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(chǎn)直縫電阻焊管或埋弧螺旋焊管。
正文
1.管線用鋼
國內(nèi)擁有70萬t/a口徑在1800mm以內(nèi)的螺旋焊管的生產(chǎn)能力,近年已建立了口徑在1600mm以內(nèi)的直縫厚壁焊管的生產(chǎn)線。國內(nèi)能生產(chǎn)符合API5L標(biāo)準(zhǔn)的管線工程設(shè)計要求的管線鋼僅有10多年的歷史,首推寶鋼,還有鞍山鋼鐵集團、武鋼集團、攀鋼集團、酒鋼集團、舞鋼市等,穩(wěn)定生產(chǎn)X60~X70級管線鋼并在國際市場上占有一定的地位,目前已投進生產(chǎn)的X80級管線鋼質(zhì)量也達到了國際先進水平,X100級管線鋼已經(jīng)研制出來,尚未投進批量生產(chǎn)。
2.管線鋼的技術(shù)要求現(xiàn)代管線鋼屬于低碳或超低碳的微合金化鋼,是高技術(shù)含量和高附加值的產(chǎn)品,管線鋼生產(chǎn)幾乎應(yīng)用了冶金領(lǐng)域近20多年來的一切工藝技術(shù)新成就。目前管線工程的發(fā)展趨勢是大管徑、高壓富氣輸送、高冷和腐蝕的服役環(huán)境、海底管線的厚壁化。因此現(xiàn)代管線鋼應(yīng)當(dāng)具有高強度、低包申格效應(yīng)、高韌性和抗脆斷、低焊接碳素量和良好焊接性、以及抗HIC和抗硫化氫腐蝕。優(yōu)化的生產(chǎn)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。目前國內(nèi)外管線規(guī)范中沒有管線用鋼材的韌性指標(biāo),僅對管材有具體要求:(1)最低使用溫度下(-5℃)DWTT≥85%SA;(2)最低使用溫度下(-5℃)夏比沖擊吸收功≥145J。當(dāng)前管線鋼的技術(shù)條件普遍采用美國石油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)APISpec5L,但是國內(nèi)具體工程或具體用戶的訂貨技術(shù)條件往往較API標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格得多。
二、我國管線管的消費和生產(chǎn)狀況
1.管線管的消費狀況
管線鋼主要用于加工制造油氣管線。油氣管網(wǎng)是連接資源區(qū)和市場區(qū)的最便捷、最安全的通道,它的快速建設(shè)不僅將緩解我國鐵路運輸?shù)膲毫Γ矣欣诒U嫌蜌馐袌龅陌踩┙o,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、中亞國家進口自然氣,并通過東南沿海港口進口液化自然氣(LNG)。為了把這些自然氣輸送到主要的消費區(qū)域,建設(shè)輸送管線是必不可少的。目前“西氣東輸”項目已經(jīng)建成,今后還將建設(shè)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市自然氣管線,終極與“西氣東輸”管線形成“兩橫、兩縱”的自然氣干線。目前,原油、自然氣管網(wǎng)已經(jīng)具有相當(dāng)規(guī)模,成品油輸送管道相對較少,目前僅占全部輸送量的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(shè)5萬km的油氣管道,均勻每年需要展設(shè)近5000km,每年自然氣管道需要鋼材近400萬t。隨著管道輸送壓力的不斷進步,油氣輸送鋼管也相應(yīng)迅速向高鋼級方向發(fā)展。在國際發(fā)達國家,20世紀(jì)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(nèi)城市管網(wǎng)以X52、X65為主。目前國內(nèi)主干線輸氣管最大壓力為10MPa,最大直徑能夠達到Ф1016~1219mm,以X65、X70應(yīng)用為主,X80也有應(yīng)用,但用量未幾。隨著國內(nèi)輸氣管的延長和要求壓力的進步,X70、X80將成為主流管線鋼。2.管線管的生產(chǎn)情況目前,我國油氣輸送所使用的管線管主要由石油自然氣團體公司的6個焊管廠生產(chǎn),它們是寶雞石油鋼管有限責(zé)任公司、貴陽石油鋼管廠、華北石油鋼管廠,遼陽石油鋼管廠,沙市石油鋼管廠,勝利石油鋼管廠等,總設(shè)計生產(chǎn)能力約為120萬t左右。生產(chǎn)的油氣管以螺旋焊管和高頻直縫焊管為主,而管徑大、管壁厚的直縫埋弧焊管的生產(chǎn)在我國時間較短。2000年,我國第一條大口徑直縫埋弧焊管生產(chǎn)線在番禺珠江鋼管有限公司公司建成,此生產(chǎn)線從澳大利亞引進,可生產(chǎn)厚壁大口徑長輸管線鋼管,鋼管外徑457~1800mm,特殊規(guī)格可達3000mm,壁厚4.5~37mm,特殊規(guī)格還可增厚,單管最長可達12m。