高压输气管线用高强度级管线钢管

基于新版ISO 3183(FDIS)管线钢管国际标准,论述了对高强度管线钢管的技术要求及其背景.文章主要涉及管线钢管在高压运行环境下的行为、高强度管线钢管的典型力学性能和X80强度级管线钢管的止裂性能.     

高压输气管线用钢

回顾了我国输气管线用控制轧制微合金钢的发展。通过研制新钢种的实验室数据和显微组织照片，全面地介绍了我国在21世纪开始应用的现代化输气管线用针状铁素体钢，并对输气管线钢应用中所涉及的延性断裂韧性等问题作了讨论。     

长距离输气管线用X120级钢管的研究(续一)

X120级高强度管线钢的发展为天然气生产商提供了将长距离输气管线总造价降低5%～15%的机会,进而可降低向市场输送天然气的价格.成本降低来源于多个方面,包括材料、施工、(气体)压缩以及与综合设计方案结合所带来的节约.介绍了X120钢级发展方案的概况,包括大规模的试验和环缝焊接,同时讨论了X120级管线钢实际应用的方案,在这些方案中管道承压较高,管径较小,最终工程总造价可节约5%～15%.     

长距离输气管线用X120级钢管的研究(续二)

X120级高强度管线钢的发展为天然气生产商提供了将长距离输气管线总造价降低5%～15%的机会,进而可降低向市场输送天然气的价格.成本降低来源于多个方面,包括材料、施工、(气体)压缩以及与综合设计方案结合所带来的节约.介绍了X120级钢管发展方案的概况,包括大规模的试验和环缝焊接,同时讨论了X120级管线钢实际应用的方案,在这些方案中管道承压较高,管径较小,最终工程总造价可节约5%～15%.     

长距离输气管线用X120级钢管的研究

X120级高强度管线钢的发展为天然气生产商提供了将长距离输气管线总造价降低5%～15%的机会,进而可降低向市场输送天然气的价格.成本降低来源于多个方面,包括材料、施工、(气体)压缩以及与综合设计方案结合所带来的节约.介绍了X120钢级发展方案的概况,包括大规模的试验和环缝焊接,同时讨论了X120级管线钢实际应用的方案,在这些方案中管道承压较高,管径较小,最终工程总造价可节约5%～15%.     

国外输气管线止裂韧性预测的研究进展

回顾了输气管线的止裂研究工作,表明对于高韧性高压力管线,采用原有的止裂预测模型不准确且有风险。介绍了国外各大研究机构提出的改进方法,并在此基础上提出研究发展趋势,旨在为现有管道建设提供参考。     

X100高压输送管线裂纹止裂预测探讨

参考目前X100高钢级管线全尺寸气体爆破试验结果,讨论了管线钢材料流变应力、DWTT能量对管道止裂行为的影响,研究分析了现有裂纹止裂预测模型对X100高钢级管线预测的局限性.提出了M参量(M=CV NV2/yS)的预测方法.分析结果表明,用参量M可以很好地预测管线裂纹扩展和止裂.结合材料流变应力、DWTT能量和参量M可以为实际管道工程用钢管的关键力学性能指标的确定提供支持.     

西气东输二线用X80级钢管断裂韧性指标探讨

回顾了管线裂纹止裂研究的成果,通过实物试验分析表明,20世纪70年代的止裂公式在确定高韧性管线的止裂行为上已偏于危险。结合西气东输二线工程工况,提出了断裂韧性指标确定的原则和基本要求。根据不同标准对延性止裂的论述,通过止裂韧性研究,确定了西气东输二线用管止裂所需的韧性指标。     

高钢级天然气输送管线钢强度特性

近十年来,随着天然气耗用量增大．管线钢技术也有了很大的发展,天然气能够安全、经济地输送,管线至关重要。比如近海天然气田深水管线对管线管壁厚和高韧性的要求,又如长距离输气管线对管线钢强度的要求在X80钢级以上,用以降低输气成本。为满足上述对安全和经济性的要求,制钢技术得到充分发展,X100级钢也因此得到进一步研究。然而,为使X100级钢管用于管线建设,还需要对X100钢的各种特性进行深入研究。如变形行为特征、焊接设计、动态延性断裂止裂、管材性能、X100管线建设规范等。     

我国首条X80输气管线应用工程正式开工

3月26日，两根用宝钢高强度高韧性X80管线钢制成的管径为1016mm，壁厚为15．3mm的螺旋缝埋弧焊钢管在河北景县成功对接，标志着我国首条X80输气管线应用工程正式开工建设。     

使用高强度管线提高长距离输气的经济效益

通过使用近期开发的X 12 0高强度钢管线 (额定屈服强度为 12 0klb/in2 )能够大量节约长距离输气管线的总成本 ,从而降低向市场供气的总成本。这部分节约费用是通过降低原材料成本、建设费用、压缩费用和项目整体操作费用来获得。本文讲述了降低各种费用的方法和通过使用X - 12 0高强度、小直径管线使项目总成本降低 5 %～ 15 %的例子。     

提高高强度输气管线设计系数的可能性研究

介绍了高钢级管线在国内外的发展和使用情况，对国内管线设计所采用的依据和设计的现状进行了详细介绍，对提高管线的设计系数所带来的宏观经济效益进行了计算分析，论述了提高高强度输气管线设计系数对管线工业发展的重要意义。通过对“西气东输”工程中采用的X70管线钢力学性能参数的分析，对X70管线钢较其他低钢级管线的特性进行了分析，通过对管线钢常用的API标准与企业标准差异的研究，探讨了在目前技术水平条件下提高高强度管线设计系数的可能性和实际操作方法。最后指出，在现有的管线技术条件下，逐步分期提高高强度管线的设计系数是完全可行的。     

