大口徑高鋼級(jí)JCOE直縫埋弧焊接鋼管包申格效應(yīng)試驗(yàn)研究

采用熱軋卷板,經(jīng)過卷板開平和切斷、jcoe工藝制成直縫埋弧焊接鋼管,分別進(jìn)行了成分、拉伸、沖擊、硬度、dwtt等理化性能試驗(yàn),無損檢測和外觀等質(zhì)量狀況檢測和評(píng)價(jià),結(jié)果符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范dnv-os-f101(2000)和apispec5l(43版)的要求。

從生產(chǎn)檢驗(yàn)工藝人員配置、設(shè)備自動(dòng)化程度以及實(shí)物質(zhì)量狀況等方面列舉了國外某先進(jìn)制管企業(yè)直縫埋弧焊接鋼管的生產(chǎn)檢驗(yàn)現(xiàn)狀,并與國內(nèi)先進(jìn)制管企業(yè)進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,我國現(xiàn)有鋼管生產(chǎn)檢驗(yàn)水平與國際先進(jìn)水平存在一定差距,主要表現(xiàn)在裝備水平、自動(dòng)化程度、實(shí)物質(zhì)量穩(wěn)定性、生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制等方面。

書中介紹了包括uoe、cfe、彎曲輥和擠壓等制造各種大口徑直縫焊接鋼管的方法,涉及到原材料、成形和焊接等制管工序,并就日常操作的原理做了通俗易懂的說明。

通過夏比沖擊試驗(yàn)和落錘撕裂試驗(yàn)(dwtt),測得國產(chǎn)x80級(jí)直縫埋弧焊接鋼管低溫韌性。結(jié)果顯示,x80級(jí)鋼管具有較好的低溫韌性,同時(shí)計(jì)算出鋼管母材橫向和縱向剪切面積為50%時(shí)低溫韌脆轉(zhuǎn)變溫度(fatt)分別為-45℃和-59℃,并且從母材成分、軋制工藝、組織等分析了x80級(jí)直縫埋弧焊接鋼管獲得低溫韌性的原因。

對(duì)國產(chǎn)x80直縫埋弧焊接鋼管(jcoe工藝)進(jìn)行了拉伸、夏比沖擊、顯微硬度和落錘撕裂等力學(xué)性能測試,結(jié)果表明,該鋼管的各項(xiàng)性能均符合apispec5l(43版)的指標(biāo)要求,說明我國已經(jīng)具備了生產(chǎn)高強(qiáng)度高韌性x80直縫埋弧焊管的能力。

采用卷板制造直縫埋弧焊接鋼管,在國內(nèi)甚至世界上尚屬首次。針對(duì)卷板制造直縫埋弧焊接鋼管時(shí)面臨開平后成板率低,鋼卷頭、中、尾性能差異,板邊沒有經(jīng)過縱剪易存在缺陷,在鋼廠無法進(jìn)行ut分層探傷以及包申格效應(yīng)變化趨勢未知等技術(shù)難題,中國海洋石油有限公司番禺/惠州項(xiàng)目部組織鋼廠和鋼管廠分別進(jìn)行了兩次試制和小批量試生產(chǎn),經(jīng)結(jié)果分析和工藝調(diào)整,順利解決了上述技術(shù)問題。評(píng)價(jià)結(jié)果表明,由卷板制造的直縫埋弧焊接鋼管完全符合番禺/惠州天然氣開發(fā)項(xiàng)目直縫埋弧焊接鋼管技術(shù)條件spc-sp-pl-2003和相關(guān)技術(shù)規(guī)范dnv-os-f101(2000)。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的不斷加快,鋼管作為壓力管道中的一種重要材料被廣泛應(yīng)用于社會(huì)各行各業(yè)當(dāng)中,尤其是應(yīng)用于石油和天然氣等危險(xiǎn)物質(zhì)的運(yùn)輸設(shè)備建設(shè)中。因此,文章通過對(duì)直縫鋼管的相關(guān)概念的介紹,重點(diǎn)針對(duì)其焊接技術(shù)及工藝控制進(jìn)行深入的分析。為相關(guān)技術(shù)人員提供參考與借鑒。

Q235B大口徑薄壁焊接鋼管

介紹了大口徑直縫焊接鋼管的生產(chǎn)工藝。在冶煉過程中,應(yīng)降低鋼中的碳、硫含量,凈化鋼質(zhì);采用連鑄供坯;在軋鋼工藝中采用控軋控冷、重矯、超檢等,從而獲得強(qiáng)度、韌性、焊接性能及鋼板平直度都符合天然氣管線用鋼板的要求。

采用雙面螺旋埋弧焊的國產(chǎn)焊接鋼管,其管線鋼在強(qiáng)度級(jí)別上已達(dá)到了api5l標(biāo)準(zhǔn)中的x70級(jí)水平。在焊接時(shí)采用h08c和h08d兩種新型焊絲并配以sj101焊劑,可使焊縫韌性大幅度提高,焊縫性能完全滿足現(xiàn)行管線標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到國際通用技術(shù)水平。通過對(duì)國產(chǎn)x60,x70級(jí)埋弧焊鋼管的測試,表明具有良好的綜合力學(xué)性能,低溫夏比沖擊韌性及準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌性,而且具有一定的抗h2s應(yīng)力腐蝕疲勞能力,對(duì)h2s腐蝕不敏感。

大口徑直縫焊接鋼管的生產(chǎn)和發(fā)展(一)

介紹了采用手工鎢極氬弧焊打底、埋弧焊填充、蓋面的焊接工藝對(duì)大口徑厚壁p91鋼管道進(jìn)行焊接的工藝。在整個(gè)焊接及管理過程中研制出了一套適用的裝置和施工方法。這種應(yīng)用自動(dòng)焊設(shè)備采用新工藝的施工方法將制造廠焊接工藝與現(xiàn)場施工特點(diǎn)、難點(diǎn)相結(jié)合,具有一定的借鑒意義。

