X80級(jí)管線鋼在高壓大流量輸氣管道上的應(yīng)用與發(fā)展前景

X80級(jí)管線鋼的開(kāi)發(fā)研究

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西氣東輸二線X80級(jí)管線鋼的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用

簡(jiǎn)單介紹了管線鋼的發(fā)展和應(yīng)用,介紹了西氣東輸二線工況用x80鋼的理化、力學(xué)性能的設(shè)計(jì)思路、基本要求以及實(shí)物質(zhì)量。所確定的化學(xué)成分和組織符合當(dāng)今高鋼級(jí)管線鋼發(fā)展的要求,具有焊接性能好、強(qiáng)韌性好的特點(diǎn)。西氣東輸二線管道工程用x80鋼管的實(shí)物質(zhì)量都滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)條件的要求,目前已用于西氣東輸二線工程的φ1219mm螺旋埋弧焊管和直縫埋弧焊管將近200萬(wàn)t。

X80管線鋼冶煉工藝的開(kāi)發(fā)

X80管線鋼的研發(fā)進(jìn)展

采用管道輸送石油或天然氣是最經(jīng)濟(jì)、最安全的運(yùn)輸方式。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,天然氣工業(yè)越來(lái)越受到重視。我國(guó)在西氣東輸國(guó)家重點(diǎn)工程建設(shè)中,對(duì)x70、x80管線鋼進(jìn)行了成功的研制、開(kāi)發(fā)。在西氣東輸二線工程中,將大規(guī)模的采用x80鋼進(jìn)行管線鋪設(shè)。介紹了西氣東輸二線工程的幾個(gè)突出特點(diǎn)。論述了高強(qiáng)度管線鋼的發(fā)展歷程。并且對(duì)于管線鋼的三個(gè)類(lèi)型進(jìn)行了分析。重點(diǎn)論述了x80鋼的焊接性,分析了焊接裂紋、haz的軟化、焊縫與管材的強(qiáng)韌匹配等。并且對(duì)于x80鋼的試驗(yàn)、研究、以及焊接等應(yīng)用情況做了介紹。

x80管線鋼的研究現(xiàn)狀 摘要：采用高強(qiáng)度管線鋼，長(zhǎng)距離高壓大輸量輸送富氣，可以節(jié)約鋼材，大幅度減少管線 工程的投入，增加管線的運(yùn)行效益，提前回收投資。為了確保輸送管線建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行 的安全性和可靠性，x8高性能管線鋼在管線建設(shè)上的應(yīng)用將越來(lái)越普遍。本文介紹近年來(lái) 出現(xiàn)的x80管線鋼的研究與應(yīng)用，包括該鋼種的化學(xué)成分、組織特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝、焊接中出 現(xiàn)的問(wèn)題等內(nèi)容。 關(guān)鍵字：x80管線鋼控軋控冷工藝焊接應(yīng)用 目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，對(duì)石油天然氣的需求日益旺盛。大直徑管道作為石油天然氣安 全經(jīng)濟(jì)有效的輸送途徑之一，隨著西氣東送等大建設(shè)項(xiàng)目相繼投入，國(guó)家已將其放在了優(yōu)先 發(fā)展的位置。為了降低管線建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，提高管線安全性和可靠性，高壓大口徑管線用 鋼不僅要具有更高強(qiáng)度還要具有更高韌性 [1,2] ，所以建設(shè)高壓長(zhǎng)距離輸送管線是解決長(zhǎng)時(shí)期、 大

X80管線鋼組織性能研究

X80級(jí)管線鋼的各向異性特征

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材料強(qiáng)度設(shè)計(jì) 題目：x80級(jí)管線鋼設(shè)計(jì) 性能要求： 1）rp0.2≥650mparm≥800mpaak（-20℃）≥200jtc=-50℃ 2）良好的焊接性能ceq≤0.5pcm≤0.2 3）良好的抗h2s腐蝕性能 設(shè)計(jì)要求：撰寫(xiě)格式 1、任務(wù)書(shū) 2、前言（表述該鋼的作用和發(fā)展?fàn)顩r） 3、化學(xué)成分設(shè)計(jì)（碳及各個(gè)合金元素的作用） 4、自己查找文獻(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算ac1、ac3、bs、ms等參數(shù)。 5、工序設(shè)計(jì)（該鋼的生產(chǎn)流程圖及流程圖工序說(shuō)明） 6、強(qiáng)度設(shè)計(jì)（進(jìn)行各種強(qiáng)化方法的強(qiáng)度貢獻(xiàn)） 7、其它性能計(jì)算與說(shuō)明（如焊接性能、耐候性能等） 8、文獻(xiàn)總結(jié)（每個(gè)學(xué)生獨(dú)立查閱與該類(lèi)鋼相關(guān)的五篇以上文獻(xiàn)總結(jié)） 9、參考文獻(xiàn) 2.前言 管線鋼的簡(jiǎn)介： 管線用鋼（steelforpipeline）是制造石油、自然氣集輸和長(zhǎng)輸 管或煤炭、建材漿體輸送管等用的中厚板和帶卷鋼。管線鋼

X80管線鋼成分工藝與組織性能研究

介紹了西氣東輸二線用x80級(jí)管線鋼的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用情況。太原鋼鐵有限公司x80級(jí)管線鋼采用低c高mn、nb-cr-mo合金體系設(shè)計(jì),純凈鋼冶煉,優(yōu)化的tmcp技術(shù)軋制,所開(kāi)發(fā)的x80級(jí)熱軋卷板微觀組織均為針狀鐵素體,具有高屈服強(qiáng)度、低韌脆轉(zhuǎn)變溫度及良好的抗動(dòng)態(tài)撕裂能力。