但生產(chǎn)這種焊管所需管線用寬厚鋼板目前基本還需依靠進口。近日,日本住友金屬和住友商事又與中國石油自然氣團體公司(CNPC)下屬的寶雞鋼管廠合作生產(chǎn)石油自然氣用中徑焊接鋼管,主要生產(chǎn)油氣輸送管線的支線用焊管,產(chǎn)量可由目前的5萬t進步到2~3年后的12萬t。1)管線管的生產(chǎn)工藝焊接鋼管按工藝區(qū)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(chǎn)的焊管,因其原料、成型工藝、口徑大小以及質(zhì)量的不盡相同,在應(yīng)用領(lǐng)域里各有定位。(a)直縫電阻焊管(ERW)電阻焊管是我國最早生產(chǎn)、應(yīng)用范圍最廣、生產(chǎn)機組最多(2000余家)、產(chǎn)量最高(占焊管總產(chǎn)能的80%左右)的鋼管品種,產(chǎn)品規(guī)格為Ф20~610mm,在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。ERW219-610mm機組自20世紀(jì)80年代以來,約有30余套是從國外引進的較先進技術(shù)。經(jīng)過多年生產(chǎn)實踐,裝備技術(shù)水平又有較大進步,產(chǎn)品質(zhì)量也在不斷改善。因其投資少,見效快,應(yīng)用范圍廣而發(fā)展迅猛。隨著板材CSP生產(chǎn)工藝的發(fā)展,為其提供了低本錢、質(zhì)量可靠的原料,并為其今后進一步發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。這部分產(chǎn)品已由流體輸送、結(jié)構(gòu)領(lǐng)域向無縫管應(yīng)用領(lǐng)域的油井管、管線管發(fā)展。其典型生產(chǎn)工藝流程應(yīng)為:板帶原料→原料預(yù)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(shè)備投資較少,因采用價格較低的窄帶(板)卷連續(xù)焊接生產(chǎn)大口徑(Ф1016~2400mm)焊管,生產(chǎn)工藝簡單、運行用度低,具有低本錢運行上風(fēng)。目前,我國油氣輸送螺旋焊管已形成了以石油系統(tǒng)所屬鋼管廠為主的基本格式。采用低殘余應(yīng)力成型和管端機械擴徑等先進技術(shù),經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)量控制的螺旋焊管在質(zhì)量上可與直縫焊管相媲美,我國西氣東輸?shù)扔蜌忾L輸管道工程中獲得了廣泛應(yīng)用,是我國油氣長輸管道工程采用的主要管型。其目前的產(chǎn)能已經(jīng)能夠滿足我國油氣長輸管道工程建設(shè)的需要,并已大量出口。(c)直縫埋弧焊管(LSAW)直縫埋弧焊在我國事較晚發(fā)展起來的先進制管技術(shù),過往主要采用UOE技術(shù)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(shù)。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。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(fù)雜,生產(chǎn)效率低,產(chǎn)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(yīng)用于螺旋焊管機組不能生產(chǎn)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。2)我國生產(chǎn)油氣用鋼管具有實力的生產(chǎn)廠家:(a)華油鋼管有限公司(原華北石油鋼管廠)是華北石油治理局與中國(香港)石油有限公司合資興建的大型鋼管制造企業(yè),公司現(xiàn)有5條螺旋鋼管生產(chǎn)線,并在揚州市建有分公司,可生產(chǎn)Ф219~2200mm系列螺旋鋼管和Ф168~508mmERW直縫焊管,鋼管長度:最長12.2m,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn):ISO3183-3、APISpec5L、GB9711等,年生產(chǎn)能力30萬t。目前X42~X80級的都可以批量生產(chǎn)。(b)寶雞石油鋼管有限責(zé)任公司(簡稱“BSG”)。其前身為寶雞石油鋼管有限責(zé)任公司,是我國第一個生產(chǎn)螺旋縫埋弧焊管的廠家,是中國石油自然氣團體公司所屬的集制管、防腐和套管加工于一體的國家大型一類企業(yè),是我國管道建設(shè)核心骨干企業(yè),也是我國焊接鋼管的生產(chǎn)工藝研究、試驗檢測和科技情報中心,現(xiàn)擁有六條螺旋縫埋弧焊接鋼管生產(chǎn)線,年生產(chǎn)能力為焊接鋼管62萬t(其中,石油套管10萬t),可生產(chǎn)直徑為219~2400mm、壁厚為5.0~20.6mm、材質(zhì)X42~X80、符合APISpec.5L、GB/T9711等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。