高等级管线钢(管)的新进展
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宝钢开发了CT80、CT90、CT100三个牌号高强度连续 油管用钢，并出口批量到海外。
连续油管用钢产品特性：
� � � � 低碳、Nb微合金化成分体系； 均匀力学性能（全长强度波动 ≤50MPa）； 高均匀延伸、低屈强比； 壁厚均匀、表面质量优良；
钢卷典型力学性能（不同牌号）
钢级 Rp0.2/MPa CT80 CT90 CT100 455 518 613 拉伸性能 Rm/MPa 583 661 810 A/% 22.7 20.0 18.2 Ag/% 11.6 10.0 8.5 Y/T 0.78 0.78 0.76 HRB 90.9 95.2 硬度性能 HRC 22.6
抗应变X70管线管
� UOE焊管的横向满足应力设计要求的性能
� UOE焊管的纵向满足应变设计要求的性能
宝钢高等级管线钢、管线管新进展 � 中国南海荔湾项目 DN485厚壁海底管线管
Grade: DNV 485 Size: 765.2 *31.8 mm 765.2* Min [Rt0.5]MPa [Rm]MPa Y/T 514 584 0.87 Transverse Requirement 485-585 570-760 ≤0.92 Longitudinal Requirement 485-585 542 -760 42-760 ≤0.92
关键技术条件上进步，促进含Nb管线钢发展
西气东输一线工程， Nb≤0.08%(wt) 2005年X80示范段， Nb≤0.08%(wt)
西气东输二线工程， Nb≤0.011%(wt)
宝钢X80管线钢的工程应用
� 化学成分
西气东输二线干线管用X80钢板(外供)
� X80干线管用钢板性能（18.4~33.0mm）
变量 上 表 FL 上 表 FL+2 上 表 FL+5 中 间 FL_1 中 间 FL+2_1 中 间 FL+5_1
DWTT：
Min 88%, Max 98%,
HAZ冲击
5 18 99 40 5 18 97 50 5 18 98 10 5 18 98 50 5 18 98 80 5 18
管号
99
00 5 18
N 2268070 S
1219.6mm 1219.4mm 1219.8mm
宝钢高等级管线钢、管线管新进展
超高强度X120管线钢和焊管试制
� 宝钢钢板、巨龙制管
焊管力学性能
300 250 200 AKv,J 150 100 50 0 -60 -40 -20 -10 0 Testing Temp.,℃ 20 Pipe Body Weld Metal HAZ
厚壁海底管线管
宝钢高等级管线钢、管线管新进展
Grade: DNV 485 Size: 765.2 *31.8 mm 765.2*
管体冲击
焊缝冲击
上 表FL, 上表FL+2, 上表FL+5, 中间 FL_1, 中间FL+2_1, ... 的时间序 列图
360 320 280 240 数据 200 160 120 80 40 0
外供干线管、热煨弯 管、管件用宽厚板
厚板连铸机 5m厚板轧制
大口径UOE直缝 埋弧焊管
UOE焊管机组
宝钢高等级管线钢UOE焊管制造流程图
宝钢高等级管线钢、管线管新进展
年份 2006 开发实绩 1、开发和生产川气东天然气管道工程用X70宽厚板； 2、开发和生产俄罗斯远东输油管道工程用K60-2宽厚板； 3、进行超高强管线钢实验室预研究； 1、开发试制X120管线钢板； 2、开发22mm、26.4mm、27.5mm和33mm壁厚的1219mm口径的X80管线管宽厚板； 3、开发18.4mm厚规格X80热轧板卷； 4、批量生产X70和K60-2管线钢板 1、开发和生产西气东输二线工程用Ø1219×22mm规格X80的UOE焊管； 2、X80宽厚板的批量生产和供货； 1、开发西气东输二线工程用Ø1219×18.4～26.4、27.5mm规格X80的UOE焊管； 2、开发出西二线工程用厚规格X80级弯管及管件用宽厚板； 1、西二线工程用X80板卷、UOE焊管的批量供货； 2、试制了23.5mm厚规格X100管线钢板，并试制成功Ø1219×23.5mmX100焊管。 3、UOE焊管批量进入国际市场。应用GQC项目21万吨X70。 4、进行南海海底管线的试制和生产准备。 5、抗H2S管线管和抗应变管线管的试制。 典型应用工程 川气东送 远东输油管线 川气东送 远东输油管线 西气东输二线 西气东输二线 西气东输二线 西气东输二线 QGC项目 海底管线 。。。
