宝钢管线钢的发展回顾

文章回顾了过去15年间宝钢管线钢的发展.通过对高强度高韧性管线钢、具有抗HIC性能管线钢和大口径输气管线用厚规格的针状铁素体型X70管线钢的研究开发,形成宝钢X系列管线钢的成分和工艺体系.产品质量稳定,已批量应用于西气东输管线工程、忠武输气管线工程、土耳其输气管线工程等国内外重要管线工程.     

日本高等级直缝埋弧焊管线钢管

从装备能力、制造流程、产品品种、规格和性能水平等方面针对日本JFE公司和新日铁住金两家主要的钢铁公司在高等级直缝埋弧焊管线钢管方面进行了调研。两家公司均为集成化钢铁联合生产企业,可实现从炼钢、轧制、制管到内外涂覆的全流程钢管一贯制制造。JFE公司UOE焊管、螺旋焊管和ERW焊管的年产能为112、20和75万t,新日铁住金的UOE焊管、螺旋焊管和ERW焊管的年产能分别为100、27和82万t。两家公司在直缝埋弧焊管方面均已开发了X100/X120高强度管、X60~X120抗大应变管、X70抗酸管、X80低温管、X80厚壁管、X65深海用厚壁管等高等级管线管产品,并应用于诸多世界主要管线工程。     

超高强度管线钢管X120的开发

天然气的重要性已受到人们的高度关注,但必须降低其远距离输送成本,采用高压操作、小口径薄壁干线用管是有效的办法,为此需要高强度管线钢.新日铁与世界最大的油气公司ExxonMobil公司合作开发了强度等级超过以往的X65和X80的超高强度大口径管线钢管X120.X120的生产技术要求比X65和X80更高.双方在材质设计、炼钢、浇铸、钢板生产和钢管生产(UOE成型和焊缝技术)等方面进行了系统的研究开发,完成了包括小批量生产在内的钢管开发和使用性能评价,并对管线敷设时的现场环焊实用技术等进行了综合开发.研究分析证明,X120的商业化生产是可行的.     

铌在X70管线钢热轧卷板中的应用

采用低碳高铌C-Mn-Mo-Nb系或C-Mn-Cr-Nb系,同时结合纯净钢冶炼连铸工艺和热机械轧制工艺等技术,在鞍钢ASP流程开发出X70管线钢热轧卷板。其产品组织为针状铁素体组织,具有高强度、高韧性、良好焊接性能和抗HIC性能,制成螺旋埋弧焊管已应用于国家重点管线工程。     

欧洲钢管集团管线管的发展和现状

欧洲钢管集团是大口径焊管领域的全球领先企业。简要介绍其发展历史、制造能力以及管线管产品开发现状。欧洲钢管集团具有稳定的高品质原材料供应,并采用全球领先的过程控制系统对原材料和制管工艺进行连续监控,确保钢管质量的可靠性。在高端管线管产品方面,欧洲钢管集团一直走在行业前列,最早开发了X80级管线管,现已具备基于应变设计X100管线管供货能力。2000~2010年供应X65及以下钢级抗H2S管线管超过210万t,并已成功研发X80级抗H2S管,为多项高难度国际重大海底管线工程供应优质厚壁海底管线管。     

超高强度系列管线钢厚板的研制

介绍了宝钢超高强度X90、X100、X120系列管线钢的研制开发.以低碳微合金化配合适当的控轧控冷TMCP工艺,试制厚度为16 mm的超高强度X90、X100、X120系列管线钢厚板.用其制造φ914 mm×16 mm直缝焊管,具有高的强度和优良的低温冲击韧性.管体母材横向具有高的屈服强度和抗拉强度,最高强度级别的X120管线钢管在-40℃下的夏比冲击功大于220 J,FATT50(CVN)为-73℃,DWTT断口FATT85(CVN)为-15℃;钢管焊缝和焊接热影响区在-20℃下的夏比冲击功分别大于150 J和80 J,FATT50(CVN)均为-55℃.用宝钢生产的超高强度X90、X100、X120系列管线钢厚板试制的各等级的尺寸为φ914 mm×16 mm的直缝焊管各项性能分别满足API 5L(44版)、ISO 3183:2006(E)规范对X90、X100、X120管线钢管的要求.     

