Research & Development of Grade X70 LSAW Steel Pipes for West-East Gas Pipeline

In this article the research and development of X70 large diameter longitudinal seam submerged arc welded (LSAW) steel pipes for West East Gas Transportation Pipeline project (WEGTP) in China are introduced, including the key technique, fabrication of pipe production line, mass production and the latest progress of LSAW steel pipe technique.

应变时效对大口径X80管线钢拉伸性能的影响

将大口径X80管线钢试样拉伸至应变为0.5%~3.5%,卸载后分别进行室温及200,230,250℃时效处理,研究了拉伸预应变和时效温度对试验钢拉伸性能的影响;采用直缝埋弧焊在制管扩径率为0.5%~0.8%下对试验钢进行制管,研究了制管扩径率对试验钢拉伸性能的影响。结果表明:进行一定应变预拉伸+时效处理或制管扩径后,试验钢发生应变时效,其屈服强度增大,抗拉强度变化较小,屈强比增大;制管扩径率对屈服强度增量和屈强比增量的影响比拉伸预应变的更大;室温应变时效后,拉伸预应变是影响屈服强度和屈强比提高的主要因素;200~250℃应变时效对试验钢拉伸性能的影响比室温应变时效的大,200~250℃时效温度的变化对拉伸性能影响不大。

大口径直缝焊管机械扩径成形机理研究

结合大口径直缝焊管机械扩径机组开发项目,分析了大口径直缝焊管机械扩径工艺的特点,利用有限元方法对机械扩径成形机理和成形过程进行了仿真,讨论了机械扩径对扩径设备的力能要求。在此基础上,对机械扩径的主要工艺参数及其对扩径质量的影响进行了详细的论述,为扩径机组的开发提供理论依据。

直缝埋弧焊管端口扩径变形分析

采用有限元模拟方法,就直缝埋弧焊管端口机械扩径变形过程进行了研究,对直缝埋弧焊管端口机械扩径过程的横断面、纵断面变形特征做了数值模拟。结果表明,沿管材轴向可以将变形状态分为端口变形区、过渡变形区和未变形区,在扩径过程中需要确定合理的扩径长度。端口变形区壁厚减薄,而在管材与模具尾部圆角相切处应变最大,处于相邻两块模具之间的悬空段管材壁厚变化不均匀,切向拉应力最大,壁厚减薄严重,这几处需要防止变形破坏,由此可见变形过程具有十分明显的局部变形特征。对直缝埋弧焊管端口机械扩径的模拟得到了扩径长度、管端壁厚变化等对实际生产有益的结论。

中小口径直缝焊管水压扩径机组研究

简要说明了扩径机在直缝焊管制造中的作用,并简单对比了机械扩径机与水压扩径机的适用范围,提出水压扩径是中小口径直缝焊管（Φ114mm~Φ711mm）最佳的扩径方式。对开发的水压扩径机组的主要技术参数和主要组成装置进行了详细分析,为设计水压扩径机提供了有力依据。

直缝埋弧焊钢管扩径头的研制

扩径头是直缝埋弧焊钢管生产线扩径机上的关键部件,一直依赖进口,价格昂贵且交货时间长,研制国产扩径头迫在眉睫。从扩径头的技术难点入手,分析了中直径和大直径扩径头的不同结构形式和润滑方式。在结构设计时,针对扩径头各部件的使用要求,选用不同的工具钢和相应的热处理工艺,确保了扩径头的整体使用寿命。新研制的扩径头投入使用两年来,共扩直缝埋弧焊钢管3万多根,合格率100%,满足了扩径的要求。

直缝焊管制管工艺对钢管横向拉伸性能影响探讨

根据包辛格效应和形变强化理论,结合焊管生产实践,探讨了UOE、JCOE、ERW制管工艺对钢管横向拉伸性能的影响。结果表明:弯曲变形对包辛格效应并无明显影响,如果变形量足够大,将对钢管强度的提高起到较大作用;压缩变形对钢管强度的影响主要取决于钢的金相组织,针状铁素体组织的钢,包辛格效应不明显,而传统的铁素体-珠光体(或少珠光体)钢,则具有明显的包辛格效应;钢管扩径具有非常明显的加工硬化作用,扩径后钢管强度较扩径前普遍升高。最后提出,由于不同的制管工艺对钢管拉伸性能有各不相同的影响,制管厂可以根据自己的制管工艺,制定原材料钢板(卷)技术条件来满足钢管的性能要求。

直缝埋弧焊管扩径裂纹的超声波检测方法

为了提高钢管超声波探伤的准确率,对射线检测可能出现漏检或误判的情况进行了研究,并对钢管扩径裂纹进行了系统分析及实物检测对比试验。结果表明,在确定探头K值后应尽可能采用短前沿的、晶片尺寸和探头外观尺寸较小的探头,可获得良好耦合效果;为减少漏检,应确保在焊缝两侧均进行一次直射波和二次反射波的扫查探伤;探伤过程中发现回波坐标位置处于探头一侧的焊缝边缘时,则可判定为扩径裂纹缺陷;回波坐标位置处于探头另一侧的焊缝边缘部位,则不能确定为缺陷波。