管線鋼生產(chǎn)狀況

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1、國內(nèi)管線鋼的生產(chǎn)現(xiàn)狀一、管線鋼的市場景象管道輸送是長距離輸送石油、天然氣最經(jīng)濟、合理的運輸方式。目前,全世界石油、天然氣管線總長已超過230×104ｋｍ,并以每年4～5×104ｋｍ的速度增長。我國自1958年第一條長距離輸油管道建成以來,經(jīng)過幾十年的努力,到1996年建成投運的輸送原油、天然氣、成品油管線總長達21408ｋｍ。隨著20世紀90年代西部石油、天然氣勘探開發(fā)的巨大發(fā)展,庫爾勒→鄯善、靖邊→北京輸氣管道以及寶雞→彭州輸油管道等多條管道建設(shè),從1997～2000年建設(shè)的輸油管線長為1273ｋｍ,中哈、中俄輸油管線,中俄輸氣管線等多條跨國管道建

2、設(shè),油氣輸送管道有10000～20000ｋｍ的建設(shè)任務,因此,21世紀初我國管道建設(shè)將出現(xiàn)一個新的高潮,這對我國的冶金行業(yè)和制管行業(yè)的發(fā)展提供了機遇和挑戰(zhàn)。當今石油、天然氣行業(yè)的發(fā)展迅速，隨著石油、天然氣開采量的增加，對管線鋼的需求量也日益增多，對鋼材質(zhì)量要求更為嚴格，這將是鋼鐵行業(yè)的一個新的挑戰(zhàn)。通過對我國石油管線鋼的市場分析，由此可見管線鋼的市場前景可觀，有很大的發(fā)展空間。二、管線鋼的性能要求1.高強度為了提高輸送效率,對大型油、氣田的輸送和管線設(shè)計而言,傾向于提高工作壓力和輸送管徑,因此,對管線鋼的強度要求越來越高。目前,管線鋼的強度已由最初的

3、σs≥289MPa(X42),提高到σs≥482MPa(X70)、σs≥551MPa(X80),而X100也在開發(fā)之中。管線鋼的強度包括拉伸強度(σb)和屈服強度(σs)。強度隨材料成分的不同變化很大,而處理狀態(tài)不同,強度變化也很大。一般來說,鋼的屈服強度增加其塑性、沖擊功等將減少,因此,促使人們通過固溶強化、晶粒細化等強化手段來使管線鋼達到要求的性能。2.高韌性韌性是管線鋼的重要性能之一,它包括沖擊韌性、斷裂韌性等。由于韌性的提高受到強度的制約,因此管線鋼生產(chǎn)常常采用晶粒細化這種唯一既可提高強度又能提高韌性的強韌化手段,另外,夾雜物對管線鋼的韌性具

4、有嚴重的危害性,因此,降低鋼中有害元素含量并進行夾雜物變性處理是提高韌性的有效手段。3.良好的焊接性鋼的焊接性是指材料對焊接加工的適應性,即在一定的焊接條件下獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。它包括結(jié)合性能(即在焊接加工時金屬形成完整的焊接接頭的能力)和使用性能(即已焊接成的焊接接頭在使用條件下安全運行的能力)。改善高強度鋼焊接性的措施是多方面的,首先,鋼的化學成分對高強度鋼的焊接性有直接的重大影響,提高焊接性能的有效措施是降低C、P、S含量和選擇適當?shù)暮辖鹪?。其?適當控制Ti、Al等的氮化物和Ti的氧化物對降低淬硬性和防止冷裂紋及提高韌性也有好處,加

5、Ca、Re等對防止冷裂紋和層狀撕裂及提高韌性也有效果。4.抗氫致裂紋(HIC)和應力腐蝕斷裂(SCC)在輸送富含H2S氣體的管線內(nèi)易發(fā)生電化學反應而從陰極析出氫原子,氫原子在H2S的催化下進入鋼中導致管線鋼出現(xiàn)兩種類型的開裂,即氫致裂紋(HIC)硫化物應力腐蝕開裂(SCC).因素防止措施氫侵入添加Cu,Ni,Cr,W防止氫侵入并穩(wěn)定腐蝕產(chǎn)物W(Cu)=0.20%-3.0%PH=5W(Cr)=0.5%-0.6%PH=4.5W(Ni)=0.2%左右PH=3.8氫致裂紋產(chǎn)生降低鋼中[S]、[O],減少夾雜物數(shù)量和大小W[s]＜（10-30）×10-6，W[

6、O]＜(30-40)×10-6，W(Ca)=(15-35)×10-6，添加Ca、Re、Ti，夾雜物形態(tài)，防止偏析氫致裂紋擴展采用較低的C、P含量，電磁攪拌，輕壓下，低的焊接區(qū)硬度，減少局部硬化島狀馬氏體帶狀組織氫致裂紋的防止措施如表1-1所示：三、管線鋼的化學成分成分/%CSiMnPSNb+V+TiNX52≤0.15≤0.350.75-1.35≤0.025≤0.001≤0.15≤0.009X60≤0.11≤0.35≤1.55≤0.025≤0.001≤0.15≤0.009X65≤0.11≤0.35≤1.55≤0.025≤0.001≤0.14≤0.009

7、四、管線鋼的生產(chǎn)工藝要點1.冶煉X65/X70級管線鋼生產(chǎn)中，首先要進行鐵水預處理。鐵水預處理是獲得低硫管線鋼的經(jīng)濟的冶金方法，主要是脫硫操作。轉(zhuǎn)爐冶煉時，頂?shù)讖痛瞪僭睙?，脫碳升溫，使鋼中夾雜充分上浮，以Si-Fe、Mn-Fe、Ca-Si添加的順序調(diào)整成分和最終脫氧。目前在LD轉(zhuǎn)爐中將頂吹和底部攪拌結(jié)合起來可以獲得低碳和低磷管線鋼。采用這種方法可使碳含量達到0.02%—0.03%，磷含量降至70×10-6。2.精煉鋼包精煉過程主要涉及到氬或電磁攪伴、真空處理和噴吹處理。鋼包精煉除了通過RH真空裝置和TN法進行合金成分微調(diào)外，還進行雜質(zhì)元素、氣體含量

8、以及氧化物、硫化物形態(tài)的精確控制。LF爐精煉使鋼水脫硫，控制鋼水中磷、硫的含量達到規(guī)定的目標；也可以LF+R