天然气用钢管,也为我国今后长输X100高钢级管线建设奠定了基础。     

JCOE直缝埋弧焊钢管生产线的研发和应用

介绍了巨龙钢管有限公司大口径JCOE直缝埋弧焊管生产线研发情况,以及该生产线生产的直缝埋弧焊管在西气东输工程等重大管线中的使用效果;提出了21世纪中国建设大口径直缝埋弧焊钢管生产线及管线钢用宽厚板国产化的必要性。     

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。     

板卷连续成型制造直缝埋弧焊管工艺介绍

通常直缝埋孤焊钢管的成型工艺主要有UOE法、CFE排辊成型法、RBE辊弯成型法,JCOE成型法、C成型法和PFP逐步折弯成型法等,其中只有CFE排辊成型法采用钢卷.本研究介绍了国内某直缝埋弧焊管制造企业采用自行研制的板卷连续成型设备,制造直缝埋弧焊管的生产工艺.与其他直缝埋弧焊管成型工艺及产品质量比较,其成型稳定性较高,原料成本较低,比HFW焊管质量更稳定可靠,比螺旋埋弧焊管原料性能更具优势.同时指出了用该成型工艺制造小管径薄壁直缝埋弧焊管的市场优势.     

对发展直缝埋弧焊管机组的建议

对各类长距离输送管道的设计需求作了统计分析，国内的一些管道将采用直缝埋弧焊管，而国内目前尚无一条直缝埋弧焊管机组，指出在我国建设直缝埋弧焊管机组的必要性，分析了直缝埋弧焊管的优点，对ＲＢＥ、ＵＯＥ和ＪＣＯＥ三种成型方式的机组作了对比。根据国内管道建设的需要，建议尽早引进一条直缝埋弧焊管机组。     

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。     

大口径直缝埋弧焊钢管生产线简介

通过对我国第一条全新引进的石油天然气长输管线制管用直缝埋弧焊钢管生产线的介绍，以及JCO（渐进压力成型）与UO两种成型方式的对比，提出直缝埋弧焊钢管生产线建设的建议。