2022年管线钢生产流程及常见问题课件 .pdf

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1、学而不思则惘，思而不学则殆管线钢生产流程及常见问题1、管线钢分类管线钢通常指输送油气的管线，这里将石油套管也归类于此。1.1 输送油气管线油气输送管线用钢板的品种：美标牌号及对应国标B L245NB/L245MB X42 L290NB/L290MB X46 X52 L360NB/L360MB, X56 X60 L415NB/L415MB X65 L450MB X70 L485MB X80 L556MB API Spec 5L包括的钢级如下表所示，钢级用最低屈服强度的前两位数字表示。ISO 3183 和 GB/T 9711 采用了与API Spec 5L 同样的钢级表示法，只是把“X”改为了“L

2、” ，屈服强度转化为国际单位制，单位为MPa，并把末尾数圆整到“0”和“ 5” ，例如最低屈服强度为600001bf/in2 的管线钢，换算成国际单位制时为414MPa，API Spec 5L 表示为X60，ISO 3183为 L415。简便方法： 示例： （X）70*7-5=(L)485,可以作为简单的将X70 的最低屈服强度计算出来。见表如下ISO 3183 与 API Spec 5L 规定的钢级对照表钢级 （ISO 3183，GB/T 9711) L175 L210 L245 L290 L320 L360 L390 L415 L450 L485 L555 L625 L690 L830 钢

3、级（ ANDL, API Spec 5L) A25 A B X42 X46 X52 X56 X60 X65 X70 X80 X90 X100 X120 1.2 石油套管H-40、J-55、K-55、N-80、C-75、L-80、C-90、C-95、P-110、Q-125 共 10 种。我们可以生产的为前三中，目前我们主要生产的是J55系列， 其中 J55UP 、J55UPH通过钢管的热处理精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页学而不思则惘，思而不学则殆可以升级为N-80，L-80等。石油套管是一种大口径管材，起到固定石油

4、和天然气油井壁或井孔的作用。套管是插入井孔里，用水泥固定，以防止井眼隔开岩层和井眼坍塌、并保证钻探泥浆循环流动，以便于钻探开采。在石油开采过程中使用的不同类型的套管：表层石油套管： 保护钻井， 使其避免受浅水层及浅气层污染，支撑井口设备并保持套管的其他层重量。技术石油套管： 分隔不同层面的压力，以便钻液额度正常流通并保护生产套管。以便在钻井内安装反爆裂装置、防漏装置及尾管。油层石油套管：将石油和天然气从地表下的储藏层里导出。石油套管用于保护钻井，将钻探泥浆分层。石油套管生产时，外径通常为114.3 毫米到508 毫米。2、 钢管生产工艺焊接钢管按工艺区分主要有电阻焊(ERW)、螺旋埋弧焊(SS

5、AW) 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相同，在应用领域里各有定位。（a）直缝电阻焊管(ERW) J55多数使用此种方式，部分薄规格管线也使用此种方法进行制管。电阻焊管是我国最早生产、应用范围最广、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20610mm，在国民经济建设中发挥了重要作用。 ERW219610mm 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。经过多年生产实践，装备技术水平又有较大进步，产品质量也在不断改善。因其投资少，见效快，应

6、用范围广而发展迅猛。随着板材 CSP生产工艺的发展， 为其提供了低本钱、质量可靠的原料，并为其今后进一步发展创造了良好的条件。这部分产品已由流体输送、结构领域向无缝管应用领域的油井管、管线管发展。 其典型生产工艺流程应为：板带原料原料预处理冷弯成型焊接焊缝热处理焊缝(管体 )探伤精整成品焊管。（b）螺旋埋弧焊管(SSAW) 前期轧制的X80 即用此方法进行制管，螺旋埋弧焊管设备投资较少，因采用价格较低的窄带(板)卷连续焊接生产大口径(10163200mm)焊管，生产工艺简单、运行用度低，具有低本钱运行上风。我国油气输送螺精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -

