石油焊管制造對(duì)鋼材要求及發(fā)展趨勢(shì).doc

石油焊管制造對(duì)鋼材要求及發(fā)展趨勢(shì)我國石油工業(yè)近期年需油井管200萬t，干線及支干線輸送管線鋼管160萬t。石油管工況條件惡劣，油氣輸送管輸送大量易燃易爆介質(zhì)，承受幾十甚至上百個(gè)大氣壓的內(nèi)壓；油管柱和套管柱通常要承受幾百甚至上千個(gè)大氣壓的內(nèi)壓或外壓、幾百噸的拉伸載荷和井下高溫及嚴(yán)酷的腐蝕介質(zhì)作用。石油管的性能和質(zhì)量對(duì)石油工業(yè)的安全和發(fā)展關(guān)系重大。我國石油工業(yè)采用的鋼管中，絕大多數(shù)輸送鋼管是焊接鋼管；油井管中焊接鋼管僅占10，而世界發(fā)達(dá)國家油井管中焊管比例已達(dá)50。我國自西氣東輸工程開始在輸氣管線大量應(yīng)用X70鋼級(jí)焊管；2005年建設(shè)了8km的X80鋼管應(yīng)用段，2006年首次進(jìn)行了國產(chǎn)X100直縫埋弧焊管研究?！笆晃濉逼陂g，我國將建設(shè)西氣東輸二線和多條引進(jìn)國外天然氣的跨國輸氣管道，耗鋼量超過1000萬t。這些管道的設(shè)計(jì)年輸氣量將從西氣東輸?shù)?20億m3/a增加到300億m3/a，鋼管外徑將達(dá)到12191422mm，最大壁厚可接近40mm。建設(shè)這樣巨大的國家能源命脈，對(duì)管線鋼管的強(qiáng)度、可焊性、斷裂韌性和抗腐蝕等性能和鋼管質(zhì)量都有極為嚴(yán)格的要求，對(duì)冶煉、軋制、制管和管道建設(shè)工藝技術(shù)和裝備能力都是巨大的考驗(yàn)。這對(duì)我國鋼鐵工業(yè)和制管工業(yè)既是難得的機(jī)遇，又是比西氣東輸工程更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。石油焊管制造對(duì)鋼板的性能要求1強(qiáng)度和鋼級(jí)1）高強(qiáng)度管線鋼的發(fā)展和應(yīng)用為了經(jīng)濟(jì)地將石油和天然氣從遙遠(yuǎn)的油氣田輸送到使用地區(qū)，油氣長輸管線的工作壓力不斷提高。陸上天然氣管線的工作壓力已提高到15MPa以上，正在建設(shè)的墨西哥灣和北海海底輸氣管道的工作壓力達(dá)到25MPa；已開工的俄羅斯東西伯利亞太平洋輸油管道最高工作壓力達(dá)14MPa。西氣東輸管道建設(shè)以來，我國天然氣干線工作壓力從6.4MPa提高到10MPa，“十一五”期間將要建設(shè)的西氣東輸二線等天然氣長輸干線可能采用12MPa或更高的工作壓力。采用高鋼級(jí)管線管建造長距離管線有著顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)來自于管線輸送效率的提高和材料成本的下降。較小直徑、薄壁厚的鋼管可以降低材料自身的總重量，并減少環(huán)焊材料的消耗。美國2005年建成的夏延輸氣管道是美國首條X80天然氣管道，也是世界上最長的X80輸氣管線，全長612km，干線鋼管外徑914mm，壁厚119mm，穿越段最大壁厚為172mm。美國在夏延管道順利建成的基礎(chǔ)上，又計(jì)劃建設(shè)更大規(guī)模的美國“西氣東輸”管線Rockies Express Pipeline。該管線是美國20年來修建的最大輸氣管線，采用X80鋼級(jí)鋼管，管徑1067mm，全長2130km，將于2007年開始建設(shè)，第一期工程（1142km）計(jì)劃于2008年建成投產(chǎn)，第二、三期工程將在2009年建成。X80將逐漸成為陸上天然氣高壓長輸管線的主流鋼級(jí)。