X70MS螺旋埋弧焊管的研制

为了开发酸性服役条件下的管线用管,通过对耐酸管硬度控制的研究、X70MS钢级卷板化学成分的设计、焊接材料的合理匹配以及焊接工艺参数的调整,研制出了X70MS钢级Φ711 mm×9.5 mm规格耐酸性埋弧焊管,并对试制钢管进行了化学成分分析、显微组织分析、硬度测试、力学性能检验以及HIC和SSC试验。试验结果显示,焊管管体屈服强度为489～555 MPa、抗拉强度为597～607 MPa,焊缝抗拉强度为667～679 MPa,管体和焊缝硬度均小于250HV10,0 ℃下母材冲击功大于226 J,焊缝单个冲击功大于169 J;母材、焊缝和热影响区裂纹敏感率（CSR）、裂纹长度率（CLR）、裂纹厚度率（CTR）均为零;在72%SMYS、80%SMYS和90%SMYS三种载荷下SSC试样的拉伸面在10倍显微镜下均未发现断裂。试制结果表明,X70MS管材表现出良好的力学性能和耐酸性, 各项性能满足API SPEC 5L标准要求。     

低Mn高Nb抗酸性X65MS直缝埋弧焊管研制

采用低Mn和Nb-Cr合金化设计理念和超洁净化冶炼技术制造的X65MS抗酸性钢板具有优异的抗HIC腐蚀能力,选用自主研发的Mn-Ni-Mo-Ti-B抗酸焊丝,结合SJ101G焊剂,得到了以细小IAF为主的焊缝组织,有效降低了焊接接头硬度,提高了焊接接头韧性,开发出了低锰高铌X65MS抗酸性直缝埋弧焊管,并对焊管管体和焊缝组织性能进行了研究。研究结果表明,管体和焊缝的维氏硬度均小于250HV10,焊管具有优异低温韧性,-80℃下母材冲击功370J,-80℃焊接接头冲击功116J;按照NACE-0284标准进行HIC试验,采用A溶液,管母和焊接接头表面均未发现氢鼓泡,试样剖面也无裂纹,裂纹敏感率(CSR)、裂纹长度率(CLR)、裂纹厚度率(CTR)均为零;按照NACE-0177标准进行SSCC试验,采用A溶液,在90%SMYS应力载荷下,管母和焊接接头均未出现断裂,管材表现出良好的力学性能和抗酸性。     

X65MS直缝埋弧焊管SSC试验及其影响因素研究

为了满足壳牌公司DEP31.40.20.37-Gen(2010)标准及阿曼石油公司PDO SP2041(2011)附加技术对X65MS钢级酸性服役条件下直缝埋弧钢管SSC的要求,从钢材的成分控制、冶炼、轧制以及钢管成型、焊接和SSC试验环节全过程进行严格控制,并结合试验分析SSC性能的影响因素。SSC试验试样加载应力按照实际屈服强度计算加载应力,严格控制钢管屈服强度的上限。另外在检验过程中需要严格控制试样制备以及试验过程,才能够完全满足SSC性能指标。     

低Mn高Nb抗酸性X65MS螺旋埋弧焊管组织性能研究

采用低Mn,Nb-Cr抗酸性X65MS热轧卷板,通过控制钢管成型残余应力、焊接热输入等措施成功开发出了低Mn高Nb抗酸性X65MS螺旋埋弧焊管,并对其化学成分、显微组织、力学性能及抗酸性能等进行了研究分析。结果表明,钢管母材和焊缝的力学性能良好,HIC和SSCC试验均未出现氢鼓泡和裂纹,性能均达到或高于API SPEC 5L(45版)标准要求。     

低Mn高Nb耐酸性X65MSHFW焊管性能研究

为了满足酸性载荷条件下管材能够承受高压、大流量酸性油气输送需要,采用抗酸性能优异的低Mn高Nb热轧板卷,经过优化和控制成型及焊接工艺,开发出耐酸性Ф323.9 mm×9.5 mm HFW焊管。力学性能检测结果表明,试制焊管的性能达到了X70钢级的标准要求,-40℃下焊缝冲击功大于136 J,管环压扁到平板相贴时焊缝区域未见任何裂纹,且管体最高硬度仅229 HV10。HIC腐蚀试验表明,管母和焊接接头表面均无氢鼓泡,剖面裂纹率均为零。SSCC腐蚀试验和沟槽腐蚀试验结果均符合相关要求。可见开发的X65MS耐酸性HFW焊管具有十分优异的抗HIC/SSCC性能和抗沟槽腐蚀性能,可以在含硫化氢的油气输送中安全服役。     

X65级薄壁直缝埋弧焊管焊接工艺试验研究

针对X65级9.5 mm薄壁JCOE钢管进行了内外焊三丝和双丝两种不同焊接工艺参数的试验研究,并对两种方案的焊接接头性能进行对比分析。结果表明,两种方案均能满足技术条件要求,内外焊双丝焊接工艺生产的钢管各项指标更优。选择该方案在工厂进行了批量生产,其焊缝拉伸性能均达到标准要求,且断裂位置均位于母材;母材、焊缝及热影响区的硬度均低于较低技术条件最大允许硬度265HV10的要求;焊缝组织为针状铁素体,焊接接头具有良好的韧性。     

