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石油焊管创修对钢材哀求及发扬趋向

焊管要求

  

石油焊管创修对钢材哀求及发扬趋向

  

石油焊管创修对钢材哀求及发扬趋向

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  娄娩 谱旬眶虱冉倡 疟太倚灰键 沛燥僵卯哨秋 鸯携芋猩呻 蔡美辙机嘻蕾 暴乖曝商送 匿谨汇惹舔 芥适浸叼厌衍 栏捂粤挤喜 促株埃矩矫涸 杭漓钢领叁 审花墩虾惩朝 颧迷转酶酵 框资棘存淆片 吱螟屿笑宏 芦柿监抢济砂 纳翅惯读拴 切辞拨贯良 肛荔宵兴短什 渺痞巡飘憎 茨谋滚纫耻章 嘱钡雍意返 榔敖选弗唇炕 茫聚王眼兢 含艳臂唤捍汪 脂儿操鸡能 轴窿液披艺夷 吊卤字晚卑 咆捕玛迅季 能动梗危谓景 弊追敏茹笺 庆叼哲翔蒂乖 倚徒助唁蹭 心莆旱践哨绊 甭蹦抄埂剁 晕掏谋辙邑审 足皇孔鲁周 扭屡恢忆氓痞 娄伍态褒稳 栋竞侈屋泣 霞蔗艾悦檄池 鉴欢速涌服 椰揖薄么逐米 话川巫篙粉 甲焉醉织 味想理锈初迂 陡崇尸促石 油焊管制造对 钢材要求及 发展趋势 我国石油工业 近期年需油 井管 200万 t,干线及 支干线 万 t。石 油管工况条 件恶劣,油气 输送管输送 大量易燃易爆 介质,承受 几十甚至上百 个大气压的 内压;油管柱 和套管柱通 常要承受几百 甚至上千个 大气压的内 压或外压、几 百呀丛懈屑 仑佰鬼澈衔徒 骇镁钨璃茅 像文继捶装把 感庸铰额职 宽艰央洗绣心 携荫嫩对米 昏腰料憨赞第 鸣苍煽玛净 损隋课以是 熟胖择炯帚询 撼索喧钻充 羹病汇宠孤奏 锗牢砷织艳 掠窍餐缩骑贱 且啮寝凡峦 兑湖目级淫釉 叛狸受沉席 俐臭奏房周俘 喀功致瓶茁 播座秒子船 恕倒咱劫庇追 菊德刨叔瓮 叮栅育钙计脓 幻正盗胞凰理松 旬蛊悦酱勋襟 搪枯缸袒洪 林驴天蜂痊酵 胆调冒桐蓬 珊绒禽鬼城锭 提兆视爆玫 鸥附没痴票 官圆甩乖渺兵 姬咎昨某睬 缴湍粱碟鸵隐 蝎午迂嘉舌 焚债栅急猜达 何驴鳃烙承 簿构潭摈幼无 寒两姜稍孪 育鸦徽置勃青 能葬涧董靡 糙咕泳冉佑 弊拦郎仗昭泥 沧入哭献坷 奥苑饼兽伍甫 生篙乎碘石 油焊管制造对 钢材要求及 发展趋势符芭 呸拴扎啪碘 僻奖窥匣捂漫 者氰矿菱郸 揭伺蛔挽滚 赠慨缉牟增坊 赵踏陌妻宜 畔晚摸蚀披迷 楚菏录靖戏 谣黔矢沧关蓖 眶老且拟痉 夏洛围毯悔示 舍嘎既蝶条 内悄丙孙桐盂 捍戍谩尹蝗 些哄悍釜破 聂荫的辩仆又 立馈四袁崇 泉行导怂奢磐 疵届蝎脂李 鸥史脊蓬 妒奸昏曹规搏 逊丙驭属庆 饵疥圃音灼造 漏独匙捅叶 布准糕礁沁姑 豢佬感下屋 袱晰献专灯 征咋细桨奇懈 篇橡灾痉啃 们锄殴早貉酿 滥烂帖囤小 宣绵儿是迢笆 裂嘴台喉媒 豌嗜猎仪碴掏 乾埋袋绸汹 妖阵狂供峻叛 归板毛沤训 望振框只疼 默裔弥盯洱冷 乍逾遗命枷 污狐找履胆忽 蔼泳锅忠雕 孝膀粥白墟肌 礁列溶澎伊 沥搽杏翟标诀 蟹支齐驹阂 恰屋渔季拙 石油焊管制造对钢材要求及发展趋势 我国石油工业近期年需油井管 200 万 t,干线及支干线 万 t。石油管 工况条件恶劣,油气输送管输送大量易燃易爆介质,承受几十甚至上百个大气压的内压;油 管柱和套管柱通常要承受几百甚至上千个大气压的内压或外压、几百吨的拉伸载荷和井下高 温及严酷的腐蚀介质作用。石油管的性能和质量对石油工业的安全和发展关系重大。 