厚壁UOE海底管线管的开发实践

介绍了荔湾3-1气田海底管道用厚壁UOE海底管线管从炼钢、厚板轧制到UOE制管的主要制造过程,阐述了技术难点及工艺措施,并分析总结了开发的UOE海底管线管的产品性能和质量水平。结果表明:开发和生产的高钢级厚壁UOE海底管道很好地满足了荔湾项目的要求,并成功地实现批量供货和工程应用,实现了我国海底管道长距离高压输送用大壁厚、高强度UOE管线管的国产化目标。     

焊管在海底管道中的应用探讨

为了进一步拓展直缝焊管在海洋管道的应用,通过对海底管道应用特性和直缝焊管产品特点的综合试验分析,得出了直缝焊管在几何尺寸、性能指标及交付施工等方面的使用优势。随着海洋管道向深海领域的开发,管体纵（横）向性能、抗屈曲能力、应变时效等方面的技术要求相应提高。分析认为,厚壁直缝焊管以其优异的综合性能将成为海洋管道领域应用的主要选择之一,这必将推动焊管在厚壁管制造、尺寸精度、性能控制等方面的技术进步,同时也为焊管制造技术的发展提供新的机遇。     

海底管线用管线钢及钢管的研发与应用

介绍了国内外海底管道的发展及应用,以及我国海底管线用管线钢及钢管的研发和应用现状。指出,近年来虽然我国海洋油气输送用管线钢及钢管研制已取得巨大突破,但总体来说,我国海洋工程领域用海底管线的技术水平和研发能力还远不能适应国内外深海油气开发的需要,与国外先进水平相比仍存在较大差距,尤其缺乏适用于超水深和基于应变设计的海底管线用管线钢及钢管的研发和生产经验,需要进一步加强开发研究,为我国深海油气资源的大规模开发做好技术储备。     

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。     

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。     

地震波作用下海底管线弯管抗震设计方法

根据海底管道铺设环境的实际情况,建立了海底管道简单弯管的力学模型,并用地震最大加速度法求得包含1个动力安全系数的工程设计计算公式。用加速度时程曲线法对弯管的动力学方程进行了数值计算,同时使用有限元软件验证了数值计算结果,为动力安全系数的选择提供了依据。     

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。     

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".     

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。     

海底管道设计壁厚和计算壁厚的选取

根据最新DNV2000海底管道设计规范和有关文献．对在海底油气管道的设计中关于设计壁厚以及计算壁厚的选取问题做了探讨和研究．并提出了一些建议。     

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。     

PipelinerⅡ自动焊系统在厚壁长输管道焊接中的应用

沙特阿美马尼法井场管道焊接工程的特点是:长输管道的口径大、管壁厚,但整体焊接工作量较少。文章在简要对比了几种常用的管道自动焊系统及工艺特点的基础上,论述了采用Pipeliner Ⅱ自动焊系统焊接中东地区厚壁长输管道的优点,并介绍了该系统在该工程中应用的要点,包括焊接工艺方案、对常见缺陷的分析及控制措施等。     

UNS N08825双金属复合弯管制管前后耐蚀性能变化分析

为了分析研制的N08825双金属复合弯管在制管前后耐腐蚀性能的变化情况,对钢板内覆层不锈钢、双金属复合弯管内覆层不锈钢及焊缝分别进行了三氯化铁点腐蚀试验、晶间腐蚀敏感度的硝酸腐蚀试验、硫酸铁－50%硫酸腐蚀试验以及铜－硫酸铜－16%硫酸腐蚀试验。结果表明,UNS N08825双金属复合弯管制管前后腐蚀性能均未发生明显变化,焊缝的硫酸铁－50%硫酸腐蚀速率是钢板内覆层不锈钢及双金属复合弯管内覆层不锈钢的5倍,但符合技术条件的要求。     

高强度管线钢管的技术性能及发展应用

阐述了我国管线钢管技术性能的发展历程和管线钢管在我国的发展应用情况。通过对国内外管线钢管技术性能数据对比分析，指出我国生产的高强度输送管，其技术性能已跻身国际发达国家的先进行列，在国际市场中有一定的竞争力。     

高钢级厚壁海管拉伸性能试验研究

结合中海油南海荔湾3—1海底输气管道项目,通过试验对高钢级厚壁海管的抗拉强度、屈服强度、屈强比以及延伸率等进行了研究分析。结果表明,无论是纵向还是横向。板状试样的抗拉强度和断后伸长率平均值均高于圆棒试样;而横向板状试样宽度的变化对其抗拉强度的影响很小;上、下表面抗拉强度平均值高于壁厚中心平均值;不同宽度的板状试样,宽度越大,断后伸长率越大;不同壁厚位置的小尺寸棒状试样的断后伸长率变化不大。纵向板状试样的屈服强度、屈强比基本高于圆棒试样;横向板状试样屈服强度、屈强比基本低于圆棒试样,壁厚上、下表面屈服强度、屈强比高于壁厚中心平均值。