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1、管线钢生产技术、现状 和发展趋势陈军利2007年6月内容国内管线发展状况及未来需求预测管线钢发展历史管线钢分类和技术要求管线钢生产技术国内管线钢生产现状管线钢未来发展趋势国内管线发展状况及未来需求预测1.国内发展现状管线钢主要用于加工制造油气管线。油气管网是连接资源区和市场区的最便捷、最安全的通道，它的快速建设不仅将缓解我国铁路运输的压力，而且有利于保障油气市场的安全供应，有利于提高我国的能源安全保障程度和能力。同石油一样，我国也将从境外的俄罗斯、中亚国家进口天然气，并通过东南沿海港口进口液化天然气（LNG）。为了把这些天然气输送到主要的消费区域，建设输送管
2、线是必不可少的。目前“西气东输”项目已经建成，今后还将建设的主要管线有陕京二期、中俄天然气管线（东线、西线）、以及中亚或俄罗斯至上海天然气管线，最终与“西气东输”管线形成“两横、两纵”的天然气干线。国内管线发展状况及未来需求预测2.未来需求预测目前，原油、天然气管网已经具有相当规模，成品油输送管道相对较少，目前仅占全部输送量的40％，将来计划修建3万km，管径在Ф500mm左右，壁厚在10mm以下，以X65为主。未来10年，我国将建设5万km的油气管道，平均每年需要铺设近5000km，每年天然气管道需要钢材近400万t。国内管线钢发展状况及未来需求预测2.未
3、来需求预测随着管道输送压力的不断提高，油气输送钢管也相应迅速向高钢级方向发展。在国际发达国家，20世纪60年代一般采用X52钢级，70年代普遍采用X60～X65钢级，近年来以X70为主，而国内城市管网以X52、X65为主。目前国内主干线输气管最大压力为10MPa，最大直径能够达到Ф1016～1219mm，以X65、X70应用为主，X80也有应用，但用量不多。随着国内输气管的延长和要求压力的提高，X70、X80将成为主流管线钢。管线钢的发展历史1.国外管线钢的发展历史60年代以前、采用C、Mn、Si型的普通碳素钢,在冶金上侧重于性能,对化学成分没有严格的规定。
4、自20世纪60年代开始,随着输油、气管道输送压力和管径的增大,开始采用低合金高强钢(HSLA),主要以热轧及正火状态供货。这类钢的化学成分:C≤0.20%,合金元素≤3%～5%。随着管线钢的进一步发展,到20世纪60年代末70年代初,美国石油组织在API5LX和API5LS标准中提出了微合金控轧钢X56、X60、X65系列。这种钢突破了传统钢的观念,碳管线钢发展历史含量为0.10%～0.14%,在钢中加入≤0.20%的Nb、V、Ti等合金元素,并通过控轧工艺使钢的力学性能得到显著改善。到1973年和1985年,API标准又相继增加了X70和X80钢,而后又开
5、发了X100管线钢,碳含量降到0.01%～0.05%,碳当量相应地降到0.37以下,开发出真正现代意义上的多元微合金化控轧控冷管线钢。近期又开发出X120和抗HIC和硫化氢等高钢级管线钢。管线钢发展历史2.国内管线钢发展历史我国管线钢的应用和起步较晚,“六五”以前铺设的油、气管线大部分采用Q235和16Mn钢。“六五”期间,我国开始按照API标准研制X60、X65管线钢,并成功地与进口钢管一起用于管线铺设。20世纪90年代初宝钢、武钢相继开发了X70管线钢,并在涩宁兰管道工程上应用。21世纪初宝钢、武钢、鞍钢等又开发了高钢级X80管线钢,并在西气东输工程上应
6、用。目前他们已经开发X100等更高级管线钢，而且宝钢已成功开发出世界上最高强度的管线钢，并在今年又与梅钢联合成功轧制了X56抗硫化氢管线钢。管线钢分类及技术要求1.管线钢定义制造石油、天然气集输和长输管或煤炭、建材浆体输送管等用的中厚板和带卷称为管线用钢（steelforpipeline）。一般采用中厚板制成厚壁直缝焊管，而板卷用于生产直缝电阻焊管或埋弧螺旋焊管。管线钢分类及技术要求2.管线钢分类按照强度级别可分为X42、X46、X52、X56、X60、X65、X70、X80、X100、X120等。按照输送介质可分为成品油、原油、甜性天然气、酸性天然气和水煤
7、浆输送用管线钢，其中要求最高的为酸性天然气管线用钢。管线钢分类及技术要求3.技术要求现代管线钢属于低碳或超低碳的微合金化钢，是高技术含量和高附加值的产品，管线钢生产几乎应用了冶金领域近20多年来的一切工艺技术新成就。目前管线工程的发展趋势是大管径、高压富气输送、高寒和腐蚀的服役环境、海底管线的厚壁化。因此现代管线钢应当具有高强度、低包申格效应、高韧性和抗脆断、低焊接碳素量和良好焊接性、管线钢分类及技术要求3.技术要求以及抗HIC和抗H2S腐蚀。优化的生产策略是提高钢的洁净度和组织均匀性，C≤0．09％、S≤0．005％、P≤0．01％、O≤0．002％，并采
8、取微合金化，真空脱气＋CaSi、连铸过程的轻压下，多
