X70管線鋼板

管線管使用的板材60~70年代主要采用鞍鋼等廠家生產(chǎn)的A3、16Mn，隨著管道管徑增大和輸送壓力的進(jìn)步，鋼板強(qiáng)度不能滿足需求。80年代以后各石油焊管廠開始使用按美國API標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的管線鋼板，由于當(dāng)時(shí)國內(nèi)管線板生產(chǎn)廠技術(shù)不成熟，主要采用進(jìn)口板。進(jìn)進(jìn)90年代以后，國內(nèi)管線板生產(chǎn)發(fā)展很快，寶鋼、武鋼、鞍鋼、本鋼、攀鋼等企業(yè)相繼開發(fā)生產(chǎn)了高鋼級(jí)的X系列管線鋼。

在國內(nèi)管線鋼的生產(chǎn)工藝主要有:常規(guī)半連續(xù)熱連軋、CSP連鑄連軋、中厚板機(jī)組、爐卷機(jī)組。

1)半連續(xù)軋機(jī):包括1機(jī)架爐卷軋機(jī)及5機(jī)架精軋機(jī)。在半連續(xù)軋機(jī)上，鋼帶在精軋道次所經(jīng)歷的熱軋從鋼帶的一端到另一端實(shí)質(zhì)上是恒定的。在精軋機(jī)上道次間的時(shí)間通常少于3s。

2)CSP連鑄連軋:在CSP生產(chǎn)線上對(duì)含有鈮、釩、鈦復(fù)合微合金化的低碳錳鋼，采用合適的控軋控冷和卷取工藝，可以保證鋼的力學(xué)性能和顯微組織符合現(xiàn)代X60管線鋼的技術(shù)要求，符合現(xiàn)代管線鋼發(fā)展趨勢(shì)。我國CSP連鑄連軋生產(chǎn)線已開發(fā)到了X60管線鋼，而美國及國外其它CSP生產(chǎn)廠已經(jīng)開發(fā)和生產(chǎn)了高牌號(hào)管線鋼X60、X65乃至X70。其工藝特點(diǎn)是連鑄薄板坯存在中心偏析，消除連鑄薄板坯中心偏析是進(jìn)一步進(jìn)步管線鋼質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)題目。

3)中厚板機(jī)組:

主要生產(chǎn)寬厚板，用于直縫埋弧焊管的生產(chǎn)，直縫埋弧焊管質(zhì)量可靠，廣泛應(yīng)用于油氣高壓輸送主干線上。

4)爐卷軋機(jī)

爐卷軋機(jī)包括一架往復(fù)式粗軋機(jī)及一架4輥往復(fù)精軋機(jī)。在精軋機(jī)兩邊的輸送線上安裝了兩臺(tái)熱卷軋機(jī)。輸出輥道通常包括一套層流冷卻系統(tǒng)和一個(gè)卷取站。在爐卷軋機(jī)上，鋼帶整個(gè)長(zhǎng)度上的熱機(jī)械歷史明顯變化，尤其是在微合金化鋼生產(chǎn)中，將強(qiáng)烈影響精軋機(jī)上產(chǎn)生的再結(jié)晶程度、晶粒長(zhǎng)大及析出，并且導(dǎo)致整個(gè)帶鋼長(zhǎng)度上終極顯微組織和性能的劇烈變化。其工藝特點(diǎn)是投資本錢相對(duì)低。

國外在爐卷生產(chǎn)線上已生產(chǎn)出X70、X80級(jí)管線鋼，主要生產(chǎn)廠家為IPSCO，該廠具有超過35年操縱爐卷軋機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，近年來已對(duì)550MPa級(jí)Ⅱ類的1219mm直徑及12.0mm壁厚管線鋼進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)。