更高強(qiáng)度的X100和X120級(jí)管線鋼已開發(fā)出來，并順利建成了一些試驗(yàn)段。X90X120超高強(qiáng)度鋼級(jí)已列入API和ISO聯(lián)合編制的新的管線鋼標(biāo)準(zhǔn)，即將發(fā)布。世界上大多數(shù)國家均采用API5L或與其等效的管線鋼級(jí)，但俄羅斯的管線鋼級(jí)則有所不同，如已開工建設(shè)的俄羅斯東西伯利亞太平洋輸油管道設(shè)計(jì)鋼級(jí)為K60K70級(jí)。俄羅斯東西伯利亞太平洋輸油管道K70鋼級(jí)管線鋼管的屈服強(qiáng)度下限大大超過了API5LX80鋼級(jí)的下限，接近X90的屈服強(qiáng)度下限，而其抗拉強(qiáng)度下限也大大超過了API5LX80鋼級(jí)的下限，接近X90的抗拉強(qiáng)度下限，可視為X90鋼級(jí)在油氣管線的首次大規(guī)模應(yīng)用。2）鋼板制管前后拉伸性能的變化屈服強(qiáng)度的變化。鋼板制管前后，由于包辛格效應(yīng)和冷作硬化的綜合作用，焊管管體與板材的屈服強(qiáng)度產(chǎn)生了差異。這種差異與不同鋼種的組織、強(qiáng)度和綜合變形量（管徑、壁厚、擴(kuò)徑率）以及成型方式有關(guān)，主要的差異是由于管體試樣壓平包辛格效應(yīng)的影響。螺旋焊管一般不采用冷擴(kuò)徑。由于管體矩形拉伸試樣壓平與成型卷曲時(shí)的變形和受力方向相反，因此，管體的屈服強(qiáng)度會(huì)降低，同時(shí)由于冷作硬化作用又會(huì)造成屈服強(qiáng)度上升，最終屈服強(qiáng)度的差異是這兩種因素綜合作用的結(jié)果，其程度與鋼級(jí)、管徑、厚度和組織相關(guān)。針狀鐵素體組織的鋼板包辛格效應(yīng)較小，制管后管體屈服強(qiáng)度可能上升，但幅度不大。由于直縫埋弧焊管采用了約1的冷擴(kuò)徑量，當(dāng)采用UO成型時(shí)，擴(kuò)徑與成型壓縮方向相反，管體的屈服強(qiáng)度略微上升；當(dāng)采用JCO成型時(shí)，由于成型時(shí)鋼板沒有壓縮而是發(fā)生了延展，擴(kuò)徑時(shí)再次拉伸，因此，管體的屈服強(qiáng)度上升較明顯。應(yīng)該指出，采用管體母材屈服強(qiáng)度差異平均值評(píng)估鋼板制管前后屈服強(qiáng)度變化的方法是有缺欠的。更值得注意的是屈服強(qiáng)度低端和高端板材制管前后屈服強(qiáng)度的變化，而平均值可能掩蓋了這種變化，應(yīng)分別統(tǒng)計(jì)屈服強(qiáng)度近低端和近高端板材制管時(shí)的變化值，留出適當(dāng)余地，以保證鋼管最終屈服強(qiáng)度既不低于下限，又不超過上限。為了準(zhǔn)確測定鋼管的屈服強(qiáng)度，應(yīng)盡量減少試樣壓平的誤差。一些制管廠和研究機(jī)構(gòu)還采用環(huán)脹裝置測定真實(shí)的管體屈服強(qiáng)度，或與靜水壓爆破試驗(yàn)的管體測試屈服強(qiáng)度相比較，以修正和補(bǔ)償屈服強(qiáng)度測試造成的誤差?？估瓘?qiáng)度、屈強(qiáng)比和伸長率的變化。制管后管體板材抗拉強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生類似變化，但相對(duì)屈服強(qiáng)度要小。螺旋焊管制管后一般屈強(qiáng)比下降，而直縫埋弧焊管屈強(qiáng)比上升。由于加工硬化，制管后鋼管的延伸率都出現(xiàn)了不同程度的下降。下降程度與加工硬化程度有關(guān)，其因素有制管工藝（如預(yù)彎、成型和機(jī)械擴(kuò)徑等）、厚度、直徑和鋼級(jí)等?？勾笞冃武摴芘c應(yīng)變時(shí)效。