寶雞石油鋼管有限責(zé)任公司擁有一條年生產(chǎn)能力為20萬t直縫電阻焊接鋼管生產(chǎn)線和一條石油套管、接加工生產(chǎn)線,擁有三條鋼管外防腐生產(chǎn)線和一條鋼管內(nèi)涂層生產(chǎn)線,鋼管防腐年生產(chǎn)能力為630m2,可對鋼管進行環(huán)氧粉末(FBE),兩層聚乙烯(2PE),三層聚乙烯(3PE)和三層聚丙烯(3PP)外防腐和環(huán)氧樹脂內(nèi)防腐。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、自然氣、水、煤氣、礦漿等流體長間隔輸送和油井套管。
三、我國管線管使用的板材生產(chǎn)情況
1.管線管使用的板材生產(chǎn)工藝管線管使用的板材60~70年代主要采用鞍山鋼鐵集團等廠家生產(chǎn)的A3、16Mn,隨著管道管徑增大和輸送壓力的進步,鋼板強度不能滿足需求。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)時國內(nèi)管線板生產(chǎn)廠技術(shù)不成熟,主要采用進口板。進進90年代以后,國內(nèi)管線板生產(chǎn)發(fā)展很快,寶鋼、武鋼集團、鞍鋼、本鋼集團、攀鋼集團等企業(yè)相繼開發(fā)生產(chǎn)了高鋼級的X系列管線鋼。目前在國內(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、中厚板機組、爐卷機組。1)半連續(xù)軋機:包括1機架爐卷軋機及5機架精軋機。在半連續(xù)軋機上,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質(zhì)上是恒定的。在精軋機上道次間的時間通常少于3s。2)CSP連鑄連軋:在CSP生產(chǎn)線上對含有、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。我國CSP連鑄連軋生產(chǎn)線目前已開發(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)了高牌號管線鋼X60、X65乃至X70。其工藝特點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一步進步管線鋼質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)題目。3)中厚板機組: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:爐卷軋機包括一架往復(fù)式粗軋機及一架4往復(fù)精軋機。在精軋機兩邊的輸送線上安裝了兩臺熱卷軋機。輸出輥道通常包括一套層流冷卻系統(tǒng)和一個卷取站。在爐卷軋機上,鋼帶整個長度上的熱機械歷史明顯變化,尤其是在微合金化鋼生產(chǎn)中,將強烈影響精軋機上產(chǎn)生的再結(jié)晶程度、晶粒長大及析出,并且導(dǎo)致整個帶鋼長度上終極顯微組織和性能的劇烈變化。其工藝特點是投資本錢相對低。目前國外在爐卷生產(chǎn)線上已生產(chǎn)出X70、X80級管線鋼,主要生產(chǎn)廠家為IPSCO,該廠具有超過35年操縱爐卷軋機的經(jīng)驗,近年來已對550MPa級Ⅱ類的1219mm直徑及12.0mm壁厚管線鋼進行了產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)。我國管線鋼的生產(chǎn)產(chǎn)量和生產(chǎn)企業(yè)基本情況隨著國內(nèi)冶金技術(shù)裝備水平的進步,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及以上級別的鋼廠僅有寶鋼、武鋼集團、鞍山鋼鐵集團、舞鋼市、南京鋼鐵集團有限公司、太鋼集團等。另外,寶鋼與武鋼、南鋼、鞍鋼和河北鋼鐵集團舞陽鋼鐵有限責(zé)任公司也已試制了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,南鋼加大了對管線鋼的研究開發(fā),X100級別的鋼板正在研制中,鞍鋼X100級別的鋼板已通過有關(guān)單位的驗收。1)近幾年我國國內(nèi)管線鋼生產(chǎn)產(chǎn)量情況。目前國內(nèi)管線鋼的生產(chǎn)主要是靠熱軋機組生產(chǎn),爐卷機組的生產(chǎn)在增加,中板機組生產(chǎn)較少。2)目前國內(nèi)主要管線鋼生產(chǎn)企業(yè)基本情況寶鋼:近年寶鋼管線鋼開發(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)市場都占盡對上風(fēng)。