课程设计（论文）-5000mm管线钢轧制规程设计

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1、学号：0HEBEIPOLYTECHNICUNIVERSITY课程设计论文题目:5000mm管线钢轧制规程设计学生姓名：专业班级：06成型2班学院：冶金与能源学院指导教师：2010年03月12日引言管线钢是指用于输送石油、自然气等的大口经焊接钢管用热轧卷板或宽厚板。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。我国国内能生产符合API5L标准的管线工程设计要求的管线钢仅有10多年的历史，首推宝钢，还有鞍钢、武钢、攀钢、酒钢、舞钢等，稳定生产X60～X70级管线钢并在国际市场上占有一定的地位，目前

2、已投入生产的X80级管线钢质量也达到了国际先进水平，X100级管线钢已经研制出来，尚未投入批量生产。X80是高强度管线钢的美国分类型号。其最小屈服值（MPa）为552；这一概念属于材料力学范畴的概念，屈服值是指材料拉伸时在屈服阶段的应力值，屈服应力是指屈服阶段到劲缩阶段的临界值。X80即管线钢管最小屈服强度80000PSI（552MPa）。PSI英文全称为Poundspersquareinch。P是磅pound，S是平方square，I是英寸inch。把所有的单位换成公制单位就可以算出：1bar≈14.5PSI，1PSI

3、=6.895kPa=0.06895bar欧美等国家习惯使用PSI作单位管线钢在使用过程中，除要求具有较高的耐压强度外，还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能。管线钢主要用于制造石油天然气输送钢管,对强度、韧性、焊接性能、成型性能、抗疲劳性能等要求极为严格,其工艺复杂、生产难度大。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

4、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、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％，并采取微合金化，真空脱气＋CaSi、连铸过程的轻压下，多阶段的热机械轧制以及多功能间歇加速冷却等工艺。目前国内外管线规范中没有管线用钢材的韧性指标，仅对管材有具体要求：（1）最低使用温度下（－5℃）DWTT≥85％SA；（2）最低使用温度下（－5℃）夏比冲击吸收功≥145J。河北理工大学课程设计目录目录1管线钢的发展31.1

5、管线钢使用31.1.1管线钢的高压输气管线的延性断裂与止裂性能要求31.1.2管线钢的技术要求41.1.3管线钢的标准与检验61.1.4氢诱发裂纹（HIC）61.2管线钢的成分设计与生产工艺61.2.1成分61.2.2管线钢生产工艺要求71.3管线钢种类81.3.1超纯净管线钢81.3.2高强度高韧性管线钢81.3.3易焊管线钢91.3.4高抗腐蚀管线钢101.4管线钢生产方式101.4.1传统半连续热带生产线的管线钢生产111.4.2ASP中板坯半连续热带生产线的管线钢生产111.4.3CSP热带生产线的管线钢生产11

6、1.4.4FTSR热带生产线的管线钢生产112坯料选择102.1坯料的种类102.2坯料的尺寸102.3坯料的材质102.4原料表面的缺陷清理103轧机选择123.1轧机类型及其布置的比较123.1.1中厚板轧机形式123.1.2中厚板轧机的布置133.2中厚板轧机选择133.2.1新型轧机133.2.2轧机选择143.2.3高精度轧制技术154压下规程1648河北理工大学课程设计目录4.1压下规程设计方法164.2典型产品压下规程设计164.2.1典型产品的轧制条件164.2.2轧制道次确定164.2.3典型产品X80

7、高强度管线钢轧机压下规程设计174.3辊缝计算235轧辊强度及主电机能力校核245.1轧辊强度校核245.1.1支撑辊校核245.1.2工作辊的校核275.1.3接触应力计算285.2主电机能力校核306年产量计算346.1轧制图表346.1.1研究轧机轧制图表的意义346.1.2轧制图表的基本形式及其特征346.1.3轧制图表的计算356.2年产量的计算366.2.1轧机小时产量计算366.2.2轧钢机平均小时产量376.2.3年产量的计算386.2.4提高年产量的途径397板凸度407.1板型控制理论407.2板型控

8、制策略417.3板凸度计算427.4影响辊缝形状的因子计算447.5板型控制量计算结果46参考文献4848河北理工大学课程设计1管线钢的发展1管线钢的发展1.1管线钢使用世界第一条原油输送管道是1865年建在美国宾西法尼亚州从油田到火车站的口径2英寸长9754米的管道；到目前为止，世界石油和天然气管道总长200万公里