X80鋼級直縫埋弧焊管

進(jìn)入新世紀(jì)以來,我國的油氣輸送管線建設(shè)得到了飛速發(fā)展。繼2002年西氣東輸一線采用x70系列管道獲得成功后,經(jīng)綜合考慮輸送量、承載壓力和成本因素,2007年西氣東輸二線項目部決定使用x80鋼

介紹了寶山鋼鐵股份有限公司采用一貫制制管技術(shù)開發(fā)的x80鋼級φ1219mm系列uoe直縫埋弧焊管的性能特點及應(yīng)用情況。分析、檢測及應(yīng)用表明,所開發(fā)的x80鋼級焊管c含量超低、mn和nb含量較高且顯微組織細(xì)小,具有較高的強(qiáng)度、韌性及良好的焊接性,能滿足西氣東輸二線管道工程的技術(shù)條件要求。

簡要介紹了直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線預(yù)彎工序的重要性、預(yù)彎的功能以及預(yù)彎工藝過程。分析了主要預(yù)彎工藝參數(shù),如上模曲率半徑、預(yù)彎長度、預(yù)彎卷角和預(yù)彎力等。推導(dǎo)了各工藝參數(shù)計算公式,運(yùn)用這些公式確定的預(yù)彎工藝參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn),預(yù)彎質(zhì)量達(dá)到了工藝要求。兩年來的生產(chǎn)實踐證明了所確定的預(yù)彎工藝參數(shù)是正確的。

采用有限元模擬方法,就直縫埋弧焊管端口機(jī)械擴(kuò)徑變形過程進(jìn)行了研究,對直縫埋弧焊管端口機(jī)械擴(kuò)徑過程的橫斷面、縱斷面變形特征做了數(shù)值模擬。結(jié)果表明,沿管材軸向可以將變形狀態(tài)分為端口變形區(qū)、過渡變形區(qū)和未變形區(qū),在擴(kuò)徑過程中需要確定合理的擴(kuò)徑長度。端口變形區(qū)壁厚減薄,而在管材與模具尾部圓角相切處應(yīng)變最大,處于相鄰兩塊模具之間的懸空段管材壁厚變化不均勻,切向拉應(yīng)力最大,壁厚減薄嚴(yán)重,這幾處需要防止變形破壞,由此可見變形過程具有十分明顯的局部變形特征。對直縫埋弧焊管端口機(jī)械擴(kuò)徑的模擬得到了擴(kuò)徑長度、管端壁厚變化等對實際生產(chǎn)有益的結(jié)論。

針對x65級9.5mm薄壁jcoe鋼管進(jìn)行了內(nèi)外焊三絲和雙絲兩種不同焊接工藝參數(shù)的試驗研究,并對兩種方案的焊接接頭性能進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明,兩種方案均能滿足技術(shù)條件要求,內(nèi)外焊雙絲焊接工藝生產(chǎn)的鋼管各項指標(biāo)更優(yōu)。選擇該方案在工廠進(jìn)行了批量生產(chǎn),其焊縫拉伸性能均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,且斷裂位置均位于母材;母材、焊縫及熱影響區(qū)的硬度均低于較低技術(shù)條件最大允許硬度265hv10的要求;焊縫組織為針狀鐵素體,焊接接頭具有良好的韌性。

通過化學(xué)成分、微觀組織、斷口形貌分析等方法對某管線建設(shè)中x80螺旋埋弧焊管環(huán)焊接頭裂紋產(chǎn)生的原因進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,裂紋出現(xiàn)于對接焊縫焊趾處,呈現(xiàn)沿晶+穿晶的開裂形貌,屬于焊接冷裂紋。焊接接頭氣孔、夾渣和焊接死口處拘束應(yīng)力過高是裂紋產(chǎn)生的主要原因,焊接工藝不當(dāng)是裂紋產(chǎn)生的直接誘因,焊接前對管徑周向全尺寸進(jìn)行預(yù)熱是防止該裂紋產(chǎn)生的主要途徑。

詳細(xì)介紹了沙市鋼管廠x80級直縫埋弧焊鋼管開發(fā)的情況。一系列試制檢測數(shù)據(jù)表明,試制開發(fā)的x80級直縫埋弧焊鋼管各項技術(shù)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