1997年寶鋼生產(chǎn)管線鋼22萬t,占國內(nèi)消費的88%;1998年產(chǎn)量為26.5萬t,國內(nèi)市場占有率為83%;1999寶鋼生產(chǎn)管線鋼18萬t,國內(nèi)市場占有率為65%。2000年寶鋼管線鋼產(chǎn)銷大幅增長,全年銷售量達到了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度高韌性管線鋼板卷的微合金化成分設(shè)計、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),實現(xiàn)了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。產(chǎn)品滿足了國內(nèi)外市場需求,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、制造、施工的廣東番禺~惠州自然氣開發(fā)項目展設(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)的第一個項目。廣東番禺~惠州自然氣開發(fā)項目為國家重點工程,是目前國內(nèi)海底水域最深、間隔最長的輸氣管線,該項目設(shè)計自然氣年產(chǎn)量約16億立方米,海底管線總長度約364km。寶鋼5000mm寬厚板項目從冶煉、精煉、連鑄到軋機的設(shè)備裝備達到世界先進水平,已于2005年建成,其中管線鋼產(chǎn)品的鋼級為X80(預(yù)留X100),最大厚度為40mm,最大寬度為4500mm。武鋼集團: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)的重點發(fā)展品種,其在國內(nèi)的市場份額進步很快。1997年武鋼管線鋼的產(chǎn)量僅為2800t,市場占有率只有1%,但1999年武鋼生產(chǎn)的管線鋼就上升到了6.3萬t,僅在西部市場上就取得了11條管線工程的供貨權(quán),在國內(nèi)市場占有率進步到了23%左右。武鋼在管線鋼品種質(zhì)量上也取得了很大的進展。武鋼生產(chǎn)的高韌性管線鋼已達到德國、日本主要鋼廠的同類鋼材的實物水平。2000年武鋼集團管線鋼開發(fā)生產(chǎn)量達16萬多噸。在澀寧蘭管線、北京市~永清管線、伊朗管線、伊拉克管線及大慶市石油油井套管等多項大工程中中標(biāo)。同時,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70余萬t,居國內(nèi)首位。隨后又積極開展15.3mm和17.5mm高強度、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體公司鑒定。鑒定委員會專家以為,武鋼集團開發(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,能按要求實現(xiàn)批量生產(chǎn)與供貨。鞍山鋼鐵集團:2002年11月,ASP線已為長———呼輸氣管道工程提供了4000多噸X52級管線鋼,目前已開發(fā)生產(chǎn)出X70、X80高等級管線鋼板、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段展設(shè)工程中,鞍鋼獨攬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,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1937km。目前在國內(nèi)能夠生產(chǎn)30.4mm厚X70寬厚板并供貨的廠家只有鞍山鋼鐵集團一家。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)威科研機構(gòu)———中石油管材研究所試驗評價。X100管線鋼研制開發(fā)成功,使鞍鋼管線鋼鋼級形成了X60、X65、X70、X80和X100的系列化,為角逐國內(nèi)外高端管線鋼市場增添了一件“利器”。本鋼集團:在國家組織實施的“振興東北老產(chǎn)業(yè)基地高技術(shù)產(chǎn)業(yè)項目”中,本鋼同中科院金屬所共同申報的“高性能管線鋼生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化”通過了專家組的評審,該項目獲得國家1000萬元資金的支持。“高性能管線鋼生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化”項目的實施將使本鋼成為國內(nèi)繼寶鋼、武鋼集團、鞍山鋼鐵集團之后能生產(chǎn)高附加值、高級別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。