7、 - - - -第 2 页，共 5 页学而不思则惘，思而不学则殆旋焊管已形成了以石油系统所属钢管厂为主的基本格式。采用低残余应力成型和管端机械扩径等先进技术， 经过严格质量控制的螺旋焊管在质量上可与直缝焊管相媲美，我国西气东输等油气长输管道工程中获得了广泛应用，是我国油气长输管道工程采用的主要管型。其的产能已经能够满足我国油气长输管道工程建设的需要，并已大量出口。（c）直缝埋弧焊管(LSAW) 直缝埋弧焊在我国是较晚发展起来的先进制管技术，过往主要采用UOE （需要进行开平后使用， 我们前期生产的供中油天宝的X52 即用次防范制管）技术制造。 近年来渐进式JCOE在我国和全世界逐渐成为另一种新

8、的主流技术。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。该焊管机组由于投资相对较大，使用的原材料为本钱较高的单张宽厚板，工艺较复杂，生产效率低，产品本钱较高。示例：工艺流程：上料钢板超声波探伤铣边C成型 U 成型 O 成型预焊内焊外焊焊缝超声波探伤X-Ray 探伤钢管扩径水压试验焊缝超声波探伤X-Ray探伤管端拍片平头倒棱称重测长喷标发运由于我国高压油气输送管线每年需要大中口径焊管100 万 t 左右，主要采用螺旋焊管，直缝埋弧焊管将作为螺旋焊管的补充，主要应用于螺旋焊管机组不能生产的大壁厚钢管(175mm 以上 )和弯管用母管，其用量受到一定限制。（4）石油套管3、 管线钢需要检测

9、的性能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页学而不思则惘，思而不学则殆（1）拉伸试验：屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、屈强比（2）冲击试验：冲击吸收功、纤维断面率（3）DWT Test：剪切面积百分数（4）硬度试验：通常HV10，HRB等（5）夹杂试验：A、B、C、 D、DS五类（6）晶粒度、带状组织4、轧制过程中控制关键点（1）加热a.温度均匀化，有利于轧制b.带钢成分均匀化，有利于性能保证c.板型良好，避免影响轧制和产生缺陷d.按要求控制加热、均热温度（2）粗轧a. 按要求保证出口温度，确保性能（这里主要是冲击性能）

10、b.避免出现狗骨形状，出现边部细线，影响带钢表面质量c. 合理的中间坯厚度：确保后续的轧制稳定和力学性能情况d. 宽度控制f. 避免镰刀弯（3）精轧a. 尺寸的控制b. 表面质量的控制，此处注意不是管线钢不需要控制氧化铁皮，氧化铁皮太厚的时候同样影响焊接性能，J55提出过此类异议。c. 机架间水问题，避免异常，出现裂纹等缺陷d. 避免出现剐蹭类缺陷e. 合理控制头部形状，避免厚规格出现辊印缺陷以及卷取稳定f. 保证精轧入口（要求时）、出口温度：确保最终的力学性能g. 合理的各道次压下率h.尽量避免镰刀弯（4） 卷取a. 钢卷形状的控制，避免松卷、塔形、层错精选学习资料 - - - - - -

11、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页学而不思则惘，思而不学则殆b. 避免层流冷却、卷取区域划伤c. 合理打包d. 保证卷取温度：确保最终的力学性能5、关键点控制与带钢性能要求的对应（1）性能拉伸性能FDT、CT，粗、精轧压下率冲击性能FET （或 RDT ） 、FDT 、CT，粗、精轧压下率硬度成分、冷却水温（温度）DWTT FET （或 RDT）弯曲板坯内夹杂物，冷却的控制（避免异常冷却）晶粒度各点温度控制，和粗精轧压下率，轧制时间夹杂板坯遗传（2）缺陷翘皮1、板坯角横裂、纵裂2、皮下气泡3、板坯头尾毛刺压入4、薄规格：带钢边部过冷裂纹1、板坯角横裂、纵裂2、精轧异常冷却（形貌与上明显不同）夹杂板坯遗传气泡板坯遗传边部细线1、板坯形状不好，易形成狗骨，外翻导致塔形1、带钢镰刀弯2、卷取不稳定层错1、卷取不稳定2、 CT过低精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页