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中国油气输送所使用的管线管主要由石油天然气

作者: 鲁夕—静 | 时间:2018-01-22 | 来源:巴平

   一、国内管线用钢的生产技术

1.管线用钢

国内已具有70万t以上螺旋焊管的制管能力,但大口径直缝埋弧焊管的产能和质量还不能满足工程的需求,持续部门进口成品管将不可防止.从研发基础和生产技术的难度而言,具有优质的抗H2S应力腐蚀性能的高强度等级管线用钢的开发应当列为科技攻关的重中之重.

今后输送的天然气不再是经脱水、脱H2S处置的"甜对于测试治具气"(PH2S小于等于300Pa),而将是未经处理的"富气"(PH2S小于等于300Pa),为此必需提高管线用钢的抗氢致开裂和抗H2S应力腐蚀的性能.

国内对管线用钢的需求以X70级为主,新线目的定位在X80级热轧宽钢带和X100级宽厚板的生产,以适应目前10MPa和近期14MPa以上输送压力的设计.

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:

21世纪是中国输气管建设的顶峰时代."西气东输"管线采用大口径、高压输送管的方式.这条管线全长4167km,输送压力为10MPa,管径为1016mm,采用的钢级为X70、厚度为14.6mm,至20℃的横向冲击功为大于等于120J.这一钢级、规格、韧性级别目前国内已经生产,并且质量到达国际程度.因而,生产这种规格的高强度、高韧性管线钢对中国今后采用国产管线钢生产大口径、高压输气管具备非常重大的策略意思.

跟着石油天然气需求量的不断增添,管道的输送压力和管径也不断地增大,以增长其输送效率.斟酌到管焊接夹具工装道的构造稳定性和安全性,还需增加管壁厚度和提高管材的强度,因此用作这类输送管的管线钢都向着厚规格和高强度方向发展.因为天然气的可紧缩性,因此输气管的输送压力要较输油管为高.近年来国外多数输气管道的压力已从早期的4.5至6.4MPa提高到8.0至12MPa,有的管道则达到了14至15.7MPa,从而使输气管的钢级也相应地提高.目前,国外的大口径输气管已广泛采用X70钢级,X80开始进入小规模的使用阶段,X100也研制成功,并着手研制X120.输送酸性天然气的管道用钢目前已能生产到X65钢级.

四、管线钢的发展趋势

攀钢:目前已能批量生产从B级到X65级6个大品种的管线钢.

太钢:目前太钢夹具治具已具备生产X56、X60、X65高等级管线钢的生产工艺条件,并于2001年9月29日生产的第一批L360管线钢发到宝鸡.经沧淄输气项目部监理及宝鸡钢管厂首检,母材及管材的机械性能等各项指标全部及格.在"沧州一淄博"输气管道工程中,太钢中标L360管线钢7300余吨,由宝鸡钢管厂制管.

安钢:在2006年1月到2007年12月,和钢铁研究总院协作,在其炉卷轧机上开发生产X70、X80高等级管线钢板、卷,目前正处于试验阶段.

济钢:中板厂和中厚板厂于2006年5月份生产了近500tX52手机屏幕测试级管线钢板,经测验,钢板的名义质量、形状尺寸、内部质量、组织性能全部满意了用户需求,为下一步开发更高级别的管线钢奠定了坚实的基本.

南钢:于2005天然气年10日28日,在中厚板卷厂成功轧制出厚度8.7mmX60管线钢、9.5mm钢卷,目前X70管线钢也已经开始工业化生产,X80已经开发出来,但生产量不是太多,最大厚度为40mm,最大宽度为3300mm.X100已经列入科研课题,正筹备开发.

马钢:于2006年1月到2007年12月,将在CSP生产线开发并贸易化生产铌微合金化X52至X56管线钢(由于受到取样剪的剪切能力限度,,马钢CSP管线钢生产最大厚度只能生产到X56级的商用厚度);马钢新区传统热轧生产线研发铌微合金化X70至X80管线钢.

邯钢:2000年就在CSP机组上开发出了厚度为7.9mm的X52、X60管线钢,并投入了批量生产.