特別是本鋼集團通過2002年對煉鋼、熱軋進行現(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”項目“新一代鋼鐵材料的重大基礎(chǔ)研究”中的子課題“高強度管線鋼的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究”工作。到目前為止,石油管線鋼X52~X70先后通過中石油管材所、中國石油管道局工程有限公司的板卷及鋼管的性能評定,實物質(zhì)量滿足國家西氣東輸對管線鋼特殊質(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、寶雞石油鋼管有限責(zé)任公司等多家管廠的生產(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收。邯鋼集團:2000年就在CSP機組上開發(fā)出了厚度為7.9mm的X52、X60管線鋼,并投進了批量生產(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。南鋼股份: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,目前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)列進科研課題,正預(yù)備開發(fā)。濟鋼集團:中板廠和中厚板廠于2006年5月份生產(chǎn)了近500tX52級管線鋼板,經(jīng)檢驗,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)更高級別的管線鋼奠定了堅實的基礎(chǔ)。安陽鋼鐵:在2006年1月到2007年12月,和鋼鐵研究總院合作,在其爐卷軋機上開發(fā)生產(chǎn)X70、X80高等級管線鋼板、卷,目前正處于實驗階段。太鋼集團:目前太鋼已具備生產(chǎn)X56、X60、X65高等級管線鋼的生產(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)滄淄輸氣項目部監(jiān)理及寶雞鋼管廠首檢,母材及管材的機械性能等各項指標(biāo)全部合格。在“滄州市一淄博市”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。攀鋼集團:目前已能批量生產(chǎn)從B級到X65級6個大品種的管線鋼。
四、管線鋼的發(fā)展趨勢
隨著石油自然氣需求量的不斷增加,管道的輸送壓力和管徑也不斷地增大,以增加其輸送效率。考慮到管道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性,還需增加管壁厚度和進步管材的強度,因此用作這類輸送管的管線鋼都向著厚規(guī)格和高強度方向發(fā)展。由于自然氣的可壓縮性,因而輸氣管的輸送壓力要較輸油管為高。近年來國外多數(shù)輸氣管道的壓力已從早期的4.5~6.4MPa進步到8.0~12MPa,有的管道則達到了14~15.7MPa,從而使輸氣管的鋼級也相應(yīng)地進步。目前,國外的大口徑輸氣管已普遍采用X70鋼級,X80開始進進小規(guī)模的使用階段,X100也研制成功,并著手研制X120。輸送酸性自然氣的管道用鋼目前已能生產(chǎn)到X65鋼級。
21世紀(jì)是我國輸氣管建設(shè)的高峰時期。“西氣東輸”管線采用大口徑、高壓輸送管的方法。這條管線全長4167km,輸送壓力為10MPa,管徑為1016mm,采用的鋼級為X70、厚度為14.6mm,~20℃的橫向沖擊功為≥120J。這一鋼級、規(guī)格、韌性級別目前國內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn),并且質(zhì)量達到國際水平。因此,生產(chǎn)這種規(guī)格的高強度、高韌性管線鋼對我國今后采用國產(chǎn)管線鋼生產(chǎn)大口徑、高壓輸氣管具有十分重大的戰(zhàn)略意義。大口徑高壓輸送及采用高鋼級管材是國際管道工程發(fā)展的一個重要趨勢:1.國內(nèi)對管線用鋼的需求以X70級為主,新線目標(biāo)定位在X80級熱軋寬鋼帶和X100級寬厚板的生產(chǎn),以適應(yīng)目前10MPa和近期14MPa以上輸送壓力的設(shè)計。2.今后輸送的自然氣不再是經(jīng)脫水、脫硫化氫處理的“甜氣”(PH2S≤300Pa),而將是未經(jīng)處理的“富氣”(PH2S≤300Pa),為此必須進步管線用鋼的抗氫致開裂和抗H2S應(yīng)力腐蝕的性能。3.國內(nèi)已具有70萬t以上螺旋焊管的制管能力,但大口徑直縫埋弧焊管的產(chǎn)能和質(zhì)量還不能滿足工程的需求,繼續(xù)部分進口成品管將不可避免。從研發(fā)基礎(chǔ)和生產(chǎn)技術(shù)的難度而言,具有優(yōu)質(zhì)的抗H2S應(yīng)力腐蝕性能的高強度等級管線用鋼的開發(fā)應(yīng)當(dāng)列為科技攻關(guān)的重中之重。
參考資料 >