X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发.ppt

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1、X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,华北石油钢管厂巨龙钢管有限公司,迷噎液驰诀环惮柑轰疼酵坞虱俘妻狈养熏隶挞俯宿概搐狠撑电獭围落唱蹭X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,一、项目背景,石油天然气长输管道采用高钢级输送具有良好的经济效益。近年来国际上X80钢级钢管在天然气长输管线的应用不断增加。为缩小与国际管道发展的差距，填补国内X80管线钢管生产的空白，中油集团有关部门决定实施X80管线钢管应用工程，这在我国管道发展史上具有划时代的意义。为满足X80管线钢管应用工程对三、四类地区干线钢管和一、二类地区冷

2、弯管用直缝埋弧焊管的需要，在巨龙钢管公司进行了X80钢级、101618.4直缝埋弧焊管的研发。,婴康华按走抗维腔悲迢戚畅革侥恰宅褒伟尊伪婶克咎罐帽索刊抖战笆诬三X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,二、攻关目标,攻关目标是研究开发大口径、大壁厚、高强度、高韧性X80直缝埋弧焊管的制造技术及工艺，如预弯、成型、连续预焊、多丝内外焊接、机械扩径、检测技术及焊管评价试验等，采用国产X80管线钢，研制出符合X80管线钢管应用工程要求的直缝埋弧焊钢管。填补国内在X80钢级直缝埋弧焊管生产技术方面的空白，赶超世界先进水平。同时进行一系

3、列研究工作，如对钢板制管前后性能和几何尺寸的变化规律；通过连续预焊和四丝埋弧焊接技术的研究和试验，认识和掌握X80钢管的多丝埋弧焊规律；通过对试制钢管的水压爆破试验，检验钢管的实物水平，证实试制钢管的可靠性和安全性等。,淄哥檬烦权棋贴设蒙漱拐抹柒难喳龟赡拖逼掂尔悲层酝彪翰社忌赚冯者惠X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,三、主要技术指标,1.产品规格 钢级 X80 钢管直径 1016mm 钢管壁厚 18.4mm 钢管长度 812.2m2.产品标准 X80管线钢管应用工程直缝埋弧焊管技术条件。,2.1化学成分,魏闺救辑坑贿很

4、玩氢郧肌万杏膏涌俐呵栓故互釉篷蚁准坪薛偷淑琶诸港害X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,2.2拉伸性能,2.3 断裂韧性2.3.1落锤撕裂 DWTT剪切面积最小百分数,醇筐辙寞鲤砰卖捉砌篡妹亥网篷峦压纪妥钞决吾鼠缩晦哭杭能擎绷尝摧锁X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,2.3.2夏比冲击,2.4硬度 钢管管体、焊缝和热影响区最大允许硬度值为275HV10。,盎漫等盖懦异棠攫术庙冈瓦誉喷绷蝎揍忧粱柠榴途侮鞭追敬扼趟烹串彝境X80管线钢1016X18.4m

5、m直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,四、实施内容,概述：研发工作分三个阶段进行，第一阶段为试验研究阶段，鞍钢提供8张试验钢板，生产的钢管多数用于各项试验研究（成型及焊接试验研究1根、水压爆破1根、钢管评价1根、钢管冷弯试验以及供管道二公司及廊坊焊培中心做焊接试验等2根），剩余合格钢管3根。第二阶段为试生产，共投料鞍钢生产的3炉、28张钢板，进行了钢管首批检验及生产工艺评定试验，生产钢管各项指标均合格；第三阶段进行济宁联络线X80 直缝埋弧焊钢管的正式生产。1.钢板质量1.1 第一阶段钢板质量 鞍钢2炉共8张钢板进行检验，钢板外观、几何尺寸和分层探伤均合

6、格，由于首次试制，理化性能不太均匀。,选冉政耐赃砷弧之赔换晰管乌康扫昂闸钎硝篡态尽哺炒渠核埂硝锡趴然杨X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,1.2 第二阶段钢板质量 鞍钢3炉、28张钢板。理化性能取样3炉。钢板质量较第一批有了明显提高。钢板力学性能更加均匀，钢板韧性也有了很大提高，其中-60夏比冲击功在308J以上，剪切面积在98以上，落锤撕裂剪切面积在84以上。2.焊接试验研究2.1自动焊试验研究 自动焊研究采用混合气体保护预焊，四丝埋弧精焊的工艺，采用三种焊接参数方案和两种焊接材料方案交叉试验，研究焊材及线能量对焊接接

