基于Stacking集成学习的无缝钢管连轧电耗预测

无缝钢管生产作为高能耗行业的典型代表,其节能降耗一直都备受关注。通过预测电耗,企业可以找到节能降耗的有效途径,从而减少生产过程中的电能消耗,提升生产效率。为提高无缝钢管连轧电耗预测精度,采用一种改进的Stacking集成学习模型对电耗进行预测。首先,对采集到的电耗数据进行预处理,并基于嵌入法采用XGBoost和LightGBM进行特征选择;然后,采用随机搜索和贝叶斯优化结合的方法对基学习器开展超参数优化,在Stacking集成模型的首层中,选择LightGBM、ET和MLP作为基学习器;最后,根据基学习器在数据上的预测表现来赋予它们相应的权重,同时将原数据集也加入元学习器训练。结果表明:改进的Stacking集成学习模型具有最好的预测效果,其R^(2)为0.975 7,预测精度比单一基学习器和传统的Stacking集成学习模型都要高,证明了所提方法的有效性。

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。

某钢厂输送液压油API管道失效分析

某钢厂输送液压油API级无缝钢管在一个月中发生了两次失效,第一次失效出现了4.7 m长的纵向裂缝,第二次失效时管道出现了少量泄漏。管道输送液压油的压力为3~14 MPa,环境温度为25~40℃,该无缝管的失效可能是高应变率或氢致开裂(HIC)等因素导致的管体开裂。采用化学分析、拉伸试验、硬度测试、宏观观察、光学和电子显微镜以及能谱分析(EDS)等方法对其失效原因及其机理进行分析。结果表明,管道中输送液压油分解产生的氢与管材内部中的硫化物夹杂相结合,导致管体因氢致开裂而失效。

20钢输油管道腐蚀穿孔原因分析

某成品油埋地管道润油试压巡线检查时,发现无缝管穿孔泄漏。通过管道的防腐层检测、管材化学成分分析、力学性能测试、腐蚀形貌宏观与微观分析、腐蚀产物元素成分测试、扫描电镜及能谱分析等对埋地管道失效原因进行分析。分析结果表明,埋地管道防腐层测试结果不符合SY/T 0414—2017标准要求,失效管材的化学成分、力学性能测试结果符合GB/T 8163—2018标准要求;埋地管道失效是由于防腐层的不连续性导致地层水与管体接触,水中的溶解氧与管体发生了吸氧腐蚀,形成不致密的腐蚀产物层,致使管道发生腐蚀损伤,而管沟土壤和地层水中含有一定Cl^(-)加速了管体点腐蚀穿孔泄漏的速度,使管道短时间内穿孔泄漏。

高温后无缝钢管灌浆套筒单向拉伸试验研究

目的 为了解高温后无缝钢管灌浆套筒的力学性能,方法 以温度、冷却方式、保护层厚度、钢筋直径等为研究参数,对高温后无缝钢管灌浆套筒进行单向拉伸试验。结果 结果表明,灌浆料的抗折强度、抗压强度随着温度升高而降低,当温度达到800,1 000℃时,对抗折强度、抗压强度的影响更大,与常温相比,抗折强度分别下降了59%,81%,抗压强度分别下降了44%,72%,抗折强度下降幅度更大,说明温度对灌浆料抗折强度的影响大于抗压强度的;高温后试件有钢筋拉断和钢筋拔出两种破坏模式,浇水冷却和无保护层试件发生钢筋拔出破坏,临界温度相较于常温下降至800℃,浇水冷却和无保护层试件更容易出现钢筋拔出破坏,保护层可以有效提高灌浆套筒的延性和承载力;随着钢筋直径增加,接头试件极限承载力下降幅度变大,钢筋直径为18,20,22 mm的试件极限强度分别下降20.72%,24.24%,25.97%。推导了各参数影响下高温后灌浆套筒承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好,该公式可对高温后全灌浆套筒的承载力进行预测。结论 温度越高对灌浆料力学性能的影响越大;浇水冷却试件对高温更敏感,保护层能够有效提高灌浆套筒的耐高温性能。

Si、Mn对耐磨无缝钢管耐磨性的影响

研究不同Si、Mn合金含量对耐磨无缝钢管力学性能、组织、硬度及耐磨性能的影响,对比4种实验钢热轧态和正火态的组织性能,相变温度以及淬火后实验钢的耐磨性能。结果表明:利用Mn合金提高钢的耐磨性时,Mn含量控制在0.9%左右时,钢管具有较好的综合性能,耐磨性能较好;Mn含量过高降低钢的冲击韧性,Mn含量过低降低钢的淬火硬度,均对耐磨性不利;利用Si合金提高耐磨性时,钢管的耐磨性能最优;相比热轧后直接淬火工艺,钢管热轧后经正火+淬火工艺处理后耐磨性能更好。