近年來，高鋼級(jí)管線基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)是一個(gè)熱點(diǎn)。為了克服地震活動(dòng)區(qū)和凍土地帶等條件對(duì)管線造成的大位移變形，保證管線的安全，要求鋼管有較大的抗大變形能力，日本JFE公司采用鋼板在線熱處理工藝開發(fā)了抗大變形鋼管。據(jù)稱此類鋼管具有圓屋頂狀的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線、高均勻延伸率和低屈強(qiáng)比，可在較大的應(yīng)變條件下安全工作。許多管廠對(duì)鋼管經(jīng)過外防腐加熱所產(chǎn)生的力學(xué)性能變化進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了鋼管防腐處理時(shí)經(jīng)過短時(shí)中頻加熱（溫度為230左右），其管體的拉伸曲線的形狀發(fā)生變化，屈服強(qiáng)度和屈強(qiáng)比有比較顯著的上升，這對(duì)基于應(yīng)變的管線設(shè)計(jì)結(jié)果有很大影響，可能導(dǎo)致環(huán)焊的強(qiáng)度匹配從過匹配轉(zhuǎn)為欠匹配。據(jù)JFE公司的報(bào)導(dǎo)，抗大變形鋼管的應(yīng)變時(shí)效較小。2鋼板與焊管的斷裂韌性1）夏比沖擊韌性由于加工硬化，制管后鋼管的夏比沖擊韌性與板材相比都出現(xiàn)了不同程度的下降。下降程度與加工硬化的程度有關(guān)，如機(jī)械擴(kuò)徑等制管工藝、厚度、直徑和鋼級(jí)等。鋼板的夏比沖擊性能應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗟?，以保證管體在管線最低工作溫度下的斷裂韌性。2）DWTT性能板材制管后，落錘撕裂（DWTT）試驗(yàn)性能會(huì)發(fā)生比較顯著的變化。由于加工硬化，管體的DWTT剪切面積都出現(xiàn)了不同程度的下降。下降程度與加工硬化的程度有關(guān)，如機(jī)械擴(kuò)徑等制管工藝、厚度、直徑和鋼級(jí)等。為此鋼板和鋼管采用不同的試驗(yàn)溫度以保證管體DWTT性能。我國管線標(biāo)準(zhǔn)一般取鋼板試驗(yàn)溫度比管體試驗(yàn)溫度低10。在陜京二線厚規(guī)格（175mm）螺旋焊管的試制時(shí)，出現(xiàn)了卷板15DWTT試驗(yàn)剪切面積合格，而管體5DWTT試驗(yàn)剪切面積不合格的問題。表明變形量增加后，加工硬化程度加大，韌性損失增加。如果要保證卷板和鋼管的DWTT剪切面積要求相同，則試驗(yàn)溫差要相應(yīng)增加，如卷板厚度為175mm或鋼板的厚度為254mm時(shí)，鋼管與鋼板試驗(yàn)溫度差值宜為15。厚規(guī)格高強(qiáng)度鋼板DWTT試驗(yàn)還常常出現(xiàn)逆向異常斷口，造成試驗(yàn)無效。為此制定了逆向異常斷口的評(píng)價(jià)方法，基本解決了這一問題。3鋼板與焊管的硬度由于加工硬化，制管后管體出現(xiàn)了不同程度的硬度上升。硬度上升的程度與加工硬化的程度有關(guān)，如：機(jī)械擴(kuò)徑等制管工藝，同時(shí)硬度上升還與鋼板厚度、直徑和鋼級(jí)等因素有關(guān)。焊縫和熱影響區(qū)的硬度與焊管工藝（焊材及參數(shù)等）和鋼板的化學(xué)成分有關(guān)。一般焊接接頭硬度最大值和平均值比鋼板升高。為保證鋼管最高硬度不超過標(biāo)準(zhǔn)要求，板材硬度應(yīng)比鋼管允許最高硬度低2030HV10。