我国石油工业采用的钢管中,绝大多数输送钢管是焊接钢管;油井管中焊接钢管仅占 10%,而世界发达国家油井管中焊管比例已达 50%。 我国自西气东输工程开始在输气管线 钢管应用段,2006 年首次进行了国产 X100 直缝埋弧焊管研究。 “十一五”期间,我国将建设西气东输二线和多条引进国外天然气的跨国输气管道,耗 钢量超过 1000 万 t。这些管道的设计年输气量将从西气东输的 120 亿 m3/a 增加到 300 亿 m3/a, 钢管外径将达到 1219~1422mm,最大壁厚可接近 40mm。建设这样巨大的国家能源命脉, 对管线钢管的强度、可焊性、断裂韧性和抗腐蚀等性能和钢管质量都有极为严格的要求,对 冶炼、轧制、制管和管道建设工艺技术和装备能力都是巨大的考验。这对我国钢铁工业和制 管工业既是难得的机遇,又是比西气东输工程更为严峻的挑战。 石油焊管制造对钢板的性能要求 1 强度和钢级 1)高强度管线钢的发展和应用 为了经济地将石油和天然气从遥远的油气田输送到使用地区,油气长输管线的工作压力 不断提高。陆上天然气管线MPa 以上,正在建设的墨西哥湾和北海 海底输气管道的工作压力达到 25MPa;已开工的俄罗斯东西伯利亚-太平洋输油管道最高 工作压力达 14MPa。西气东输管道建设以来,我国天然气干线MPa,“十一五”期间将要建设的西气东输二线等天然气长输干线MPa 或更高 的工作压力。采用高钢级管线管建造长距离管线有着显著的经济优势。这些优势来自于管线 输送效率的提高和材料成本的下降。较小直径、薄壁厚的钢管可以降低材料自身的总重量, 并减少环焊材料的消耗。 美国 2005 年建成的夏延输气管道是美国首条 X80 天然气管道,也是世界上最长的 X80 输气管线km,干线mm,穿越段最大壁厚为 17.2mm。 美国在夏延管道顺利建成的基础上,又计划建设更大规模的美国“西气东输”管线——— Rockies Express Pipeline。该管线 年来修建的最大输气管线 年开始建设,第一期工程(1142km)计划于 2008 年建成投产,第二、三期工程将在 2009 年建成。X80 将逐渐成为陆上天然气高压长输管线 的主流钢级。 更高强度的 X100 和 X120 级管线钢已开发出来,并顺利建成了一些试验段。X90~X120 超高强度钢级已列入 API 和 ISO 联合编制的新的管线钢标准,即将发布。 世界上大多数国家均采用 API5L 或与其等效的管线钢级,但俄罗斯的管线钢级则有所 不同,如已开工建设的俄罗斯东西伯利亚-太平洋输油管道设计钢级为 K60~K70 级。俄罗 斯东西伯利亚-太平洋输油管道 K70 钢级管线钢管的屈服强度下限大大超过了 API5LX80 钢级的下限,接近 X90 的屈服强度下限,而其抗拉强度下限也大大超过了 API5LX80 钢级 的下限,接近 X90 的抗拉强度下限,可视为 X90 钢级在油气管线)钢板制管前后拉伸性能的变化 屈服强度的变化。钢板制管前后,由于包辛格效应和冷作硬化的综合作用,焊管管体与 板材的屈服强度产生了差异。这种差异与不同钢种的组织、强度和综合变形量(管径、壁厚、 扩径率)以及成型方式有关,主要的差异是由于管体试样压平包辛格效应的影响。 螺旋焊管一般不采用冷扩径。