HS110-13Cr抗CO_(2)腐蚀套管的开发

根据套管的服役环境和性能要求开发HS110-13Cr抗二氧化碳腐蚀套管。重点进行了钢的化学成分设计和热处理工艺探索,通过热力学软件计算得到该钢种在不同回火温度条件下的强度和冲击韧性曲线。研究发现该钢种在特定的回火温度下存在冲击功急剧下降的情况,通过扫描电镜观察不同回火温度条件下钢的冲击试样断口,发现570℃回火试样冲击断口为脆性沿晶断裂,因此热处理工艺需避开此回火脆性区。开发并生产出的产品性能达到了客户要求,通过了腐蚀评价,并成功应用于国内某油田,满足了二氧化碳服役环境的使用要求。

UNS N08367超级奥氏体不锈钢大直径无缝管的研发

介绍了一种核电厂海水系统用UNS N08367超级奥氏体不锈钢大直径无缝管的制造工艺,分析了产品性能。采用斜轧热穿孔+热轧+均整+冷拔工艺,通过优化化学成分和管坯加热温度,控制轧制温度,避免产生α相铁素体和不均匀碳氮化物组织,以及合理设计热处理制度,控制热处理温度、保温时间及冷却速率,避免了有害相的析出,成功研发出了核电厂海水系统用UNS N08367超级奥氏体不锈钢大直径无缝管。研究结果表明,该UNS N08367大直径无缝管具有金相组织均一、力学性能稳定及腐蚀性能优异的特点,可以用于压水堆核电厂海水系统。

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。

无缝钢管表面异常磁痕产生原因

某无缝钢管在磁粉检测过程中出现异常磁痕,采用热酸腐蚀试验、金相检验、扫描电镜和能谱分析、电子探针分析等方法对异常磁痕产生原因进行分析。结果表明:无缝钢管外壁存在明显带状成分偏析,成分偏析导致奥氏体稳定性提高,马氏体转变起始温度降低,使组织中出现残余奥氏体,造成磁粉检测过程中出现异常磁痕;这些磁痕沿螺旋方向分布,对材料的纵向力学性能和横向力学性能影响不大。

无缝钢管Gr.6轧制及正火后的组织和性能分析

利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜分析及力学试验、腐蚀试验等,分析了热轧态和正火态Gr.6钢管组织形貌、低温性能及耐腐蚀性能。结果表明,研制的低温无缝钢管Gr.6热轧态及正火态低温力学性能及抗腐蚀性能满足标准要求,热轧态显微组织为珠光体+铁素体,晶粒均匀细小,但带状组织明显。析出相以TiN颗粒为主,在-60℃发生韧脆转变,经过900℃正火热处理后,晶粒更为细小,晶粒度达到10级以上,正火态试样大角度晶界差比例高于热轧态,大角度界面密度也有所增加。析出相主要为TiN+少量的VN颗粒,且在-80℃仍未发生韧脆转变。通过快、慢极化扫描速率的极化试验研究了材料的腐蚀行为。腐蚀试验表明,正火态试样在电化学模拟溶液中应力腐蚀敏感性较小,而热轧态试样的应力腐蚀敏感性较大。因此,正火态相比热轧态电化学腐蚀性能更优,适合更加苛刻的腐蚀环境。

海底无缝钢管屈服强度偏低原因分析

无缝钢管为海底油气输送管道的一种常用类型,其在制造过程中可能出现各种质量问题。本文针对某钢厂生产的φ168.3 mm×14.3 mm X65QO海底无缝钢管出现热处理后屈服强度偏低的问题,从化学成分、生产设备、工艺参数等方面进行了调查分析,最终通过多次试验提出了“加大外淋水流量和提高淬火温度”的解决方案,从而保证了钢管的质量和管线的本质安全,为后续类似问题的解决提供了参考。

SAE1527汽车车桥用无缝钢管的研制实践

SAE1527汽车车桥用无缝钢管的研制可以提升汽车车桥用无缝钢管制造质量。基于此,将SAE1527汽车车桥用无缝钢管作为研究对象,参考相关文献,整合具体理论内容,设计汽车车桥用无缝钢管生产工艺,严格控制原材料质量,提升生产工艺中电炉、精炼、连铸、轧制等环节的监管水平,在力学性能、热处理性能、外观与尺寸合格率等方面,均达到SAE1527汽车车桥用无缝钢管制造标准。