隨著國內(nèi)冶金技術(shù)裝備水平的進(jìn)步，我國能生產(chǎn)管線鋼板卷的企業(yè)逐漸增多，但是能夠生產(chǎn)X70及以上級(jí)別的鋼廠僅有寶鋼、武鋼、鞍鋼、舞鋼、南鋼、太鋼等。另外，寶鋼與武鋼、南鋼、鞍鋼和舞陽鋼鐵公司也已試制了X80熱軋鋼板，并在巨龍鋼管公司試制了直縫埋弧焊管(JCOE)。近兩年來，南鋼加大了對(duì)管線鋼的研究開發(fā)，X100級(jí)別的鋼板正在研制中，鞍鋼X100級(jí)別的鋼板已通過有關(guān)單位的驗(yàn)收。

1)近幾年我國國內(nèi)管線鋼生產(chǎn)產(chǎn)量情況，見表1。

國內(nèi)管線鋼的生產(chǎn)主要是靠熱軋機(jī)組生產(chǎn)，爐卷機(jī)組的生產(chǎn)在增加，中板機(jī)組生產(chǎn)較少。

2)國內(nèi)主要管線鋼生產(chǎn)企業(yè)基本情況

寶鋼:寶鋼管線鋼開發(fā)生產(chǎn)發(fā)展很快，無論是數(shù)目還是品種質(zhì)量，在國內(nèi)市場(chǎng)都占盡對(duì)上風(fēng)。1997年寶鋼生產(chǎn)管線鋼22萬t，占國內(nèi)消費(fèi)的88%;1998年產(chǎn)量為26.5萬t，國內(nèi)市場(chǎng)占有率為83%;1999寶鋼生產(chǎn)管線鋼18萬t，國內(nèi)市場(chǎng)占有率為65%。2000年寶鋼管線鋼產(chǎn)銷大幅增長(zhǎng)，全年銷售量達(dá)到了35.5萬t。寶鋼經(jīng)過十多年管線鋼的開發(fā)和生產(chǎn)，已較好地把握了高強(qiáng)度高韌性管線鋼板卷的微合金化成分設(shè)計(jì)、冶金工藝控制、生產(chǎn)質(zhì)量保證等關(guān)鍵技術(shù)。通過不斷的優(yōu)化、調(diào)整，已逐漸形成寶鋼X52、X65、X70系列管線鋼的成分、工藝體系和生產(chǎn)質(zhì)量控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。產(chǎn)品滿足了國內(nèi)外市場(chǎng)需求，質(zhì)量穩(wěn)定，先后在我國西氣東輸工程、印度輸油管線、土耳其輸氣管線等一系列國內(nèi)外重大長(zhǎng)輸管線工程中得到成功的應(yīng)用。2001年8月~2002年5月，寶鋼已為西氣東輸管線工程提供了15萬t14.6mm厚的針狀鐵素體X70管線鋼板卷，用其制造的Ф1016mm×14.6mm焊管已應(yīng)用于西氣東輸管線工程。寶鋼2005年8月開始為國內(nèi)自行設(shè)計(jì)、制造、施工的廣東番禺~惠州自然氣開發(fā)項(xiàng)目展設(shè)的26.2km海底管線提供了7萬t的管線鋼。這是寶鋼參與海底管線建設(shè)的第一個(gè)項(xiàng)目。廣東番禺~惠州自然氣開發(fā)項(xiàng)目為國家重點(diǎn)工程，是國內(nèi)海底水域最深、間隔最長(zhǎng)的輸氣管線，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)自然氣年產(chǎn)量約16億立方米，海底管線總長(zhǎng)度約364km。

寶鋼5000mm寬厚板項(xiàng)目從冶煉、精煉、連鑄到軋機(jī)的設(shè)備裝備達(dá)到世界先進(jìn)水平，已于2005年建成，其中管線鋼產(chǎn)品的鋼級(jí)為X80(預(yù)留X100)，最大厚度為40mm，最大寬度為4500mm。