历时十几年的发展,本钢先后研制开发了符合石油、天然气输送管线用的A、B、X42、X46、X52、X56、X60、X65、X70管线钢,形成了石油、天然气输送管线用钢的系列化.特殊是本钢通过2002年对炼钢、热轧进行现代化改革后,加快了高性能管线钢的研制开发力度,先后研制看着要由开发了能够满足用户要求的高性能石油管线用钢X52至X70、石油套管用钢J55,介入了国家"973"项目"新一代钢铁材料的重大基础研究"中的子课题"高强度管线钢的工业基础研究"工作.到目前为止,石油管线钢X52至X70先后通过中石油管材所、管道局的板卷及钢管的性能评定,实物资量满足国家西气东输对管线钢特殊质量的技术要求.其产品已应用于多条输气、输油、成品油管线工程.近两年,本钢已累计生产石油管线钢9万多吨,产品经华油钢管有限公司、宝鸡石油钢管厂等多家管厂的生产使用,产品德量完全相符用户的特殊标准的技术要求,X80管线钢也将于2006年下半年通过鉴定验收.

本钢:在国家组织实施的"振兴东北老产业基地高技巧产业项目"中,本钢同中科院金属所独特申报的"高机能管线钢生产工业化"通过了专家组的评审,该名目取得国度1000万元资金的石油支撑."高性能管线钢出产产业化"项目标实行将使本钢成为国内继宝钢、武钢、鞍钢之后能生产高附加值、高等别X70管线钢的钢铁企业.本钢石油管线钢的开发研制始于80年代末,是海内较早开发石油管线用钢的钢铁企业.

X100管线钢研制开发成功,使鞍钢管线钢钢级形成了X60、X65、X70、X80和X100的系列化,为角逐国内外听说输送高端管线钢市场增加了一件"利器".

鞍钢:2002年11月,ASP线已为长呼输气管道工程提供了4000多吨X52级管线钢,目前已开发生产出X70、X80高级级管线钢板、卷,并可工业化生产.7月7日,在中国新建"川气出川"大型天然气管道试验段铺设工程中,鞍钢独揽3.2万t极限规格X70螺旋焊接用管线钢卷板供货权.同时,鞍钢还承揽下1.95万tX70直缝焊接收线钢的生产合同."川气出川"天然气管道工程是中国"十一五"主要输气工程,工程铺设管道全长1937km.目前在国内能够生产30.4mm厚X70宽厚板并供货的厂家只有鞍钢一家.06年7月13日,鞍钢生产的X100管线钢宽厚板及用它卷制的直缝焊钢管顺利通过了国内威望科研机构???中石油管材研讨所实验评估.

武钢:是国内第二大管线钢生产企业.近几年,武钢将管线钢作为企业的重点发展品种,其在国内的市场份额提高很快.1997年武钢管线钢的产量仅为2800t,市场占有率只有1%,但1999年武钢生产的管线钢就回升到了6.3万t,仅在西部市场上就取得了11你看pcb电测测试原理条管线工程的供货权,在国内市场占有率提高到了23%左右.武钢在管线钢品种质量上也获得了很大的进展.武钢生产的高韧性管线钢已达到德国、日本主要钢厂的同类钢材的什物水平.2000年武钢管线钢开发生产量达16万多吨.在涩宁兰管线、北京至永清管线、伊朗管线、伊拉克管线及大庆石油油井套管等多项大工程中中标.同时,厚板X65H和高性能管线钢X70的试制也取得成功,用户试用后表明,其性能指标完整满足了涩宁兰管线、大庆油井灌水管线工程技术要求.2004年武钢管线钢的研制开发取得重大冲破,顺利实现了17.5mm厚X70高性能管线钢大量量稳定供货.连续承接了苏丹管线、中油气哈管线、陕京管线、沿江管线、双兰管线、冀宁管线等10余条管线的供货权,全年合同量达70余万t,居国内首位.随后又踊跃发展15.3mm和17.5mm高强度、高韧性的X80热轧厚板卷的研试工作,并顺利通过中国石油天然气集团公司鉴定.鉴定委员会专家以为,武钢开发的X80管线钢15.3mm厚热轧卷板可完全满足X80螺旋焊管制管的要求,已具有批量生产稳定性,能按要求实现批量生产与供货.

