液氨储运用钢研究进展及展望

在“双碳”政策背景下,以氨为载体的能源利用形式具有巨大发展前景。中国氨的应用领域广泛,其相关的技术较成熟,液氨需求量也在逐年增长。然而,中国在液氨长输管道的建设上仍有很大的发展空间。由于中国工艺技术水平、产品类别与产量、储运地理条件、气候环境和使用条件等因素,开发适合中国国情实际的氨储运新材料具有必要性、经济性与前瞻性。借鉴国外成熟产品与技术,通过调整合金元素成分、采用微合金化技术以及应用双金属复合管技术,开发高强度、高韧性以及抗腐蚀性能的氨/液氨专用输送管线钢、储罐用钢和耐高温钢,可实现氨/液氨储运用钢的细化与专业化,增加不同用途材料的类型数量。

国内深海油气田开发用无缝钢管的设计及应用现状

随着能源需求的不断增加,全球海洋油气开发需求与日俱增。本文介绍了国内深海油气田开发现状及发展趋势,总结出深海油气田开发用管的特点及主要技术要求,调研了国内油气输送用大口径海洋用无缝管线管生产现状,论述了钢管的种类、轧制方法及国内主要钢管生产企业的生产能力,并结合国内某深水油田实际海管设计要求,指出了我国深海油气田输送管线管材料设计、生产工艺、几何尺寸和力学性能要求。鉴于我国深海油气开发起步晚,与国外发达国家相比仍存在很大差距,今后应重点完善管材设计和生产装备,同时结合输送工况的需求开发高品质大口径输送油气用无缝管线管。

国产核电用大直径P91无缝钢管的研发

介绍了国产核电用大直径P91无缝钢管的制造工艺及产品性能。通过控制管坯加热温度避免δ铁素体组织的产生,设计优化热轧成型工艺,采用大变形二辊斜轧穿孔、均整精轧及在线定径的一火成材工艺,合理设计热处理制度及模拟焊后热处理温度等控制措施,开发生产出第四代核电主蒸汽管道用大直径P91无缝钢管。经过对钢管头、中、尾分别取样进行试验评定,结果显示,该P91无缝钢管性能良好、金相组织均匀、稳定,不仅具有良好的高温持久性能,而且还具有优异的低温冲击韧性,交货状态和模拟焊后热处理状态下各项性能均满足ASME核电标准和600 MW示范快堆工程主蒸汽管道系统用SA-335 P91无缝钢管的技术协议要求。利用等温线外推法,计算出交货状态500℃10万小时下的高温持久强度为228 MPa,模拟焊后热处理状态下500℃10万小时下的高温持久强度为224 MPa,两者均满足核电ASME第Ⅲ卷D5 Table HBB-I-14.6F考核强度(212 MPa)的要求,产品已应用于第四代核电核岛主蒸汽管道项目。

PSL2 X65QO/X65QS海洋抗腐蚀管线用无缝钢管生产实践

从产品技术难点、钢种成分设计、生产工艺、热处理工艺等方面,介绍了PSL2 X65QO/X65QS海洋抗腐蚀管线用无缝钢管的生产情况,并统计分析其力学性能、管端内径不圆度等;依据相关标准进行HIC和SSC腐蚀试验及焊接工艺评定试验。结果表明:PSL2 X65QO/X65QS海洋抗腐蚀管线用无缝钢管具有强度波动变化小、均匀延伸率大、低温冲击韧性高、硬度低,且可焊性好、抗HIC和SSC性能优异等特点,满足用户要求。

天然气输送钢管研究与应用中的几个热点问题

全面阐述了天然气输送钢管研究与应用中的热点问题 :高压输送与高钢级管线钢的研究开发 ;抗 HIC管线管及其技术条件 ;富气输送及其对钢管性能的要求 ;直缝埋弧焊管和螺旋缝埋弧焊管的比较与选择 ;输气钢管延性断裂的止裂 ;管线在近中性 p H土壤环境中的应力腐蚀开裂 ;管线管的残余应力及控制 ;高强度管线钢的屈强比问题 ;

氢气长输管道钢管选材研究

氢气长输管道在钢管选材方面与天然气管道存在一定的差别。通过对氢气长输管道常见的氢致失效形式及机理的研究,以及合金元素、显微组织及夹杂物、带状组织等对氢致失效影响的深入分析,最终确定出氢气长输管道在钢管管型、钢级及交货热处理状态方面的选材要求。在满足工程需要及安全的前提下,可选择API SPEC 5L A、B、X42、X46、X52(PSL2级)等无缝钢管、直缝埋弧焊管和高频电阻焊管。对于较低钢级无缝钢管,建议选用形变正火态;对于相对较高钢级无缝钢管,建议选用淬火+回火态;对于直缝钢管,建议选用形变热处理态。