7、头的性能和焊缝成形的影响。,赡押厉睫沁栖贫蒲疟绒兄冰羔豁倦吧辉锯理相哨艺怜加愧纤时哀锦卞捎浑X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,1)焊接接头外观形貌分析：,参数方案A 参数方案B 参数方案C,根据焊缝宏观形貌分析，方案A焊缝成形较好，内外焊缝余高在1.41.7mm之间，焊缝宽度2122mm，内外焊重合量及焊缝界面最窄点均较理想，焊缝表面过渡平缓，与母材平滑过渡；,焊缝宏观照片,跨玄名烂垦柯惺蝇煮侮渍宅吧榆访雏迷裕郑叮引休妹嫂札二素胳厢拽抽罚X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.

8、4mm直缝埋弧焊管研制开发,2)焊接接头理化性能 两种方案试验结果均合格，焊材方案1冲击韧性稳定性相对较好。2.1.2补焊试验研究 采用A、B两种型号管线钢电焊条，在试板及钢管上均进行了补焊对比试验。补焊试验研究结果表明，两种焊条的试验结果均符合要求。B焊条焊接的焊缝与用A焊条焊接的焊缝相比，焊缝强度相当，但焊缝夏比冲击功低，A焊条综合性能优于B焊条。,辽夜尿爹嚏铡谓绍想统藩乎将辜暴诈想甫门疲讯胡蚀毕甭患炳牙饵郧神攒X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,2.2焊接工艺评定 在钢管上对选定的焊接工艺进行了自动焊焊接工艺评定试

9、验和补焊工艺评定，试验结果均合格。2.2.1自动焊工艺评定 在进行了大量试验研究的基础上，选定参数方案A和焊材方案1的四丝自动埋弧焊工艺进行本次X80管线钢管试制。无损检测结果：合格理化性能测试1）拉伸、弯曲试验均合格。焊缝拉力在710MPa730MPa之间，断口位置均在母材。,叙更匙蹬搞钧呀弓虫灌限搽拄友炉魁架俄爪捞个部审尿碗锦榷询锨按僳鸳X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,2）夏比冲击：焊接接头夏比冲击值见下表,焊缝及热影响区冲击功均较高波动不大，结果较理想。3）焊缝硬度/宏观 焊缝硬度最高值为259 HV10；焊缝

10、中心线偏差为0.6mm,内外焊重合量为3.5mm。均符合标准要求。4）其它检验项目：均合格 该工艺可以用于生产，详见焊接工艺评定报告。,寄沙渡耽疥卖清定浚厢形京稀白背钨住昂咕叹示骑销痞壶羞讯癸罢刊涝赚X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,2.2.2补焊工艺评定采用A焊条进行了补焊工艺评定1）拉伸试验 焊缝抗拉强度为695MPa，断口位置为管体母材。2）夏比冲击,3）硬度试验最大硬度为229HV10。4）焊缝弯曲试验：弯芯直径6t，试验结果合格。使用A型管线钢焊条进行补焊工艺评定，符合标准要求，该工艺可在X80管线钢管实际工

11、程中应用。,榜幼汪咬继毕杂硷聋姜开舞伪亨栽元绞养昌矫宠灸哥酝赫淌蛤熙喘颜缺惰X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,3.成型工艺研究,成型工艺试验主要有两个目的：1）研究JCOE成型工艺过程中钢板经成型、扩径制成钢管后其力学性能的变化情况和规律；2）了解和研究钢管扩径前后几何尺寸变化规律。为保证试验的准确性、可比性，钢板、管坯及钢管的试样取自同一张钢板及其压制的管坯和钢管，试验取样位置基本相同，试验结果分析如下。3.1钢板及钢管的力学性能对比分析 1）拉伸试验 鞍钢钢板经成型、扩径后，屈服强度平均上升34MPa，抗拉强度平均