� 宝钢管线钢产品产量逐年递增； � 宝钢管线钢产品已由单一板卷形式发展到板卷、厚板及焊管多样化的形式； � 现阶段主要以X70、X80高钢级、海底管线等产品为主。 � 试制X100、X120和抗应变、抗H2S管线钢和管线管
来自百度文库
宝钢管线钢产品制造流程图
热轧板卷/ HFW厂
高炉 精炼 薄板连铸机 2050热连轧
2007
2008 2009
2010
高强度管线管的使用可降低管道工程投资
管线投资与输送压 力、钢级间的关系
恒定输量下钢管强度引起 钢管尺寸和重量的变化
管线钢技术的发展
� 在一定的输送压力下，钢级越高，建造和运营成本越低；
中国西气东输二线 工程 中国西气东输二线工程
霍尔果斯 轮南
国家重点工程“西气东输二线”是目前国 际上线路最长、口径最大、壁厚最厚的 采用X80的天然气输送管道工程。对产 品开发提出了极高挑战。
100 80 60 SA% 40 20 0 -60 -40 -20 -10 0 ℃ Testing Temp., 20 SA%
� 对地震带。冻土层、滑坡等地质地区的高强度 管道进行全新的应变设计，需采用抗大应变的 管线管。
� 海洋油气田的开发，海洋环境的恶劣， 对海底管道用钢提出更高要求。其具有 大壁厚，高t/D等特点。考虑纵向性能。
抗H2S腐蚀管线管
CLR% 0 0 0 0 0 0 CTR% 0 0 0 0 0 0 CTR% 0 0 0 0 0 0
Location 0° 90° 180° 0° 90° 180°
Grade: DNV 485/450 Test （NACE TM0177） SSCCSSCC-Test Size: 765.2 *31.8 mm; 762 *30.2mm , 0°:weld seam; 180 °:pipe body 765.2* 762*
� 抗应变管线管不 仅要满足应力设 计的所有性能指 标，还要求通过 纵向拉伸性能满 足抗应变的性能 要求。 � 关键是均匀延伸率和 Round-House型拉伸曲 线，并有好的抗时效性、 低屈强比、高加工硬化 率。
� 从组织设计上采用“软相+硬 相”双相钢的设计思路
宝钢高等级管线钢、管线管新进展
Max Ave. 553 621 536 603
0.91 0.89
Grade: DNV 485 Size: 765.2 *31.8 mm 765.2* Min [Rt0.5]MPa [Rm]MPa Y/T 491 569 0.87
Max Ave. 539 608 513 589
0 0.8 7 0.9 0.90 0.87
靖 边 上 海
主干线：4843km 钢级：X80； 口径：1219mm 干线焊管壁厚：15.3mm、18.4mm 、22mm、26.4mm、27.5mm 热煨弯管最大壁厚：32mm 管件用钢最大壁厚：52mm
南宁
广州
高性能X80管线钢（管）的开发和应用
� 针对西气东输二线工程需求，开发了X80钢级的高强度含 Nb管线钢板、UOE焊管、热轧板卷和热煨弯管用钢板、管 件用厚板等系列产品。 � 在西气东输二线工程中应用宝钢开发和生产的X80管线钢 热轧板卷16.1万吨、宽厚板13.2万吨、UOE直缝焊管34万 吨，共计63.4万吨。全方位满足了西气东输二线工程对不 同壁厚规格的焊管、不同种类的X80管线钢产品需求。
99
20 5 18
99
50 5 18
99
70 6 18
00
00
Ave 92%
宝钢高等级管线钢、管线管新进展 HIC Test ( NACE TM0284 Solution A )
