提(ti)(ti)高(gao)輸量、降低(di)成本(ben)是(shi)油氣(qi)管(guan)道建設(she)持續(xu)追求的(de)(de)(de)目標,而提(ti)(ti)高(gao)鋼級、增(zeng)大(da)(da)壁厚是(shi)提(ti)(ti)高(gao)輸量、降低(di)成本(ben)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)效途(tu)徑,這也推動了(le)國內外高(gao)鋼級、大(da)(da)口徑、大(da)(da)厚壁鋼管(guan)的(de)(de)(de)研(yan)發和(he)應用。為了(le)保(bao)證管(guan)道安全性(xing)(xing),要求油氣(qi)輸送鋼管(guan)具(ju)有(you)(you)(you)與鋼級及輸送壓力所匹配(pei)的(de)(de)(de)止(zhi)(zhi)裂(lie)(lie)(lie)韌性(xing)(xing)。鋼級越(yue)(yue)高(gao)、輸送壓力越(yue)(yue)大(da)(da),所需的(de)(de)(de)止(zhi)(zhi)裂(lie)(lie)(lie)韌性(xing)(xing)越(yue)(yue)高(gao);并且要求DWTT斷口具(ju)有(you)(you)(you)足(zu)夠的(de)(de)(de)剪切(qie)面(mian)積(API等標準規定(ding)平均值至少(shao)85%)。同時具(ju)有(you)(you)(you)足(zu)夠的(de)(de)(de)剪切(qie)面(mian)積和(he)足(zu)夠的(de)(de)(de)CVN吸收能是(shi)管(guan)體的(de)(de)(de)一個基本(ben)特征,在輸氣(qi)管(guan)線中它能避免脆性(xing)(xing)斷裂(lie)(lie)(lie)擴展,并控制延性(xing)(xing)斷裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)擴展。


  由于材料自身(shen)強(qiang)韌性的矛盾,以及管線鋼厚(hou)度(du)(du)增(zeng)加(jia)(jia)帶(dai)來技術難度(du)(du)的增(zeng)加(jia)(jia),使得管線鋼管每增(zeng)加(jia)(jia)一(yi)個鋼級或(huo)壁厚(hou)增(zeng)加(jia)(jia)一(yi)毫米,都要攻克一(yi)系列的技術難題。


  21世紀以(yi)來,以(yi)我國(guo)(guo)西(xi)氣(qi)東(dong)(dong)輸(shu)二(er)(er)線(xian)建設為(wei)標志(zhi),X80管(guan)(guan)線(xian)鋼(gang)(gang)(gang)/管(guan)(guan)的研發應(ying)用快速發展。2006年(nian),在中石油(you)集團公司的推動(dong)下,原華北石油(you)第一機械廠巨龍(long)(long)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)公司聯合國(guo)(guo)內鋼(gang)(gang)(gang)廠開(kai)始研制(zhi)西(xi)氣(qi)東(dong)(dong)輸(shu)二(er)(er)線(xian)X80管(guan)(guan)線(xian)鋼(gang)(gang)(gang)及(ji)直(zhi)(zhi)縫埋弧(hu)焊(han)管(guan)(guan),經過鋼(gang)(gang)(gang)廠和制(zhi)管(guan)(guan)企(qi)業的持續努(nu)力和卓有成效的工(gong)作,攻克(ke)了(le)(le)一系列(lie)的技術難題,成功開(kai)發出了(le)(le)西(xi)氣(qi)東(dong)(dong)輸(shu)二(er)(er)線(xian)X80φ1219mmx22mm直(zhi)(zhi)縫埋弧(hu)焊(han)管(guan)(guan),焊(han)管(guan)(guan)滿足-10℃條件按下母(mu)(mu)材夏比沖擊功單(dan)(dan)值(zhi)最(zui)(zui)小(xiao)140J、平(ping)均值(zhi)最(zui)(zui)小(xiao)180J以(yi)及(ji)焊(han)縫及(ji)熱影響(xiang)區夏比沖擊功單(dan)(dan)值(zhi)最(zui)(zui)小(xiao)60J、平(ping)均值(zhi)最(zui)(zui)小(xiao)80J的要(yao)求,母(mu)(mu)材0℃條件下DWTT剪切面積率平(ping)均大(da)于(yu)85%,并大(da)規(gui)模應(ying)用于(yu)西(xi)氣(qi)東(dong)(dong)輸(shu)二(er)(er)線(xian)工(gong)程。2007-2008年(nian),巨龍(long)(long)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)公司聯合國(guo)(guo)內寶(bao)鋼(gang)(gang)(gang)、沙鋼(gang)(gang)(gang)、鞍(an)鋼(gang)(gang)(gang)等(deng)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)企(qi)業同時開(kai)展了(le)(le)26.4mm、27.5mm及(ji)33mm寬厚板及(ji)厚壁直(zhi)(zhi)縫埋弧(hu)焊(han)管(guan)(guan)單(dan)(dan)根試制(zhi)工(gong)作,最(zui)(zui)早試制(zhi)出了(le)(le)國(guo)(guo)內X80鋼(gang)(gang)(gang)級φ1219mm×26.4/27.5/33mm 直(zhi)(zhi)縫埋弧(hu)焊(han)管(guan)(guan)。


