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。     

HFW焊管残余应力分析

采用小孔检测法研究了规格Φ406.4 mm×12.5 mm、钢级L415MB的HFW焊管残余应力的分布情况。试验结果表明,HFW焊管整体残余应力值较小,并且轴向残余应力大于环向残余应力,轴向和环向最大值分别约为母材屈服强度的38%和29%;HFW电阻焊焊缝及其附近区域的残余应力值低于管体区域,轴向和环向残余应力的变化范围分别约为母材屈服强度的24.5%~33.6%和16.4%~21.5%;HFW电阻焊管轴向和环向残余应力的差异呈周期性变化,距离焊缝15°附近时差异最小。试验结果对于HFW电阻焊管在长输管线的应用提供理论支持。     

高压输送天然气管线用钢和焊接钢管

介绍了现代国际上高压输送天然气管道，管线钢及焊管的使用情况。就管线钢的技术标准和技术发展，高压输送天然气管道的腐蚀破坏形式作了分析，对国外高夺输送天然气管线用钢的技术条件，管线用焊管的生产工艺和生产特点作了论述，指出建设输送气管线应用输气管道钢，输气管线钢应具有抗硫化氢腐蚀性能，输气管线需要考虑应力腐蚀问题，输气管线钢和钢管的研制是一项困难的工作，现在应着手开展这项工作。     

感应热处理工艺在X70钢级 HFW焊管生产中的应用

为了优化HFW焊管的感应热处理工艺,进一步提高焊管质量,针对焊管感应加热热处理的应用优势和HFW焊管制管原理及工艺,分析了HFW焊管采用中频正火热处理的工作原理、工艺和作用。以规格为Φ323.9 mm×14.3 mm、钢级为X70的 HFW焊管焊缝采用在线中频正火热处理工艺为例,通过试验得出了热处理加热温度在930 ℃、传送速度12 m/min、经96 m空冷加喷淋冷却后,焊管能够获得良好的焊缝金相组织和综合力学性能。     

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。     

HFW焊管焊缝冲击韧性影响因素分析及改进措施

HFW焊管生产已成为一种成熟的制管技术,无论是陆地还是海洋用管,HFW焊管在油井管、油气输送管方面都得到了较为普遍的使用。随着输送压力的提高,对HFW钢管焊接质量提出了更高的要求,冲击韧性是衡量焊接质量至关重要的指标之一。结合某钢管厂HFW焊管生产实践,通过冲击试验和断口组织来分析HFW焊管焊缝冲击韧性的影响因素,并就如何提高焊缝处冲击韧性提出一些改进措施。     

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".     

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。     

宝钢HFW管线钢管的生产及研发

宝钢2005年建设了一套φ610mm(24 in)HFW直缝焊管生产线,经过4年多的生产及研发,较全面地掌握了按照API SPEC 5L,GB/T 9711管线钢管标准及用户规范要求制造X70及以下钢级系列管线钢管的技术,并形成了从原材料冶炼控制、焊接制管及检验的系列化产品质量控制技术,为进一步研发X80 HFW管线钢管奠定了基础。     

可调节防倒钢装置在TBS成型工艺中的应用

在HFW焊管的生产过程中,为了避免钢带出现倒钢现象,提高HFW焊管生产效率和成材率,对现有TBS成型设备和工艺进行了分析研究,提出了TBS成型设备的改进方案,设计了一种可调节防倒钢装置。该装置可安装在TBS成型机架的出入口两侧,并可根据钢管不同规格进行适当上下调节。应用结果表明,该可调节防倒钢装置适合直径为Φ219~Φ610 mm所有规格HFW焊管的生产,可有效对钢带进行限位,既提高了生产效率,又保证了产品质量。     

输煤管道工程用管材的研究与开发

简述了国内外输煤管道的发展状况、特点以及输煤管道及其他矿浆输送管道管材的选用现状。介绍了针对输煤管道工程开发的WJ65管线钢的化学成分和力学特性以及焊接性试验及耐磨性试验情况,并与X65管线钢的化学成分、力学性能以及耐磨性等方面进行了比较。结果显示,WJ65管线钢的强度、韧性和可焊性相当于或优于X65管线钢,并具有更好的耐磨性。该管线钢的开发为输煤管道工程管材的选择提供了新途径。     

