新能源用钢管的应用现状、需求分析及思考

“双碳”战略下新能源及相关产业发展给钢管带来新的应用场景,对钢管的功能和性能提出新的需求。聚焦于碳捕获、利用与封存技术领域中的CO_(2)输送用管、氢能领域中的氢气输送用管和储能领域中的盐穴压缩空气储能用注采管,总结了新能源用钢管的应用现状和研究进展,分析了各领域用管需求,并就“双碳”背景下新能源用钢管的基础理论研究、关键技术开发和标准体系建设等方面进行了思考,提出了建议。

2024年全国钢管生产技术交流会论文征集

为加快我国钢管行业发展新质生产力,扎实推进钢管产业实现高质量发展,加强学术与技术交流,中国金属学会轧钢分会拟于2024年10月在江苏省江阴市召开“2024年全国钢管生产技术交流会”。本次会议将围绕“新质生产力·高质量发展·智能制造·绿色低碳”主题,邀请有关专家、学者作专题技术报告,并将组织学术交流与研讨。为配合本次会议的召开,特向钢管行业各相关生产企业、高等院校与科研院所征集论文。

张力减径张力系数对无缝钢管壁厚不均的影响

通过观察内孔形状及测量壁厚对无缝钢管壁厚精度情况进行研究;采用电子扫描显微镜对合金微观组织进行分析。结果表明:张力减径过程中采用大张力系数配合等壁或减壁方式进行轧制,可有效改善无缝钢管壁厚的均匀性,提高壁厚精度。采用大张力系数进行轧制的无缝钢管的组织呈现均匀分布的特征。

L360N无缝管线钢管的控轧控冷生产工艺开发

某PQF连轧管机组生产Ф273 mm×8 mm规格L360N无缝管线钢管时,采用常规热轧、控制轧制、控制轧制+控制冷却三种方式组织生产,分析了这三种工艺生产的无缝钢管的性能与组织差别。工业试验表明,控制轧制+控制冷却可以明显细化晶粒,在提高钢管拉伸性能的同时,可大幅提高钢管的冲击韧性,合理的控轧控冷工艺可使钢管稳定满足-30℃冲击值的要求。

钢管杂志投稿指南

《钢管》杂志是经原国家科委和国家新闻出版总署核准公开发行的全国性科技期刊,1964年创刊;重点报道国内外钢管(无缝·焊接)及相关行业在科研、设计、生产、经营管理等方面的研究成果,推广报道新工艺、新技术、新设备、新产品。

钢管杂志投稿指南

《钢管》杂志是经原国家科委和国家新闻出版总署核准公开发行的全国性科技期刊,1964年创刊;重点报道国内外钢管(无缝·焊接)及相关行业在科研、设计、生产、经营管理等方面的研究成果,推广报道新工艺、新技术、新设备、新产品。

我国斜轧管生产装备及工艺技术的发展

介绍了我国斜轧管机组包括圆盘轧管机组、精密轧管机组和三辊轧管机组的引进和国内自主设计制造情况;分析了斜轧管机组在迭代发展过程中的改进和创新以及存在的不足;探讨了斜轧管机组装备及工艺技术未来的发展趋势。指出斜轧管机组具有产品壁厚精度高、生产组织灵活、产量适中、投资少,适合于小批量多品种生产的优点,特别是三辊轧管机组在生产中厚壁管品种方面的优势是其他的机组所不可替代的。建议未来要结合轧管新技术、新工艺以及采用智能建造技术,对现有斜轧管机组进行升级改造,并结合自身的优势在专业化品种研发上下功夫。