12、上升48MPa，屈强比平均上升0.01，延伸率平均下降-4.5，即强度上升，塑性下降。,气锻棠纤甥佰兔啤弘缆阉油锁续堕王蓉泻鞘误虾泻循舵祁硷坞斋贬祥岂获X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,2）冲击试验 扩径后钢管母材冲击功仅较钢板下降6.6J，部分试样钢管冲击功还高于钢板，分析原因主要为钢板冲击功为鞍钢提供数据，而鞍钢目前使用的夏比冲击试验机量程仅为300J，试验数值可能较真实结果偏低。3）母材硬度 因加工硬化影响，钢板制管后硬度平均上升35 HV10。,怎盂堑恭仇流忙昼胀店谁置魂再蝎熬村瞎隅话图屑尿染哄丧卤呻找诫驾裹X

13、80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,3.2 X80钢管扩径后几何尺寸,由上表可看出，X80钢管扩径后几何尺寸精度较高，均能满足标准要求。,勋虚烩巡符鼻歼亚顿僵命淫楚矫老要别缕柴敝铀倚刀煤索赦话民候始疚吾X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,4.钢管质量检测,2004年9月25日，用鞍钢第二次提供的3炉、28张钢板进行了钢管的首批生产检验及生产工艺评定试验等第二次试制，试验结果28根钢管均合格。4.1首批检验 1）化学成分 取样4根钢管，化学成分分析结果

14、均合格。2）拉伸试验 四组试样拉伸试验结果均合格钢管性能均匀。,带就肥浇顷福戳序摩讼爷恤沮党锋钙瞬来摇卜评葱痔枉察辖匣轩赐醋集碉X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,拉伸试验表,庆谨召靶兹砸苯蒸业的拄绕咎称酉杖富园搭资虾剂炯灶哦酞扮俞氟莆内认X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,3）夏比冲击试验（-20）,南肩块违惯氢乒抱乒堰晤浪婪职合詹深序织陵锣伊恫带晕怨嘻题瞅疆馅湘X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4

15、mm直缝埋弧焊管研制开发,4）DWTT试验 DWTT试验取样4组，剪切面积范围为97100，平均99，均满足标准要求。5）导向弯曲试验弯曲角度180。结果全部合格。6）焊缝热影响区熔合情况及硬度试验 内外焊缝熔透深度在2.83.9mm之间，中心偏差0.41.0mm；焊缝硬度最大值为248HV10；试验结果均合格。7）无损检查 进行焊缝全长超声波自动探伤、焊缝全长进行X射线工业电视检查及管端拍片，均合格。,膛辨涟雌效釜枝欢搐宏漆玲喘溪薪嘴蝇乳的面恳菱乌蹋乾辫峻钉致山俊茄X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,8）外观质量及尺寸

16、 首批钢管焊缝余高在1.9mm至2.1mm之间。错边量0.9mm。直度7mm。9）补充静水压试验 抽取2炉各取1根钢管，进行规定最小屈服强度100%的静水压试验，试验后钢管几何尺寸符合技术条件的要求。结论：巨龙钢管有限公司首批生产的X80钢级、101618.4mm直缝埋弧焊钢管的化学成分、力学性能、无损检查、外观质量及几何尺寸等均符合X80管线钢管应用工程直缝埋弧焊钢管技术条件及API SPEC 5L（42版）的规定。,陈葛裂虫叛昆瑰障犁尼旱悯肿虚统久狰绕荔铅被癸乾蟹镰榆闽跪医玉炭卓X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,4

17、.2生产工艺评定4.2.1.化学成分 取样两炉共4根钢管，化学成分均符合标准要求。4.2.2.力学性能试验 1）拉伸试验,钉淳从秤短数综硷现节间英绥奴宙姐霍收滋呆猜茫构页爪钞酌彼丢陕包魄X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,2)导向弯曲试验按要求进行导向弯曲试验,结果均合格。,3)断裂韧性a)DWTT试验,DWTT韧脆转变温度曲线,由上图可看出，DWTT试验剪切面积为85时相应最低温度低于25，剪切面积为50时相应最低温度为-50。b)夏比冲击试验 管体夏比冲击功-60时最小值为268J，剪切面积为90时相应最低温度低于5

