我国高钢级管线钢和钢管应用基础研究进展及展望

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1、石油科学通报2016年6月第1卷第1期创刊号：143-153我国高钢级管线钢和钢管应用基础研究进展及展望*冯耀荣，霍春勇，吉玲康，李鹤林石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室，中国石油集团石油管工程技术研究院，西安710077*通信作者,Fengyr@cnpc.com.cn收稿日期:2016-04-19摘要回顾我国油气输送管道工程、高钢级管线钢和钢管的研发应用历程及取得的成果，指出它们的发展方向。我国油气输送管道工程、高钢级管线钢和钢管的研发应用具有研发周期短、应用速度快、实施效果好等显著特点。

2、经过近20年的努力，我国在油气输送管道，特别是大口径、高压力输送管道，管型、钢级、材质、尺寸等参数优化和高钢级管材研发应用等方面达到国际领先水平。研发形成了X70/X80钢级材质选用、针状铁素体管线钢组织分析鉴别与评定技术、管型选用和螺旋埋弧焊管残余应力控制技术、高压输气管道断裂控制技术、地震断裂带等基于应变设计地区管材变形控制技术、厚壁高钢级管线钢及钢管试验检测评价技术、高钢级管线钢焊接热影响区局部脆化的脆化机理、断裂规律与预防技术。自主研发了X70/X80系列热轧板卷和大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造技术、宽

3、厚板和大口径厚壁直缝埋弧焊管制造技术、感应加热弯管和管件成分设计及制造工艺技术。将Ⅰ类地区的设计系数提高到了0.8，将X80管材口径扩大至1422mm，初步完成X90管线钢和钢管的研制。为更好地满足大口径高压力输气管道工程发展的需求，必须进一步深化应用基础研究，联合进行产品研发与技术攻关，形成大口径高钢级输气管道输量与其他参数(压力、钢级、设计系数、管径、壁厚等)的优化技术。建立或完善管道应变设计、可靠性设计、高压输气管道断裂控制等理论和方法。研究解决X90~X120高钢级管线钢和钢管屈强比、应变时效、低温

4、韧性、屈服强度测试等关键技术难题，掌握高钢级管材成分、组织、性能、工艺等的相关性。联合冶金和制管企业，形成批量生产能力。研究形成X90~X120管材现场焊接技术，进一步提高环焊缝质量性能水平。最终实现高钢级管线钢和钢管生产和应用技术的全面突破。关键词高钢级管线钢；高钢级管线钢管；管线；应用基础研究；研究进展；发展展望1我国管道工程与高钢级管线钢和钢管研发干管网。应用成效为了满足长距离大输量高压力天然气管道输送的需要，中国石油集团整体部署，科技管理部门组织开石油和天然气占全球一次能源的57%，我国陆上展了若干

5、重大科技攻关，开展了高钢级管线钢管研发70%石油和99%天然气依靠管道输送，油气管道是国和应用关键技术研究，使我国在较短的时间内，将输民经济的生命线。根据国家能源规划，中国石油天然气管线的钢级由X52、X60、X65提升至X70和X80，气集团完成了油气管道和管网建设的全面布局，特别在过去螺旋埋弧焊管的基础上发展了直缝埋弧焊管，是“十一五”以来开始建设与西北中亚、东北俄罗斯、产品质量、性能均达到国际先进水平。成功研发了西南缅甸相连的3大陆上油气通道，统筹国内外资源系列X70、X80大口径、厚壁螺旋埋弧焊管和

6、直缝埋与市场，基本上形成了连通海外、覆盖全国的油气骨弧焊管及弯管和管件，形成了规模化的生产制造能引用格式：冯耀荣,霍春勇,吉玲康,李鹤林.我国高钢级管线钢和钢管应用基础研究进展及展望.石油科学通报,2016,01:143-153FENGYaorong,HUOChunyong,JILingkang,LIHelin.Progressandprospectofresearchandapplicationofhighgradepipelinesteels&steelpipesinChina.PetroleumSci

7、enceBulletin,2016,01:143-153.doi:10.3969/j.issn.2096-1693.2016.01.009©2016中国石油大学(北京)清华大学出版社有限公司http://sykxtb.cup.edu.cn144石油科学通报2016年6月第1卷第1期创刊号力，使输气管线压力从6.3MPa逐步提升至8.4MPa、点，揭示了管线钢成分、组织、性能、工艺之间的相310MPa和12MPa，单管输送能力达到300亿m/a。关性。研究发现针状铁素体型管线钢具有韧性好、抗在管线钢和钢管的研

8、发和应用方面，我们用不到20年氢致开裂(HIC)性能好、形变强化抗力高和包辛格效的时间取得了发达国家用将近40年才取得的研究成绩应敏感性低等特点。确定了在重要大口径高压输气管[1-6](见图1)。线上采用针状铁素体型管线钢的技术路线。在对国内我国管道工程发展、高钢级管线钢及钢管研发应外文献进行系统调研的基础上，采用光学金相和电子用具有研发周期短、应用速度快、实施效果好的显著金相等手段，系统研究了针状铁素体管线钢的