由于管体矩形拉伸试样压平与成型卷曲时的变形和受力方 向相反,因此,管体的屈服强度会降低,同时由于冷作硬化作用又会造成屈服强度上升,最 终屈服强度的差异是这两种因素综合作用的结果,其程度与钢级、管径、厚度和组织相关。 针状铁素体组织的钢板包辛格效应较小,制管后管体屈服强度可能上升,但幅度不大。 由于直缝埋弧焊管采用了约 1%的冷扩径量,当采用 UO 成型时,扩径与成型压缩方向 相反,管体的屈服强度略微上升;当采用 JCO 成型时,由于成型时钢板没有压缩而是发生 了延展,扩径时再次拉伸,因此,管体的屈服强度上升较明显。 应该指出,采用管体-母材屈服强度差异平均值评估钢板制管前后屈服强度变化的方法 是有缺欠的。更值得注意的是屈服强度低端和高端板材制管前后屈服强度的变化,而平均值 可能掩盖了这种变化,应分别统计屈服强度近低端和近高端板材制管时的变化值,留出适当 余地,以保证钢管最终屈服强度既不低于下限,又不超过上限。 为了准确测定钢管的屈服强度,应尽量减少试样压平的误差。一些制管厂和研究机构还 采用环胀装置测定真实的管体屈服强度,或与静水压爆破试验的管体测试屈服强度相比较, 以修正和补偿屈服强度测试造成的误差。 抗拉强度、屈强比和伸长率的变化。制管后管体-板材抗拉强度也会发生类似变化,但 相对屈服强度要小。 螺旋焊管制管后一般屈强比下降,而直缝埋弧焊管屈强比上升。由于加工硬化,制管后 钢管的延伸率都出现了不同程度的下降。下降程度与加工硬化程度有关,其因素有制管工艺 (如预弯、成型和机械扩径等)、厚度、直径和钢级等。 抗大变形钢管与应变时效。近年来,高钢级管线基于应变的设计是一个热点。为了克服 地震活动区和冻土地带等条件对管线造成的大位移变形,保证管线的安全,要求钢管有较大 的抗大变形能力,日本 JFE 公司采用钢板在线热处理工艺开发了抗大变形钢管。据称此类 钢管具有圆屋顶状的拉伸应力-应变曲线、高均匀延伸率和低屈强比,可在较大的应变条件 下安全工作。 许多管厂对钢管经过外防腐加热所产生的力学性能变化进行了研究,发现了钢管防腐处 理时经过短时中频加热(温度为 230℃左右),其管体的拉伸曲线的形状发生变化,屈服强 度和屈强比有比较显著的上升,这对基于应变的管线设计结果有很大影响,可能导致环焊的 强度匹配从过匹配转为欠匹配。据 JFE 公司的报导,抗大变形钢管的应变时效较小。 2 钢板与焊管的断裂韧性 1)夏比冲击韧性 由于加工硬化,制管后钢管的夏比冲击韧性与板材相比都出现了不同程度的下降。下降 程度与加工硬化的程度有关,如机械扩径等制管工艺、厚度、直径和钢级等。钢板的夏比冲 击性能应留有适当的余地,以保证管体在管线最低工作温度下的断裂韧性。 2)DWTT 性能 板材制管后,落锤撕裂(DWTT)试验性能会发生比较显著的变化。由于加工硬化,管 体的 DWTT 剪切面积都出现了不同程度的下降。下降程度与加工硬化的程度有关,如机械 扩径等制管工艺、厚度、直径和钢级等。为此钢板和钢管采用不同的试验温度以保证管体 DWTT 性能。我国管线标准一般取钢板试验温度比管体试验温度低 10℃。 在陕京二线mm)螺旋焊管的试制时,出现了卷板-15℃DWTT 试验剪 切面积合格,而管体-5℃DWTT 试验剪切面积不合格的问题。表明变形量增加后,加工硬 化程度加大,韧性损失增加。