Development of pipeline steel at Baosteel over the last 20 years

This study reviews the development of Baosteel＇ s pipeline steel over the last 20 years. Energy demand accelerates the development of high-grade pipeline steel as well as modem petroleum and natural gas pipeline construction. Pipeline steel is a kind of typical modem microalloyed steel produced via thermo-mechanical controlled processing. The development process of pipeline steel at Baosteel represents the course of the technological progress of pipeline steel in China. In the last two decades, Baosteel＇ s pipeline steel has been developed from a single product of hot- rolled strips to a variety of products including hot-rolled strips, heavy plates, high-frequency electric resistance welded （HFW） pipes and U-ing-O-ing-Expanding （UOE） welded pipes. Moreover, the proportion of the HFW and the UOE welded pipes has been increasing year by year. UOE longitudinal submerged arc welding （SAW） pipes have become the leading product of strategic significance in Baosteel＇ s pipeline steel family. Over the last 20 years, Baosteel＇ s pipeline steel products have shifted from ＂ferrite ＋ pearlite＂ X52 to ＂acicular ferrite＂ XT0 and X80, and Baosteel has developed hydrogen-induced cracking （HIC） resistant pipeline steel. Baosteel＇ s pipeline steel products have been applied in variety of geographical areas,including deserts, Gobi, mountains,plains as well as the ocean. And both the X100 and the X120 ultra high strength pipeline steels have been produced on a trial basis. Baosteel has accumulatively produced 6.5 Mt of pipeline steel for both domestic and overseas projects. Baosteel will continue strengthening its strategic cooperation with oil companies, and conducting research on ultra high strength pipeline steel, pipeline steel for strain-based design and submarine pipeline steel,etc. , so as to meet the need of construction in the future.

高钢级管线钢X80的研制与发展

高钢级、大管径已经成为油气输送钢管发展的总趋势。对国外X80管线钢的研制和应用情况进行了总结,介绍了现行几种X80钢管的国际标准以及国外X80钢的实物水平,并对当前国内管线钢的研发现状进行了分析,同时介绍了国内X80管线钢的开发计划和进展情况。

国内X80级管线钢的发展及今后的研究方向

介绍了国内外油气管道及高钢级管材的发展情况,国内在X80级管线钢应用基础研究和产品开发方面所开展的工作,及X80级管线钢管的质量状况。分析了X80级管线钢应用中应关注的几个问题。指出:①大口径高压输送及采用高钢级管材是国际管道工程发展的一个重要趋势;②我国实施X80钢级管道工业性工程应用的条件已经基本成熟;③为确保X80级管道的安全可靠,在借鉴国际上先进成功经验的基础上,应进一步加强X80级管线钢应用基础研究和相关的技术攻关。

X70厚壁海底管线钢管研制

根据我国南海深海管线用钢管的技术要求,开发出了厚壁X70钢级φ765.2mm×31.8mm海底管线钢管。通过对钢管进行检测:钢管管体纵向和横向屈服强度≥550MPa,抗拉强度≥660MPa,屈强比最低达到0.81,焊缝抗拉强度达695MPa,均匀延伸率达到了7.6%,断后伸长率达到54%;在-20℃下管体冲击功平均值为340J,焊接接头冲击功平均值最低为168J;在0℃下管体CTOD特征值δm最高达到0.688mm,焊接接头最小为0.222mm,热影响区最小为0.280mm。钢管管体母材、热影响区、焊缝部位的抗氢致开裂、硫化物应力腐蚀及盐雾腐蚀性能良好。试验结果表明研制的X70钢管具有优良的强塑性、低温韧性、断裂韧性及耐腐蚀性能,适用于海洋服役环境的油气输送。

我国管材及制管工业的发展趋势

介绍了我国管道工业近十年必定处于快速发展时期的三个因素。通过对管材钢级、金相组织、钢管的韧性指标以及管型的选择等问题的阐述和分析 。

安钢针状铁素体管线钢X70的研制与开发

针对安钢150t转炉—3500mm炉卷机组设备状况,提出管线钢开发的关键控制技术,成功开发出安钢X70针状铁素体管线钢。

超低温用Gr8钢级无缝钢管的国产化研究

针对超低温用无缝钢管的国内外发展情况和性能指标特点,从成分设计、轧管及热处理工艺方面进行研究,设计并开发了一种超低温用Gr8钢级无缝钢管的生产工艺。研究结果表明:研发的Gr8钢级无缝钢管从冶金质量、化学成分、力学性能、抗酸性腐蚀性能等方面均满足ASTM/ASME相关规范及用户的特殊要求,且产品的-196℃低温冲击指标远高于规范设定的下限值,完全能够满足液化天然气产业及深冷设备制造业对管道的各项指标要求。