介紹了采用手工鎢極氬弧焊打底、埋弧焊填充、蓋面的焊接工藝對(duì)大口徑厚壁p91鋼管道進(jìn)行焊接的工藝。在整個(gè)焊接及管理過程中研制出了一套適用的裝置和施工方法。這種應(yīng)用自動(dòng)焊設(shè)備采用新工藝的施工方法將制造廠焊接工藝與現(xiàn)場施工特點(diǎn)、難點(diǎn)相結(jié)合,具有一定的借鑒意義。

大口徑厚壁直縫雙面埋弧焊鋼管

通過對(duì)我國第一條全新引進(jìn)的石油天然氣長輸管線制管用直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線的介紹,以及jco(漸進(jìn)壓力成型)與uo兩種成型方式的對(duì)比,提出直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線建設(shè)的建議

通過對(duì)大口徑有縫鋼管壓制及縱縫焊接工藝的研究.確定了合理的坡口形式,以及內(nèi)縫co_2焊+外縫窄間隙埋弧焊的焊接工藝參數(shù).工藝評(píng)定結(jié)果證明,接頭性能均滿足有關(guān)技術(shù)條件的要求.評(píng)定結(jié)果已應(yīng)用于大口徑管的制造.

通過對(duì)大口徑有縫鋼管壓制及縱縫焊接工藝的研究，確定了合理的坡口形式，以及內(nèi)縫ｃｏ２焊－外縫窄間隙埋弧焊的焊接工藝參數(shù)。工藝評(píng)定結(jié)果證明，接頭性能均滿足有關(guān)技術(shù)條件的要求。評(píng)定結(jié)果已應(yīng)用于大口徑管的制造。

模擬內(nèi)外防腐的溫度條件,研究了不同加熱溫度對(duì)x80級(jí)φ1219mm×18.4mm螺旋埋弧焊接鋼管拉伸性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,模擬內(nèi)外防腐的時(shí)效試驗(yàn)得到的屈服強(qiáng)度升高,而抗拉強(qiáng)度基本上無明顯變化。模擬試驗(yàn)揭示了應(yīng)變時(shí)效的規(guī)律,對(duì)于防腐工藝的制定和執(zhí)行有借鑒意義。

本工程鋼管制作采用卷管工藝 序號(hào)工序說明示意圖 1 零件 下料 鋼板下料前用矯正機(jī)矯平，采用 數(shù)控切割，對(duì)接坡口采用半自動(dòng)切割， 切割后進(jìn)行二次矯平 2 油壓 機(jī)壓 頭 卷管前采用油壓機(jī)進(jìn)行兩側(cè)預(yù)壓 成形，并用樣板檢測，壓頭后切割兩 側(cè)余量，并切割坡口 3卷鋼采用大型數(shù)控卷板機(jī)進(jìn)行卷管 4 鋼管 成形 在數(shù)控卷板機(jī)上反復(fù)進(jìn)行液壓，直至 成形，檢查精度。 5 縱縫 焊接 采用自動(dòng)埋弧焊焊接，焊接前進(jìn)行預(yù) 熱，先焊內(nèi)側(cè)后焊外側(cè)，焊后24小 時(shí)后進(jìn)行探傷 6 檢測 矯正 縱縫焊接結(jié)束后，進(jìn)行焊接變形矯正， 矯正采用卷板機(jī)滾壓或火焰加熱矯 正。 7 環(huán)縫 焊接 將焊好的筒體段節(jié)進(jìn)行對(duì)接結(jié)長，并 進(jìn)行環(huán)縫的焊接 主材切割 主材預(yù)熱 卷板機(jī) 合縫卷圓 內(nèi)部焊接 氣刨 外部焊接 熱矯正 尺寸外觀檢查 探傷檢查 成品檢查 主材開坡口 a1 a2 a3 a4 a5 卷板

作為鋼鐵生產(chǎn)和需求大國,鋼材質(zhì)量的好壞直接影響各行各業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。鋼管作為建筑構(gòu)建的基本建材,一般通過焊接壓扁試驗(yàn)、力學(xué)拉伸試驗(yàn)和高溫疲勞試驗(yàn)等測試手段,檢驗(yàn)焊接鋼管質(zhì)量水平的高低。其中焊接鋼管壓扁試驗(yàn)是檢測較為準(zhǔn)確的手段之一,可以快速得出檢驗(yàn)結(jié)果,通過觀察壓扁后鋼管的開裂和形變程度,進(jìn)行定量檢測分析。然而,在實(shí)際檢測的過程中對(duì)于焊接鋼管壓扁試驗(yàn)性能測試中開裂的程度不同,需要進(jìn)一步探究原因,指導(dǎo)鋼管生產(chǎn)和鍛造,進(jìn)而不斷提升我國鋼管制備控制工藝水平。

大口徑(φ426×10毫米)無縫鋼管(10號(hào)鋼)的焊接,在我單位承包的煤氣主管道施工中被列為嚴(yán)格要求項(xiàng)目。除要求接頭為單面焊雙面成型之外,對(duì)管道焊縫的致密性和耐蝕性也有嚴(yán)格要求,并規(guī)定每個(gè)接頭均應(yīng)做100％x射線檢查(3級(jí)以上為合格)。在轉(zhuǎn)動(dòng)管與固定管的全位置焊縫質(zhì)量檢查中,抽樣均達(dá)到一級(jí)片,合格率為100％?，F(xiàn)將操作工藝介紹如下。

2焊接鋼管生產(chǎn)