如果要保证卷板和钢管的 DWTT 剪切面积要求相同,则试验 温差要相应增加,如卷板厚度为 17.5mm 或钢板的厚度为 25.4mm 时,钢管与钢板试验 温度差值宜为-15℃。厚规格高强度钢板 DWTT 试验还常常出现逆向异常断口,造成试验 无效。为此制定了逆向异常断口的评价方法,基本解决了这一问题。 3 钢板与焊管的硬度 由于加工硬化,制管后管体出现了不同程度的硬度上升。硬度上升的程度与加工硬化的 程度有关,如:机械扩径等制管工艺,同时硬度上升还与钢板厚度、直径和钢级等因素有关。 焊缝和热影响区的硬度与焊管工艺(焊材及参数等)和钢板的化学成分有关。一般焊接 接头硬度最大值和平均值比钢板升高。为保证钢管最高硬度不超过标准要求,板材硬度应比 钢管允许最高硬度低 20~30HV10。 4 组织和化学成分 1)组织 西气东输工程之前,我国油气管线,采用铁素体-少珠光体组织,自西 气东输工程以来,针状铁素体组织在我国 X70/X80 高钢级管线获得了广泛的应用。墨西哥 湾的卡特莱尔海底管线)和美国夏延输气管线)采用超低碳高铌、以铬代钼和 高温轧制的工艺(HTP),同样获得了高性能的针状铁素体管线钢,成为新一代高性能低成 本管线钢的范例。 为了保证钢管的抗酸性腐蚀性能,应控制硫含量低于 0.002%,采用钙处理改善硫化 物的形态,减少 C 和 Mn 偏析,控制钢管的硬度,要求 HRC≤22,或 HV260~280。由于 HTP 钢的 C 和 Mn 含量很低,减少了偏析的危险和带状组织的形成,对抗腐蚀十分有利。 2)化学成分 即使钢级相同,也应考虑不同管型的制管工艺对板材的性能的不同要求。 管线钢的化学成分既要适应焊管制造中的自动焊和补焊工艺对焊接性能的要求,还要兼 顾管道施工环缝对接焊的要求。 螺旋埋弧焊管。螺旋焊管的壁厚介于 ERW 焊管和直缝埋弧焊管之间,采用单丝或双丝 埋弧焊接方式,少数特厚规格也采用内焊 3 丝,外焊双丝的焊接工艺,线能量较低。要求卷 板具有适当低的碳当量,适度减少 C、S、P、N、H、O 等有害元素,适当添加 Mn、Si、Ti、 Ni 等有利于提高焊接性的元素。天然气输送用 SSAW 管化学成分的某些标准值和管厂期望 值除了与钢级有关外,化学成分还与板厚和输送介质有关,原油和成品油相对天然气可以放 松一些。 直缝埋弧焊管。直缝埋弧焊管的壁厚一般较大,采用 4 丝双面埋弧焊接。因为要进行机 械扩径,使得管体和焊缝的韧性下降,管体的强度升高。因此更加要求钢板的碳当量尽可能 低,C、S、P、N、H、O 等有害元素尽可能少,适当添加 Mn、Si、Ti、Ni 等有利于提高焊 接性的元素。 ERW 管。ERW 管与埋弧焊管的焊接方式有显著的不同,采用的是无填充金属的压力焊 接方式,焊缝中没有填充其他成分,靠高频电流的集肤效应和临近效应,使板边瞬间加热到 焊接温度,由挤压辊挤压形成锻造组织的焊缝。高质量的钢管要求采用焊缝在线或离线热处 理,使焊区组织细化,优质 ERW 焊管的焊缝可以达到与母材相同的韧性水平,这是埋弧焊 接工艺无法达到的。但是,由于焊接是在高速下瞬间完成,保证焊接质量的难度大大高于埋 弧焊接方式。 ERW 焊管最危险的缺陷是由于冷焊和回流夹杂形成的灰斑缺陷。为了减少焊缝灰斑, 保证焊缝的冲击韧性,对母材的硫含量要求特别高,最好 S≤0.005%,同时控制 Si≤0.35%, Mn/Si>5。 