No Pipe# Size 762*30.2 1 1859940 762*30.2 762*30.2 765.2*31.8 2 1859180 765.2*31.8 765.2*31.8 Grade DNV 450 DNV 450 DNV 450 DNV 485 DNV 485 DNV 485
高性能管线钢（管）的新进展
郑 磊 宝山钢铁股份有限公司 July 6 2011
内容提要
� 高性能管线钢的发展动力 � 管线钢的基本冶金原理 � 宝钢高性能管线钢（管）的发展 � X100、海底管道、抗应变、抗H2S等高性能管线 钢（管）的新进展 � 结语
高性能管线钢发展的驱动力
� 能源需求的不断增加，促 进石油天然气工业的发展。
� 巨龙管厂制管后性能
宝钢X80管线钢的工程应用 西气东输二线用X80 UOE直缝埋弧焊管
� 应用于西气东输二线的不同壁厚Ø1219mm口径的X80 UOE焊管性能 （18.4~27.5mm）
宝钢X80管线钢的工程应用 西气东输二线用X80热煨弯管用钢板
� 化学成分
� X80热煨弯管用钢板的代表性能（18.4~32.0mm）
� Ø1219×18.4mm螺旋焊管性能
宝钢高等级管线钢、管线管新进展
宝钢大口径超高强度1219mm口径23.5mm壁厚的X100 UOE焊管
力学性能
几何尺寸 PIPE NO. Ends Ends OD. Body OD. Height of outside flash 2.3mm Height of Thickness, Thickness, inside Min. Max flash 2.4mm 23.50mm 23.53mm
不同强度等级管线钢的显微组织控制
（图来自 CSM）
宝钢高等级管线钢（管）的进展
2009年管线钢不同钢级统计
X80 37% Grade-B X42 HICX42 X52 Grade-B X42 HIC X42 HIC X52 X52 HIC X52 X60 X65 X60 X65 X70 X80 X70 23%
� 石油天然气开采地远离终端用户市场， 管道输送成为首选。 � 边际油气田的开采，地质条件特殊且恶 劣，降低建设成本和运营成本，保证安 全，是高性能管线钢发展的驱动力。
高性能管线钢（管） 的发展方向
大应 变 低温 厚壁
超高 强度
抗 H2S
管线钢的强化机制
管线钢微合金化特点
管线钢典型的TMCP工艺
宝钢高等级管线钢、管线管新进展
连续油管用钢
连续油管是一种可缠绕在大直径卷筒上长达几 百米至几千米的没有接头的薄壁、小口径连续管子 。主要用于油田作业领域，具有机动性强、操作灵 活、可重复使用等优点。 要求高的强度、焊接性能好、尺寸精度高、表 面质量好、易成型和好的抗疲劳性能。
陆地
连续油管用钢开发
宝钢X80管线钢的工程应用 西气东输二线用X80热煨弯管用钢板
� 热煨弯管处理后的代表性能
宝钢X80管线钢的工程应用 西气东输二线用X80管件用钢板
� 化学成分
� X80管件用钢板性能
� 成品管件性能
宝钢X80管线钢的工程应用 西气东输二线用18.4mm厚X80热轧板卷
� 化学成分
� 18.4mm厚X80板卷力学性能
Loc 0° 0° ° 180 180° ° 180 180° 0° 0° ° 180 180° ° 180 180° orient ation T T T T T T T T Sample# 88004 88005 88014 88015 88019 88020 88029 88030 Grade X65 X65 X65 X65 X70 X70 X70 X70 Wt 30.2 30.2 30.2 30.2 31.8 31.8 31.8 31.8 Sample t(mm) 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 % 110% 110% 110% 110% 110% 110% 110% 110% S tart PH 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 End PH 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 Result No Cra No Cra No Cra No Cra No Cra No Cra No Cra No Cra
