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文檔簡介

介紹內(nèi)容1、管線鋼分類2、用途3、技術(shù)標準、主要牌號與質(zhì)量等級4、主要質(zhì)量要求5、典型缺陷及漣鋼質(zhì)量異議6、技術(shù)關(guān)鍵點7、漣鋼管線鋼產(chǎn)品開發(fā)歷程、生產(chǎn)工藝流程、企業(yè)分析8、接單注意事項1管線鋼分類

1)按生產(chǎn)方法分——無縫管、焊管,漣鋼熱軋卷用于生產(chǎn)焊管;

2)按焊接工藝分——電弧焊管、電阻焊管(高頻、低頻)、氣焊管、爐焊管;

3)按焊縫分——直縫焊管、螺旋焊管;

4)按用途分類——石油天然氣輸送用鋼管、鉆探用鋼管、油井管、套管。1管線鋼分類

焊接鋼管也稱焊管,是用鋼板或鋼帶經(jīng)過卷曲成型后焊接制成的鋼管。焊接鋼管生產(chǎn)工藝簡單,生產(chǎn)效率高,品種規(guī)格多,投資少。20世紀30年代以來,隨著優(yōu)質(zhì)帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗技術(shù)的進步,焊縫質(zhì)量不斷提高,焊接鋼管的品種規(guī)格日益增多,并在越來越多的領(lǐng)域代替了無縫鋼管。焊接鋼管按焊縫的形式分為直縫焊管和螺旋焊管。

焊接鋼管1管線鋼分類直縫焊管生產(chǎn)工藝簡單,生產(chǎn)效率高,成本低,發(fā)展較快。螺旋焊管能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比,焊縫長度增加30~100%,而且生產(chǎn)速度較低。較小口徑的焊管大都采用直縫焊,大口徑焊管則大多采用螺旋焊。

1管線鋼分類目前在油氣管道上常用的管型有:螺旋埋弧焊管(SSAW)直縫埋弧焊管(LSAW)電阻焊管(ERW)當直徑較小時(如直徑為152mm或更小)選用無縫鋼管

我國原油管線幾乎全部采用螺旋鋼管,氣管線,如“西氣東輸”管線,一類地區(qū)選用螺旋鋼管。

ERW鋼管具有內(nèi)外表面光潔、尺寸精度好、價格相對較低的優(yōu)點,今后成品油管線相信會大量采用ERW鋼管。

2、用途管線鋼:用于石油或天然氣輸送管套管鋼:石油套管深入地表下作為已鉆井眼襯壁

2管線鋼用途我國管線鋼逐年消費走勢圖2管線鋼用途2010~2013年主要需求預(yù)測項目里程(公里)鋼級用鋼量(萬噸)里海-土耳其3500X70/X80250中亞(哈薩克斯坦-新疆)1500X70200中緬2500X70300印度環(huán)印度洋管線3600X70/X80400國內(nèi)6000X52-X65500其它6000X52-X65500合計23100

21503、技術(shù)標準、主要牌號與質(zhì)量等級管線鋼屈服強度級別API5LGB/T9711GB/T14164PSL1PSL2GB/T9711.1(A)GB/T9711.2(B)245MPaBBML245L245MBS245290MPaX42X42ML290L290MBS290330MPaX46X46ML330L330MBS330360MPaX52X52ML360L360MBS360390MPaX56L390L390MBS390415MPaX60X60ML415L415MBS415450MPaX65X65ML450L450MBS450485MPaX70X70ML485L485MBS485555MPaX80X80ML555L555MB---另外管線鋼還有酸性環(huán)境服役系列----S(API5L附錄H酸性服役條件PSL2鋼管)(GB/T9711.3

C級鋼管)海洋環(huán)境服役系列----O(API5L附錄H海上服役條件PSL2鋼管)套管鋼:API5CT牌號H40、J55、N80、P110、Q125等3、技術(shù)標準、主要牌號與質(zhì)量等級3、技術(shù)標準、主要牌號與質(zhì)量等級牌號表示意義API是美國石油學(xué)會(AmericanPetroleumInstitute)的英文縮寫牌號表示:美制單位屈服強度最小值前兩位。以X80為例:

X80即管線鋼管最小屈服強度80000psi(552MPa)。

PSI英文全稱為Poundspersquareinch。P是磅pound,S是平方square,I是英寸inch。把所有的單位換成公制單位就可以算出:1psi=6.895kPa=0.06895bar歐美等國家習(xí)慣使用psi作單位

1bar=0.1MPaM——熱機械控制軋制(TMCP控軋控冷)N——正火Q——調(diào)質(zhì)(淬火+高溫回火)X42NBX60QSX65MSX65MO--------3、技術(shù)標準、主要牌號與質(zhì)量等級牌號表示意義GB/T9711.1/2/3對應(yīng)質(zhì)量等級A/B/C以L415MBL——線(管線),415屈服強度級別,M——熱機械控制軋制(TMCP控軋控冷)B——質(zhì)量等級L360(不加尾綴,A質(zhì)量等級)L245NB、L415MC、L415MCS、L415QCS4主要質(zhì)量要求制管要求(焊接性能、性能均勻穩(wěn)定性、尺寸精度、板形加工硬化、包辛格效應(yīng))承受較大的靜、動載荷、承受油氣流的沖刷和腐蝕環(huán)境溫度、地質(zhì)情況對鋼材性能的影響安裝時焊接質(zhì)量高強度高的塑性和韌性、低的韌脆性轉(zhuǎn)變溫度良好的焊接性能,具有優(yōu)良的抗氫致開裂和硫化物應(yīng)力腐蝕開裂性能。4主要質(zhì)量要求通用表面質(zhì)量要求

(1)表面不得有裂紋、結(jié)疤、折疊、氣泡、夾雜和分層等對使用有害的缺陷(2)鋼帶表面允許有深度或高度不超過厚度公差之半的麻點、凹面、劃痕及其他局部缺欠,且應(yīng)保證鋼帶允許的最小厚度。(3)其邊緣裂口和其他缺欠,在寬度方向的深度不得大于寬度允許偏差的一半,且應(yīng)保證鋼帶的最小寬度。特殊表面質(zhì)量要求:管線鋼表面不得有擦傷、劃傷等可導(dǎo)致超聲波探傷裂紋的缺陷尺寸及板形目前此類鋼尺寸要求均嚴于最新國標版本厚度偏差:每一單管線鋼對尺寸偏差各不相同,很多訂單需要偏差軋制(即有正偏差、也有負偏差)板性:管線鋼對板形要求較高,12mm/10m鐮刀彎:4主要質(zhì)量要求其它影響使用質(zhì)量指標(1)中心偏析:中心C、P、S偏析影響焊接性能,易造成焊接裂紋(2)屈強比:管線鋼設(shè)計安全系數(shù)一般都較大,屈強比高降低了安全系數(shù)(3)沖擊韌性:滿足各種復(fù)雜條件(氣候、溫度變化、地形、地震等)要求。(4)落錘試驗:衡量材料對裂紋的止裂性(5)夾雜:分層等內(nèi)部缺陷,超聲波探傷(6)帶狀組織:焊接裂紋硬度4主要質(zhì)量要求關(guān)于鋼管的韌性指標

鋼管的韌性指標是最重要的機械物理性能指標,韌性指標一般從三個方面提出要求。

(1)FATT指標

FATT是FractureAppearanceTransitionTemperature的簡稱,通常譯為“韌脆轉(zhuǎn)變溫度”。FATT可分為三種:一種以DWTT試驗為依據(jù),用其剪切面積(ShearArea)為80%或85%所對應(yīng)溫度為轉(zhuǎn)變溫度,這種方法應(yīng)用的最多,且剪切面積多取80;另一種以夏比試驗為依據(jù);第三種以爆破試驗為依據(jù)。