大直径不锈钢管内旋压成形的金属流动堆积缺陷研究

采用Abaqus软件仿真分析大直径不锈钢管在内旋压成形过程中的金属流动堆积现象。采用单因素控制法讨论了壁厚分别为20 mm、12 mm和7 mm时Ф508 mm不锈钢管在三旋轮内旋压过程中的等效应变、金属流动及旋轧力的变化规律,并分析了不同厚度时层间金属质点的流动速度,进一步得出金属流动堆积的原因。结果表明:随着初始壁厚值的不断减小,壁厚为7 mm时,旋轮前方产生的金属堆积高度达到9 mm,接触区的等效应变值最大达到7.9,产生的旋轧力高达450 kN。可见,在相同工况下,钢管的壁厚越小,接触区的等效应变值越大,所需旋压力也越大,产生的金属堆积现象越严重。

无缝钢管智能制造探索与实践

针对无缝钢管传统生产中面临的痛点问题,本着“高效率、高质量、低成本、绿色环保”的基本原则,提出了无缝钢管智能制造的探索方案,即建设以工业互联网平台为基础的数字化产线,打造智能作业系统、产线智能操控和管控系统以及全厂智能管控体系,实行产线集中控制,并通过对数据的深度挖掘和运用,最终实现无缝钢管产线高效率、高品质及低成本平稳运行。结合工程实践进一步对无缝钢管企业智能化转型中需注意的问题和所面临的难点做了阐述和分析。

加胶内衬复合钢管制造工艺探索及质量评价

通过在内衬复合钢管两层之间添加特殊黏合剂,并根据胶黏剂特性采用适当的加热温度和复合工艺提高两层之间的黏结强度的方法解决了铺管船Reel-Lay铺设方法卷曲时衬管的分离和起皱问题。试制的φ273.1 mm×(12.7+3)mm规格L450+316L内衬复合钢管的黏结强度达到30 MPa以上。对试制样品进行弯曲半径R为8.19 m和9.56 m的弯曲试验评价,基、衬管没有分离和起皱。结果表明,这种两层之间加胶的工艺方法可以满足海上Reel-Lay铺设钢管的卷曲要求。

镀锌钢管环氧粉末涂层附着力的研究

简述了钢管热浸镀锌-环氧粉末复合防护涂层体系的特点,详细分析了钢管热镀锌后水冷及钝化、镀锌层表面处理对粉末涂层附着力的影响情况。分析认为,应根据镀锌层风化状态制定热镀锌水冷、钝化及表面处理流程及操作规程,建议采取清扫级喷砂清理清洁锌层表面,以获取合适的表面粗糙轮廓,改善粉末涂层附着力。

直缝埋弧焊钢管超声波相控阵检测工艺技术研究

介绍了标准中检测焊管典型缺陷的超声波检测探头布置方法。提出了钢管焊缝纵向伤检测方法、横向伤检测方法及串列式检测方法。通过不同的检测方法灵敏度校验、耦合监视、检测能力的确认,确保该检测方法可满足油气管道相关标准要求。该检测系统结合自动化校准模式,通过对比样管人工刻伤对应波形位置,可以清晰地看出样管上人工检测缺陷的位置误差、漏检和误报等情况,为钢管自动探伤工作带来方便,并提高了钢管检测质量。

采用连铸坯制造的P92钢管性能试验研究

为评估采用连铸坯轧制的P92钢管的性能,对几家钢厂提供的3支采用连铸坯轧制的P92大直径厚壁钢管进行理化检测、625℃高温持久强度试验等。结果表明:采用连铸坯轧制的P92钢管的各项理化性能满足相关标准要求,625℃、10万h外推高温持久强度为93.1 MPa,高于规范推荐值。因此,连铸坯P92钢管已具备工程应用条件,可降低产业链成本。

二氧化碳管道输送技术进展

简述了碳捕集与封存技术作为关键减排技术近年的发展,以及管道输送二氧化碳的优势。介绍了国内外二氧化碳管道输送技术的发展现状和二氧化碳输送管道相关标准。比较了二氧化碳的物性和不同输送相态的优缺点,阐释了CO_(2)输送管道断裂韧性控制、腐蚀及防护技术。研究表明:由于二氧化碳的物性,二氧化碳输送管道断裂韧性控制与天然气管道显著不同,需要重新建立二氧化碳输送管道的断裂扩展和止裂的预测模型;为防止二氧化碳输送管道腐蚀,需要控制二氧化碳输送管道中水和其他气体杂质的含量。