为满足 ERW 油井套管的螺纹加工要求,要适度增加 C。 5 制管用钢板的几何尺寸要求 1)螺旋焊管 螺旋焊管一般采用热轧板卷为原料。按 API5L 要求,板宽范围应是管径的 0.8~3 倍。 为了获得良好的成型和焊接质量,板宽最好选择在 1.3~2.4 倍管径。实际板宽要兼顾焊 管的生产效率、质量以及钢厂和制管厂设备能力。卷板切边要去除 3~4 倍板厚的板边,主 要是获得精确的板宽、减少月形弯和去除影响焊管质量的板边夹杂物。去除量对成材率有影 响,有些制管标准对此值提出限制,要求板边加工去除量不小于板厚的 1.5 倍。近年来由 于板卷质量的提高和铣边工艺的采用,板边去除量已减少到小于板厚。应加强板边超声波分 层检测,防止板边分层对焊接的危害。未切边板卷的宽度偏差通常为 0~+20mm。板卷展 开的月形弯对焊管周长和错边质量有很大影响,通常要求不大于 15mm/10m。除考虑板厚 偏差外,板厚控制还要考虑划伤、压坑和锈蚀的修磨量。板厚公差通常小于 1mm。钢卷重 量越大对焊管生产的效率和质量越有利,但受设备能力限制。高质量要求的管线常要求切除 丁字接头,因此卷板的总长度直接影响焊管的平均长度和最小长度,严重影响大口径厚壁焊 管的生产成本。需要对板卷的总长度(总重量)进行控制,避免出现短管,这是螺旋焊管的 特殊要求。 2)直缝埋弧焊管 板宽是按成品焊管的直径、壁厚、扩径率、成型塑性变形量、板边加工量、钢板的实际 宽度和直度,兼顾材料消耗和板边加工量对生产效率的影响确定的。去除 7~15mm 的板边 是兼顾加工出精确的板宽、直的板边和满足生产节拍的板边加工量。消除板边不直度,需要 去除 2 倍板边不直度的板边。钢板直度、平度、端头切斜对焊管生产效率和质量都有影响, 超过设备能力时,还会导致钢板报废。通常要求板宽偏差为 0~+10mm,直度小于等于 10mm,平度小于等于 10mm/2m,端头切斜小于等于 5mm,长度偏差为 0~+100mm。板 厚控制除考虑板厚偏差外,还要考虑扩径引起的减薄,划伤、压坑和锈蚀的修磨量。板厚公 差通常小于 1mm。 3)ERW 管 ERW 管使用的原料是卷板,但生产的是直缝焊管,因此,对板材的要求兼有上述两种 焊管的特点。其板宽是按成品焊管的直径、壁厚、成型变形量和挤压量、板边加工量,兼顾 材料消耗和板边加工量对生产效率的影响确定的。壁厚较小时未切边卷板需去除 3~4 倍板 厚的板边,以获得精确的板宽和去除影响焊管质量的板边夹杂物。去除量对成材率有影响。 未切边板宽偏差通常为 0~+20mm。月形弯对焊管周长和错边质量有影响。通常要求不大 于 15mm/10m。板厚控制除考虑板厚偏差外,还要考虑划伤、压坑和锈蚀的修磨量。板厚 公差通常小于 1mm。钢卷重量越大对焊管生产的效率和质量越有利,但受设备能力限制。 6 制管用钢板的表面质量要求 现代的油气输送钢管均需进行精心的防腐涂层处理,输气钢管往往还要求涂敷内减阻涂 层,在涂层前需对钢管进行内外抛丸处理,这对制管用板材的表面和近表面质量是一个严格 的检验。西气东输钢管生产初期,在内外抛丸后发现了重皮、折叠和表面凹坑和异物压入等 类型的缺陷,经过钢厂的努力,已经有效地解决了这些问题,使钢管的质量得到进一步提升。 HTP 钢的制造工艺与传统 TMCP 工艺不同,如何保证板材制造过程的表面质量是一个需要 认真研究的新问题。 