提出FATT要求是保證管線不發(fā)生脆性斷裂,通常取FATT值為設(shè)計的管線可能產(chǎn)生的最低溫度再減10℃。

4主要質(zhì)量要求

(2)起裂韌性指標

鋼管中的缺陷長度2a(或當量裂紋長度)由于疲勞裂紋擴展、腐蝕裂紋擴展等諸多原因,會逐漸增長,當2a增長至臨界裂紋長度2ac時,則發(fā)生“質(zhì)變”,由穩(wěn)定裂紋增長變成失穩(wěn)擴展。以上a代表鋼管中缺陷或當量缺陷長度的一半,ac為臨界裂紋長度的一半。

ac的數(shù)值與鋼管的韌性有關(guān),沖擊韌性越高,ac值越大,所以沖擊韌性也是材料對缺陷的“容忍程度”或“容忍能力”的一個指標。

要求在管線整個服役期限內(nèi)(或管線整個壽命期內(nèi))2a達不到2ac,這樣管線就不會發(fā)生失穩(wěn)擴展,而穩(wěn)定擴展只要達不到失穩(wěn)擴展則是無害的,而且穩(wěn)定擴展也是必定會產(chǎn)生的。隨著管線工作條件的不同,穩(wěn)定擴展的速度也是不一樣的,故起裂韌性指標也不盡相同。

4主要質(zhì)量要求

(3)關(guān)于失穩(wěn)擴展的止裂我們要盡一切努力使管線不發(fā)生起裂但有時起裂是難以完全避免的,即一旦發(fā)生起裂,由穩(wěn)定擴展轉(zhuǎn)變?yōu)槭Х€(wěn)擴展時,失穩(wěn)擴展必須得到止裂。

明確的FATT要求以及冶金工業(yè)的技術(shù)進步,除早期發(fā)生過脆性斷裂擴展事故外,近幾十年所發(fā)生的失穩(wěn)擴展均系延性擴展。

5典型缺陷及漣鋼質(zhì)量異議管線鋼沖擊韌性引發(fā)鋼管爆裂1974年冬季,大慶至鐵嶺復(fù)線嫩江穿越段在陸上進行氣壓試驗時發(fā)生脆性斷裂,事后分析斷裂斷口,其剪切面積大致在5-15%范圍內(nèi)。該管線因采用熱輸,故鋼材定貨時未提出FATT要求,因趕進度,施工隊伍在未經(jīng)討論的情況下,決定冬季氣壓試驗以致造成事故。

自此以后,國內(nèi)無論對輸氣管線還是輸油管線都必須按規(guī)定提出FATT要求,以避免脆性斷裂。5典型缺陷及漣鋼質(zhì)量異議世界管道史上最嚴重爆裂世界管道史上最早也是最嚴重的一次脆性斷裂事故發(fā)生在1960年,在美國Trans-Western管線上進行氣壓試驗時發(fā)生的,該管線直徑30英寸(762mm),壁厚0.375英寸(9.5mm),鋼級為X56,破壞時環(huán)向應(yīng)力僅為0.63(SMYS),斷裂總長13.36km。此事故以后引起全世界的關(guān)注,并促進了斷裂力學(xué)及斷裂動力學(xué)的發(fā)展。

5典型缺陷及漣鋼質(zhì)量異議

2009年至今國內(nèi)鋼企管線鋼較大質(zhì)量異議(1)2008-2009年,攀鋼管線鋼用于新疆石油管道,因管體開裂,新疆石油管理局索配1億,最后賠償1500萬(也有傳言3000萬)人民幣;(2)2009年1季度,寶鋼為珠江鋼管生產(chǎn)L360MBS,因質(zhì)量問題賠償2000萬元,管廠鋼廠各承擔1000萬元人民幣;(3)2009年太鋼X70出口土耳其NOKSEL鋼管廠,因性能問題賠償300萬美元;(4)2009年2-3季度,新余鋼鐵公司為珠江鋼管生產(chǎn)X52,訂單5000噸鋼管,新余前后共4次生產(chǎn)13000噸鋼板才了結(jié)此訂單;(5)2009年6月,馬鋼為寶雞住金生產(chǎn)J55,被退2690噸,邯鋼、酒鋼也有較大數(shù)量退貨;(6)2009-2010年,安陽上萬噸X70因質(zhì)量問題積壓在武漢某倉庫;(7)2011年,湘鋼X80生產(chǎn)和制管過程出現(xiàn)較多問題;(8)2011年春節(jié)前后太鋼、首鋼、馬鋼X80在寶雞鋼管都出現(xiàn)過較多問題。5典型缺陷及漣鋼質(zhì)量異議近3年漣鋼質(zhì)量異議生產(chǎn)時間單位鋼號規(guī)格重量問題金額處理方式2009.03弘泰X527.11*157014.9裂紋4.19報廢,回收殘值2009.11弘泰L415MB12.7*186264.61落錘不合格3.23降價500元/噸178.2落錘、超聲波3.74降價210元/噸2009.11弘泰L415MB12.7*1862235支折疊4.08補償修磨費2010.01弘泰L415MB16*185784沖擊不合格4.2降價500元/噸2010.04北海鋼管L245MB5.0*150072.4夾雜、超聲波15萬報廢X527.6*15552010.01出口X424*1920波浪54萬報廢2010.06華油X656.4*1050邊裂145萬材料降價6、技術(shù)關(guān)鍵點元素目的低C設(shè)計,C≤0.04~0.10%獲得良好的韌性、焊接性能低P≤0.020%