4組織和化學(xué)成分1）組織西氣東輸工程之前，我國油氣管線最高鋼級(jí)為X60，采用鐵素體少珠光體組織，自西氣東輸工程以來，針狀鐵素體組織在我國X70X80高鋼級(jí)管線獲得了廣泛的應(yīng)用。墨西哥灣的卡特萊爾海底管線（X70）和美國夏延輸氣管線（X80）采用超低碳高鈮、以鉻代鉬和高溫軋制的工藝（HTP），同樣獲得了高性能的針狀鐵素體管線鋼，成為新一代高性能低成本管線鋼的范例。為了保證鋼管的抗酸性腐蝕性能，應(yīng)控制硫含量低于0002，采用鈣處理改善硫化物的形態(tài)，減少C和Mn偏析，控制鋼管的硬度，要求HRC22，或HV260280。由于HTP鋼的C和Mn含量很低，減少了偏析的危險(xiǎn)和帶狀組織的形成，對(duì)抗腐蝕十分有利。2）化學(xué)成分即使鋼級(jí)相同，也應(yīng)考慮不同管型的制管工藝對(duì)板材的性能的不同要求。管線鋼的化學(xué)成分既要適應(yīng)焊管制造中的自動(dòng)焊和補(bǔ)焊工藝對(duì)焊接性能的要求，還要兼顧管道施工環(huán)縫對(duì)接焊的要求。螺旋埋弧焊管。螺旋焊管的壁厚介于ERW焊管和直縫埋弧焊管之間，采用單絲或雙絲埋弧焊接方式，少數(shù)特厚規(guī)格也采用內(nèi)焊3絲，外焊雙絲的焊接工藝，線能量較低。要求卷板具有適當(dāng)?shù)偷奶籍?dāng)量，適度減少C、S、P、N、H、O等有害元素，適當(dāng)添加Mn、Si、Ti、Ni等有利于提高焊接性的元素。天然氣輸送用SSAW管化學(xué)成分的某些標(biāo)準(zhǔn)值和管廠期望值除了與鋼級(jí)有關(guān)外，化學(xué)成分還與板厚和輸送介質(zhì)有關(guān)，原油和成品油相對(duì)天然氣可以放松一些。直縫埋弧焊管。直縫埋弧焊管的壁厚一般較大，采用4絲雙面埋弧焊接。因?yàn)橐M(jìn)行機(jī)械擴(kuò)徑，使得管體和焊縫的韌性下降，管體的強(qiáng)度升高。因此更加要求鋼板的碳當(dāng)量盡可能低，C、S、P、N、H、O等有害元素盡可能少，適當(dāng)添加Mn、Si、Ti、Ni等有利于提高焊接性的元素。ERW管。ERW管與埋弧焊管的焊接方式有顯著的不同，采用的是無填充金屬的壓力焊接方式，焊縫中沒有填充其他成分，靠高頻電流的集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)，使板邊瞬間加熱到焊接溫度，由擠壓輥擠壓形成鍛造組織的焊縫。高質(zhì)量的鋼管要求采用焊縫在線或離線熱處理，使焊區(qū)組織細(xì)化，優(yōu)質(zhì)ERW焊管的焊縫可以達(dá)到與母材相同的韌性水平，這是埋弧焊接工藝無法達(dá)到的。但是，由于焊接是在高速下瞬間完成，保證焊接質(zhì)量的難度大大高于埋弧焊接方式。ERW焊管最危險(xiǎn)的缺陷是由于冷焊和回流夾雜形成的灰斑缺陷。為了減少焊縫灰斑，保證焊縫的沖擊韌性，對(duì)母材的硫含量要求特別高，最好S0005，同時(shí)控制Si035，MnSi5。為滿足ERW油井套管的螺紋加工要求，要適度增加C。5制管用鋼板的幾何尺寸要求1）螺旋焊管螺旋焊管一般采用熱軋板卷為原料。按API5L要求，板寬范圍應(yīng)是管徑的083倍。為了獲得良好的成型和焊接質(zhì)量，板寬最好選擇在1324倍管徑。實(shí)際板寬要兼顧焊管的生產(chǎn)效率、質(zhì)量以及鋼廠和制管廠設(shè)備能力。卷板切邊要去除34倍板厚的板邊，主要是獲得精確的板寬、減少月形彎和去除影響焊管質(zhì)量的板邊夾雜物。去除量對(duì)成材率有影響，有些制管標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此值提出限制，要求板邊加工去除量不小于板厚的15倍。