宝钢5000mm宽厚板项目从冶集团炼、精炼、连铸到轧机的设备装备达到世界先进水平,已于2005年建成,其中管线钢产品的钢级为X80(预留X100),最大厚度为40mm,最大宽度为4500mm.

宝钢:近年宝钢管线钢开产生产发展很快,无论是数目仍是种类质量,在学习治具与夹具国内市场都占相对优势.1997年宝钢生产管线钢22万t,占国内消费的88%;1998年产量为26.5万t,国内市场占领率为83%;1999宝钢生产管线钢18万t,国内市场据有率为65%.2000年宝钢管线钢产销大幅增加,全年销售量达到了35.5万t.宝钢经过十多年管线钢的开发和生产,已较好地控制了高强度高韧性管线钢板卷的微合金化成分设计、冶金工艺节制、生产质量保障等要害技术.通过一直的优化、调剂,已逐渐形成宝钢X52、X65、X70系列管线钢的成分、工艺系统和生产质量掌握技术,实现了产品的更新换代.产品知足了国内外市场需要,质量稳固,先后在中国西气东输工程、印度输油管线、土耳其输气管线等一系列国内外重大长输管线工程中得到胜利的应用.2001年8月至2002年5月,宝钢已为西气东输管线工程供给了15万t14.6mm厚的针状铁素体X70管线钢板卷,用其制造的直径1016mm乘14.6mm焊管已应用于西气东输管线工程.宝钢2005年8月开端为国内自行设计、制造、施工的治具价格广东番禺至惠州天然气开发项目铺设的26.2km海底管线提供了7万t的管线钢.这是宝钢参加海底管线建设的第一个项目.广东番禺至惠州天然气开发项目为国家重点工程,是目前国内海底水域最深、间隔最长的主要输气管线,该项目设计天然气年产量约16亿破方米,海底管线总长度约364km.

3.目前国内主要管线钢生产企业基础情形

目前国内管线钢的生产主要是靠热轧机组生产,炉卷机组的生产在增加,中板机组生产较少.

随着国内冶金技术设备水平的提高,中国能生产管线钢板卷的企业逐渐增多,但是能够生产.X70及以上级别的钢厂仅有宝钢、武钢、鞍钢、舞钢、南钢、太钢等.另外,宝钢与武钢、南钢、鞍钢和舞阳钢铁公司也已试制了X80热轧钢板,并在巨龙钢管公司试制了直缝埋弧焊管(JCOE).近两年来,南钢加治具超声波清洗机大了对管线钢的研究开发,X100级别的钢板正在研制中,鞍钢X100级别的钢板已通过有关单位的验收.

2.中国管线钢的生产产量和生产企业基本情况

目前国外在炉卷生产线上已生产出X70、X80级管线钢,主要生产厂家为IPSCO,该厂具有超过35年操作炉卷轧机的教训,近年来已对550MPa级二类的1219mm直径及12.0mm壁厚管线钢进行了工业生产.

炉卷轧机:炉卷轧机包括一架往复式粗轧机及一架4辊往复精轧机.在精轧机两边的输送线上装置了两台热卷轧机.输出辊道通常包含一套层流冷却体系和一个卷取站.在炉卷轧机上,钢带整个长度上的热机械历史明显变化,尤其是在微合金化钢生产中,将强烈影响精轧机上发生的再结晶程度、晶粒长大及析出,并且导致送所全部带钢长度上最终显微组织和性能的激烈变更.其工艺特色是投资成原形对低.

中厚板机组:主要生产宽厚板,用于直缝埋弧焊管的生产,直缝埋弧焊管质量可靠,广泛应用于油气高压输送主干线上.

其工艺特点是连铸薄板坯存在核心偏析,打消连铸薄板坯中央偏析是进一步提高管线钢质量的症结技术问题.

