宝钢BMS系列输送管道用耐磨蚀钢介绍

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12mm厚度规格。
焊接材料及工艺:
实物样管的制管加工
(2014.05.沧州)
埋弧焊焊丝为CHW-SG 直径4mm,焊剂为(SJ301),适用于X70强度等级的钢种。埋弧 焊电流450A、电压约30V,速度约4mm/s。
打底焊焊丝为1.2mm直径的E501T-1(牌号SQY-71),气体保护药芯焊丝
焊接12h后无损探伤,焊接 质量良好。
3. BMS系列钢的制管加工
BMS1500的三辊式制管
14.7*1500*8100mm规格,制作内 径850mm疏浚管。
实物样管的制管加工
(2016.07.漳州)
3. BMS系列钢的制管加工
BMS1500的三辊式制管
少后续的辊圆作业。
实物样管的制管加工
2. BMS钢特性
优良的焊接性能
BMS钢在室温下可以实现无预热焊接。 下表为分别用50公斤和80公斤焊丝进行“V”型焊接后接头的拉伸性能。
编号 BMS1400+JM56 9.99×12.88 10.01×12.90 BMS1400+BH800-Ⅱ 10.01×12.85 924 断焊缝 694 916 断焊缝 断焊缝 尺寸(mm) 9.99×12.88 抗拉强度 Rm(MPa) 703 备注 断焊缝
沿长度方向将两块热轧钢板先折 弯为规定长度的半圆管,随后经两 道直缝焊焊接为一根完整的钢管。
1256
1256 6000
3. BMS系列钢的制管加工
BMS1400的三辊式制管
钢板厚度14mm,宽度1500mm。管体平
直度良好。
实物样管的焊接加工
(2013.7.17,天津)
焊丝:H08MnA φ4 焊剂:熔炼焊剂SJ431。 焊接方式:内侧1道外侧2道,埋弧焊 焊接电流:435A
(2016.07.漳州)
BMS1500钢板强度高、反弹大,要求压边的弧度尽量接近管体直径,以减
3. BMS系列钢的制管加工
BMS1500的三辊式制管
实物样管的制管加工
14.7mm*1500mm规格的BMS1500卷 板需要约65kW的功率。
(2016.07.漳州)
BMS1500钢的卷板
3. BMS系列钢的制管加工
平 均
13.72
29.34
BMS1400
宝钢抗冲击凹陷试验机
(照片由温东辉拍摄)
2. BMS钢特性
耐磨蚀性能优良
实验室磨蚀试验:
BMS耐磨蚀性能约为Q235的2倍。
磨蚀试验磨料及配比: 浆体组分 重量/g wt% 3.50 73.14

NaCl 石英砂
14000
508 39500
总计
54008
宝钢为BMS钢性能测试自主研发了磨蚀试验机
BMS1500钢的直缝埋弧焊
3. BMS系列钢的制管加工
BMS1500的三辊式制管
法兰焊接。
焊接工序 电流,A 电压,V
实物样管的制管加工
(2016.07.漳州)
速度,mm/s
热输入量,KJ/cm
法兰焊接(端面) 法兰焊接(背面环焊)
963 667
33 29
9 9
35.31 21.49
钢管法兰的焊接加工及端面修磨
板宽m
2.0 1.5 1.5
厚度mm
14 14 14
采用BMS钢以三辊卷弯方式制作的疏浚排泥管
3. BMS系列钢的制管加工
JCOE制管(1)
对于热轧带钢,可以采用如下图
所示的先拼焊再折弯的工艺进行 JCOE制管。
2512
6000mm
1500mm
3. BMS系列钢的制管加工
JCOE制管(2)
折弯内径d 的概念: d 越小冷弯越苛刻,即:越 BMS
容易开裂。
疏浚管直径超过800mm,而 钢板厚度在20mm以内,相当于折 弯直径是板厚的40倍以上。
2. BMS钢特性
优异的冲击韧性
BMS钢虽然强度硬度很高,但与普碳钢相比其低温韧性同样优良,韧脆转折
温度约为-50℃。因而环境温度在-50℃之上时,BMS钢都表现为高韧性,能有 效提高抗物料冲击能力。
3. BMS系列钢的制管加工
BMS1500的三辊式制管
焊缝探伤结果显示焊缝质量优良,无焊接缺陷,同时管体平直度良好,椭
圆度满足疏浚管质量要求。
3. BMS系列钢的制管加工
BMS系列耐磨蚀钢的焊接材料