宝钢HFW管线钢管的生产及研发

宝钢2005年建设了一套φ610mm(24 in)HFW直缝焊管生产线,经过4年多的生产及研发,较全面地掌握了按照API SPEC 5L,GB/T 9711管线钢管标准及用户规范要求制造X70及以下钢级系列管线钢管的技术,并形成了从原材料冶炼控制、焊接制管及检验的系列化产品质量控制技术,为进一步研发X80 HFW管线钢管奠定了基础。

管线钢及闪光对焊技术的研究现状与发展趋势

回顾油气输送管线的管线钢及闪光对焊技术的发展。油气输送管线的大口径、耐高压及耐腐蚀性能需求对其材料和焊接性能提出了更高的要求。详细介绍管线钢以及闪光对焊设备与电源技术的研究现状,分析闪光对焊的常见焊接缺陷和预防措施,展望闪光对焊技术的发展新趋势。为探讨管线钢焊接新技术新工艺提供理论指导,为研制具有自主知识产权的管道闪光对焊装备提供设计依据。

我国石油天然气输送管道现状与输送钢管的发展

简要回顾了我国石油天然气输送管道的发展历程。结合石油天然气工业的勘探开发 ,从原油天然气工业的发展论及原油天然气输送管道、成品油输送管道、液化石油气管道、煤浆及矿浆输送管道的发展。对发展我国的输送钢管作了论述。

我国高钢级管线钢和钢管应用基础研究进展及展望

回顾我国油气输送管道工程、高钢级管线钢和钢管的研发应用历程及取得的成果,指出它们的发展方向。我国油气输送管道工程、高钢级管线钢和钢管的研发应用具有研发周期短、应用速度快、实施效果好等显著特点。经过近20年的努力,我国在油气输送管道,特别是大口径、高压力输送管道,管型、钢级、材质、尺寸等参数优化和高钢级管材研发应用等方面达到国际领先水平。研发形成了X70/X80钢级材质选用、针状铁素体管线钢组织分析鉴别与评定技术、管型选用和螺旋埋弧焊管残余应力控制技术、高压输气管道断裂控制技术、地震断裂带等基于应变设计地区管材变形控制技术、厚壁高钢级管线钢及钢管试验检测评价技术、高钢级管线钢焊接热影响区局部脆化的脆化机理、断裂规律与预防技术。自主研发了X70/X80系列热轧板卷和大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造技术、宽厚板和大口径厚壁直缝埋弧焊管制造技术、感应加热弯管和管件成分设计及制造工艺技术。将Ⅰ类地区的设计系数提高到了0.8,将X80管材口径扩大至1 422 mm,初步完成X90管线钢和钢管的研制。为更好地满足大口径高压力输气管道工程发展的需求,必须进一步深化应用基础研究,联合进行产品研发与技术攻关,形成大口径高钢级输气管道输量与其他参数(压力、钢级、设计系数、管径、壁厚等)的优化技术。建立或完善管道应变设计、可靠性设计、高压输气管道断裂控制等理论和方法。研究解决X90~X120高钢级管线钢和钢管屈强比、应变时效、低温韧性、屈服强度测试等关键技术难题,掌握高钢级管材成分、组织、性能、工艺等的相关性。联合冶金和制管企业,形成批量生产能力。研究形成X90~X120管材现场焊接技术,进一步提高环焊缝质量性能水平。最终实现高钢级管线钢和钢管生产和应用技术的全面突破。

流体输送用X52级管线钢用圆坯18Mn的研制与开发

介绍了天津钢铁有限公司开发流体输送用X52级管线钢用圆坯18Mn的研制情况。通过对冶炼工艺中转炉、精炼、连铸等关键工序的控制和铸坯内部质量的严格控制,对化学成分优化,生产的产品经用户检验符合API标准的要求,取得了良好的效果。

