大口徑高鋼級JCOE直縫埋弧焊接鋼管包申格效應試驗研究

采用熱軋卷板,經(jīng)過卷板開平和切斷、jcoe工藝制成直縫埋弧焊接鋼管,分別進行了成分、拉伸、沖擊、硬度、dwtt等理化性能試驗,無損檢測和外觀等質(zhì)量狀況檢測和評價,結(jié)果符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范dnv-os-f101(2000)和apispec5l(43版)的要求。

從生產(chǎn)檢驗工藝人員配置、設(shè)備自動化程度以及實物質(zhì)量狀況等方面列舉了國外某先進制管企業(yè)直縫埋弧焊接鋼管的生產(chǎn)檢驗現(xiàn)狀,并與國內(nèi)先進制管企業(yè)進行對比。結(jié)果表明,我國現(xiàn)有鋼管生產(chǎn)檢驗水平與國際先進水平存在一定差距,主要表現(xiàn)在裝備水平、自動化程度、實物質(zhì)量穩(wěn)定性、生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制等方面。

書中介紹了包括uoe、cfe、彎曲輥和擠壓等制造各種大口徑直縫焊接鋼管的方法,涉及到原材料、成形和焊接等制管工序,并就日常操作的原理做了通俗易懂的說明。

通過夏比沖擊試驗和落錘撕裂試驗(dwtt),測得國產(chǎn)x80級直縫埋弧焊接鋼管低溫韌性。結(jié)果顯示,x80級鋼管具有較好的低溫韌性,同時計算出鋼管母材橫向和縱向剪切面積為50%時低溫韌脆轉(zhuǎn)變溫度(fatt)分別為-45℃和-59℃,并且從母材成分、軋制工藝、組織等分析了x80級直縫埋弧焊接鋼管獲得低溫韌性的原因。

對國產(chǎn)x80直縫埋弧焊接鋼管(jcoe工藝)進行了拉伸、夏比沖擊、顯微硬度和落錘撕裂等力學性能測試,結(jié)果表明,該鋼管的各項性能均符合apispec5l(43版)的指標要求,說明我國已經(jīng)具備了生產(chǎn)高強度高韌性x80直縫埋弧焊管的能力。

采用卷板制造直縫埋弧焊接鋼管,在國內(nèi)甚至世界上尚屬首次。針對卷板制造直縫埋弧焊接鋼管時面臨開平后成板率低,鋼卷頭、中、尾性能差異,板邊沒有經(jīng)過縱剪易存在缺陷,在鋼廠無法進行ut分層探傷以及包申格效應變化趨勢未知等技術(shù)難題,中國海洋石油有限公司番禺/惠州項目部組織鋼廠和鋼管廠分別進行了兩次試制和小批量試生產(chǎn),經(jīng)結(jié)果分析和工藝調(diào)整,順利解決了上述技術(shù)問題。評價結(jié)果表明,由卷板制造的直縫埋弧焊接鋼管完全符合番禺/惠州天然氣開發(fā)項目直縫埋弧焊接鋼管技術(shù)條件spc-sp-pl-2003和相關(guān)技術(shù)規(guī)范dnv-os-f101(2000)。

隨著社會經(jīng)濟建設(shè)步伐的不斷加快,鋼管作為壓力管道中的一種重要材料被廣泛應用于社會各行各業(yè)當中,尤其是應用于石油和天然氣等危險物質(zhì)的運輸設(shè)備建設(shè)中。因此,文章通過對直縫鋼管的相關(guān)概念的介紹,重點針對其焊接技術(shù)及工藝控制進行深入的分析。為相關(guān)技術(shù)人員提供參考與借鑒。

Q235B大口徑薄壁焊接鋼管

介紹了大口徑直縫焊接鋼管的生產(chǎn)工藝。在冶煉過程中,應降低鋼中的碳、硫含量,凈化鋼質(zhì);采用連鑄供坯;在軋鋼工藝中采用控軋控冷、重矯、超檢等,從而獲得強度、韌性、焊接性能及鋼板平直度都符合天然氣管線用鋼板的要求。

采用雙面螺旋埋弧焊的國產(chǎn)焊接鋼管,其管線鋼在強度級別上已達到了api5l標準中的x70級水平。在焊接時采用h08c和h08d兩種新型焊絲并配以sj101焊劑,可使焊縫韌性大幅度提高,焊縫性能完全滿足現(xiàn)行管線標準,達到國際通用技術(shù)水平。通過對國產(chǎn)x60,x70級埋弧焊鋼管的測試,表明具有良好的綜合力學性能,低溫夏比沖擊韌性及準靜態(tài)斷裂韌性,而且具有一定的抗h2s應力腐蝕疲勞能力,對h2s腐蝕不敏感。

大口徑直縫焊接鋼管的生產(chǎn)和發(fā)展(一)