连续油管用钢产品特性：
� � � � 低碳、Nb微合金化成分体系； 均匀力学性能（全长强度波动 ≤50MPa）； 高均匀延伸、低屈强比； 壁厚均匀、表面质量优良；
钢卷典型力学性能（不同牌号）
钢级 Rp0.2/MPa CT80 CT90 CT100 455 518 613 拉伸性能 Rm/MPa 583 661 810 A/% 22.7 20.0 18.2 Ag/% 11.6 10.0 8.5 Y/T 0.78 0.78 0.76 HRB 90.9 95.2 硬度性能 HRC 22.6
抗应变X70管线管
� UOE焊管的横向满足应力设计要求的性能
� UOE焊管的纵向满足应变设计要求的性能
宝钢高等级管线钢、管线管新进展 � 中国南海荔湾项目 DN485厚壁海底管线管
Grade: DNV 485 Size: 765.2 *31.8 mm 765.2* Min [Rt0.5]MPa [Rm]MPa Y/T 514 584 0.87 Transverse Requirement 485-585 570-760 ≤0.92 Longitudinal Requirement 485-585 542 -760 42-760 ≤0.92
关键技术条件上进步，促进含Nb管线钢发展
西气东输一线工程， Nb≤0.08%(wt) 2005年X80示范段， Nb≤0.08%(wt)
西气东输二线工程， Nb≤0.011%(wt)
宝钢X80管线钢的工程应用
� 化学成分
西气东输二线干线管用X80钢板(外供)
� X80干线管用钢板性能（18.4~33.0mm）
变量 上 表 FL 上 表 FL+2 上 表 FL+5 中 间 FL_1 中 间 FL+2_1 中 间 FL+5_1
DWTT：
Min 88%, Max 98%,
HAZ冲击
5 18 99 40 5 18 97 50 5 18 98 10 5 18 98 50 5 18 98 80 5 18
管号
99
00 5 18
N 2268070 S
1219.6mm 1219.4mm 1219.8mm
宝钢高等级管线钢、管线管新进展
超高强度X120管线钢和焊管试制
� 宝钢钢板、巨龙制管
焊管力学性能
300 250 200 AKv,J 150 100 50 0 -60 -40 -20 -10 0 Testing Temp.,℃ 20 Pipe Body Weld Metal HAZ
厚壁海底管线管
宝钢高等级管线钢、管线管新进展
Grade: DNV 485 Size: 765.2 *31.8 mm 765.2*
管体冲击
焊缝冲击
上 表FL, 上表FL+2, 上表FL+5, 中间 FL_1, 中间FL+2_1, ... 的时间序 列图
360 320 280 240 数据 200 160 120 80 40 0
外供干线管、热煨弯 管、管件用宽厚板
厚板连铸机 5m厚板轧制
大口径UOE直缝 埋弧焊管
UOE焊管机组
宝钢高等级管线钢UOE焊管制造流程图
宝钢高等级管线钢、管线管新进展
年份 2006 开发实绩 1、开发和生产川气东天然气管道工程用X70宽厚板； 2、开发和生产俄罗斯远东输油管道工程用K60-2宽厚板； 3、进行超高强管线钢实验室预研究； 1、开发试制X120管线钢板； 2、开发22mm、26.4mm、27.5mm和33mm壁厚的1219mm口径的X80管线管宽厚板； 3、开发18.4mm厚规格X80热轧板卷； 4、批量生产X70和K60-2管线钢板 1、开发和生产西气东输二线工程用Ø1219×22mm规格X80的UOE焊管； 2、X80宽厚板的批量生产和供货； 1、开发西气东输二线工程用Ø1219×18.4～26.4、27.5mm规格X80的UOE焊管； 2、开发出西二线工程用厚规格X80级弯管及管件用宽厚板； 1、西二线工程用X80板卷、UOE焊管的批量供货； 2、试制了23.5mm厚规格X100管线钢板，并试制成功Ø1219×23.5mmX100焊管。 3、UOE焊管批量进入国际市场。应用GQC项目21万吨X70。 4、进行南海海底管线的试制和生产准备。 5、抗H2S管线管和抗应变管线管的试制。 典型应用工程 川气东送 远东输油管线 川气东送 远东输油管线 西气东输二线 西气东输二线 西气东输二线 西气东输二线 QGC项目 海底管线 。。。