CSP连铸连轧:在CSP生产线上对含有铌、钒、钛复合微合金化的低碳锰钢,采用适合的控轧控冷和卷取工艺,可以保证钢的力学性能和显微组织吻合现代X60管线钢的技术要求,契合现代管线钢发展趋势.中国CSP连铸连轧生产线目前已开发到了X60管线钢,而美国及国外其它CSP生产厂已经开发和生产了高牌治具和模具的区别号管线钢X60、X65乃至X70.

半连续轧机:包括1机架炉卷轧机及5机架精轧机.在半连续轧机上,钢带在精轧道次所阅历的热轧从钢带的一端到另一端本质上是恒定的.在精轧机上道次间的时间通常少于3s.

目前在国内管线钢的生产工艺主要有:惯例半连续热连轧、CSP连铸连轧、中厚板机组、炉卷机组.

管线管使用的板材60至70年代主要采用鞍钢等厂家生产的A3、16Mn,随着管道管径增大和输送压力的提高,钢板强度不能满足需求.80年代当前各石油焊管厂开始使用按美国API标准生产的管线钢板,由于当时国内管线板生产厂技术不成熟,主要采用进口板.进入90年代以后,国内管线板生产发展很中国快,宝钢、武钢、鞍钢、本钢、攀钢等企业接踵开发生产了高钢级的X系列管线钢.

1.管线管使用的板材生产工艺

三、中国管线管使用的板材生产情况

宝鸡石油钢管有限义务公司(简称"BSG").其前身为宝鸡石油钢管厂,是中国第一个生产螺旋缝埋弧焊管的厂家,是中国石油天然气集团公司所属的集制管、防腐和套管加工于一体对于中国油气输送所使用的管线管主要由石油天然气集团公的国家大型一类企业,是中国管道建设中心骨干企业,也是中国焊接钢管的生产工艺研究、试验检测和科技情报中央,现拥有六条螺旋缝埋弧焊接钢管生产线,年生产能力为焊接钢管62万t(其中,石油套管10万t),可生产直径为219至2400mm、壁厚为5.0至20.6mm、材质X42至X80、符合APISpec.5L、GB/T9711等相干标准.BSG占有一条年生产能力为20万t直缝电阻焊接钢管生产线和一条石油套管、接箍加工生产线,拥有三条钢管外防腐生产线和一条钢管内涂层生产线,钢管华为手机功能测试功能防腐年生产能力为630m2,可对钢管进行环氧粉末(FBE),两层聚乙烯(2PE),三层聚乙烯(3PE)和三层聚丙烯(3PP)外防腐和环氧树脂内防腐.产品广泛应用于石油、天然气、水、煤气、矿浆等流体长距离输送和油井套管.

华油钢管有限公司(原华北石油钢管厂)是华北石油治理局与中国(香港)石油有限公司合资兴修的大型钢管制造企业,公司现有5条螺旋钢管生产线,并在扬州建有分公司,可生产直径219至2200mm系列螺旋钢管和直径168至508mmERW直缝焊管,钢管长度:最长12.2m,产品标准:ISO3183至3、APISpec5L、GB9711等,年生产能力30万t.目前X42至X80级的都能够批量生产.

4.中国生产油气用钢管具有实力的生产厂家

由于中国高压油气输送管线每年需要大中口径焊管100万t左右,主要采用螺治具与夹具旋焊管,直缝埋弧焊管将作为螺旋焊管的弥补,主要应用于螺旋焊管机组不能生产的大壁厚钢管(17.5mm以上)和弯管用母管,其用量受到一定制约.

直缝埋弧焊管(LSAW):直缝埋弧焊在中国事较晚发展起来的进步制管技术,从前主要采取UOE技术制造.近年来渐进式JCOE在中国和全世界逐步成为另一种新的主流技术.直缝埋弧焊管品质牢靠,普遍利用于油气高压输送骨干看看线管线上.该焊管机组因为投资绝对较大,使用的原资料为成本较高的单张宽厚板,工艺较庞杂,生产效力低,产品本钱较高.