采用準(zhǔn)靜態(tài)拉伸和掃描電鏡分析了熱軋x80管線鋼的應(yīng)變硬化行為及其微觀組織結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,x80管線鋼的應(yīng)變硬化特性決定均勻伸長(zhǎng)率大小,針狀鐵素體+m/a的微觀組織結(jié)構(gòu)使得應(yīng)變硬化指數(shù)呈現(xiàn)平臺(tái)、緩慢下降和迅速下降三個(gè)變化階段。

管線鋼X80冶煉工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)

介紹了寶鋼高nb成分x80級(jí)直縫埋弧焊管用管線鋼厚板的開(kāi)發(fā)目標(biāo)和設(shè)計(jì)思想,論述了開(kāi)發(fā)的x80級(jí)鋼板和直縫埋弧焊管的工業(yè)化試制情況,重點(diǎn)分析了x80級(jí)鋼板和直縫埋弧焊管的理化性能。分析結(jié)果表明,試制鋼板具有超低的c含量、較高的mn和nb含量,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,試制鋼板和鋼管均滿(mǎn)足《西氣東輸二線管道工程用直縫埋弧焊管技術(shù)條件》要求。

根據(jù)英國(guó)結(jié)構(gòu)完整性評(píng)定方法bs7910:2005標(biāo)準(zhǔn),在給定裂紋尺寸、載荷條件下,針對(duì)國(guó)產(chǎn)高鈮x80管線鋼焊接接頭焊趾處的表面裂紋、埋藏裂紋進(jìn)行二級(jí)安全評(píng)定。根據(jù)母材、全焊縫拉伸試驗(yàn)和ctod(裂紋尖端張開(kāi)位移)試驗(yàn)結(jié)果,建立了高鈮x80管線鋼管環(huán)焊縫接頭的二級(jí)評(píng)定曲線。結(jié)果顯示,評(píng)定點(diǎn)均在評(píng)定曲線范圍內(nèi),說(shuō)明該結(jié)構(gòu)是安全的。研究結(jié)果為國(guó)產(chǎn)高鈮x80鋼管的工程應(yīng)用提供了依據(jù)。

介紹了為阿拉斯加管道工程項(xiàng)目所開(kāi)發(fā)的高強(qiáng)管線鋼板,具有抗大變形的性能特征,其中關(guān)鍵技術(shù)之一是雙相組織控制。通過(guò)控軋控冷工藝獲得(鐵素體+貝氏體)組織的鋼板:控軋后在入水冷卻前進(jìn)行空冷,使多邊形鐵素體率先在基體中析出,然后通過(guò)加強(qiáng)水冷強(qiáng)度使剩余的基體組織轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w,從而控制鋼板的強(qiáng)度達(dá)到x80級(jí)別。研究結(jié)果表明,開(kāi)始冷卻溫度是關(guān)鍵工藝參數(shù),對(duì)鋼板性能具有決定性作用。當(dāng)鐵素體均勻分布時(shí),試驗(yàn)鋼表現(xiàn)出良好的綜合性能。采用合適的水冷工藝,低溫韌性、變形能力與強(qiáng)度的配合才能達(dá)到阿拉斯加項(xiàng)目對(duì)x80管線鋼的要求。

長(zhǎng)輸油氣管道正在向大口徑、高壓力的方向發(fā)展,為滿(mǎn)足這一要求,高鋼級(jí)管線鋼的應(yīng)用逐漸成為油氣管道建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)。目前陸上天然氣管道已經(jīng)發(fā)展到x80鋼級(jí),國(guó)內(nèi)外對(duì)更高鋼級(jí)x100、x120的研究也取得了新的進(jìn)展。本文系統(tǒng)整理并介紹了國(guó)內(nèi)外x80、x100、x120等三種高鋼級(jí)管線鋼的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀,并展望了它們的發(fā)展方向。

通過(guò)gleeble-1500d熱模擬試驗(yàn)機(jī)研究了不同cr含量的低碳高鈮x80管線鋼在相同變形工藝條件下的軟化行為,采用補(bǔ)償法計(jì)算了試驗(yàn)鋼的靜態(tài)再結(jié)晶百分率,分析了變形溫度和道次間隔時(shí)間對(duì)靜態(tài)軟化行為的影響。結(jié)果表明:變形溫度在900～980℃,cr含量達(dá)到一定水平時(shí),可以通過(guò)溶質(zhì)拖曳作用顯著降低奧氏體再結(jié)晶的進(jìn)行;cr的加入還可以增加nbc的固溶度、減小其析出驅(qū)動(dòng)力而延遲其析出時(shí)間。

對(duì)馬鋼2250熱連軋生產(chǎn)的x80管線鋼的力學(xué)性能、顯微組織、析出物及制作的螺旋焊管質(zhì)量進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明:馬鋼生產(chǎn)的厚18.4mmx80管線鋼力學(xué)性能優(yōu)良,平均屈服、抗拉強(qiáng)度分別為575mpa和660mpa,-20℃平均沖擊功為295j,-15℃dwtt平均剪切面積為98%。馬鋼x80管線鋼為針狀鐵素體組織,晶粒細(xì)小,析出物呈彌散分布。制造的管體滿(mǎn)足西氣東輸二線標(biāo)準(zhǔn)對(duì)x80管線鋼的質(zhì)量要求,產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良。