近年來由于板卷質(zhì)量的提高和銑邊工藝的采用，板邊去除量已減少到小于板厚。應(yīng)加強(qiáng)板邊超聲波分層檢測，防止板邊分層對(duì)焊接的危害。未切邊板卷的寬度偏差通常為020mm。板卷展開的月形彎對(duì)焊管周長和錯(cuò)邊質(zhì)量有很大影響，通常要求不大于15mm10m。除考慮板厚偏差外，板厚控制還要考慮劃傷、壓坑和銹蝕的修磨量。板厚公差通常小于1mm。鋼卷重量越大對(duì)焊管生產(chǎn)的效率和質(zhì)量越有利，但受設(shè)備能力限制。高質(zhì)量要求的管線常要求切除丁字接頭，因此卷板的總長度直接影響焊管的平均長度和最小長度，嚴(yán)重影響大口徑厚壁焊管的生產(chǎn)成本。需要對(duì)板卷的總長度（總重量）進(jìn)行控制，避免出現(xiàn)短管，這是螺旋焊管的特殊要求。2）直縫埋弧焊管板寬是按成品焊管的直徑、壁厚、擴(kuò)徑率、成型塑性變形量、板邊加工量、鋼板的實(shí)際寬度和直度，兼顧材料消耗和板邊加工量對(duì)生產(chǎn)效率的影響確定的。去除715mm的板邊是兼顧加工出精確的板寬、直的板邊和滿足生產(chǎn)節(jié)拍的板邊加工量。消除板邊不直度，需要去除2倍板邊不直度的板邊。鋼板直度、平度、端頭切斜對(duì)焊管生產(chǎn)效率和質(zhì)量都有影響，超過設(shè)備能力時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致鋼板報(bào)廢。通常要求板寬偏差為010mm，直度小于等于10mm，平度小于等于10mm2m，端頭切斜小于等于5mm，長度偏差為0100mm。板厚控制除考慮板厚偏差外，還要考慮擴(kuò)徑引起的減薄，劃傷、壓坑和銹蝕的修磨量。板厚公差通常小于1mm。3）ERW管ERW管使用的原料是卷板，但生產(chǎn)的是直縫焊管，因此，對(duì)板材的要求兼有上述兩種焊管的特點(diǎn)。其板寬是按成品焊管的直徑、壁厚、成型變形量和擠壓量、板邊加工量，兼顧材料消耗和板邊加工量對(duì)生產(chǎn)效率的影響確定的。壁厚較小時(shí)未切邊卷板需去除34倍板厚的板邊，以獲得精確的板寬和去除影響焊管質(zhì)量的板邊夾雜物。去除量對(duì)成材率有影響。未切邊板寬偏差通常為020mm。月形彎對(duì)焊管周長和錯(cuò)邊質(zhì)量有影響。通常要求不大于15mm10m。板厚控制除考慮板厚偏差外，還要考慮劃傷、壓坑和銹蝕的修磨量。板厚公差通常小于1mm。鋼卷重量越大對(duì)焊管生產(chǎn)的效率和質(zhì)量越有利，但受設(shè)備能力限制。6制管用鋼板的表面質(zhì)量要求現(xiàn)代的油氣輸送鋼管均需進(jìn)行精心的防腐涂層處理，輸氣鋼管往往還要求涂敷內(nèi)減阻涂層，在涂層前需對(duì)鋼管進(jìn)行內(nèi)外拋丸處理，這對(duì)制管用板材的表面和近表面質(zhì)量是一個(gè)嚴(yán)格的檢驗(yàn)。西氣東輸鋼管生產(chǎn)初期，在內(nèi)外拋丸后發(fā)現(xiàn)了重皮、折疊和表面凹坑和異物壓入等類型的缺陷，經(jīng)過鋼廠的努力，已經(jīng)有效地解決了這些問題，使鋼管的質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。HTP鋼的制造工藝與傳統(tǒng)TMCP工藝不同，如何保證板材制造過程的表面質(zhì)量是一個(gè)需要認(rèn)真研究的新問題。鋼板的表面污染是另一類問題。油脂類污染會(huì)污染拋丸材料，降低涂層附著力，應(yīng)防止鋼板在制造和運(yùn)輸過程受到油脂類污染。用于彎管制造的板材還應(yīng)避免銅、錫等低熔點(diǎn)金屬污染，防止彎管制造過程產(chǎn)生開裂。