  2009年,26.4mm厚規(gui)格鋼(gang)(gang)(gang)板及(ji)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)技術獲得(de)突破,X80鋼(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)ф1219mm×26.4mm直(zhi)(zhi)縫埋弧焊管(guan)(guan)(guan)實現(xian)批量穩定生產,DWTT剪切面(mian)積(ji)滿足標準規(gui)定的(de)(de)(de)(de)0℃條(tiao)件下(xia)平均不低于75%的(de)(de)(de)(de)要(yao)求,并應用(yong)于西氣東輸二線及(ji)后(hou)續的(de)(de)(de)(de)西氣東輸三(san)線工(gong)程(cheng)中。2012年,針(zhen)對(dui)中亞C線的(de)(de)(de)(de)需求,渤(bo)海裝備所屬巨龍公(gong)司(si)與鋼(gang)(gang)(gang)廠合(he)作(zuo)開發(fa)出了X80鋼(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji) ф1219mmx27mm 直(zhi)(zhi)縫埋弧焊管(guan)(guan)(guan),0℃條(tiao)件下(xia)的(de)(de)(de)(de)DWTT剪切面(mian)積(ji)率達(da)到不低于85%的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。2014年,針(zhen)對(dui)規(gui)劃(hua)的(de)(de)(de)(de)陜京(jing)四線、新粵浙管(guan)(guan)(guan)道等提出X80鋼(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)Φ1219mmx33mm鋼(gang)(gang)(gang)板及(ji)直(zhi)(zhi)縫焊管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)需求,該(gai)公(gong)司(si)聯(lian)合(he)國(guo)內鋼(gang)(gang)(gang)板企(qi)業成功開發(fa)出了項目(mu)所需的(de)(de)(de)(de)X80φ1219mm×33mm直(zhi)(zhi)縫埋弧焊管(guan)(guan)(guan),各項性能(neng)指標滿足標準要(yao)求,這(zhe)也是目(mu)前國(guo)內最大(da)壁(bi)厚的(de)(de)(de)(de)X80抗延(yan)性斷裂直(zhi)(zhi)縫埋弧焊管(guan)(guan)(guan)。


  為滿足日益增(zeng)長的(de)(de)(de)天然(ran)氣(qi)(qi)(qi)需(xu)求(qiu)(qiu),我國(guo)在(zai)陸續(xu)建(jian)成(cheng)了西氣(qi)(qi)(qi)東(dong)輸二線、三線等X80鋼(gang)級、口徑(jing)φ1219mm、單管(guan)年(nian)(nian)輸氣(qi)(qi)(qi)量(liang)(liang)300億立(li)方(fang)(fang)(fang)米的(de)(de)(de)天然(ran)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)基(ji)礎上,擬開(kai)發建(jian)設口徑(jing)更大、輸氣(qi)(qi)(qi)量(liang)(liang)更大的(de)(de)(de)天然(ran)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)道(dao)。2012年(nian)(nian),中石油(you)啟動了第三代大輸量(liang)(liang)管(guan)道(dao)用鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)研發,其中X80φ1422mm鋼(gang)管(guan)作(zuo)為最具技(ji)術可(ke)行(xing)性的(de)(de)(de)技(ji)術方(fang)(fang)(fang)案備受重視。國(guo)內鋼(gang)鐵企(qi)(qi)業、制管(guan)企(qi)(qi)業開(kai)始(shi)投入大量(liang)(liang)人力物(wu)力開(kai)展科研攻關,逐一(yi)攻克(ke)技(ji)術難關。2014年(nian)(nian)5月,中俄(e)雙方(fang)(fang)(fang)有關企(qi)(qi)業簽署了總價值超過4000億美元、年(nian)(nian)供(gong)氣(qi)(qi)(qi)量(liang)(liang)380億立(li)方(fang)(fang)(fang)米、期(qi)限長達30年(nian)(nian)的(de)(de)(de)中俄(e)東(dong)線天然(ran)氣(qi)(qi)(qi)購銷合同(tong)。為滿足年(nian)(nian)輸氣(qi)(qi)(qi)量(liang)(liang)380億立(li)方(fang)(fang)(fang)米的(de)(de)(de)要求(qiu)(qiu),我國(guo)在(zai)中俄(e)東(dong)線上首次計劃(hua)采用X80鋼(gang)級Φ1422mm×25.7/30.8mm厚壁直(zhi)縫埋弧焊管(guan)鋼(gang)管(guan)。