武鋼:是國內(nèi)第二大管線鋼生產(chǎn)企業(yè)。近幾年，武鋼將管線鋼作為企業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展品種，其在國內(nèi)的市場(chǎng)份額進(jìn)步很快。1997年武鋼管線鋼的產(chǎn)量?jī)H為2800t，市場(chǎng)占有率只有1%，但1999年武鋼生產(chǎn)的管線鋼就上升到了6.3萬t，僅在西部市場(chǎng)上就取得了11條管線工程的供貨權(quán)，在國內(nèi)市場(chǎng)占有率進(jìn)步到了23%左右。武鋼在管線鋼品種質(zhì)量上也取得了很大的進(jìn)展。武鋼生產(chǎn)的高韌性管線鋼已達(dá)到德國、日本主要鋼廠的同類鋼材的實(shí)物水平。2000年武鋼管線鋼開發(fā)生產(chǎn)量達(dá)16萬多噸。在澀寧蘭管線、北京~永清管線、伊朗管線、伊拉克管線及大慶石油油井套管等多項(xiàng)大工程中中標(biāo)。同時(shí)，厚板X65H和高性能管線鋼X70的試制也取得成功，用戶試用后表明，其性能指標(biāo)完全滿足了澀寧蘭管線、大慶油井注水管線工程技術(shù)要求。2004年武鋼管線鋼的研制開發(fā)取得重大突破，順利實(shí)現(xiàn)了17.5mm厚X70高性能管線鋼大批量穩(wěn)定供貨。連續(xù)承接了蘇丹管線、中哈管線、陜京管線、沿江管線、雙蘭管線、冀寧管線等10余條管線的供貨權(quán)，全年合同量達(dá)70余萬t，居國內(nèi)首位。隨后又積極開展15.3mm和17.5mm高強(qiáng)度、高韌性的X80熱軋厚板卷的研試工作，并順利通過中國石油自然氣團(tuán)體公司鑒定。鑒定委員會(huì)專家以為，武鋼開發(fā)的X80管線鋼15.3mm厚熱軋卷板可完全滿足X80螺旋焊管制管的要求，已具有批量生產(chǎn)穩(wěn)定性，能按要求實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)與供貨。

鞍鋼:2002年11月，ASP線已為長(zhǎng)---呼輸氣管道工程提供了4000多噸X52級(jí)管線鋼，已開發(fā)生產(chǎn)出X70、X80高等級(jí)管線鋼板、卷，并可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。7月7日，在我國新建"川氣出川"大型自然氣管道試驗(yàn)段展設(shè)工程中，鞍鋼獨(dú)攬3.2萬t極限規(guī)格X70螺旋焊接用管線鋼卷板供貨權(quán)。同時(shí)，鞍鋼還承攬下1.95萬tX70直縫焊接管線鋼的生產(chǎn)合同。"川氣出川"自然氣管道工程是我國"十一五"重要輸氣工程，工程展設(shè)管道全長(zhǎng)1937km。在國內(nèi)能夠生產(chǎn)30.4mm厚X70寬厚板并供貨的廠家只有鞍鋼一家。今年7月13日，鞍鋼生產(chǎn)的X100管線鋼寬厚板及用它卷制的直縫焊鋼管順利通過了國內(nèi)權(quán)威科研機(jī)構(gòu)---中石油管材研究所試驗(yàn)評(píng)價(jià)。

X100管線鋼研制開發(fā)成功，使鞍鋼管線鋼鋼級(jí)形成了X60、X65、X70、X80和X100的系列化，為角逐國內(nèi)外高端管線鋼市場(chǎng)增添了一件"利器"。

本鋼:在國家組織實(shí)施的"振興東北老產(chǎn)業(yè)基地高技術(shù)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目"中，本鋼同中科院金屬所共同申報(bào)的"高性能管線鋼生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化"通過了專家組的評(píng)審，該項(xiàng)目獲得國家1000萬元資金的支持。"高性能管線鋼生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化"項(xiàng)目的實(shí)施將使本鋼成為國內(nèi)繼寶鋼、武鋼、鞍鋼之后能生產(chǎn)高附加值、高級(jí)別X70管線鋼的鋼鐵企業(yè)。本鋼石油管線鋼的開發(fā)研制始于80年代末，是國內(nèi)較早開發(fā)石油管線用鋼的鋼鐵企業(yè)。