RMD气体保护焊与自保药芯焊丝半自动焊接技术在长输管道施工中的应用

以建设阿联酋阿布扎比原油管道工程为例,介绍了RMD气体保护半自动根焊与自保护药芯焊丝半自动填充、盖面焊工艺的特点及其焊接工艺。为了适应该工程对大管径、厚壁X65钢级钢管的要求,利用先进的RMD根焊技术完成管道环缝根部焊接,利用熔敷效率高、全位置成形好和环境适应能力强的自保护药芯焊丝半自动工艺完成填充、盖面焊接。此工艺在焊接操作、焊接质量、焊接速度等方面都有无可比拟的优越性,因此在大直径长输管道施工中逐渐得到广泛应用。

天然气集输管道的微生物腐蚀试验研究

天然气集输管道的密闭缺氧且有积液的内壁环境利于细菌生长,其生命活动会引起微生物腐蚀,加剧管道腐蚀,然而现有研究很少关注微生物腐蚀的特点和规律。采用静态挂片失重试验、电化学试验和扫描电镜研究了L360QS无缝钢在空白、腐生菌、铁细菌和硫酸盐还原菌体系中的微生物腐蚀特点。失重试验结果表明,约30 d后,硫酸盐还原菌开始大量生长,挂片的腐蚀速率整体趋势为,硫酸盐还原菌>腐生菌>空白>铁细菌。电化学测试结果表明:各体系中的L360QS测试电极在前5 d内的开路电位波动较大,7~120 d内开路电位整体均趋于平稳,120 d时硫酸盐还原菌体系的开路电位最负;测试电极在空白(现场水)及各体系的腐蚀电流密度波动较大,20 d左右逐渐趋于稳定。扫描电镜和能谱分析结果表明,L360QS钢片表面均生成了细菌膜,腐蚀产物主要包括C、O、S、Ca和Fe等元素,其中硫酸盐还原菌体系中钢片腐蚀产物的S元素含量最高。X射线衍射结果表明,所有体系中的挂片腐蚀产物均含有FeS,由于长时间的缺氧状态导致硫酸盐还原菌的生长,加速了腐蚀进程。

L360MCS抗硫碳钢管的焊接技术

普光气田为我国特大型高含H2S气田,集输管线压力高,其设计压力9.0 MPa;H2S含量大,达13%～18%(φ);腐蚀性高,采用的是L360MCS抗硫碳钢管。L360MCS抗硫碳钢管为低碳微合金管线钢,具有高强度、高韧性和抗脆断以及抗HIC和抗H2S腐蚀性能,主要用于高含硫化氢介质管道中。普光气田开发前,国内没有相关成熟的抗硫管道焊接案例,也没有相关焊接工艺标准。从管线材料、焊接材料性能出发,介绍了焊接材料、焊接工艺及质量控制等关键环节。自2009年8月普光气田集输管道投产以来,各项性能指标均满足设计要求,管道运行状态良好。

连续管线管在青海油田地面集输管线的应用

针对目前油田地面集输管线采用无缝管单根焊接方式造成的焊口多、空气污染严重、劳动强度高等问题,使用连续管线管替代无缝管进行地面集输管线项目试验。介绍了试验用连续管线管的拉伸性能,以及试验现场布管、焊接、焊后水压试验、防腐层补伤等工艺过程。试验结果表明,与无缝管相比,连续管线管用作地面集输管线具有施工效率高、安全性及质量可靠等优点。

高钢级抗H_2S腐蚀管线用无缝钢管的研制与开发

通过对抗H_2S腐蚀输送管线用无缝钢管的成分设计与优化,生产工艺的开发及优化,冶炼工艺、轧管工艺及热处理工艺的研究,成功开发出了高钢级抗H_2S腐蚀管线用无缝钢管,并投入批量生产。经检验及用户使用表明,产品的抗H_2S腐蚀性能及其他各项性能良好。

矿物输送用耐磨无缝钢管的研制

介绍了根据我国资源特点，发挥工厂装备优势，采用特殊工艺路线研制的质优、价廉、内硬外韧的系列矿物输送用耐磨无缝钢管的试生产情况。

超超临界火电机组用大直径P92无缝钢管开发

介绍了超超临界火电机组用大直径P92无缝钢管的制造工艺及产品性能。通过优化化学成分、控制轧制温度、合理设计热处理制度等工艺控制措施,开发生产出P92钢管。该P92钢管具有组织结构均一,力学性能稳定和高温持久性能优异等特点,产品已应用于超超临界火电机组的四大管道及其他关键部件。