轧制工艺对X70耐酸管线钢抗HIC和力学性能的影响

研究了终轧温度和在线冷却方式对X70级耐酸管线钢力学性能和抗HIC性能的影响。结果显示:层流冷却相对于在线空冷,钢板的强韧性有明显提高,两种工艺下钢板的硬度指标相当;在相同冷却工艺下,提高终轧温度有利于屈服强度和抗拉强度的提高;抗HIC性能只与铸坯质量有关,与轧制工艺、组织状态、晶粒度大小无关。根据研究的结果进行了X70级别耐酸管线钢的工业试制,所得X70管线钢在强韧性满足标准要求的前提下,保持了良好的抗HIC性能。     

高强度高韧性X80管线钢的研制与应用

由于长距离高压油气输送的需要,高强度高韧性管线用钢得到迅速发展.宝钢在完成"西气东输"工程用X70管线钢后,进行了更高强度级别X80管线钢的研制.现就宝钢X80管线铜的研制和应用情况,X80管线钢的成分、工艺、组织、性能和制成φ1 016×15.3 mm螺旋焊管性能进行论述.合理的成分配合最佳的控轧控冷工艺,是X80管线钢获得具有针状铁素体微观组织和高的冲击韧性、优良的低温抗动态撕裂能力的关键.     

西气东输工程用大口径X70输气管线用板卷的研制

宝山钢铁股份有限公司开发研制的针状铁素体型X70大口径输气管线用板卷钢已应用于西气东输管线工程.与贫珠光体(含有少量的珠光体)组织类型的X70管线钢相比,新开发的针状铁素体型X70管线钢板卷在具有高强度的同时,具有更高的低温冲击韧性、低的韧-脆转变温度以及高的抗动态撕裂能力.其优良的性能得益于具有与细小析出相交互作用的高密度位错的超低碳针状铁素体组织.     

本钢薄板坯连铸生产APIX65管线钢

介绍了本钢采用转炉→炉外精炼→薄板坯连铸连轧生产管线钢X65的情况。试验结果、产品的机能达到APIX70标准要求。经西安管材研究所评定，各项指标均达到了西气东输管线标准的要求，效果理想，并具有抗HIC性能。     

宝钢管线钢炼钢生产技术进步

宝钢自20世纪90年代初开始批量生产管线钢以来，已经生产了API-X42～X80、抗硫化氢X52～X65等钢级管线钢合计超过400万t，并于2006年成功试制了X100和X120厚板管线钢。管线钢板卷已经用于塔里木盆地输油管线、苏丹管线、西气东输管线、中俄管线等国内外输油、输气重点工程。在十多年的生产中，炼钢通过改进装备、集成一贯工艺技术以及现场操作管理技术的进步，在管线钢的纯净度控制、铸坯成分均一化控制以及表面缺陷改善等方面取得明显进步，实物[P]达到50×10^-4％，[S]达到12×10^-4％。     

大变形X80管线钢的应变时效简

 大变形管线钢是一种管道在通过地质复杂地区(滑坡、地震、冻土等)时,为了降低地层移动对管道可能造成的变形损伤而开发出来的新型管道结构用材料。采用材料显微分析方法和力学性能测试等手段,对一种大变形X80管线钢在应变时效中的脆化规律进行了研究。结果表明,应变时效使试验钢产生脆化。随着应变时效温度的升高,强度和硬度增加,塑性和韧性下降。应变时效脆化形成的机制是管线钢间隙原子与位错的交互作用。与普通X80钢相比,大变形X80钢的应变时效倾向较小,这是因为双相组织中铁素体固溶的碳、氮原子少,位错密度低。     

高强度管线钢板X70的开发

对高强度管线钢的市场需求和国内外发展进行了分析，通过系列技术研究，韶钢开发的高强度管线钢X70实现批量供货．X70强度韧性指标达到西气东输二线要求．     

Development and application of Baosteel X80 large diameter UOE longitudinal submerged arc welded pipes