歷時(shí)十幾年的發(fā)展，本鋼先后研制開發(fā)了符合石油、自然氣輸送管線用的A、B、X42、X46、X52、X56、X60、X65、X70管線鋼，形成了石油、自然氣輸送管線用鋼的系列化。特別是本鋼通過2002年對(duì)煉鋼、熱軋進(jìn)行現(xiàn)代化改造后，加快了高性能管線鋼的研制開發(fā)力度，先后研制開發(fā)了能夠滿足用戶要求的高性能石油管線用鋼X52~X70、石油套管用鋼J55，參與了國家"973"項(xiàng)目"新一代鋼鐵材料的重大基礎(chǔ)研究"中的子課題"高強(qiáng)度管線鋼的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究"工作。到為止，石油管線鋼X52~X70先后通過中石油管材所、管道局的板卷及鋼管的性能評(píng)定，實(shí)物質(zhì)量滿足國家西氣東輸對(duì)管線鋼特殊質(zhì)量的技術(shù)要求。其產(chǎn)品已應(yīng)用于多條輸氣、輸油、成品油管線工程。近兩年，本鋼已累計(jì)生產(chǎn)石油管線鋼9萬多噸，產(chǎn)品經(jīng)華油鋼管有限公司、寶雞石油鋼管廠等多家管廠的生產(chǎn)使用，產(chǎn)品質(zhì)量完全符適用戶的特殊標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，X80管線鋼也將于2006年下半年通過鑒定驗(yàn)收。

邯鋼:2000年就在CSP機(jī)組上開發(fā)出了厚度為7.9mm的X52、X60管線鋼，并投進(jìn)了批量生產(chǎn)。

馬鋼:于2006年1月到2007年12月，將在CSP生產(chǎn)線開發(fā)并貿(mào)易化生產(chǎn)鈮微合金化X52~X56管線鋼(由于受到取樣剪的剪切能力限制，馬鋼CSP管線鋼生產(chǎn)最大厚度只能生產(chǎn)到X56級(jí)的商用厚度);馬鋼新區(qū)傳統(tǒng)熱軋生產(chǎn)線研發(fā)鈮微合金化X70~X80管線鋼。

南鋼:于2005年10日28日，在中厚板卷廠成功軋制出厚度8.7mmX60管線鋼、9.5mm鋼卷，X70管線鋼也已經(jīng)開始產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，X80已經(jīng)開發(fā)出來，但生產(chǎn)量不是太多，最大厚度為40mm，最大寬度為3300mm。X100已經(jīng)列進(jìn)科研課題，正預(yù)備開發(fā)。

濟(jì)鋼:中板廠和中厚板廠于2006年5月份生產(chǎn)了近500tX52級(jí)管線鋼板，經(jīng)檢驗(yàn)，鋼板的表面質(zhì)量、外形尺寸、內(nèi)部質(zhì)量、組織性能全部滿足了用戶需求，為下一步開發(fā)更高級(jí)別的管線鋼奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

安鋼:在2006年1月到2007年12月，和鋼鐵研究總院合作，在其爐卷軋機(jī)上開發(fā)生產(chǎn) L245NB/L245MB,X42 L290NB/L290MB,X46 ,X52 L360NB/L360MB,X56 ,X60 L415NB/L415MB,X65 L450MB ,X70 L485MB,X80 L556MB級(jí)管線鋼中板、卷板，以大量上市。

太鋼:太鋼已具備生產(chǎn)X56、X60、X65高等級(jí)管線鋼的生產(chǎn)工藝條件，并于2001年9月29日生產(chǎn)的第一批L360管線鋼發(fā)到寶雞。經(jīng)滄淄輸氣項(xiàng)目部監(jiān)理及寶雞鋼管廠首檢，母材及管材的機(jī)械性能等各項(xiàng)指標(biāo)全部合格。在"滄州一淄博"輸氣管道工程中，太鋼中標(biāo)L360管線鋼7300余噸，由寶雞鋼管廠制管。

攀鋼:已能批量生產(chǎn)從B級(jí)到X65級(jí)6個(gè)大品種的管線鋼。