螺旋埋弧焊管(SSAW):螺旋埋弧焊管装备投资较少,因采用价钱较低的窄带(板)卷持续焊接生产大口径(直径1016至2400mm)焊管,生产工艺简略、运行用度低,拥有低成本运行上风.目前,中国油气输送螺旋焊管已造成了以石油系统所属钢管厂为主的根本格式.采用低残余应力成型和管端机械扩径等先进技术,经由严厉质量把持的螺旋焊管在质量上可与直缝焊管相媲美,中国西气东输等油气长输管道工程中失掉了广泛运用,是中国油气长输管道工程采用的主要管型.其目前的产能已经可能满意中国油气长输管道工程建设的需要,并已大批出口.

直缝电阻焊管(ERW):电阻焊管是中国最早生产、应用规模最广、生产机组最多(2000余家)、产量最高(占焊管总产能的80%左右)的钢管品种,产品规格为直径20至610mm,在公民经济建设中施展了重要作用.ERW219至610mm手机屏幕测试机组自20世纪80年代以来,约有30余套是从国外引进的较先进技术.经过多年生产实际,装备技术水平又有较大提高,产品质量也在不断改良.因其投资少,奏效快,应用范畴广而发展迅猛.随着板材CSP生产工艺的发展,为其提供了低成本、质量可靠的原料,并为其今落后一步发展发明了良好的条件.这局部产品已由流体输送、结构领域向无缝管应用领域的油井管、管线管发展.其典范生产工艺流程应为:板带原料紧接着原料预处理紧接着冷弯成型紧接着焊接紧接着焊缝热处理紧接着焊缝(管体)探伤紧接着精整紧接着成品焊管.

对比一下功能测试方法有哪些焊接钢管按工艺辨别主要有电阻焊(ERW)、螺旋埋弧焊(SSAW)和直缝埋弧焊(LSAW)三种工艺.这三种工艺生产的焊管,因其原料、成型工艺、口径大小以及质量的不尽雷同,在应用领域里各有定位.

3.管线管的生产工艺

目前,中国油气输送所使用的管线管主要由石油天然气集团公司的6个焊管厂生产,它们是宝鸡石油钢管厂、贵阳石油钢管厂、华北石油钢管厂,辽阳石油钢管厂,沙市石油钢管厂,成功石油钢管厂等,总设计生产能力约为120万t左右.学会管线生产的油气管以螺旋焊管和高频直缝焊管为主,而管径大、管壁厚的直缝埋弧焊管的生产在中国时光较短.2000年,中国第一条大口径直缝埋弧焊管生产线在番禺珠江钢管公司建成,此生产线从澳大利亚引进,可生产厚壁大口径长输管线钢管,钢管外径457至1800mm,特别规格可达3000mm,壁厚4.5至37mm,特殊规格还可增厚,单管最长可达12m.但生产这种焊管所需管线用宽厚钢板目前基本还需依附进口.目前,日本住友金属和住友商事又与中国石油天然气团体公司(CNPC)下属的宝鸡钢管厂配合生产石油天然气用中径焊接钢管,主要生产油气输送管线的支线用焊管,产量可由目前的5万t提高到2至3年后的12万t.

太钢:中国油气输送所使用的管线管主要由石油天然气集团公目前太钢已具备生产X56、X60、X65高等级管线钢的生产工艺条件,并于2001年9月29日生产的第一批L360管线钢发到宝鸡.经沧淄输气项目部监理及宝鸡钢管厂首检,母材及管材的机械性能等各项指标全部及格.在"沧州一淄博"输气管道工程中,太钢中标L360管线钢7300余吨,由宝鸡钢管厂制管.

1.管线用钢

太钢:目前太钢已具备生产X56、X60、X65高等级管线钢的生产工艺条件,并于2001年9月29日生产的第一批L360管线钢发到宝鸡.经沧淄输气项目部监理及宝鸡钢管厂首检,母材及管材的机械性能等各项指标全部及格.在"沧州一淄博"输气管道工程中,太钢中标L360管线钢7300余吨,测试治具制作厂家由宝鸡钢管厂制管.


使用
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