X65钢级Ф762mm×28．6／30．2mm海底直缝埋弧焊管冰

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钢级加621m51×28．6／30．2111111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3．15x10。t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290I，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     

海底管线用X65钢级Φ610 mm×20.6 mm HFW钢管批量生产

为了顺利完成海底管线项目,针对大直径、厚壁HFW钢管生产中的设备及工艺限制,通过设备能力提升和工艺技术改进,成功实现了海底管线用X65钢级Φ610 mm×20.6 mm规格HFW钢管的批量生产,并对钢管进行了相关力学性能检验。检验结果表明,生产钢管的各项性能指标均满足项目标准要求;批量生产过程说明,尽管成功完成了项目所需钢管的生产,但依然存在生产设备利用率低、生产效率低以及成材率低等问题。建议今后同类项目钢管生产时,需要进一步改进设备、改良生产工艺,不断提高生产效率,降低生产成本。     

X70厚壁海底管线钢管研制

根据我国南海深海管线用钢管的技术要求,开发出了厚壁X70钢级φ765.2 mm×31.8 mm海底管线钢管。通过对钢管进行检测:钢管管体纵向和横向屈服强度≥550 MPa,抗拉强度≥660 MPa,屈强比最低达到0.81,焊缝抗拉强度达695 MPa,均匀延伸率达到了7.6%,断后伸长率达到54%;在-20 ℃下管体冲击功平均值为340 J,焊接接头冲击功平均值最低为168 J;在0 ℃下管体CTOD特征值δm最高达到0.688 mm,焊接接头最小为0.222 mm,热影响区最小为0.280 mm。钢管管体母材、热影响区、焊缝部位的抗氢致开裂、硫化物应力腐蚀及盐雾腐蚀性能良好。试验结果表明研制的X70钢管具有优良的强塑性、低温韧性、断裂韧性及耐腐蚀性能,适用于海洋服役环境的油气输送。     

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钢级Φ1 524 mm×23 mm螺旋埋弧焊管试制

为了开发高钢级、大直径、厚壁螺旋埋弧焊管,与国内钢铁公司联合研发了X80钢级、超厚壁（23 mm）热轧卷板,卷板化学成分设计采用低C并添加微合金元素细化晶粒,获得超纯净、高强度、高韧性等性能优良的热轧卷板。用该卷板进行了X80钢级 Φ1 524 mm×23 mm螺旋埋弧焊管试制,通过成型、焊接等制管工艺的优化设计和实施,有效解决了在超厚壁、高钢级钢管生产中极易出现的焊缝及热影响区（HAZ）低温冲击韧性指标数据分散、不集中的问题。试制产品经内部型式试验和第三方检测评价,其质量和性能指标符合相关验收要求,具备批量生产能力,为高钢级、大壁厚螺旋埋弧焊管的工艺设计提供了参考。     

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。     

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。     

X80M钢Φ1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管导向弯曲不合格原因分析

针对X80M钢Φ1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管生产中出现的导向弯曲试验不合格现象,通过钢管性能分析、热模拟试验分析、焊接参数分析及微观组织分析等手段,对出现导向弯曲不合格的原因进行了系统、全面的分析,得出了以下结论:厚壁螺旋埋弧焊管生产时易出现热影响区软化;厚壁螺旋埋弧焊管卷板订货时强度不宜过高;螺旋埋弧焊管卷板板边的夹杂物缺陷在弯曲应力作用下,易形成脆性断裂区,最终导致开裂。通过控制焊接热输入、合理制定卷板强度范围、调整板边铣削量等手段可避免此类缺陷的产生。     

深海管线用高钢级厚壁直缝埋弧焊管研制

对深海管线用钢管的研制背景及技术目标进行了详细阐述。通过采用低C高Mn-Nb-Ti合金化的成分设计和合理的TMCP工艺控制,开发出具有高强度、低屈强比和优异低温韧性良好匹配的X70级36.5 mm厚壁管线钢。采用JCOE制管工艺试制的X70级准914 mm×36.5 mm直缝埋弧焊管,其管体及焊接接头的拉伸性能、断裂韧性及硬度等指标全部满足DNV-OS-F101标准要求,主要性能指标达到了研制技术目标要求。     

X70钢级φ1016mm×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ф1016mm×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300J(-10℃),焊缝夏比冲击功平均值163J(-10℃),热影响区夏比冲击功平均值204J(-10℃),DWTT剪切面积平均为100%(0℃)。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。     

HFW生产线飞锯机辅助升降托辊调节设备的研制与应用

针对HFW焊管生产线飞锯机在厚壁、大直径钢管生产中存在的锯片寿命短、电机过流保护停机及钢管切口面质量差等问题,根据现有生产线的飞锯机工作原理,设计了一套飞锯机辅助升降托辊调节设备。将该设备应用于规格Φ610 mm×20.6 mm、钢级X65MO海管项目钢管生产中,有效解决了原有飞锯机在锯切厚壁、大直径钢管时存在的问题,提高了产品成材率,降低了飞锯设备故障及生产成本。     

海底管线用钢的开发和应用

海洋环境的恶劣对海底管线用钢提出较陆地管线更加严格的质量要求.宝钢开发以热连轧方式生产用于制造直缝埋弧焊管的海底管线用X65级管线钢板,其产品具有高强度、高韧性和良好的焊接性等综合性能.与陆地管线相比,不仅使焊管横向性能满足X65级管线管的强度和韧性要求,而且焊管纵向性能也满足DNV-OS-F101海底管线用钢的性能要求,可保证海底管线施工和运营的安全.上海宝山钢铁股份有限公司开发的海底管线用钢已成功地应用于我国南海"番禺-惠州天然气海底管线".     