發(fā)展趨勢(shì)1螺旋埋弧焊管用板材目前國內(nèi)已大批量生產(chǎn)1016mm螺旋焊管，采用板卷寬度一般為1550mm，厚度從146mm發(fā)展到153mm（X80）175mm（X70）。將要建設(shè)的西氣東輸二線和中俄、中哈等跨國輸氣管道干線設(shè)計(jì)輸氣量大，韌性要求高。目前已大批量使用的X70板材的韌性要求為CVN（20）單個(gè)最小140J、平均最小190J，今后X80管線可能要達(dá)到單個(gè)不小于150J、平均不小于200J。管徑可能為12191422mm，最大板寬可能達(dá)1800mm，但伴隨著大管徑而來的是大壁厚，即使1級(jí)地區(qū)用管的壁厚也在18mm左右。厚板卷的DWTT性能是否能夠滿足要求是其能否用于這些管線的關(guān)鍵指標(biāo)，需要進(jìn)行艱苦的攻關(guān)。2直縫埋弧焊管用板材1）輸氣干線鋼管目前國內(nèi)已大批量生產(chǎn)的1016mm直縫埋弧焊管，采用板寬約為3100mm。厚度從175mm發(fā)展到184mm（X80）21mm（X70）以上，最大壁厚達(dá)到304mm。將要建設(shè)的西氣東輸二線和中俄、中哈等跨國輸氣管道干線直徑可能為12191422mm，最大板寬可能達(dá)4400mm。大壁厚鋼板的DWTT性能是否能夠滿足要求也是其能否用于這些管線的關(guān)鍵指標(biāo)，也需要進(jìn)行艱苦的攻關(guān)。目前已大批量使用的X70板材的韌性要求為CVN（20）單個(gè)最小140J、平均最小190J，今后X80管線可能要達(dá)到單個(gè)不小于150J，平均不小于200J。2）抗腐蝕管目前只有國際發(fā)達(dá)的少數(shù)國家的幾個(gè)管廠能夠生產(chǎn)抗酸性鋼管。主要是控制降低C004、S0002、P0010，低Mn，適度添加Ni022和Cu022，鈣化處理，CaS15，低硬度，250HV10，優(yōu)化夾雜物15級(jí)和帶狀組織15級(jí)，裂紋敏感率（CSR）15，裂紋長度率（CLR）15，裂紋厚度率（CTR）5。3抗大變形焊管地震區(qū)和凍土帶地區(qū)的埋地管線管可能發(fā)生大的塑性變形。管線管需要更高的抗壓彎能力，高的縱向強(qiáng)度、均勻伸長率、形變強(qiáng)化指數(shù)和低的屈強(qiáng)比。管材屈服強(qiáng)度范圍的嚴(yán)格控制對(duì)保持環(huán)焊的過匹配同樣重要。目前只有少數(shù)發(fā)達(dá)國家的幾個(gè)管廠能夠生產(chǎn)。4超低碳高鈮HTP管線鋼板HTP管線鋼不僅減少了昂貴的Mo、V等元素的添加量，顯著降低了成本，而且對(duì)鋼管的防腐蝕性能、熱影響區(qū)性能和DWTT性能都有好處。但是HTP管線鋼還不為管道業(yè)主熟悉，最近建設(shè)的一些重要管道還沒有采用，如中石化最近建設(shè)的川滬輸氣管線和俄羅斯東西伯利亞太平洋輸油管線等都沒有采用HTP管線鋼?！笆晃濉逼陂g，我國將建設(shè)西氣東輸二線等更大規(guī)模的輸氣干線，應(yīng)超前進(jìn)行HTP管線鋼的開發(fā)和應(yīng)用研究。2006年，南鋼研制出CrNb微合金系無鉬成分的X80HTP熱軋鋼板，獲得了針狀鐵素體組織，帶狀組織為1級(jí)，晶粒度116級(jí)。巨龍鋼管公司采用這種鋼板進(jìn)行了國內(nèi)首次X80HTP直縫埋弧焊管試制，制成的鋼管性能全面滿足冀寧聯(lián)絡(luò)線X80級(jí)鋼管性能要求，證實(shí)了HTP管線鋼用于X80輸氣管線的技術(shù)可行性。5熱煨彎管母管用鋼材石油管道采用感應(yīng)加熱彎管工藝制造大角度彎管。感應(yīng)加熱彎管的工藝過程實(shí)際是淬火高溫回火。