国内高级管线钢热煨弯管技术探讨.doc

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1、国内高级管线钢热煨弯管技术探讨［摘要］介绍了国内X70、X80和X100级高级管线钢和热煨弯管的技术发展，对比分析了这些X70、X80、X100高级管线钢热煨弯管生产工艺的不同点，总结出了高钢级弯管应采用的工艺及参数和思路。对进一步推动我国油气管道建设用高级管线钢热煨弯管应用、生产和使用技术的提高具有较好的借鉴指导作用。［关键词］高级管线钢；热煨弯管；生产工艺中图分类号:TG162.9文献标识码：A文章编号:1009-914X(2013)36-0353-01引言国内2000年以前对X70以上高钢级的管线研究较少，随着这几年西气

2、东输一线、二线、三线、四线等的建设，也促使着国内油气管道行业对・高钢钢管进行了大量的基础研究和探索性研究，现在X70、X80等常用高钢级技术已经比较成熟，产品已经走向了国际。对X100、X120等高钢级也进行了积极的探索和试生产，储备了一些先进的技术和经验，缩小了与国际技术的差距。作为长输管道建设必不可少的焊接结构件之一的弯管，由于结构独特，受力较干线钢管复杂得多，成为管道系统中的一个易损部件，近几年国内也进行了大量研究，打破了国外技术垄断。1国内高钢级管线钢和热煨弯管的研发情况1.1国内高钢级管线钢的研发情况我国管线钢的研究

3、起步较晚，国内仅有10多年生产符合APT5L标准的管线工程设计要求的历史，目前国内生产的X60-X70级管线钢已在国际市场上占有一定的市场，已投入生产的X80级管线钢质量也达到了国际先进水平，X100.X120级管线钢已经研制出来。这儿年，国内许多大型钢铁厂和技术研究机构加大了对高级别管线钢的研究开发，目前已具备大量生产X70、X80、X100等级别管线钢的生产能力，缩短了与美国、口本、德国等发达国家的的技术差距。首钢、武钢、莱钢、宝钢、西安管材所等科研部门于2005年正开展X120级管线钢研究，目前首钢和宝钢等多家公司已能研

4、制成功。高级级的管材对化学成分要求越来越严格，性能要求更高（如表1）。1.2国内高钢级热煨弯管的研发情况2000年前，国内仅能生产X60级以下的弯管，高钢级的弯管的研制处于空白。随着西气东输一期工程干线管选用X70低碳微合金控轧钢，国外弯管昂贵的价格和国内紧迫的生产工期迫使国内管道行业开始着手研究X70感应加热弯管。西气东输二期工程干线管选用X80级钢管，管道界开始大量研究X80感应加热弯管工艺研究。X100级高钢级管线目前国内还没有应用，有望在西气东输西三线、西四线大量应用，热煨弯管工艺处也进行了模拟研究。2感应热煨弯管工艺

5、为了制作达到母管强度的弯管，感应热煨弯制技术通常得到应用，这是因为随后的冷却过程可以和感应加热及弯制过程结合。其制作工艺方案一般可归纳为淬火免回火和淬火（高温加热与快速水冷）+回火两种类型,其中淬火乂分为整体淬火与局部淬火（只是弯曲部分淬火）两种类型。2.1普通级弯管的制作工艺淬火免I口I火工艺由于不需要对弯管进行整体热处理，工艺相对比较简单，是一种有效降低热煨弯管生产成本的工艺方法。X52钢级以下弯管所采用的方法是局部淬火工艺，也就是说只对弯制部位进行局部淬火，然后自然冷却，不再进行I口I火处理。该工艺在热弯管的弯曲部份和直

6、管段之间存在着一个加热温度过渡区，会影响此区域管材的力学性能。在二次加热过程中，强韧性和材料组织等力学性能都将发生一些变化，并旦和母管存在差异。采用免回火工艺时，弯管用母管与管线的干线管成分和主要力学性能基本相同，根据管道要求情况，应适当提高母管的屈服强度。2.2X70级弯管的制作工艺X70级钢弯管工艺采用是局部淬火和回火。也就是说淬火应用于弯制部位，并且整个管子包括直管段都进行回火（图IQ-Ttype）。具体工艺为加热温度为900〜1050°C,最佳加热温度为950〜1020°C,冷却方式宜采用单面强制水冷，冷却速度20〜4

7、0°C/s,回火温度为450〜600C,最佳I口I火温度为530〜550°C。在最佳状态下，弯管的强度、晶粒度和韧性等都有较高的指标（如表2）。2.3X80级弯管的制作工艺X80级钢弯管工艺采用是整体淬火和回火。也就是说淬火应用于整个管子包括直管段，并且整体回火（图lQ-TtypeFullLength）o具体工艺为加热温度为960〜1150C,最佳加热温度为990〜1050E,冷却方式宜采用单面强制水冷，回火温度为550〜650°C,最佳回火温度为580〜630C。以上参数可以作为该钢级弯管试生产的模拟工艺的参数。该钢级弯管的

8、母管要求采用专用钢管，微量元素经过调整，适当增加碳当量保证弯管用钢的强度，实际弯管用钢成分设计时，CE（IIW）应大于0.41。2.2X100级弯管的制作工艺X100级钢弯管工艺采用是整体淬火和回火，和X80级钢弯管采用相同的制作工艺。随着材料性能的变化，其加热温度和I口I火