南海荔湾X70和X65大壁厚海洋管线的开发与应用研究

针对南海荔湾厚壁海底管线的特点和开发该管线钢管的难点,设计了研制该管线钢的总体技术路线和工艺流程。研究分析了化学成分设计、厚板TMCP冶金工艺和板管性能控制等对厚壁海底管道性能的影响。分析了试制前期存在的主要问题,并给出了相应的解决措施。对试制的 762 mm×28.6 mm,762 mm×30.2 mm和 762 mm×31.8 mm厚壁管线钢管进行了多项力学性能检测,并与国外同类海底管道的性能进行了对比。结果表明,荔湾海底管道用管板具有更高的强度与韧性,实物质量已到较高的水平。     

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。     

X80M级准1219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管全壁厚补焊工艺研究

利用夏比冲击、显微硬度和拉伸试验对6种焊材在相同补焊工艺下的全壁厚刨透补焊焊缝进行了性能对比研究,筛选出焊缝性能较优的对应补焊焊材。并以此焊材作为X80M级φ1219 mm ×18.4 mm螺旋埋弧焊管焊缝缺陷手工修补用专用焊材,进行了不同补焊工艺参数的全壁厚刨透补焊试验,并对补焊焊缝进行低温冲击试验,通过比较确定出X80M级φ1219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管全壁厚刨透补焊工艺方案。结果表明,上海焊接器材厂生产的SH J557焊条用于X80M级φ1219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管焊缝缺陷全壁厚刨透手工修补更为合适,各项性能指标更高;确定的补焊工艺参数合理可行,确保了补焊焊缝的质量和钢管的批量化生产。     

X80M级Φ1219mm×18.4mm螺旋埋弧焊管全壁厚补焊工艺研究

利用夏比冲击、显微硬度和拉伸试验对6种焊材在相同补焊工艺下的全壁厚刨透补焊焊缝进行了性能对比研究,筛选出焊缝性能较优的对应补焊焊材。并以此焊材作为X80M级准1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管焊缝缺陷手工修补用专用焊材,进行了不同补焊工艺参数的全壁厚刨透补焊试验,并对补焊焊缝进行低温冲击试验,通过比较确定出X80M级准1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管全壁厚刨透补焊工艺方案。结果表明,上海焊接器材厂生产的SH J557焊条用于X80M级准1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管焊缝缺陷全壁厚刨透手工修补更为合适,各项性能指标更高;确定的补焊工艺参数合理可行,确保了补焊焊缝的质量和钢管的批量化生产。     

深海用高强厚壁直缝埋弧焊管开发技术难点分析

深海油气管道对管道用管材的可靠性提出了更高的技术要求,高强度大壁厚直缝埋弧焊管是深海油气输送管道的方向发展。从深海用高强度厚壁直缝埋弧焊管对管线钢板材及钢管在高强度、高韧性和抗脆断、高尺寸精度、低焊接碳当量和良好焊接性以及抗腐蚀性等方面的高技术要求入手,详细分析了高强度厚壁管线钢材料、板材质量控制和钢管制造工艺等方面存在的技术难点,提出了解决思路。     

新一代大输量油气管材制造关键技术研究进展

针对目前大输量油气管道建设的需要,分析了新一代大输量油气管道用X80钢级大直径、厚壁埋弧焊管制造及应用的几个热点问题和关键技术。主要包括:基于良好焊接性的管材合金成分设计;X80钢级厚壁管线钢低温韧性及DWTT控制;厚壁管材多丝埋弧焊焊缝及热影响区韧性控制技术;大直径、厚壁X80埋弧焊管残余应力控制以及适合于现场施工自动焊的管端几何尺寸高精度控制技术等。旨在为我国X80钢级大直径油气输送管材工程化生产和超大输量管线建设提供支持和参考。     

俄罗斯等独联体国家制管业近况

前苏联解体时将主要大直径钢管生产设施留在了乌克兰,使俄罗斯大直径钢管生产能力不足,无法满足石油和天然气管线建设工程的需要,因而不得不从乌克兰及国外进口大直径钢管.目前俄罗斯新建的2家现代化钢管生产厂已经先后投产,这2家钢管生产厂分别是维克萨厂和依茨霍拉厂,能生产最大直径为1420mm的单直缝厚壁焊管,以满足俄罗斯日益增长的石油管线建设工程的需要.     

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...