高强度管线钢焊接接头不同缺口位置的断裂韧性研究

采用夏比冲击试验,研究了X65级高频焊管、X80和X100级埋弧焊管焊接接头不同缺口位置的断裂韧性,用扫描电镜和金相方法分析了冲击试样断口特征和微观组织。结果表明,高钢级管线钢高频焊接焊缝处的断裂韧性最低,其冲击功大小与热处理工艺密切相关;而埋弧焊接热影响区断裂韧性在熔合线处最低,其主要原因是此处的组织为粗大的粒状贝氏体,而且强度越高焊接热循环对管线钢的作用越强,在熔合线附近更容易产生粗大组织,使断裂韧性降低。讨论了油气输送管道用钢管标准和技术条件对焊缝和热影响区冲击试样缺口位置的规定。     

当前管线钢管研发的几个热点问题

介绍了当前管线钢管研发中,超大输量天然气管道用管、超高强度管线钢管的开发以及螺旋焊管的可持续发展等几个热点问题。文章指出,我国正在同时开展X90和X100管线钢的研发,力争在X90的开发应用上首先取得突破;大壁厚螺旋焊管的开发势不可挡,应重视对头焊的适用性研究;应重视和借鉴日本新日铁关于高频电阻焊管质量改进的一些措施;CO2输送管道的断裂控制和钢管开发可能是今后管线钢管的发展方向之一。     

HFW钢管焊缝离线热处理设备的研制与应用

为了解决HFW钢管焊缝在线热处理不充分而导致的钢管降级问题,设计了HFW钢管焊缝离线热处理设备。介绍了该离线热处理设备的主要结构及工作过程,并对离线热处理的X65钢级Φ273 mm×14.3 mm钢管焊缝进行了相关性能检测。检测结果表明,经离线热处理的钢管焊缝冲击韧性满足标准要求,表明该离线热处理设备能有效解决因钢管焊缝在线热处理不充分而导致的钢管降级问题。该设备离线放置,为半自动控制,结构简单,调节灵活,适用热处理的钢管范围广,参数控制稳定,使用成本较低。     

HFW焊管焊缝熔合线宽度的控制

为了合理地控制HFW焊管焊缝熔合线的宽度,提高焊管产品的焊接质量,以某规格3个钢级（B/X52/X60）高频焊管为例,按照API SPEC 5L及GB/T 9711的相关要求对焊缝性能进行了检测,分析了焊管母材化学成分对焊缝熔合线宽度及产品性能的影响。结果表明,HFW焊缝熔合线宽度随管线钢含C量下降而减小;对于焊接管线管,中部熔合线尺寸fn=0.02～0.08 mm,f0 /fn=1.9～2.3,有利于预防加热不充分导致的不良焊接,也利于氧化物正常排出,从而保证HFW焊管产品的质量。     

长输矿浆管道用焊接钢管

介绍了长输矿浆管道的发展历史,各类矿浆的输送特性和矿浆管道用焊管的主要性能要求。长输矿浆管道在矿区的应用证明,其不但具有可靠性、安全性和经济性,而且节能环保。同时,结合长输矿浆管道运输特征,对焊接钢管的选型、性能要求、防腐等进行了分析,并提出了长输矿浆管道用钢的标准化、系列化概念,以期对长输矿浆管道用焊接钢管的研究有所促进。     

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。     

高性能输送管线钢(续)

鉴于管道工业将面临建设输送原油、成品油、粉煤浆、天然气等多种形式管线的高潮,对输送管线用钢发展前沿问题,如根据应变设计(strain design)原则在地质状况不稳定地区或深海管线用高抗变形管线钢;输送粉煤浆管线用抗冲蚀(anti-erosion)管线钢;长距离输送天然气管线用X100/X120级管线钢;能够大幅度提高厚壁管线钢管环焊热影响区韧性的含氧化钛质点管线钢;用于X100/X120级管线钢的新型高强度焊接材料以及防止高压输气管线发展延性断裂等问题做了综合论述.