超深井用160钢级超高强度高韧性套管的研制及组织表征

根据超深井开发要求对超高强度高韧性套管的合金化技术和制造工艺进行研究,开发出具有优异韧性和抗延迟断裂性能的BG160V超高强度高韧性套管,并分析了该BG160V套管在不同服役温度下的强韧性以及微观组织。工业性试制的性能检测结果表明:该套管的屈服强度达到1100 MPa以上,0℃横向夏比冲击功超过名义屈服强度的10%,满足超深井油气资源开发对套管性能的要求;管体晶粒度达到11级,平均有效晶粒尺寸2.45μm,细小的晶粒是材料具有良好韧性和抗延迟断裂性能的主要保证。

T23/P23钢高强匹配焊缝金属接头再热裂纹表征

综述了T23/P23钢高强匹配焊缝金属接头再热裂纹的特征。结果表明,T23/P23耐热钢高强匹配接头再热裂纹倾向明显,焊后状态高强匹配接头具有较高的强度和可以接受的塑性和韧性。接头显微组织中的HAZ粗晶区碳化物析出、晶界的滑移及晶界的脆化是再热裂纹产生的必要条件;影响HAZ组织的主要因素是母材中碳化物形成元素和残留元素的种类及含量。随接头拘束应力增大,再热温度升高时再热裂纹倾向增大。T23/P23钢接头中氢的行为是产生再热裂纹不可忽视的影响因素。生产中常用低应力化和低氢化综合工艺及参数,以及新型专用焊接材料等措施,使接头中的应力水平降低,氢含量最小化,控制再热裂纹形成条件,并获得了较满意的效果。

X80M钢级螺旋缝焊管对头性能分析

分析X80M钢级φ1219 mm×18.4 mm和φ1422 mm×21.4 mm螺旋缝对头管的理化性能。结果表明:管体母材的韧性较好,距技术要求具有较大的安全裕度,但是靠近对头焊缝的管体屈服强度普遍低于技术要求;对头焊缝的拉伸试验和导向弯曲试验结果合格,但是对头焊缝的韧性较差。建议继续研究卷板头尾部性能不稳定区域,确定不稳定区域长度,并进行对头管焊接工艺技术研究,研究整理出一套不同壁厚钢管的最佳焊接工艺参数,实现对头管在管线中的应用。

BG-TH耐热套管特殊螺纹接头开发理论与试验研究

钢铁材料在热采井等350℃超高温度条件下,不仅材料屈服强度和抗拉强度下降,材料的其他物性参数也发生了很大变化,热应变从次要矛盾上升为主要矛盾。对P110和110H两种材质进行了室温与不同高温等级下的试验研究,基于高温下材料的“弹性应力”与“塑性应变”设计理念开发了BG-TH(Thermal)耐热套管,使用有限元分析与实物试验验证设计结构。结果表明,将耐热管材与耐热螺纹接头两者配合使用可提高套管在高温中的耐用性。

HFW焊管管端射线探伤底片异常典型案例分析

介绍了HFW焊管管端射线检测的常见典型缺陷,分析X射线探伤缺陷的判定,不能仅依靠底片本身是否存在阴影、黑线等直接进行判定,须结合HFW焊管的生产工艺特点,结合钢管内、外表面状态判断是否存在符合产品标准但影响X射线底片的缺欠,如存在则需先做修磨处理后再做X射线探伤检测,以免影响探伤结果的评定。

基于数值方法的三辊定心装置分析

三辊定心装置的定心效果对毛管及荒管的生产质量有着很大的影响。针对某工程项目中的三辊定心装置,通过数值方法,使用SolidWorks软件进行运动仿真,并进一步得到抱辊运动过程中工作中心的坐标,从而直观地评估了该装置的定心效果,同时得出抱辊驱动液压缸行程与其开口度的拟合公式,为此类设备的实际工程运用分析提供了很好的范例。