寶鋼UOF大直徑直縫埋弧焊管生產(chǎn)線投產(chǎn)

針對西氣東輸二線x80螺旋埋弧焊管管體強(qiáng)度較卷板普遍升高的問題,進(jìn)行了對比試驗和數(shù)據(jù)統(tǒng)計,分析證實了成型過程中的形變量、冷擴(kuò)徑工序、取樣方法及圓棒試樣的車削方式對管體屈服強(qiáng)度和屈強(qiáng)比的測定有著顯著影響。

原有內(nèi)焊焊接車和橫移車的工藝布置和結(jié)構(gòu)存在問題,容易出現(xiàn)鏈條的彈性和松弛、斷口阻力和導(dǎo)軌局部磨損,每班生產(chǎn)2～3根鋼管后,因焊接車行走過程會發(fā)生停頓而被燒穿。通過對內(nèi)焊焊接車和橫移車行走機(jī)構(gòu)的改進(jìn),有效地解決了焊接車在通過交叉導(dǎo)軌時的停頓和竄動現(xiàn)象,解決了燒穿缺陷問題,提高了鋼管的焊接質(zhì)量。

試驗分析了不同外焊坡口角度對x80鋼級18.4mm壁厚埋弧焊鋼管焊縫質(zhì)量的影響。在其他焊接條件不變的情況下,僅對外焊坡口角度變化進(jìn)行焊接試驗,并對焊縫進(jìn)行外觀、無損和沖擊性能試驗,以尋求外焊坡口角度與埋弧焊管焊縫外觀質(zhì)量、焊縫熔深和力學(xué)性能間的關(guān)系。試驗表明,隨著外焊坡口角度的增加,外焊縫高度明顯降低,熔深明顯增加,焊縫沖擊韌性略有提高,熱影響區(qū)沖擊韌性有所下降。

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介紹了一種中小直徑直縫埋弧焊管的制造方法,其主要步驟包括鋼帶開卷、對接、板邊加工、成型、在線連續(xù)預(yù)焊、切管、埋弧自動焊精焊、精整等。該方法的關(guān)鍵技術(shù)在于以鋼帶為原料,采用hfw管的連續(xù)成型方法,尤其適合于中小直徑直縫埋弧焊管的生產(chǎn),且生產(chǎn)效率高、成本低,產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良。

簡要介紹了直縫埋弧焊管jco成型機(jī)進(jìn)、出料頂升裝置存在的問題,以及采取的相應(yīng)改進(jìn)措施。通過技術(shù)改進(jìn),不僅提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性,減少了機(jī)電維修時間及成本(大約50%),而且提高了設(shè)備的利用率。

介紹了一種直縫埋弧焊管擴(kuò)徑后水沖洗裝置的結(jié)構(gòu)及主要特點。該裝置的鋼管輸入、輸出輥道采用1°傾角提高控水效果,內(nèi)沖洗采用專業(yè)meg清洗噴嘴提高沖洗效果,內(nèi)沖洗桿調(diào)整機(jī)構(gòu)合理,保證了內(nèi)沖洗桿調(diào)整方便可靠;同時,整個沖洗裝置采用沖洗房進(jìn)行全封閉式防護(hù),改善了作業(yè)環(huán)境。

介紹了目前國內(nèi)外大直徑直縫埋弧焊管的發(fā)展概況,并對大直徑直縫埋弧焊管產(chǎn)業(yè)市場需求現(xiàn)狀進(jìn)行了分析與預(yù)測。重點分析了x70級和x80級直縫埋弧焊管在國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀,以及我國x100級直縫埋弧焊管等新產(chǎn)品的研發(fā)情況,并對國內(nèi)外大直徑直縫埋弧焊管制造企業(yè)的供應(yīng)能力進(jìn)行了探討。最后指出,我國直縫埋弧焊管行業(yè)將面臨供大于求的局面,沒有穩(wěn)定可靠的板材來源是制約國內(nèi)直縫埋弧焊管生產(chǎn)經(jīng)營的瓶頸。