Φ1 524 mm×20.3 mm X90钢级螺旋缝埋弧焊管研发

介绍Φ1 524 mm×20.3 mm X90钢级螺旋缝埋弧焊管的研发过程.优化设计钢管制造工艺,重点开发钢管的成型和焊接工艺,通过合理控制成型应力、焊接坡口钝边、焊接速度、低线能量输入等工艺设计指标,获得了性能优良的焊接接头.解决了厚壁、高钢级焊管生产中常见的焊缝及热影响区低温冲击韧性不稳定的问题.研发出的Φ1 524 mm×20.3 mm X90钢级螺旋缝埋弧焊管经第三方检测评价,其质量指标完全满足产品技术条件要求,具备批量生产条件.

我国钢管防腐现状和发展方向

介绍了国内外钢管防腐的现状和发展方向 ,以及我国管道防腐涂层的种类、优缺点和适用范围。重点叙述了聚乙烯涂敷工艺及可靠性 ,指出聚乙烯管道防腐是我国管道防腐的发展方向。

X60钢级海底无缝管线管的研发

总结了X60钢级海底无缝管线管的研发工作,阐述了微合金化钢种的设计方法,归纳了生产控制过程中的难点,介绍了生产工艺流程和热处理工艺的制定,提出了进一步改进的观点。

高钢级管线钢管研制过程中的几点注意事项

对制管企业在研制高钢级管线钢管过程中诸如组织领导、试验统一、取样部位、试验设备准备、试验结果评判等问题,分别进行了分析与讨论,并提出了一些较有共识和建议性的见解。这些见解对制管企业进行高钢级管线钢管的研制有一定的指导意义。

海底管线用钢专利技术研发现状及发展趋势

以1990年1月1日到2019年9月30日期间全世界范围内公开的海底管线用钢专利技术为研究对象,运用专利信息分析方法对数据进行整理及全面、深入地分析,包括全球专利现状分析、中国专利现状分析以及重点专利挖掘三部分内容,概述了海底管线用钢专利申请趋势、专利分布、专利技术研发趋势、主要制造企业的研发方向及其关键化学成分、技术和性能。

小壁厚X80M钢螺旋缝埋弧焊管的研制

根据克拉苏气田输气管道工程的需要,渤海装备新疆钢管有限公司对X80M钢Φ813mm×11 mm螺旋缝埋弧焊管进行了试制,详细介绍了此种焊管的试制过程和检验结果。检验结果表明,研制开发的小壁厚X80M钢螺旋缝埋弧焊管外观质量、几何尺寸、力学性能、金相及硬度、无损探伤等技术指标均符合标准要求。完全满足克拉苏气田输气管道工程(大北-克拉2段)管线对高止裂性能的要求。

用于焊接低碳钢钢管的氩弧焊丝研制

低碳钢钢管焊接 ,常用 CO2 气保焊丝 H0 8Mn2 Si A代替 ,此焊丝含 Mn量太高 ,碳当量超标 (>0 .43% ) ,焊缝机械强度高 ,硬度大 ,裂纹敏感系数大 ,根据要求常采用日本的 TGS— 50焊丝焊接。新研制出的 TIG— LD低碳钢专用氩弧焊丝 ,从焊丝的化学成分、生产工艺、焊缝机械性能、可焊性等方面与日本的 TGS— 50焊丝进行了分析比较 ,认为该焊丝具有优良的焊接性能 ,化学成分设计合理 。

中国600℃蒸汽参数火电机组用锅炉钢管国产化研制进展

总结了过去10年中国研究、试制和批量生产超(超)临界火电机组用P92、S30432和S31042锅炉钢管的进程,重点研究了中国在P92、S30432和S31042钢管最佳化学成分配比和最佳热处理制度确定上的主要技术突破,探讨了锅炉钢长期服役过程中的组织稳定性问题,介绍了P92、S30432和S31042钢管工业试制进展及其在中国600℃蒸汽参数超超临界火电机组上的应用前景。技术进步的结果表明,中国已基本掌握了P92、S30432和S31042钢管的生产制造技术,并正在形成批量供货的能力。