在线加速冷却对热轧C-Mn无缝钢管组织及性能影响

文章介绍了包钢钢管公司460生产线上一种C-Mn热轧无缝钢管在线加速冷却工艺试验。试验结果表明,在线加速冷却工艺对试验钢组织、性能影响显著,在线控冷能够抑制两相区先共析铁素体的产生,细化了基体晶粒,晶粒度从非控冷状态下的6.5级提高到了8级,改善了钢的带状组织。钢管力学性能及冲击性能有明显提高,屈服强度达到300~345 MPa,抗拉强度达到485~545 MPa,纵向室温冲击功平均值达到102 J,纵向0℃冲击功平均值达到86 J,纵向-20℃冲击功平均值达到60 J。

TZΦ219 mm三辊连轧管机组简介

太原重工股份有限公司采用多项先进技术和创新技术,制造出了国产首台套TZΦ219 mm三辊连轧管机组,主要对该机组的产品规格、技术指标、工艺流程、设备主要组成进行介绍,并分析其运行效果。

Review of research developments of 12Cr1MoVG heat resistant steel in China

In this paper, we review the evolution of 12CrlMoV steel standards at home and abroad, analyze the effects of various elements and determine their optimal contents in steel. The influence of heat treatment and microstructure on the creep strength of 12CrlMoV steel is investigated. Statistical results from conventional mechanical properties, ductile-brittle transition temperature, high temperature oxidation resistance, aging, instant high temperature properties, and creep are introduced. The results show that the chemical composition and heat treatment process of 12CrlMoVG steel identified in the GB 5310 - 2008 standard is appropriate, resulting in a steel with higher creep strength and good comprehensive properties.

抗CO_(2)腐蚀马氏体不锈钢无缝管的研究进展

叙述了马氏体不锈钢油井管材料的设计及发展历程,CO_(2)的腐蚀机理和影响马氏体不锈钢耐蚀性的因素。分析了材料成分设计,发现提高有效Cr含量和减少δ铁素体是提升管材性能的关键;讨论了CO_(2)的腐蚀机理,特别是存在微量H_(2)S对CO_(2)腐蚀的影响;探讨了材料因素和环境因素对马氏体不锈钢耐蚀性能的影响,认为温度对耐蚀性的影响最大,H_(2)S含量会限制材料的应用,pH值和Cl^(-)含量会影响阴极反应过程。展望了马氏体不锈钢油井管的研究方向。

锻压式半灌浆套筒结构设计及单向拉伸性能试验

针对装配式预制构件连接部位受力特点、安装控制难点及套筒加工工艺、原材料、成本等问题,基于冷锻压和热处理工艺,设计新型锻压式半灌浆套筒,按照规范要求制作对中连接试件和偏心连接试件,通过单向拉伸试验对接头连接试件极限承载力、残余变形、最大总伸长率等力学参数以及套筒表面应变分布规律等进行研究分析。结果表明:试件破坏均为连接钢筋拉断破坏,各项参数指标均满足JGJ107—2016Ⅰ级连接接头的相关要求;试件破坏荷载-位移曲线与钢筋原材相似,包含弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和连接钢筋颈缩断裂阶段,但试件屈服台阶和强化阶段曲线均较钢筋原材长,灌浆接头可靠性更高;套筒对灌浆料具有主动约束作用,在一定程度上增加灌浆锚固段锻压凹槽数量,有助于提高套筒对灌浆料的轴向滑移约束和径向膨胀开裂约束作用。

一种超声波探伤追管算法的设计与实现

为解决探伤线管隙传感器误信号造成的分选异常和孔洞型缺陷漏检等问题,开发了两段式追管控制算法,并在现场进行了一系列测试,分析了两段式追管控制算法的适用性。分析认为:新追管算法最适用于定尺管探伤线;需要通过理论计算和现场实地试验得到最佳的追管速度比例,以确保在合适的位置追及;如果辊道上每个驱动辊都能独立控制,可以通过调整一次追管的位置来适应不同长度钢管的追管要求。

我国连轧钢管生产装备及工艺技术发展

详细介绍了我国引进的二辊MPM连轧管机组和三辊PQF连轧管机组的装备及工艺技术情况,以及国内自主设计、制造的连轧管机组的发展现状,分析总结了连轧管机组在发展过程中的改进和创新以及存在的不足,探讨了连轧管机组装备及工艺技术未来的发展趋势,指出工艺技术与数字化、智能化的深度融合是钢管行业发展的大趋势。