  與(yu)X80鋼(gang)(gang)(gang)級ф1219mm管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)相(xiang)比(bi),中(zhong)俄(e)東(dong)(dong)(dong)線(xian)(xian)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)口徑更大(da)(da)(da),壁(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)更大(da)(da)(da)。如西氣(qi)東(dong)(dong)(dong)輸二線(xian)(xian)二類(lei)(lei)(lei)地(di)區采用的(de)(de)(de)(de)X80鋼(gang)(gang)(gang)級ф1219mm直(zhi)縫鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)為(wei)22mm,三類(lei)(lei)(lei)地(di)區壁(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)為(wei)26.4mm;中(zhong)俄(e)東(dong)(dong)(dong)線(xian)(xian)二類(lei)(lei)(lei)地(di)區X80鋼(gang)(gang)(gang)級ф1422mm直(zhi)縫鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)到了(le)(le)25.7mm,三類(lei)(lei)(lei)地(di)區壁(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)到了(le)(le)30.8mm。無論從鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)徑還是(shi)(shi)壁(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou),中(zhong)俄(e)東(dong)(dong)(dong)線(xian)(xian)均(jun)創我國(guo)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)之最,在世界管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)史上(shang)都是(shi)(shi)一個標志性的(de)(de)(de)(de)工程,僅有俄(e)羅斯已(yi)建的(de)(de)(de)(de)巴(ba)浦年柯沃-烏恰管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)參數與(yu)中(zhong)俄(e)東(dong)(dong)(dong)線(xian)(xian)接(jie)近。管(guan)(guan)(guan)徑、壁(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)同時增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)帶來(lai)了(le)(le)技術方面的(de)(de)(de)(de)巨(ju)大(da)(da)(da)挑戰(zhan)。板寬、板厚(hou)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia),使鋼(gang)(gang)(gang)板制造過(guo)程軋(ya)制壓縮(suo)比(bi)降(jiang)低,影(ying)響晶粒細化效果;厚(hou)度增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)后還會引起心部冷(leng)卻速度降(jiang)低以及厚(hou)度方向的(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻均(jun)勻(yun)性,這些都會對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)板的(de)(de)(de)(de)性能產生不利影(ying)響,尤其是(shi)(shi)要(yao)保證至少-15攝氏度下(xia)鋼(gang)(gang)(gang)板的(de)(de)(de)(de)DWTT剪切面積(ji)達到平均(jun)值85%的(de)(de)(de)(de)要(yao)求難度更大(da)(da)(da)。另外,板寬增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)對(dui)板型(xing)控(kong)制,管(guan)(guan)(guan)徑、壁(bi)(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)幾何(he)尺寸、焊接(jie)質量控(kong)制等,都面臨巨(ju)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)挑戰(zhan)。經(jing)過(guo)國(guo)內鋼(gang)(gang)(gang)鐵企業、焊管(guan)(guan)(guan)企業的(de)(de)(de)(de)共同攻(gong)關(guan),攻(gong)克(ke)了(le)(le)上(shang)述(shu)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)技術,成功(gong)實現了(le)(le)中(zhong)俄(e)東(dong)(dong)(dong)線(xian)(xian)X80鋼(gang)(gang)(gang)級ф1422mm×25.7/30.8mm寬厚(hou)板及直(zhi)縫埋弧焊管(guan)(guan)(guan)和(he)X80鋼(gang)(gang)(gang)級ф1422mm×21.4mm/22mm熱(re)軋(ya)卷板及螺(luo)旋埋弧焊管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)批量生產供貨。尤其是(shi)(shi)X80鋼(gang)(gang)(gang)級φ1422mmx30.8mm鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),整體性能穩(wen)定性、合格率超出了(le)(le)預(yu)期。