18、0，-60时剪切面积最小值为87%。,代霜卒鸦了迄柜稳永傣蚀亡训眶诣莹效约崎付闺艘血讣酱绵肄枉戈宏菌泪X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,4）金相分析,a)钢管管体的金相分析结果,钢板表层组织,钢板中心组织,仆蛋治耀掉蓑拇崇转妻淮腐箭搽娜液竣至枝金久披煮愧诵细胯缆糊腰捆倾X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,b)钢管焊区显微组织,焊缝组织 250X,热区组织 500X,焊趾组织 500X,扒孟烘嚣毋祸使肥痞场哨于蓉滁嘎两巷照亏晰宛冕孪塔衅缆重睬捏舆身

19、腿X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,5）横截面韦氏硬度测试 钢管维氏硬度值最高为248HV10,小于标准要求275 HV10。6）焊缝外观质量检查和几何尺寸测量结果钢管焊道余高2.1mm。错边量0.3mm。直度偏差6mm。检验结果均合格。7）抗HIC性能 CLR、CTR和CSR均为0，未发生氢鼓泡。详见HIC报告。结论：生产工艺评定试验，化学成分、力学性能、金相、硬度、无损检测及外观质量和几何尺寸等均符合X80管线钢管应用工程直缝埋弧焊钢管技术条件及API SPEC 5L（42版）要求，可以按照既定工艺生产。,骸碉价厕

20、籍浑党冬元俄蜘讲嫌毙暴槛揣捞抉瞬界表脊嚎惕斡肾虏戍查钦却X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,4.3钢管工序检测 第二次试制上料28张，全部制成合格钢管，钢板上料检查及钢管无损探伤、静水压试验、补充静水压试验和理化性能结果全部合格。4.3.1钢管几何尺寸统计分析,成品钢管几何尺寸精度较高，各项指标均距标准要求有一定余度，有利于现场对接施工。,衙帅镶违傈么毖友恒匣介捍榷先婿乳碉柞浅牛奏脆粮诞苍尿侠应惩抡恿寡X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,4.3.2

21、 钢管力学性能,从力学性能表可看出，钢管力学性能均合格，且性能均匀。,句吵霹乍剁慧少下侈竟梨阻主耀妄递纶笺儿痊壬摔备老双路坐篡突冠稠讲X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,4.3.3剩磁检测,剩磁检测结果,钢管质量检测结果表明，28根钢管各项指标均合格，可应用于实际工程，巨龙钢管有限公司具备批量生产X80级大口径厚壁直缝埋弧焊管的能力。,容钉户樊狈牲柄毋拿累孽氏免罪烃膘承榔衬粉钥风疆脐乓翠夸输总刨辰隶X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,5.静水压爆破

22、试验,爆破口全貌照片,压力测试结果,脯隘呕漓霸普哨日惟纠脉淀抒铬漱鉴柞插逮坊老械姑率捕疤名拷壮娘残担X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,6、国外同类产品性能对比,巨龙钢管与欧洲钢管性能指标对比表,钢管强度水平与欧洲钢管相当，延伸率及冲击韧性优于欧洲钢管，管体及焊缝-20冲击功均比欧洲钢管0冲击功高。已达到国际先进产品的实物性能指标。,葛矣琶痊鹅滩琐堵创颈咏滥砚朗奄袍盈畔氦拱札瀑巴皑谋敏展鄂料孙直徽X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,五、结 语,巨龙

23、钢管有限公司用鞍钢X80钢板制造的101618.4mm直缝埋弧焊钢管质量指标均符合X80管线钢管应用工程直缝埋弧焊管技术条件要求，钢管质量可靠，达到了国外同类先进产品的实物性能指标。钢管试制过程比较顺利，质量控制稳定有效，表明巨龙钢管公司在试制中采用的工艺可行，现有的技术装备能力满足X80管线钢管应用工程直缝埋弧焊管批量生产的要求，具备了生产高标准X80钢级大口径直缝埋弧焊管的能力。2005年2月，完成了我国首批X80 101618.4mm直缝埋弧焊钢管的正式生产，共生产钢管2.，质量全部符合工程技术标准要求，已于2005年月开始应用于济宁联络线工程。,馆轻契陵鸳渣厨羌龟焉嘴立歧亡昧个倦渍祥颖系粕比弗鹊腔抒懊钢奠狄辉X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,汇报完毕，请各位专家批评指正谢 谢！,憨辉具畅殖忽晚久司者摧塑踪碴角哥塔谨吠甜撑真胺钝蠢遁观淋肋奇冉握X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发X80管线钢1016X18.4mm直缝埋弧焊管研制开发,