介紹了采用手工鎢極氬弧焊打底、埋弧焊填充、蓋面的焊接工藝對大口徑厚壁p91鋼管道進行焊接的工藝。在整個焊接及管理過程中研制出了一套適用的裝置和施工方法。這種應用自動焊設(shè)備采用新工藝的施工方法將制造廠焊接工藝與現(xiàn)場施工特點、難點相結(jié)合,具有一定的借鑒意義。

介紹了采用手工鎢極氬弧焊打底、埋弧焊填充、蓋面的焊接工藝對大口徑厚壁p91鋼管道進行焊接的工藝。在整個焊接及管理過程中研制出了一套適用的裝置和施工方法。這種應用自動焊設(shè)備采用新工藝的施工方法將制造廠焊接工藝與現(xiàn)場施工特點、難點相結(jié)合,具有一定的借鑒意義。

大口徑厚壁直縫雙面埋弧焊鋼管

通過對我國第一條全新引進的石油天然氣長輸管線制管用直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線的介紹,以及jco(漸進壓力成型)與uo兩種成型方式的對比,提出直縫埋弧焊鋼管生產(chǎn)線建設(shè)的建議

通過對大口徑有縫鋼管壓制及縱縫焊接工藝的研究.確定了合理的坡口形式,以及內(nèi)縫co_2焊+外縫窄間隙埋弧焊的焊接工藝參數(shù).工藝評定結(jié)果證明,接頭性能均滿足有關(guān)技術(shù)條件的要求.評定結(jié)果已應用于大口徑管的制造.

通過對大口徑有縫鋼管壓制及縱縫焊接工藝的研究，確定了合理的坡口形式，以及內(nèi)縫ｃｏ２焊－外縫窄間隙埋弧焊的焊接工藝參數(shù)。工藝評定結(jié)果證明，接頭性能均滿足有關(guān)技術(shù)條件的要求。評定結(jié)果已應用于大口徑管的制造。

模擬內(nèi)外防腐的溫度條件,研究了不同加熱溫度對x80級φ1219mm×18.4mm螺旋埋弧焊接鋼管拉伸性能的影響。試驗結(jié)果表明,模擬內(nèi)外防腐的時效試驗得到的屈服強度升高,而抗拉強度基本上無明顯變化。模擬試驗揭示了應變時效的規(guī)律,對于防腐工藝的制定和執(zhí)行有借鑒意義。

本工程鋼管制作采用卷管工藝 序號工序說明示意圖 1 零件 下料 鋼板下料前用矯正機矯平，采用 數(shù)控切割，對接坡口采用半自動切割， 切割后進行二次矯平 2 油壓 機壓 頭 卷管前采用油壓機進行兩側(cè)預壓 成形，并用樣板檢測，壓頭后切割兩 側(cè)余量，并切割坡口 3卷鋼采用大型數(shù)控卷板機進行卷管 4 鋼管 成形 在數(shù)控卷板機上反復進行液壓，直至 成形，檢查精度。 5 縱縫 焊接 采用自動埋弧焊焊接，焊接前進行預 熱，先焊內(nèi)側(cè)后焊外側(cè)，焊后24小 時后進行探傷 6 檢測 矯正 縱縫焊接結(jié)束后，進行焊接變形矯正， 矯正采用卷板機滾壓或火焰加熱矯 正。 7 環(huán)縫 焊接 將焊好的筒體段節(jié)進行對接結(jié)長，并 進行環(huán)縫的焊接 主材切割 主材預熱 卷板機 合縫卷圓 內(nèi)部焊接 氣刨 外部焊接 熱矯正 尺寸外觀檢查 探傷檢查 成品檢查 主材開坡口 a1 a2 a3 a4 a5 卷板

作為鋼鐵生產(chǎn)和需求大國,鋼材質(zhì)量的好壞直接影響各行各業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。鋼管作為建筑構(gòu)建的基本建材,一般通過焊接壓扁試驗、力學拉伸試驗和高溫疲勞試驗等測試手段,檢驗焊接鋼管質(zhì)量水平的高低。其中焊接鋼管壓扁試驗是檢測較為準確的手段之一,可以快速得出檢驗結(jié)果,通過觀察壓扁后鋼管的開裂和形變程度,進行定量檢測分析。然而,在實際檢測的過程中對于焊接鋼管壓扁試驗性能測試中開裂的程度不同,需要進一步探究原因,指導鋼管生產(chǎn)和鍛造,進而不斷提升我國鋼管制備控制工藝水平。

大口徑(φ426×10毫米)無縫鋼管(10號鋼)的焊接,在我單位承包的煤氣主管道施工中被列為嚴格要求項目。除要求接頭為單面焊雙面成型之外,對管道焊縫的致密性和耐蝕性也有嚴格要求,并規(guī)定每個接頭均應做100％x射線檢查(3級以上為合格)。在轉(zhuǎn)動管與固定管的全位置焊縫質(zhì)量檢查中,抽樣均達到一級片,合格率為100％。現(xiàn)將操作工藝介紹如下。

2焊接鋼管生產(chǎn)