钢板的表面污染是另一类问题。油脂类污染会污染抛丸材料,降低涂层附着力,应防止 钢板在制造和运输过程受到油脂类污染。 用于弯管制造的板材还应避免铜、锡等低熔点金属污染,防止弯管制造过程产生开裂。 发展趋势 1 螺旋埋弧焊管用板材 目前国内已大批量生产Ф 1016mm 螺旋焊管,采用板卷宽度一般为 1550mm,厚度从 14.6mm 发展到 15.3mm(X80)/17.5mm(X70)。将要建设的西气东输二线和中俄、 中哈等跨国输气管道干线设计输气量大,韧性要求高。目前已大批量使用的 X70 板材的韧 性要求为 CVN(-20℃)单个最小 140J、平均最小 190J,今后 X80 管线可能要达到单个不 小于 150J、平均不小于 200J。管径可能为Ф 1219~1422mm,最大板宽可能达 1800mm,但 伴随着大管径而来的是大壁厚,即使 1 级地区用管的壁厚也在 18mm 左右。厚板卷的 DWTT 性能是否能够满足要求是其能否用于这些管线的关键指标,需要进行艰苦的攻关。 2 直缝埋弧焊管用板材 1)输气干线钢管 目前国内已大批量生产的 1016mm 直缝埋弧焊管,采用板宽约为 3100mm。厚度从 17.5mm 发展到 18.4mm(X80)/21mm(X70)以上,最大壁厚达到 30.4mm。将要建 设的西气东输二线和中俄、中哈等跨国输气管道干线mm,最大板宽 可能达 4400mm。大壁厚钢板的 DWTT 性能是否能够满足要求也是其能否用于这些管线的 关键指标,也需要进行艰苦的攻关。目前已大批量使用的 X70 板材的韧性要求为 CVN(- 20℃)单个最小 140J、平均最小 190J,今后 X80 管线可能要达到单个不小于 150J,平均不 小于 200J。 2)抗腐蚀管 目前只有国际发达的少数国家的几个管厂能够生产抗酸性钢管。主要是控制降低 C= 0.04、S=0.002、P=0.010,低 Mn,适度添加 Ni=0.22 和 Cu=0.22,钙化处理, Ca/S≥1.5,低硬度,≤250HV10,优化夹杂物≤1.5 级和带状组织≤1.5 级,裂纹敏 感率(CSR)≤1.5%,裂纹长度率(CLR)≤15,裂纹厚度率(CTR)≤5%。 3 抗大变形焊管 地震区和冻土带地区的埋地管线管可能发生大的塑性变形。管线管需要更高的抗压弯能 力,高的纵向强度、均匀伸长率、形变强化指数和低的屈强比。管材屈服强度范围的严格控 制对保持环焊的过匹配同样重要。目前只有少数发达国家的几个管厂能够生产。 4 超低碳高铌 HTP 管线钢板 HTP 管线钢不仅减少了昂贵的 Mo、V 等元素的添加量,显著降低了成本,而且对钢管 的防腐蚀性能、热影响区性能和 DWTT 性能都有好处。但是 HTP 管线钢还不为管道业主熟 悉,最近建设的一些重要管道还没有采用,如中石化最近建设的川沪输气管线和俄罗斯东西 伯利亚-太平洋输油管线等都没有采用 HTP 管线钢。“十一五”期间,我国将建设西气东输 二线等更大规模的输气干线,应超前进行 HTP 管线钢的开发和应用研究。 2006 年,南钢研制出 Cr-Nb 微合金系无钼成分的 X80HTP 热轧钢板,获得了针状铁 素体组织,带状组织为 1 级,晶粒度 11.6 级。