低S≤0.005%提高韌性、減少中心偏析,提高抗HIC、SSCC性能Si、Mn(適量)固溶強化、控制相變Nb、Ti復(fù)合析出強化、細晶強化;控制相變、提高再結(jié)晶溫度X70Mo(適量)X80Ni(適量)Cu(適量)Mo(適量)提高韌性控制相變,促進針狀鐵素體轉(zhuǎn)變固溶強化、提高耐蝕性能成分工藝設(shè)計“再結(jié)晶區(qū)控制軋制+未再結(jié)晶區(qū)控制軋制+控制冷卻”的軋制工藝。6、技術(shù)關(guān)鍵點

純凈度控制管線鋼冶煉時,鋼水純凈度一定要控制良好Ca/Al比要大一點(0.12-0.15比較適宜),夾雜變性軟吹:強度控制好、避免鋼水裸漏面積過大,軟吹時間要大于8分鐘。全過程保護澆注十分重要,避免二次氧化。6、技術(shù)關(guān)鍵點鑄坯質(zhì)量控制中心偏析控制鋼水過熱度控制:15-30℃拉速穩(wěn)定:3.8m/min(CSP)、1.2m/min(210)動態(tài)輕壓下表面質(zhì)量控制邊角裂紋表面夾渣、振痕6、技術(shù)關(guān)鍵點性能穩(wěn)定控制窄成分控制,特別是Nb\Ti窄成分控制非常必要;終軋、卷取溫度的精確控制,要求波動幅度±15℃板形控制控制系統(tǒng)正常;操作工提高操作技能;軋鋼工提高責任心。6、技術(shù)關(guān)鍵點表面質(zhì)量控制除鱗劃痕、劃傷厚規(guī)格質(zhì)量控制(主要是落錘)成分控制軋制控制冷卻7、漣鋼管線鋼產(chǎn)品開發(fā)歷程、生產(chǎn)工藝流程、競爭力分析漣鋼管線鋼產(chǎn)品開發(fā)歷程2005年底,CSP線X42試驗制管成功2006年度,4月份CSP線第一單X52實驗成功,共3000噸發(fā)上海寶石威鋼管,制管后反映良好。該年度共開發(fā)X42、X52、J55合計2.7萬噸;2007年度,6月份CSP線試驗成功X60,全年開發(fā)X42-X60合計3.8萬噸;2008年度,4月份CSP線試驗成功X65,全年開發(fā)X42-X65合計3.3萬噸;2009年度,4月份CSP線試驗成功X70,10月份在210—2250生產(chǎn)線試驗成功X52、X65、中碳J55,11-12月份試驗成功X80;2010年度,3月份通過認證,獲X80生產(chǎn)許可證。試驗成功LGJ55、LGN80Q(寶管技術(shù)要求),全年開發(fā)X42-X80合計14.6萬噸。截止2011年5月底,開發(fā)X42—X70共34萬噸7、漣鋼管線鋼產(chǎn)品開發(fā)歷程、生產(chǎn)工藝流程、競爭力分析管線鋼生產(chǎn)工藝和流程漣鋼采用兩種工藝流程生產(chǎn)管線鋼:100噸BOF—CSP生產(chǎn)線,工藝流程為:2200m3高爐——100噸轉(zhuǎn)爐——LF(RH)精煉爐——CSP連鑄——均熱——軋制——層冷——卷取——檢查——打包入庫210噸BOF—板坯連鑄—2250熱連軋生產(chǎn)線,工藝流程為:

3200m3高爐——210噸轉(zhuǎn)爐——LF(RH)精煉爐——雙流板坯連鑄機——步進式加熱爐——高壓水除鱗粗軋機E/R——精除鱗——七架精軋機組——冷卻——打包入庫第30頁

7、漣鋼管線鋼產(chǎn)品開發(fā)歷程、生產(chǎn)工藝流程、競爭力分析生產(chǎn)技術(shù)分析產(chǎn)品特性要求高承受較大的靜、動載荷承受油氣流的沖刷和腐蝕環(huán)境溫度對鋼材性能和安裝時焊接質(zhì)量的影響。產(chǎn)品表面質(zhì)量要求高,要滿足整體探傷需求高強度、高塑性、高韌性、低的韌脆性轉(zhuǎn)變溫度及良好的焊接性能抗氫致裂紋和硫化物應(yīng)力腐蝕裂紋性能良好。用戶使用要求高

性能均勻穩(wěn)定、同卷、同批次性能波動小尺寸精度高,寬度、厚度的精度要求越來越高提高成材率、降低制管成本,材料的可用部分要求越來越高制管過程及后續(xù)風險很大部分要求鋼企承擔第31頁

生產(chǎn)難度大

冶煉工序

高純凈度控制

窄成分控制

夾雜物(高潔凈度)控制

無缺陷連鑄坯質(zhì)量控制

軋鋼工序

工藝穩(wěn)定控制組織均勻性、機械性能穩(wěn)定性控制表面質(zhì)量控制尺寸精度及板形控制厚規(guī)格卷取控制,頭尾不納入交貨標準考核長度控制包裝難度大

生產(chǎn)技術(shù)分析第32頁

管線鋼生產(chǎn)——企業(yè)優(yōu)勢先進的裝備3200m3高爐、鐵水預(yù)處理、210t轉(zhuǎn)爐、RH/LF精煉爐、動態(tài)輕壓下、電磁制動等先進技術(shù)、全程保護澆注、軋鋼設(shè)備先進、設(shè)備功能齊全強大、UFC+TMCP冷卻、橫切機組等卷取能力強具有大功率卷取機,卷形控制精度高自動控制配置高推行窄成分控制,軋鋼溫度自動控制系統(tǒng)精度高,確保性能的一致性規(guī)格系列化CSP線、210-2250線、橫切熱處理線低成本數(shù)年來技術(shù)積累與總結(jié)第33頁競爭對手分析目前漣鋼管線鋼國內(nèi)主要競爭對手有馬鋼、武鋼、太鋼、首鋼、沙鋼、鞍鋼。華東市場:主要競爭對手為寶鋼、馬鋼;漣鋼和馬鋼生產(chǎn)線相近,管線鋼產(chǎn)品完全重疊,但在成本和運輸上漣鋼相對馬鋼完全不具有競爭力。華南市場:主要競爭對手為首鋼、馬鋼。華中市場:主要競爭對手為武鋼、太鋼、馬鋼。中石油市場:主要競爭對手為首鋼、太鋼、馬鋼、鞍鋼、武鋼等。印度及中東出口市場:主要競爭對手為首鋼、太鋼、馬鋼。綜上所述:漣鋼的主要競爭對手是首鋼、太鋼、馬鋼。第34頁

產(chǎn)品決定及定位規(guī)格系列化,覆蓋范圍廣強度系列化國內(nèi)UOE、JCOE發(fā)展迅速,針對此種情況,瞄準φ508—700mm直縫埋弧焊管:寬度1550——2130mm、厚度14-25mm寬厚板生產(chǎn)這樣寬度的鋼板不是很經(jīng)濟采用熱連軋——開卷——平整——橫切(正火/調(diào)質(zhì)),提供鋼板對管廠是經(jīng)濟有效的途徑特別是漣鋼熱處理生產(chǎn)線對于較薄規(guī)格優(yōu)勢明顯8、接單注意事項目前質(zhì)量保障規(guī)格代表牌號CSP210-2250

厚度寬度厚度寬度B、X422.0-12.01000-15804.0-221250-2050X522.0-10.01000-15804.0-201250-2000X602.0-9.01000-15

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