X80钢专用高强度高韧性焊丝研制

西气东输二线工程采用X80级钢材,屈服强度在550MPa以上。为了实现钢管埋弧焊缝的高强度高韧性匹配,研究开发了X80钢专用H80焊丝,该焊丝匹配BG—SJ101 H1焊剂,熔敷金属屈服强度625MPa,抗拉强度660MPa,-40℃冲击功102J,具有较好的强韧性;在X80级厚壁管线钢焊接速度为1．7m／min时,焊接接头的抗拉强度达670MPa以上,-20℃冲击功平均值178J;焊缝的弯曲、硬度等试验结果均达到API SPEC 5L及西气东输二线X80级钢管标准要求。     

不同供管厂X80级钢管焊接性差异评价

西气东输二线工程采用的X80级管线钢管由多家管厂供应,为制定该级管线钢管铺设时的焊接工艺,对钢管的化学成分进行了检测,计算了裂纹敏感系数;并通过X80钢斜Y型坡口焊接裂纹试验、X80钢插销冷裂纹试验,对不同的钢管进行了焊接性差异评价。评价结果表明,国产X80级管线钢管,虽然多家生产,但质量是有保证的,焊接性差异不大。     

裂纹尖端张开角及在输气管线止裂预测中的应用

介绍了一种近年来新发展的输气管线断裂控制参量——裂纹尖端张开角(CTOA)的计算模型及方法.国际上计算输气管线动态断裂与止裂的PFRAC软件中视裂纹扩展速度为常数.针对这一问题,利用Alliance管线的实物爆破试验结果,通过分析和模拟提出了一种新的输气管线裂纹扩展速度的衰减模式,并引入到PFRAC计算程序中.采用改进的计算方法和程序,结合西气东输管线,研究了CTOA与止裂长度的关系,分析了输送压力、管材壁厚等因素对西气东输管线动态断裂及止裂的影响.裂纹尖端张开角可用于中国管道动态延性裂纹和止裂的定量评价.     

日本新日铁X80级管线钢管研究概述

简要介绍了世界上已建的X80级管线工程。重点介绍了日本新日铁X80级UOE钢管的生产工艺和力学性能,并根据中国西气东输二线工程备选设计方案采用日本HLP提供的模拟方法对X80级输气管道延性断裂扩展行为进行了模拟计算。计算结果表明,中国西气东输二线工程备选方案对延性断裂的止裂韧性要求较高。     

在役X52输气管线钢塑性和韧性研究

陕北某气田输气干线由进口X52纵焊管段经现场焊接而成。输送的介质中，H₂S含量为500~1000 mg/L，CO₂含量为5%左右，同时还有少量凝析水，该环境下潜伏着氢损伤危险。为此，测试了该输气干线X52钢的延伸率和J积分值，研究了经过NACE溶液中的浸泡、焊缝质量和残余应力等对延伸率和J积分值的影响。结果表明，输送含H₂S的X52输气管线随着服役时间的延长，其延伸率和J积分值会有所下降，并且焊缝及其附近延伸率降低的幅度大于母材。     

X100、X90管线钢管在高压输气管道中应用的方案研究

介绍了国外X100、X90钢管研究及应用情况,对我国X100、X90管线钢及钢管的生产能力及X100、X90管线钢管应用可能存在的问题进行了分析。研究了大输量、高压力情况下高压输气管道中应用X100、X90的工艺方案,得出结论:具备可实施性的方案中,钢级越高,经济性越好;在大输量下,高钢级、大口径方案占优;压力越高,应用高强钢的经济效益越好。为了推动X100、X90管线钢管在高压输气管道中的应用,进一步提高我国管道技术水平,今后,在止裂韧性和强韧性匹配问题、现场施工的环焊缝问题,以及弯头、三通等管件制造等问题上,还需要加强X100、X90管线钢管应用的技术攻关。     

国产X80级钢管投入使用

长输钢管的钢级由X70级升级为X80级，这是国外发达国家科技水平的展示，较X70级钢节省材料10％～12％，节省投资6％～8％。国产X80级钢管在冀宁管道建设中已经成功投入使用，标志着中国长输管道建设进入了新的历史阶段。     

美国的第一条X80高强度低合金管线

E1 Paso/Colorado Interstate Gas公司的负责人和执行经理决定使用X80高强度低合金管材铺设一条长380mil、直径36in的高强度和高压天然气输送管线,其建设费用计划为4.25亿美元,从设计到完工耗时6年.该管线的建设任务由两家承包商负责,投入三套施工设备,建设启动期为4个月.为了成功铺设这条管线,考虑到许多关键因素,包括X80管材的冶金设计、弯制偏差、可焊性问题、焊接工艺评定、韧性试验、NDT技术、焊工和焊接检验员培训计划以及水压试验.为该项目生产和交付了18.1×104t以上的管材.它们由两家钢管生产厂制造--一家在加拿大(IPSCO,完成全部订单的80%),另一家在美国(Napa).除了长380mil、口径36in的干线钢管外,还制造了长4mil、直径30in的X80钢管,安装在堪萨斯的Greensburg加压站附近的支线.该项目起点为怀俄明的Cheyenne加压站沿着东南方向穿过科罗拉多和堪萨斯西部,终点站在堪萨斯的Greenburg加压站.该管线有32000个压缩的HP,每日可向市场输送天然气达17×108ft3.文中解释了使该管线能够成功地在预算范围内提前建成的关键材料、焊接、NDT和与X80高强度低合金管线管相关的敷设等若干问题.