多批次的实物制管表明,BMS系列耐磨蚀钢采用弱搭配焊接可以获得良 好的焊接质量。 从控制成本考虑 , 在不影响使用的情况可以采用弱搭配焊接 ( 5080kg),推荐采用如下焊丝材料,焊剂采用烧结焊剂如SJ101、SJ301 焊丝材料 JM56(ER50-6) H08MnA 屈服强度,MPa ≥420 ≥330 抗拉强度,MPa ≥500 410-550 延伸率,A% ≥22 ≥22
普通商密 3年
BMS系列输送管道用耐磨蚀钢简介
宝钢股份 研究院
2017年11月
BMS输送管道用耐磨蚀钢简介 1. 行业背景 2. BMS钢特性 3. BMS钢的制管加工 4. BMS钢的应用案例
5. 采用BMS钢的效益
1. 行业背景Baidu Nhomakorabea
背景:
海洋疏浚工况复杂。腐蚀、磨损及其二者的 交互作用,疏浚浆体中含有风化岩、珊瑚礁、 中粗砂时对管体造成的磨蚀更为严重
1. 行业背景 2. BMS钢特性 3. BMS钢的制管加工 4. BMS钢的应用案例
5. 采用BMS钢的效益
3. BMS系列钢的制管加工
折弯加工
BMS系列钢板的折弯加工必须严格控制折弯内径和角度。
牌号 BMS1400 板厚,mm t<8 8≤t<15 t<8 BMS1500 8≤t<15 最小折弯内径,D 纵向 7t 8t 8t 9t 横向 8t 10t 9t 11t 下模开口最小距离,W 纵向 10t 10t 11t 11t 横向 10t 12t 11t 13t 12-20 11-18 回弹角,°
H08Mn2
CHW-S10(典型值)
≥330
670
410-550
760
≥22
22
1. 行业背景 2. BMS钢特性 3. BMS钢的制管加工 4. BMS钢的应用案例
5. 采用BMS钢的效益
注:以上数据均为参考值,具体视生产情况而定。
3. BMS系列钢的制管加工
三辊式制管
BMS钢具有更高的强度、硬度,但同样易于制管加工。
牌号
Q345 BMS1400 BMS1500 屈服强度 MPa 400 1250 1400 上辊直径下辊直径 下两辊中心 最小弯管直 卷板速度 mm mm 距mm 径dmin m/min 550 550 550 450 450 450 750 750 750 700 700 700 5 5 5 电机功率 kW 30 53 60
普通钢Q235B、Q345B管线材质排泥钢管耐 磨性能差,在苛刻工况条件下的使用寿命较短, 甚至不满1年即报废。
1. 行业背景
项目名称:疏浚耐磨排泥管线的研发
项目起止:2012-2016
背景:
宝钢和中交集团作为战略合作伙伴, 历时7年,联合进行了“疏浚排泥耐 磨钢管”项目研发,宝钢成功开发了 BMS系列耐磨蚀钢,其使用寿命可达 到普通钢管(Q235、Q345)的两倍。 2016年3月,中交股份科技部在南通 组织专家评审,通过了该项目的验收, 专家组对BMS钢给予了积极的评价。
V型坡口焊接
使用后管体内壁光滑,看不出焊缝位置
2. BMS钢特性
典型物性参数
类 别 碳当量CEV (IIW) 焊接裂纹敏感指数Pcm 屈服强度Re 抗拉强度Rm 断后伸长率A 夏比冲击功(-40℃)KV2, 表面布氏硬度HBW 90度冷弯,弯心直径 弹性模量E(20℃) 弹性模量E(40℃) 剪切模量G(20℃) 剪切模量G(40℃) 泊松比 r(20℃~40℃) 质量密度 ρ 热导率 (25℃) 热导率 (40℃) 热膨胀系数(25℃) 热膨胀系数(40℃) 比热(25℃) 比热(40℃) 单位 % % MPa MPa % J HBW mm GPa GPa GPa GPa g/cm3 W/(m.K) W/(m.K) 1/K 1/K J/(kg.K) J/(kg.K) BMS1400 0.52 0.29 1250 1450 14 60 448 D=7t 210 208 80.8 81.2 0.29 7.85 48.54 47.93 1.254×10e-5 1.264×10e-5 451.89 458.38 BMS1500 0.59 0.37 1400 1650 13 57 505 D=8t 210 209 81.3 81.0 0.29 7.85 47.40 47.32 1.247×10e-5 1.257×10e-5 454.15 460.57