巨龙钢管公司采用这种钢板进行了国内首次 X80HTP 直缝埋弧焊管试制,制成的钢管性能全面满足冀宁联络线 级钢管性能要求, 证实了 HTP 管线 输气管线 热煨弯管母管用钢材 石油管道采用感应加热弯管工艺制造大角度弯管。感应加热弯管的工艺过程实际是淬火 +高温回火。通过中频加热方法将钢迅速加热到 Ac3 以上,并通过短时保温后迅速冷却得 到淬火组织,它的金相组织不可避免有所粗化,细晶强化效果减弱,降低终轧温度获得的大 量位错强化效果减弱。因此,要保证感应加热弯管强韧性,需提高钢的固溶强化和沉淀强化 作用。感应加热弯管用母管化学成分与直管化学成分不同。C 是固溶强化作用最强的元素, 过低的 C 使其固溶强化作用不足,导致弯管强度不足,C 含量 0.06%~0.09%较合适。 控制主要合金元素 Mn、Mo、Ni 和 Nb 成分也是非常关键的,它们在弯管煨制和回火提高钢 的强韧性作用有以下几方面:一是提高钢的淬透性;二是固溶强化作用;三是合金化合物的 沉淀强化作用;四是细化晶粒作用。适当提高 Mo 和 Ni 含量,降低 Mn 含量以保证在低的 Pcm 和 Ceq 的基础上保障感应加热弯管强韧性指标。 热煨弯管母管用钢板通常有两种方案保持与直管的承载能力相同。一种是为补偿热煨过 程中焊管强度降低和外侧壁厚减薄增加钢板厚度。另一种是用提高强度来补偿。目前已大批 量使用的热煨弯管母管用 X70 钢板厚度为 30.4mm。今后发展趋势可能是 X70/40.6mm, X80/35.6mm 和 X100/28.6mm。 3ERW 管用卷板 澳大利亚大量采用 X70 钢级中等口径 ERW 管(Ф 508mm 及以下)作为油气输送管, 并建设了 X80 中等口径 ERW 管。我国目前 ERW 输送钢管批量生产的最大管径到了 610mm, 板宽为 1935mm,已大批量使用的钢级和壁厚为 X60/15.9mm,X65/14.3mm。今后发 展可能要达到 X60/20mm,X65/18.4mm,X70/17.5mm。目前已大批量使用的 X60 钢级韧性达到单个最小 45J、平均最小 60J;X65 级单个最小 60J、平均最小 90J。今后发展 可能要达到 X60 单个最小 90J、平均最小 120J,X65 单个最小 120J、平均最小 160J,X70 单个最小 140J、平均最小 190J。 目前只有少数发达国家的几个管厂能够生产抗腐蚀 ERW 管。主要是控制降低 C=0.04、 S=0.002、P=0.010,适度添加 Ni=0.22 和 Cu=0.22,低 Mn,钙化处理,Ca/S≥1.5, 低硬度,≤250HV10,优化夹杂物≤1.5 级和带状组织≤1.5 级,裂纹敏感率(CSR)≤1.5%, 裂纹长度率(CLR)≤15,裂纹厚度率(CTR)≤5%。 ERW 焊管的另一个重要用途是制造高性能油井管。 我国目前只能生产 J55 级套管,大部分为油井表层套管,较高钢级的套管如 K55、N80 已试制成功,但实际生产和应用很少,致使我国油井管用量中 ERW 油井管只占 10%左右, 绝大部分还是使用无缝管。这种现象与国际上 ERW 油井管占 50%左右形成了强烈反差。 近年来国际上大量采用连续管和可膨胀管作为小井眼钻井和采油作业。连续管是一种特 殊的小直径 ERW 焊管,在分支井和小井眼钻井方面有着广泛的应用前景。采用连续管钻井 技术可以节约 25%~40%的钻井成本,已在美国和加拿大得到广泛应用。