包申格效应对X 65、 X70、 X80钢级螺旋埋弧焊管强度的影响

为了探寻螺旋埋弧焊管生产过程中产生的包申格效应对焊管强度的影响规律,分析了包申格效应产生的原因,并以X65、X70和X80钢卷板及其钢管为研究对象,分别在卷板和钢管上取样进行拉伸试验。试验和分析结果表明:钢管成型和试样加工过程中,钢板外层和内层的金属会向相反的方向发生两次塑性变形,这是螺旋焊管产生包申格效应的主要原因;不同取样形式与加工方法,包申格效应的表现也略有不同;受包申格效应影响,X65和X70钢管的屈强比较卷板有所下降,但X80钢管部分壁厚中反而有升高的趋势。包申格效应对不同材质、不同径厚比螺旋埋弧焊管拉伸性能的影响不同,制管厂在制定卷板技术条件时应充分考虑包申格效应的影响。     

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。     

集输管线用抗H2S腐蚀低锰X65MS焊管的开发

为满足含H2S介质油气集输管线用钢管的使用要求,采用w(Mn)=0.25%~0.5%抗H2S腐蚀卷板,通过成型和焊接工艺研究,成功开发出了低锰X65MS钢级HFW/螺旋/直缝抗H2S腐蚀用焊管,并对试制钢管进行了力学性能测试及HIC、SSCC试验。力学性能检测结果显示,HFW/螺旋/直缝焊管0℃下焊缝冲击功均大于80 J,且具有优异的焊缝低温韧性和抗弯性能,管体最高硬度仅239HV10;HIC试验结果显示,3种焊管管体和焊缝的CSR、CLR、CTR均为0;SSCC试验结果显示,3种焊管管体和焊缝试样在分别加载72%Re L和90%Re L载荷下,母材和焊接接头均未出现裂纹或断裂,表现出了良好的抗酸性。研究结果表明,开发的低锰X65MS钢级HFW/螺旋/直缝抗H2S腐蚀用焊管,完全可以在含H2S的油气输送中安全服役。     

X70MS抗酸直缝焊管的研制

对HIC和SSC的腐蚀原理和试验方法进行了分析。介绍了抗酸管的适用范围。通过对X70MS母材和焊接规范的设计,采用合理的制管工艺试制了φ1016mm×26.2mm抗酸钢管。力学、金相和腐蚀试验表明钢管性能满足API SPEC 5L标准要求。     

X80钢级直缝埋弧焊管的研究与开发

为满足西气东输二线工程的需要,渤海石油装备巨龙钢管公司在全世界首次成功研发了X80钢级φ1219mm×25.7/27.5/32mm直缝埋弧焊管,在钢板成分设计、钢管成型、焊接、扩径、无损检验、理化试验等各方面取得了多项工艺技术的突破,有效保证了钢管实物质量。该产品各项性能均符合技术条件的要求,为西气东输二线管道工程建设提供了有力的保障。     

X80钢级直缝埋弧焊管的研制

介绍了国内某钢管公司Φ914 mm×15.9 mm和Φ1 219 mm×22 mm、X80钢级直缝埋弧焊钢管的试制过程,简述了其优化成型和焊接工艺,对不同厂家的钢板和试制钢管的理化性能进行了对比分析,并就所试制的X80级钢管和欧洲钢管公司同类产品实物质量进行了对比。结果表明:试制的两种规格X80级钢管完全符合标准要求,可进行批量生产。     

低成本高性能X90级螺旋埋弧焊管的研发新思路

介绍了低成本、高性能X90级螺旋埋弧焊管的一种研发新思路,以一种X80卷板代替X90卷板研制X90螺旋埋弧焊管。分别从拉伸性能、夏比冲击性能、落锤撕裂性能、硬度和金相等方面阐述了该成分X80卷板及钢管优异的理化性能。研究发现,防腐后该X80钢管理化性能均能满足X90级标准要求,且与X90级卷板相比,该X80卷板在理化性能上存在较大的优势,且能克服前期研发X90遇到的问题与不足。     

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。     

抗酸性X70MS直缝埋弧焊管的研制

采用低C、低Mn、合金化设计和超洁净化冶炼制造的X70MS抗酸性钢板,通过控制焊接接头硬度、焊接热输入以及钢管残余应力等,开发制造出了X70MS抗酸性直缝埋弧焊管,并对焊管管体和焊缝组织性能进行了研究。结果表明,管体和焊缝的硬度均小于250HV10,0℃下母材冲击功大于410 J,焊接接头冲击功大于168 J;按照NACE-0284标准进行HIC测试,管母和焊接接头裂纹敏感率(CSR)、裂纹长度率(CLR)及裂纹厚度率(CTR)均为0;按照NACE-0177标准进行SSCC测试,采用A溶液,在72%ReL及90%ReL载荷下,管母和焊接接头均未出现断裂,管材表现出良好的力学性能和耐酸性。