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管線用鋼
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稱為管線用鋼(steelforpipeline)。一般采用中厚板制成厚壁直縫焊管,而板卷用于生產直縫電阻焊管或埋弧螺旋焊管。國內擁有70萬t/a口徑在1800mm以內的螺旋焊管的生產能力,已建立了口徑在1600mm以內的直縫厚壁焊管的生產線。國內能生產符合API5L標準的管線工程設計要求的管線鋼僅有10多年的歷史,首推寶鋼,還有鞍鋼、武鋼、攀鋼、酒鋼、舞鋼等,穩定生產X60~X70級管線鋼并在國際市場上占有一定的地位,已投進生產的X80級管線鋼質量也達到了國際先進水平,X100級管線鋼已經研制出來,尚未投進批量生產。L390鋼管廠家 L390無縫管 L390管線管
技術要求
現代管線鋼屬于低碳或超低碳的微合金化鋼,是高技術含量和高附加值的產品,管線鋼生產幾乎應用了冶金領域近20多年來的一切工藝技術新成就。管線工程的發展趨勢是大管徑、高壓富氣輸送、高冷和腐蝕的服役環境、海底管線的厚壁化。因此現代管線鋼應當具有高強度、低包申格效應、高韌性和抗脆斷、低焊接碳素量和良好焊接性、以及抗HIC和抗H2S腐蝕。優化的生產策略是進步鋼的潔凈度和組織均勻性,C≤0.09%、S≤0.005%、P≤0.01%、O≤0.002%,并采取微合金化,真空脫氣 CaSi、連鑄過程的輕壓下,多階段的熱機械軋制以及多功能間歇加速冷卻等工藝。國內外管線規范中沒有管線用鋼材的韌性指標,僅對管材有具體要求:
(1)高使用溫度下(-5℃)DWTT≥85%SA;
(2)高使用溫度下(-5℃)夏比沖擊吸收功≥145J。
管線鋼的技術條件普遍采用美國石油協會標準APISpec5L,但是國內具體工程或具體用戶的訂貨技術條件往往較API標準嚴格得多。
對冶煉工藝技術具有較苛刻的要求,技術難點主要集中于:
1)雜質元素含量控制;
2)夾雜物控制;
3)窄成分控制。
管線鋼主要用于加工制造油氣管線。油氣管網是連接資源區和市場區的、的通道,它的快速建設不僅將緩解我國鐵路運輸的壓力,而且有利于保障油氣市場的安全供給,有利于進步我國的能源安全保障程度和能力。
同石油一樣,我國也將從境外的俄羅斯、中亞自然氣,并通過東南沿海港口液化自然氣(LNG)。為了把這些自然氣輸送到主要的消費區域,建設輸送管線是必不可少的?!拔鳉鈻|輸”項目已經建成,今后還將建設的主要管線有陜京二期、中俄自然氣管線(東線、西線)、以及中亞或俄羅斯至上海自然氣管線,高與“西氣東輸”管線形成“兩橫、兩縱”的自然氣干線。
原油、自然氣管網已經具有相當規模,成品油輸送管道相對較少,僅占全部輸送量的40%,將來計劃修建3萬km,管徑在Ф500mm左右,壁厚在10mm以下,以X65為主。未來10年,我國將建設5萬km的油氣管道,均勻每年需要展設近5000km,每年自然氣管道需要鋼材近400萬t。
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隨著管道輸送壓力的不斷進步,油氣輸送鋼管也相應迅速向高鋼級方向發展。在國際發達,20世紀60年代一般采用X52鋼級,70年代普遍采用X60~X65鋼級,近年來以X70為主,而國內城市管網以X52、X65為主。國內主干線輸氣管大壓力為10MPa,大直徑能夠達到Ф1016~1219mm,以X65、X70應用為主,X80也有應用,但用量未幾。隨著國內輸氣管的延長和要求壓力的進步,X70、X80將成為主流管線鋼。
1)管線管的生產工藝
焊接鋼管按工藝區分主要有電阻焊(ERW)、螺旋埋弧焊(SSAW)和直縫埋弧焊(LSAW)三種工藝。這三種工藝生產的焊管,因其原料、成型工藝、口徑大小以及質量的不盡相同,在應用領域里各有定位。
(a)直縫電阻焊管(ERW)
電阻焊管是我國較早生產、應用范圍廣、生產機組多(2000余家)、產量高(占焊管總產能的80%左右)的鋼管品種,產品規格為Ф20~610mm,在國民經濟建設中發揮了重要作用。ERW219-610mm機組自20世紀80年代以來,約有30余套是從國外引進的較先進技術。經過多年生產實踐,裝備技術水平又有較大進步,產品質量也在不斷改善。因其投資少,見效快,應用范圍廣而發展迅猛。隨著板材CSP生產工藝的發展,為其提供了低本錢、質量的原料,并為其今后進一步發展創造了良好的條件。這部分產品已由流體輸送、結構領域向無縫管應用領域的油井管、管線管發展。其典型生產工藝流程應為:板帶原料→原料預處理→冷彎成型→焊接→焊縫熱處理→焊縫(管體)探傷→精整→成品焊管。
(b)螺旋埋弧焊管(SSAW)
螺旋埋弧焊管設備投資較少,因采用價格較低的窄帶(板)卷連續焊接生產大口徑(Ф1016~3200mm)焊管,生產工藝簡單、運行用度低,具有低本錢運行上風。我國油氣輸送螺旋焊管已形成了以石油系統所屬鋼管廠為主的基本格式。采用低殘余應力成型和管端機械擴徑等先進技術,經過嚴格質量控制的螺旋焊管在質量上可與直縫焊管相媲美,我國西氣東輸等油氣長輸管道工程中獲得了廣泛應用,是我國油氣長輸管道工程采用的主要管型。其的產能已經能夠滿足我國油氣長輸管道工程建設的需要,并已大量出口。
(c)直縫埋弧焊管(LSAW)L390鋼管廠家 L390無縫管 L390管線管
直縫埋弧焊在我國是較晚發展起來的先進制管技術,過往主要采用UOE技術制造。近年來漸進式JCOE在我國和全世界逐漸成為另一種新的主流技術。直縫埋弧焊管質量,廣泛應用于油氣高壓輸送主干線上。該焊管機組由于投資相對較大,使用的原材料為本錢較高的單張寬厚板,工藝較復雜,生產效率低,產品本錢較高。
由于我國高壓油氣輸送管線每年需要大中口徑焊管100萬t左右,主要采用螺旋焊管,直縫埋弧焊管將作為螺旋焊管的補充,主要應用于螺旋焊管機組不能生產的大壁厚鋼管(17.5mm以上)和彎管用母管,其用量受到一定限制。