大口径厚壁X80螺旋埋弧焊管的开发

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1、现代焊接ModernWelding大口径厚壁X80螺旋埋弧焊管的开发DevelopmentofX80SAWspiralpipewithlargecaliberandthickwall中国石油天然气集团公司管材研究所李为卫杨扬徐晓峰［摘要］为了满足西气东输二线天然气管道工程的需要，我国成功地开发出了φ1219mm×18.4mm的大口径、厚壁X80螺旋埋弧焊管及制管用板卷，其性能达到国际先进水平。X80管线钢的开发采用超低碳、高铌微合金化、超纯净冶炼和控制轧制工艺（TMCP）等先进冶金和轧钢技术，具有针状铁素体型的显微组织。开发的X80管线钢具

2、有较小的包申格效应，满足严格的韧性要求，即管体夏比冲击功最小平均值/单个最小值为220J/170J，焊缝、热影响区夏比冲击功最小平均值/单个最小值为80J/60J。采用环切法距焊缝100mm切开进行测试，结果表明焊管的残余应力水平很低。［关键词］大口径；厚壁；X80管线钢；开发前言高压输气管道，世界上大量采用直缝够防止延性启裂和脆性断裂，为此制随着我国经济的快速发展，能源埋弧焊管（LSAW），但是在我国由于定了严格的钢管技术条件，对韧性提需求也不断增长，尤其是清洁的天然历史以及经济等原因，大量使用螺旋出了很高的要求，-10℃夏比冲击功管气资

3、源。为了适应经济发展以及改善埋弧焊管（SSAW）。总体来说，螺旋体最小平均值/单个最小值为220J/170J,生态环境，横贯我国西北东南的又一埋弧焊管与直缝埋弧焊管的质量有一焊缝和热影响区最小平均值/单个最小条能源大通道——西气东输二线天然定的差距，所有影响管道安全的因素值为80J/60J，0℃落锤撕裂试验（DW-气管道工程已经开工建设，这是我国应考虑到，最主要的两个因素是强度TT）断口剪切面积最小平均值/单个最一项大型重点工程项目，需要大量的和韧性。小值为85%/70%。高性能钢管。为了节约管道建设的成随着壁厚的增大，要保证强度，近年来，

4、国内钢铁企业管线钢产本，油气输送管道的发展趋势是采用主要是屈服强度有很大的难度。因为品的研发生产取得较大进步，主要通高压、大输量输送工艺和采用高钢级、制管过程的变形和试验过程的展平，过洁净钢生产技术、铸坯质量控制技大管径、大厚度钢管。西气东输二线包申格效应可能引起材料屈服强度的术、微合金化技术、控轧控冷工艺技干线全长约4300公里，干线管道设计下降。为了保证制成钢管符合X80级别术等应用，已批量生产出石油天然气输气规模每年300亿立方米，2008年全的要求，制管所用的热轧板卷必须有管道工业需要的各类高质量钢板和板线开工，计划于2010年建成

5、通气，采一定的富裕量；另一方面，高强度板卷。低碳、微合金管线钢的最大优点用X80高等级材质钢管，用管总量440卷在制管过程中需要高的成型能力；就是其具有良好的焊接性，因而得到多万吨，其中螺旋埋弧焊管的用量约随着强度的增加，制管的难度增加。广泛的应用。在中国石油天然气集团占60％。该管道的压力、管径、壁厚、为了降低包申格效应，我国于2001年公司的组织下，经过钢铁企业、制管输送距离、钢级、韧性等综合参数在开发了具有针状铁素体组织特征的X70企业和研究单位多年来的技术积累和世界上是史无前例的，是国家“十一管线钢并成功地用于西气东输工程，一年来的

6、共同努力，西气东输二线用五”规划的重点工程。高质量的钢管这一组织类型在X80管线钢上继续使大口径厚壁X80螺旋埋弧焊管已开发成是天然气长输管道安全的基础。对于用。韧性方面，对于原材料，其韧性功并批量生产，用于西气东输二线天作者简介：李为卫（1965－），男，陕西蓝田人，1988年毕和韧脆转变温度必须能够防止长程裂然气管道工程。业于西安交通大学焊接专业，高级工程师，在中国石油管材研究所主要从事油气输送管材料焊接研究及标准化工作。纹扩展，对于焊缝和热影响区必须能J-12现代焊接2009年第6期总第78期ModernWelding现代焊接表1化学

7、成分技术条件要求值和典型值（wt.%）CSiMnPSCrMoNiCuNb+V+TiPcmCeq1材料标准要求值(Max.)0.090.421.850.0220.0050.450.350.500.300.150.23/制造螺旋埋弧焊管使用的X80管线典型值0.0430.221.850.0110.00150.020.250.280.170.940.180.44钢板卷开发的思路仍然是低碳微合金表1列出了开发的X80板卷化学成能降低由制管和试样展平引起的包申化。控轧工艺（TMCP）和加速冷却技分的技术要求值和典型值。可以看出,格效应。图1~图3是开

8、发的X80管线钢术用于开发过程，以获得针状铁素体X80板卷的化学成分C、S、P含量和Pcm板卷典型的显微组织，与X70的组织相型显微组织。为了提高轧制温度，从均很低，因而材料具有