通過中頻加熱方法將鋼迅速加熱到Ac3以上，并通過短時(shí)保溫后迅速冷卻得到淬火組織，它的金相組織不可避免有所粗化，細(xì)晶強(qiáng)化效果減弱，降低終軋溫度獲得的大量位錯(cuò)強(qiáng)化效果減弱。因此，要保證感應(yīng)加熱彎管強(qiáng)韌性，需提高鋼的固溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化作用。感應(yīng)加熱彎管用母管化學(xué)成分與直管化學(xué)成分不同。C是固溶強(qiáng)化作用最強(qiáng)的元素，過低的C使其固溶強(qiáng)化作用不足，導(dǎo)致彎管強(qiáng)度不足，C含量006009較合適?？刂浦饕辖鹪豈n、Mo、Ni和Nb成分也是非常關(guān)鍵的，它們?cè)趶澒莒兄坪突鼗鹛岣咪摰膹?qiáng)韌性作用有以下幾方面：一是提高鋼的淬透性；二是固溶強(qiáng)化作用；三是合金化合物的沉淀強(qiáng)化作用；四是細(xì)化晶粒作用。適當(dāng)提高M(jìn)o和Ni含量，降低Mn含量以保證在低的Pcm和Ceq的基礎(chǔ)上保障感應(yīng)加熱彎管強(qiáng)韌性指標(biāo)。熱煨彎管母管用鋼板通常有兩種方案保持與直管的承載能力相同。一種是為補(bǔ)償熱煨過程中焊管強(qiáng)度降低和外側(cè)壁厚減薄增加鋼板厚度。另一種是用提高強(qiáng)度來補(bǔ)償。目前已大批量使用的熱煨彎管母管用X70鋼板厚度為304mm。今后發(fā)展趨勢(shì)可能是X70406mm，X80356mm和X100286mm。3ERW管用卷板澳大利亞大量采用X70鋼級(jí)中等口徑ERW管（508mm及以下）作為油氣輸送管，并建設(shè)了X80中等口徑ERW管。我國目前ERW輸送鋼管批量生產(chǎn)的最大管徑到了610mm，板寬為1935mm，已大批量使用的鋼級(jí)和壁厚為X60159mm，X65143mm。今后發(fā)展可能要達(dá)到X6020mm，X65184mm，X70175mm。目前已大批量使用的X60鋼級(jí)韌性達(dá)到單個(gè)最小45J、平均最小60J；X65級(jí)單個(gè)最小60J、平均最小90J。今后發(fā)展可能要達(dá)到X60單個(gè)最小90J、平均最小120J，X65單個(gè)最小120J、平均最小160J，X70單個(gè)最小140J、平均最小190J。目前只有少數(shù)發(fā)達(dá)國家的幾個(gè)管廠能夠生產(chǎn)抗腐蝕ERW管。主要是控制降低C004、S0002、P0010，適度添加Ni022和Cu022，低Mn，鈣化處理，CaS15，低硬度，250HV10，優(yōu)化夾雜物15級(jí)和帶狀組織15級(jí)，裂紋敏感率（CSR）15，裂紋長度率（CLR）15，裂紋厚度率（CTR）5。ERW焊管的另一個(gè)重要用途是制造高性能油井管。我國目前只能生產(chǎn)J55級(jí)套管，大部分為油井表層套管，較高鋼級(jí)的套管如K55、N80已試制成功，但實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用很少，致使我國油井管用量中ERW油井管只占10左右，絕大部分還是使用無縫管。這種現(xiàn)象與國際上ERW油井管占50左右形成了強(qiáng)烈反差。近年來國際上大量采用連續(xù)管和可膨脹管作為小井眼鉆井和采油作業(yè)。連續(xù)管是一種特殊的小直徑ERW焊管，在分支井和小井眼鉆井方面有著廣泛的應(yīng)用前景。采用連續(xù)管鉆井技術(shù)可以節(jié)約2540的鉆井成本，已在美國和加拿大得到廣泛應(yīng)用?？膳蛎浱坠芤彩且环N特殊的ERW焊管，