With the increase in energy demand,the demand for oil and gas transmission pipes,particularly high-grade longitudinal submerged arc welded pipes (LSAWs),have been growing in recent years.The construction of the 2nd West-East natural gas transmission pipeline project shows that the oil and gas pipeline construction has entered a new phase of development with X80 pipes being applied in large scales for the first time in China.This paper briefly introduces the 2nd West-East natural gas transmission pipeline project and its main technical requirements with the focus on the features of API standard 5L X80 grade  1219 mm series of U-ing-O-ing-Expanding (UOE) LSAW pipes,which Baosteel developed with the integrated technology for the 2nd West-East natural gas transmission pipeline project.The analysis shows the extra-low carbon content,the high contents of manganese and niobium,the fine microstructure,the high strength,the toughness and the good weldability of X80 pipes meet the requirements of "the technical specification of LSAW linepipes for the 2nd West-East natural gas transmission pipeline project in China".By the end of June 2010,Baosteel had totally produced 322000 t of  1219 mm X80 UOE steel pipes,which have been successfully used in the 2nd West-East natural gas transmission pipeline project,thus filling the gap of the production of large diameter X80 UOE LSAW pipes in China.     

抗大变形管线钢的研究进展

总结了国内外抗大变形管线钢的研究进展,介绍了抗大变形管线钢的基本组织特征,详述了通过成分设计以及相变规律研究,制定出优化的控轧控冷工艺,在国内工业化试制出X65级(多边形铁素体+贝氏体铁素体)抗大变形管线钢.     

采用OHTP生产低成本X80管线钢工艺研究与实践

钢铁市场进入微利时代,提高企业竞争优势的出路在于科技创新、优化工艺,实现低成本生产品种钢战略。针对上述问题,邯钢结合炼钢和轧钢技术装备能力,采用了低碳、高铌以及较低的Cu、Ni、Mo成分设计,采用优化的HTP（OHTP）工艺生产出大厚壁、低成本的X80高级别管线钢。检测结果表明,采用OHTP工艺生产的X80管线钢显微组织、力学性能、-15℃落锤性能均符合国家标准和用户的要求。同时,采用OHTP轧制工艺生产的X80管线钢具有优良的低温韧性,完全满足西气东输二线项目对大壁厚X80管线钢热轧钢板的技术要求。     

铬对抗大变形管线钢组织和性能的影响

研究了铬元素对X80抗大变形管线钢的微观结构和力学性能的影响。采用准静态拉伸试验,对其屈服强度、抗拉强度和伸长率进行测试;采用热膨胀法,在Gleeble-1500热模拟机上测定了两种试验钢的动态CCT曲线。结果表明:铬元素的添加降低了碳的活度,显著抑制了先共析铁素体的形成,提高了贝氏体转变温度,使钢的抗拉强度提高约40 MPa,屈服强度基本不变,但使伸长率由19%降低到15%,-20℃冲击功由92 J降低到52 J。     

大变形管线钢研究进展

与传统管线钢相比,大变形管线钢具有屈强比低、均匀延伸率高、应变强化指数大以及应力应变曲线无屈服平台等性能特征。大变形管线钢独特的性能来源于其软硬相复合的组织结构。日本大变形管线钢已发展到X120级别;我国亦实现了X70、X80级别大变形管线钢的国产化。介绍了大变形管线钢国内外发展概况,对其应用前景进行了展望。     

高韧性X65管线钢板的开发与生产

介绍了济钢中厚板厂供泰国某管道工程X65管线钢开发生产情况，采用低碳Mn Nb Mo Ti的合金系针状铁素体钢成分设计，配合洁净钢冶炼以及合理的板坯加热、轧制冷却工艺，生产出的X65管线钢板具有较高的强度，良好的低温韧性以及止裂性能。     

高级别管线钢X80～X120的研发与应用

通过管线长距离运输天然气、石油是能源运输的主要方式之一。出于降低成本的需要，天然气输送管线的工作压力不断提高，这就要求应用X80-X120更高级别管线钢。根据有关的文献资料，系统整理并介绍了高级别管线钢的性能指标、成分设计以及生产应用中的热点问题，并讨论了未来中国天然气管线所采用高级别钢的可能选择。