X80級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級管線鋼的開發(fā)研究

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西氣東輸二線X80級管線鋼的開發(fā)和應(yīng)用

簡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)計思路、基本要求以及實物質(zhì)量。所確定的化學(xué)成分和組織符合當(dāng)今高鋼級管線鋼發(fā)展的要求,具有焊接性能好、強韌性好的特點。西氣東輸二線管道工程用x80鋼管的實物質(zhì)量都滿足相關(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t。

X80管線鋼冶煉工藝的開發(fā)

X80管線鋼的研發(fā)進展

采用管道輸送石油或天然氣是最經(jīng)濟、最安全的運輸方式。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,天然氣工業(yè)越來越受到重視。我國在西氣東輸國家重點工程建設(shè)中,對x70、x80管線鋼進行了成功的研制、開發(fā)。在西氣東輸二線工程中,將大規(guī)模的采用x80鋼進行管線鋪設(shè)。介紹了西氣東輸二線工程的幾個突出特點。論述了高強度管線鋼的發(fā)展歷程。并且對于管線鋼的三個類型進行了分析。重點論述了x80鋼的焊接性,分析了焊接裂紋、haz的軟化、焊縫與管材的強韌匹配等。并且對于x80鋼的試驗、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：采用高強度管線鋼，長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，增加管線的運行效益，提前回收投資。為了確保輸送管線建設(shè)的經(jīng)濟性、運行 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)用將越來越普遍。本文介紹近年來 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、生產(chǎn)工藝、焊接中出 現(xiàn)的問題等內(nèi)容。 關(guān)鍵字：x80管線鋼控軋控冷工藝焊接應(yīng)用 目前我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，對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)濟有效的輸送途徑之一，隨著西氣東送等大建設(shè)項目相繼投入，國家已將其放在了優(yōu)先 發(fā)展的位置。為了降低管線建設(shè)和運營成本，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度還要具有更高韌性 [1,2] ，所以建設(shè)高壓長距離輸送管線是解決長時期、 大

X80管線鋼組織性能研究

X80級管線鋼的各向異性特征

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材料強度設(shè)計 題目：x80級管線鋼設(shè)計 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)計要求：撰寫格式 1、任務(wù)書 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（碳及各個合金元素的作用） 4、自己查找文獻的經(jīng)驗公式，計算ac1、ac3、bs、ms等參數(shù)。 5、工序設(shè)計（該鋼的生產(chǎn)流程圖及流程圖工序說明） 6、強度設(shè)計（進行各種強化方法的強度貢獻） 7、其它性能計算與說明（如焊接性能、耐候性能等） 8、文獻總結(jié)（每個學(xué)生獨立查閱與該類鋼相關(guān)的五篇以上文獻總結(jié)） 9、參考文獻 2.前言 管線鋼的簡介： 管線用鋼（steelforpipeline）是制造石油、自然氣集輸和長輸 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級管線鋼的開發(fā)及應(yīng)用情況。太原鋼鐵有限公司x80級管線鋼采用低c高mn、nb-cr-mo合金體系設(shè)計,純凈鋼冶煉,優(yōu)化的tmcp技術(shù)軋制,所開發(fā)的x80級熱軋卷板微觀組織均為針狀鐵素體,具有高屈服強度、低韌脆轉(zhuǎn)變溫度及良好的抗動態(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、緩慢下降和迅速下降三個變化階段。

管線鋼X80冶煉工藝技術(shù)的開發(fā)

介紹了寶鋼高nb成分x80級直縫埋弧焊管用管線鋼厚板的開發(fā)目標(biāo)和設(shè)計思想,論述了開發(fā)的x80級鋼板和直縫埋弧焊管的工業(yè)化試制情況,重點分析了x80級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,且顯微組織細小,具有較高的強度、韌性及良好的焊接性,試制鋼板和鋼管均滿足《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)英國結(jié)構(gòu)完整性評定方法bs7910:2005標(biāo)準(zhǔn),在給定裂紋尺寸、載荷條件下,針對國產(chǎn)高鈮x80管線鋼焊接接頭焊趾處的表面裂紋、埋藏裂紋進行二級安全評定。根據(jù)母材、全焊縫拉伸試驗和ctod(裂紋尖端張開位移)試驗結(jié)果,建立了高鈮x80管線鋼管環(huán)焊縫接頭的二級評定曲線。結(jié)果顯示,評定點均在評定曲線范圍內(nèi),說明該結(jié)構(gòu)是安全的。研究結(jié)果為國產(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目所開發(fā)的高強管線鋼板,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行空冷,使多邊形鐵素體率先在基體中析出,然后通過加強水冷強度使剩余的基體組織轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w,從而控制鋼板的強度達到x80級別。研究結(jié)果表明,開始冷卻溫度是關(guān)鍵工藝參數(shù),對鋼板性能具有決定性作用。當(dāng)鐵素體均勻分布時,試驗鋼表現(xiàn)出良好的綜合性能。采用合適的水冷工藝,低溫韌性、變形能力與強度的配合才能達到阿拉斯加項目對x80管線鋼的要求。

長輸油氣管道正在向大口徑、高壓力的方向發(fā)展,為滿足這一要求,高鋼級管線鋼的應(yīng)用逐漸成為油氣管道建設(shè)的發(fā)展趨勢。目前陸上天然氣管道已經(jīng)發(fā)展到x80鋼級,國內(nèi)外對更高鋼級x100、x120的研究也取得了新的進展。本文系統(tǒng)整理并介紹了國內(nèi)外x80、x100、x120等三種高鋼級管線鋼的開發(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gleeble-1500d熱模擬試驗機研究了不同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,采用補償法計算了試驗鋼的靜態(tài)再結(jié)晶百分率,分析了變形溫度和道次間隔時間對靜態(tài)軟化行為的影響。結(jié)果表明:變形溫度在900～980℃,cr含量達到一定水平時,可以通過溶質(zhì)拖曳作用顯著降低奧氏體再結(jié)晶的進行;cr的加入還可以增加nbc的固溶度、減小其析出驅(qū)動力而延遲其析出時間。

對馬鋼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,晶粒細小,析出物呈彌散分布。制造的管體滿足西氣東輸二線標(biāo)準(zhǔn)對x80管線鋼的質(zhì)量要求,產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良。