BMS1400的两片式制管
控制焊接热数量1.5t-2.5t之间 焊丝强度80kg
实物样管的制管加工
(2017.06.12,扬州)
3. BMS系列钢的制管加工
BMS1400的两片式制管
法兰焊接
实物样管的制管加工
(2017.06.12,扬州)
3. BMS系列钢的制管加工
BMS1500的三辊式制管
2. BMS钢特性
交货状态及产品规格
热轧BMS系列钢采用淬火加回火热处理状态交货
BMS系列耐磨蚀钢可供规格如下表所示
牌 号
BMS1400 BMS1500
可供厚度,mm
3-15
可供宽度,mm
1000-1800
可供长度,mm
2000-12000
2. BMS钢特性
热轧BMS系列钢交货技术条件-力学性能
焊接电压:23.3V
焊接前焊剂经250℃2.5h的保温。 根据静置24h后的焊缝结果看,焊接质量 良好,不存在焊接后开裂问题
3. BMS系列钢的制管加工
BMS1400的三辊式制管
钢板规格:14*1800*5120mm,本次共制作30根样管 卷板机功率:55kW,满足制管要求,制管顺利 采用50kg埋弧焊丝,焊剂为SJ301。焊接质量良好
BMS1500的三辊式制管
焊接(直缝焊)
速度 热输入量, ,mm/s KJ/cm 9 9 27.12 25.24
实物样管的制管加工
(2016.07.漳州)
焊接工序 内壁直缝焊 外壁直缝焊
电流,A 电压,V 718 710 34 32
采用φ4mm的CHW-S10 焊丝进行埋弧焊接,焊 剂为烧结焊剂SJ301
BMS1400 3-15 BMS1500 3-15
注:1.拉伸试验采用横向试样,即试样长轴的方向垂直于轧制方向; 2.冲击试验采用纵向V型缺口夏比试样, 表列冲击值对应10*10*55mm标准试样,若采用5mm、7.5mm小试样,表中冲击值等比例减小;3.冷弯试验采用横向 试样,d=弯心直径,a=钢板厚度。
折弯冲压力可参照如下公式计算:
3. BMS系列钢的制管加工
切割下料
BMS系列钢板热切割时,建议优先使用激光切割或等离子切割;火焰切割时
建议切割速度150-700mm/min,适当降低切割速度有利于减少切边裂纹的产生。
典型切割工艺参数 切割方式 水刀切割 激光切割 等离子切割 火焰切割 切割速度 mm/min 8-150 600-2200 1200-6000 150-700 切口宽度mm ±0.2 ±0.2 ±1.0 ±2.0 热影响区宽 度mm 0 0.4-3 2 -5 4-10 尺寸公差mm ±0.2 ±0.2 ±1.0 ±2.0
70 60 50
Akv/J
纵向 横向
40 30 20 10 0 -100
-80
-60
-40
-20
0
20
温度/℃
BMS钢(左)与普通钢(右,Q345)系列温度冲击对比
2. BMS钢特性
良好的抗冲击性能
试样编号 钢种 厚度 冲击高度 1# BMS1400 8mm 2.2m 凹陷深度mm 1 2 3 13.99 13.65 13.52 29.6 29.02 29.39 2# Q345B 8mm 2.2m
实物样管的制管加工
(2014.05.25,沧州)
3. BMS系列钢的制管加工
BMS1400的两片式制管
钢板规格:15*1600*6000mm。 制作内径1000mm的疏浚管,确认
实物样管的制管加工
(2017.06.12,扬州)
两片式制管的可行性
铣边
预弯边
折弯
对接合缝
3. BMS系列钢的制管加工
拉伸试验(横向) 牌号 厚度mm 屈服强度 ReH,MPa ≥1100 ≥1300 抗拉强度 伸长率 Rm,MPa A50mm,% ≥1400 ≥1500 ≥7 ≥7 布氏硬度 HBW 450±30 500±30 冲击试验 -40℃冲击值 KV2,J ≥ 20 ≥ 20 90°弯曲试验 弯心直径 d = 7a d = 8a
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