高强度高韧性管线管的研制

总结了管线用X60，X65钢级无缝管的研制情况，阐述了其化学成分的选择和在线正火及控制冷却工艺，讨论了该类钢的强韧化机理。工业性试生产表明，选用0．16％C，1．45％Mn，0.05％Nb，0.10％V钢，采用在线正火工艺，可以生产出X60钢级无缝管。在该化学成分的基础上再加入少量的Cr，适当地提高钢中的Si含量，并控制N含量，辅以在线正火及控制冷却工艺，即可生产X65级无缝管。实验证明，所选的化学成分和采取的工艺路线是正确的。

伏尔加钢管厂天然气管道用Φ1420mm焊管生产概况

俄罗斯伏尔加钢管厂利用优质低硫、低磷钢,开发出了新的准1 420 mm、工作压力为9.8 MPa和11.8 MPa、强度分别为K60(X70)和K65(X80)的螺旋缝焊管和直缝焊管。对钢管力学性能的研究结果表明,该厂生产的准1 420 mm焊管完全适用于俄罗斯天然气工业股份公司的大型天然气管道项目。并介绍了近年来伏尔加钢管厂与俄罗斯钢管科学研究院、天然气和煤气工艺科学研究院等合作进行的对大直径焊管的研究概况。

我国油、气长输管道建设及相关行业的发展前景

介绍了我国石油、天然气长输管道敷设的现状及与世界总体水平的比较,分析了今后发展前景及对相关行业的推动作用。

大牛地气田大98井区集输管道管材的选择

针对气田的气藏参数条件,对气田集输管道材料选择进行了研究。根据管径、设计压力、自然条件等因素,结合几种常用钢管的优缺点,确定管型;在确定管型后,根据计算壁厚及集输管道对管材强度、韧性、焊接性等要求最终确定其钢级。

纤维缠绕钢管道的研究现状及展望

随着我国天然气工业的迅速发展,对输送管道的承压能力提出了更高的要求,因此需要开发高压、大流量、长距离的输送管道。根据国内外目前的发展,增加钢材钢级或钢管壁厚的方式都具有一定的局限性,而纤维缠绕钢管是一个非常重要的发展方向。纤维增强钢管道包括干法缠绕成型的纤维增强钢管(FAST-Pipe)和湿法缠绕成型的复合材料增强管线钢管(CRLP),这两种管道通过在钢管外表面缠绕纤维增强层的方式提高钢管的承压能力。与同等承压能力的钢管相比,纤维增强钢管道具有质量轻、费用低和止裂性好等优势,在高压天然气长输管道上具有广泛的应用前景。

大管径补水钢管下穿高速公路暗涵施工技术研究

针对暗涵内大管径补水钢管在雨季施工时采取的施工技术措施,阐述了暗涵内大管径补水钢管的施工方法以及安全施工注意事项,旨在总结复杂恶劣环境下暗涵内补水钢管施工与暗涵内管道运输安装采用的工艺方法。介绍了暗涵内通风、照明以及管道安装在复杂恶劣环境现场施工管理中采取的应对措施与总结出的一些经验。

天然气集输管道工程用无缝钢管标准的分析

针对天然气集输管道工程(包括集气管道工程和输气管道工程)用4项无缝钢管标准在技术要求上的差异,从无缝钢管化学成分中的有害元素磷和硫的含量、制造方法、冲击试验及非金属夹杂/带状组织等方面,理论上分析对无缝钢管性能和质量的影响,进而对天然气集输管道工程设计规范和工业管道设计规范在GB/T 8163《输送流体用无缝钢管》的使用规定上存在较大技术分歧的现状作多方面的分析,包括GB/T 8163《输送流体用无缝钢管》编制历史变迁,与采标标准EN 10216-1:2004《用于压力的无缝钢管交货技术条件第1部分规定室温性能的非合金钢管》的差异,GB 150.2-2011《压力容器第2部分材料》的有关规定等,提出对GB/T 8163-2018《输送流体用无缝钢管》无缝钢管使用条件的建议。同时,对GB 6479-2013《高压化肥设备用无缝钢管》、GB/T 5310-2017《高压锅炉用无缝钢管》、GB/T 8163-2018《输送流体用无缝钢管》及GB/T 9711-2017《石油天然气工业管线输送系统用钢管》技术上的差异进行比较分析,提出了天然气集输管道工程选用4项无缝钢管标准的使用条件和应补充的技术要求,以期保证工程安全和节省投资。