� 宝钢管线钢产品产量逐年递增； � 宝钢管线钢产品已由单一板卷形式发展到板卷、厚板及焊管多样化的形式； � 现阶段主要以X70、X80高钢级、海底管线等产品为主。 � 试制X100、X120和抗应变、抗H2S管线钢和管线管
来自百度文库
宝钢管线钢产品制造流程图
热轧板卷/ HFW厂
高炉 精炼 薄板连铸机 2050热连轧
2007
2008 2009
2010
高强度管线管的使用可降低管道工程投资
管线投资与输送压 力、钢级间的关系
恒定输量下钢管强度引起 钢管尺寸和重量的变化
管线钢技术的发展
� 在一定的输送压力下，钢级越高，建造和运营成本越低；
中国西气东输二线 工程 中国西气东输二线工程
霍尔果斯 轮南
国家重点工程“西气东输二线”是目前国 际上线路最长、口径最大、壁厚最厚的 采用X80的天然气输送管道工程。对产 品开发提出了极高挑战。
100 80 60 SA% 40 20 0 -60 -40 -20 -10 0 ℃ Testing Temp., 20 SA%
� 对地震带。冻土层、滑坡等地质地区的高强度 管道进行全新的应变设计，需采用抗大应变的 管线管。
� 海洋油气田的开发，海洋环境的恶劣， 对海底管道用钢提出更高要求。其具有 大壁厚，高t/D等特点。考虑纵向性能。
抗H2S腐蚀管线管
CLR% 0 0 0 0 0 0 CTR% 0 0 0 0 0 0 CTR% 0 0 0 0 0 0
Location 0° 90° 180° 0° 90° 180°
Grade: DNV 485/450 Test （NACE TM0177） SSCCSSCC-Test Size: 765.2 *31.8 mm; 762 *30.2mm , 0°:weld seam; 180 °:pipe body 765.2* 762*
� 抗应变管线管不 仅要满足应力设 计的所有性能指 标，还要求通过 纵向拉伸性能满 足抗应变的性能 要求。 � 关键是均匀延伸率和 Round-House型拉伸曲 线，并有好的抗时效性、 低屈强比、高加工硬化 率。
� 从组织设计上采用“软相+硬 相”双相钢的设计思路
宝钢高等级管线钢、管线管新进展
Max Ave. 553 621 536 603
0.91 0.89
Grade: DNV 485 Size: 765.2 *31.8 mm 765.2* Min [Rt0.5]MPa [Rm]MPa Y/T 491 569 0.87
Max Ave. 539 608 513 589
0 0.8 7 0.9 0.90 0.87
靖 边 上 海
主干线：4843km 钢级：X80； 口径：1219mm 干线焊管壁厚：15.3mm、18.4mm 、22mm、26.4mm、27.5mm 热煨弯管最大壁厚：32mm 管件用钢最大壁厚：52mm
南宁
广州
高性能X80管线钢（管）的开发和应用
� 针对西气东输二线工程需求，开发了X80钢级的高强度含 Nb管线钢板、UOE焊管、热轧板卷和热煨弯管用钢板、管 件用厚板等系列产品。 � 在西气东输二线工程中应用宝钢开发和生产的X80管线钢 热轧板卷16.1万吨、宽厚板13.2万吨、UOE直缝焊管34万 吨，共计63.4万吨。全方位满足了西气东输二线工程对不 同壁厚规格的焊管、不同种类的X80管线钢产品需求。
99
20 5 18
99
50 5 18
99
70 6 18
00
00
Ave 92%
宝钢高等级管线钢、管线管新进展 HIC Test ( NACE TM0284 Solution A )
No Pipe# Size 762*30.2 1 1859940 762*30.2 762*30.2 765.2*31.8 2 1859180 765.2*31.8 765.2*31.8 Grade DNV 450 DNV 450 DNV 450 DNV 485 DNV 485 DNV 485