簡要介紹了巨龍鋼管有限公司采用寶山鋼鐵股份有限公司開發(fā)的x90和x100鋼級鋼板,研制jcoe直縫埋弧焊管的情況。研究了x90和x100鋼級鋼板的力學(xué)性能的變化、焊接性能、熱影響區(qū)的軟化、矩形和圓棒拉伸試樣的對比試驗以及不同焊接材料匹配對焊接接頭性能的影響。對x90與x100鋼級鋼板和鋼管進(jìn)行了對比分析。提出了x90與x100鋼級管線鋼管的拉伸試驗宜采用圓棒試樣以及制訂管線鋼鋼板、鋼管試驗段標(biāo)準(zhǔn)的建議。

erw直縫電阻焊鋼管與直縫埋弧焊（uoe）鋼管的區(qū)別： 直縫焊接鋼管，按焊接工藝分有高頻電阻焊和埋弧焊，直縫埋弧 焊簡稱uoe，直縫高頻電阻焊簡稱erw。 高頻電阻焊鋼管(erw鋼管)因它焊接過程與埋弧焊相比，erw工藝 在焊接過程中不添加任何焊接材料，焊縫成型沒有經(jīng)過熱熔化狀態(tài)， 只是焊縫金屬經(jīng)過再結(jié)晶過程，故形成的焊縫與母材的化學(xué)成份完全 一致，鋼管焊接后經(jīng)過退火處理，制造成型冷加工內(nèi)應(yīng)力，焊接內(nèi)應(yīng) 力均得到改善，因此erw鋼管綜合機(jī)械性能較好。 直縫埋弧焊(uoe鋼管)因它采用焊后冷擴(kuò)徑工藝漲管，故uoe鋼管 幾何尺寸比較精確，采用uoe鋼管對接時的對口質(zhì)量好從而確保了焊接 質(zhì)量，通過擴(kuò)管工藝一定程度消除了部分內(nèi)應(yīng)力。另外uoe鋼管焊接 時采用多絲焊接(三絲、四絲)，這樣的焊接工藝焊接時產(chǎn)生的線能量 小，對母材熱影響區(qū)影響程度也小。多絲焊接后道焊

研究了國產(chǎn)x100鋼級φ1016mm×15.3mm螺旋縫埋弧焊管采用不同的試樣類型以及在線模擬防腐加熱試驗對鋼管拉伸性能的影響。試驗發(fā)現(xiàn),x100鋼級板狀試樣與圓棒試樣拉伸性能的差異沒有明顯的規(guī)律性,在線的涂敷加熱試驗溫度對此種焊管拉伸性能的影響比較有限。

x120鋼級管線管是目前國際上研發(fā)的最高鋼級的管線管。介紹了渤海裝備公司華油鋼管有限公司研制開發(fā)x120鋼級螺旋縫埋弧焊管的結(jié)果。通過金相組織分析及各項試驗表明,所研制鋼管的性能滿足apispec5l標(biāo)準(zhǔn)(44版)的要求,安全性高,但屈服強(qiáng)度偏高,夏比沖擊功偏低。針對存在的不足,提出了降低鋼帶屈服強(qiáng)度,提高卷曲溫度,適當(dāng)降低鋼中b、mo和ni合金元素含量,以及降低鋼的碳當(dāng)量等建議。

介紹了x90鋼級管線鋼鋼帶的情況,分析研究了x90鋼級螺旋縫埋弧焊管的力學(xué)性能,焊接接頭的組織形貌、硬度及其分布等。提出了優(yōu)化鋼帶合金成分,提高鋼帶頭尾屈服強(qiáng)度、冷卻速度,降低卷曲溫度,進(jìn)一步研究試樣類型對拉伸試驗的影響,制定x90鋼級管線管標(biāo)準(zhǔn)等建議。

簡要論述了國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用成果之一的重型鋼管結(jié)構(gòu),大直徑直縫埋弧焊管的應(yīng)用和發(fā)展。對重型鋼管結(jié)構(gòu)從技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了定義和定位。分別對超高層建筑鋼管結(jié)構(gòu),大跨度空間鋼管結(jié)構(gòu)建筑(火車站臺、體育會展場館),特高壓輸電線路鋼管鐵塔,風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒,橋梁重型鋼管結(jié)構(gòu),海上重工用鋼管結(jié)構(gòu)等從市場需求、技術(shù)規(guī)范、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)上做了分析。