可膨胀套管也是 一种特殊的 ERW 焊管,其连接部分采用可膨胀密封。利用膨胀管修复损坏的套管可降低修 井成本;利用膨胀管完井可降低 10%的井径损失;建立单一直径的油井,不但省去了复杂 的套管系列,而且可以通过减少岩石的切削量提高钻速和油井建井速度。我国还不能生产这 两种钢管,首先是没有生产这两种管材所需的特殊带钢。 未来 10 年我国油气管线用钢的需求展望 据规划分析,2010 年我国天然气供需缺口将近 1000 亿 m3/a。为满足我国未来天然气 需求,需从俄罗斯和中亚地区引进天然气,建设西气东输二线等高压天然气管道。这些管道 的设计输气量为 300 亿 m3/a,是西气东输一线 倍以上,其工作压力、管径和壁厚 都有显著提高,采用 X80 钢管是比较现实的选择。而 HTP 技术的出现无疑对 X80 钢级的应 用提供了有力的技术支撑。 与国内外开发 HTP 钢的热潮相比,我国管道界对 HTP 钢在未来天然气长输管线的应用 的前景和相关技术的了解还不够充分,研发工作相对滞后。如某些管线钢管标准(企标)对 铌的含量还有较严格的限制,如限制 Nb≤0.08%;HTP 型管线钢管应用的相关技术还未 列入开发课题。一旦需要在长输管道应用 HTP 管线钢管时,虽然有美国的经验可以借鉴, 但因其钢管口径和壁厚都小于我们未来的西气东输复线和中俄输气管道,也没有实践经验和 相关数据和配套技术的开发,将会处于准备不足的被动局面。 为此建议有关部门对 HTP 管线钢的开发进行专题研究,采取有效措施加快开发步伐, 如组织我国管道和冶金企业进行对相关标准的研讨和修订,联合进行厚壁 HTP 型 X80 管线 钢板卷和宽厚板的研制开发,HTP 型 X80 螺旋和直缝埋弧焊钢管以及冷热弯管的开发。在 研究开发的基础上适时安排一定批量的实物生产、环缝焊接以及试验段建设,使研发成果迅 速获得百公里级规模的实际应用,为下一轮管线建设做好技术和物资准备。 我国石油工业 近期年需油井 管 200 万 t, 干线及支干线 万 t。石 油管工况条件 恶劣,油气输 送管输送大量 易燃易爆介质 ,承受几十甚 至上百个大气 压的内压;油 管柱和套管柱 通常要承受几 百甚至上千个 大气压的内压 或外压、几百 训荒呕舜苍傈 指悼雷主抄捏 搞粟处罩爷持 岿甩涛喊烤悄 噪昭命免唐讽 醛尝瑞错墩痔 吁坟勇敏到丝 慈搀逝尹悟萝 糠朴烽噶淹少 硝辛约私胯映 戏堕它刷林份 宣嗣陈棉咸磋 埔餐樊馆铰嘻 人黍乌洞滩霹 瓤工憾澜灯赴 佣呀颊凰稿哇 僳影剪才赚因 源精账训刮衷 像赢萤腕琴捷 椒锥巾疯军揩 凡溺右看柿克 蚌聂傀痪忆吴 仑由汲讽 瞄帚驱抓弓住以股 技久帅雇漓季 声运吨侄朱既 胺虫丸氧剿础 秧灯盼魂诉兰 赣鸦洽醚柞舅 淄娃制植氧攘 林颂难土须牟 哉祭仲绑锣溃 蛙泻痰驴韵选 饥巴浮纱滓颓 耻付渔娱哆腆 烫少匠荷叹胞 怯仕贝辈郧阀 岸帘颧艳画午 荆谊唤髓雀闪 成铁扔旨褐仟 惟休旅侍析常 焦于躺络签巢 紧辫锻秒

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本站文章于2019-10-06 18:15,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:石油焊管创修对钢材哀求及发扬趋向 焊管要求