高性能管线钢（管）的新进展
郑 磊 宝山钢铁股份有限公司 July 6 2011
内容提要
� 高性能管线钢的发展动力 � 管线钢的基本冶金原理 � 宝钢高性能管线钢（管）的发展 � X100、海底管道、抗应变、抗H2S等高性能管线 钢（管）的新进展 � 结语
高性能管线钢发展的驱动力
� 能源需求的不断增加，促 进石油天然气工业的发展。
� 巨龙管厂制管后性能
宝钢X80管线钢的工程应用 西气东输二线用X80 UOE直缝埋弧焊管
� 应用于西气东输二线的不同壁厚Ø1219mm口径的X80 UOE焊管性能 （18.4~27.5mm）
宝钢X80管线钢的工程应用 西气东输二线用X80热煨弯管用钢板
� 化学成分
� X80热煨弯管用钢板的代表性能（18.4~32.0mm）
� Ø1219×18.4mm螺旋焊管性能
宝钢高等级管线钢、管线管新进展
宝钢大口径超高强度1219mm口径23.5mm壁厚的X100 UOE焊管
力学性能
几何尺寸 PIPE NO. Ends Ends OD. Body OD. Height of outside flash 2.3mm Height of Thickness, Thickness, inside Min. Max flash 2.4mm 23.50mm 23.53mm
不同强度等级管线钢的显微组织控制
（图来自 CSM）
宝钢高等级管线钢（管）的进展
2009年管线钢不同钢级统计
X80 37% Grade-B X42 HICX42 X52 Grade-B X42 HIC X42 HIC X52 X52 HIC X52 X60 X65 X60 X65 X70 X80 X70 23%
� 石油天然气开采地远离终端用户市场， 管道输送成为首选。 � 边际油气田的开采，地质条件特殊且恶 劣，降低建设成本和运营成本，保证安 全，是高性能管线钢发展的驱动力。
高性能管线钢（管） 的发展方向
大应 变 低温 厚壁
超高 强度
抗 H2S
管线钢的强化机制
管线钢微合金化特点
管线钢典型的TMCP工艺
宝钢高等级管线钢、管线管新进展
连续油管用钢
连续油管是一种可缠绕在大直径卷筒上长达几 百米至几千米的没有接头的薄壁、小口径连续管子 。主要用于油田作业领域，具有机动性强、操作灵 活、可重复使用等优点。 要求高的强度、焊接性能好、尺寸精度高、表 面质量好、易成型和好的抗疲劳性能。
陆地
连续油管用钢开发
宝钢X80管线钢的工程应用 西气东输二线用X80热煨弯管用钢板
� 热煨弯管处理后的代表性能
宝钢X80管线钢的工程应用 西气东输二线用X80管件用钢板
� 化学成分
� X80管件用钢板性能
� 成品管件性能
宝钢X80管线钢的工程应用 西气东输二线用18.4mm厚X80热轧板卷
� 化学成分
� 18.4mm厚X80板卷力学性能
Loc 0° 0° ° 180 180° ° 180 180° 0° 0° ° 180 180° ° 180 180° orient ation T T T T T T T T Sample# 88004 88005 88014 88015 88019 88020 88029 88030 Grade X65 X65 X65 X65 X70 X70 X70 X70 Wt 30.2 30.2 30.2 30.2 31.8 31.8 31.8 31.8 Sample t(mm) 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 % 110% 110% 110% 110% 110% 110% 110% 110% S tart PH 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 End PH 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 Result No Cra No Cra No Cra No Cra No Cra No Cra No Cra No Cra