管线钢
什么是「管线钢」
什么是「管线钢」管线钢是一种专门用于制造输送油气、水等液体或气体的管道的钢材。
它具有良好的耐压、耐腐蚀和耐高温性能，广泛应用于石油、天然气、化工、水利等领域的管道工程。
管线钢根据不同的强度等级和用途可以分为几个不同的材质。
其中最常见的是API 5L管线钢，它是美国石油学会（American Petroleum Institute）制定的一套用于输送油气的管线钢标准。
API 5L管线钢根据强度等级分为两种类型，分别为API 5L X42和API 5L X52，它们具有不同的化学成分和机械性能。
管线钢主要由碳素钢和合金钢组成，其中碳素钢是最常见的材质之一、碳素钢含有较高的碳含量，能够提供良好的强度和韧性。
合金钢则在碳素钢的基础上添加了其他元素，如铬、钼、钢等，以提高其耐腐蚀性和抗高温性能。
管线钢的制造过程通常包括炼钢、连铸、轧制、管坯热处理、上浮层、精整、管坯成型和管线钢管的焊接等步骤。
炼钢是将铁矿石经过冶炼、还原等工艺处理得到的钢，连铸则是将炼钢得到的钢液连续注入到连铸机中，通过冷却和拉拔过程得到方便加工的钢坯。
制造的管坯经过热处理后，通过精整、成型等工艺得到最终的管道产品。
管线钢管的焊接是重要的制造环节，通常使用焊接工艺，如埋弧焊、气体保护焊等进行。
焊接后的管道会进行无损检测和其他质量检验才能投入使用。
管线钢的应用非常广泛。
在石油和天然气行业，它用于输送原油、天然气和液化天然气等能源资源。
在化工行业，管线钢用于输送各种化工液体和气体。
在水利工程中，管线钢则用于输送清水、污水和脏水等。
管线钢的使用可以提高输送效率，减少能源损耗，降低对环境的影响。
总结而言，管线钢是一种用于制造输送油气、水等液体或气体的管道的特殊钢材。
它具有良好的耐压、耐腐蚀和耐高温性能。
管线钢的制造过程经过炼钢、连铸、轧制、管坯热处理、上浮层、精整、管坯成型和管线钢管的焊接等步骤。
管线钢的应用广泛，主要用于石油、天然气、化工和水利等领域的管道工程。
管线钢文档
管线钢管线钢的定义管线钢是一种特殊的钢材，被广泛应用于石油、天然气和水等管道系统中。
它具有一系列重要的特性，如高强度、耐蚀性和耐高温等，在管道运输领域发挥着重要作用。
管线钢的分类根据其化学成分和主要性能，管线钢可分为多个类别。
常见的分类方法有以下几种：1.根据化学成分的分类：包括低合金管线钢、中合金管线钢和高合金管线钢等。
2.根据强度等级的分类：按照其抗拉强度来划分，一般有X42、X46、X52、X56等等级。
3.根据应用的分类：分为石油管线钢、天然气管线钢和自来水管线钢等。
管线钢的特性高强度管线钢具有优异的强度特性，能够承受高压和重大荷载。
其抗拉强度较高，可以保证管道在各种恶劣环境下的稳定运行。
耐蚀性管线钢在潮湿、酸碱性环境中，仍能保持较好的耐蚀性能。
这使得它在管道系统中具有长寿命的优势，能够有效防止钢材的腐蚀和磨损。
耐高温管线钢能够在高温环境下维持良好的性能，不易发生变形和断裂。
这使得它在高温管道输送中得到广泛应用。
易焊性管线钢的易焊性使得其在施工和维修过程中更加方便，同时减少了工时和成本。
良好的韧性由于其优异的韧性，管线钢在极端条件下仍能保持较好的韧性和延展性，确保了管道系统的安全运行。
管线钢的生产工艺管线钢的生产工艺主要包括以下几个步骤：原料选用生产管线钢的原料通常为低合金钢带或矩形钢坯等。
原料的选用直接影响着管线钢的质量。
钢坯加工原料经过热轧、热处理等工艺加工，使其形成符合规格要求的钢坯。
管材制备将钢坯经过穿孔、螺旋焊接等工艺制备成管材。
其中，螺旋焊接是一种常用的管材制备方法，能够确保焊缝的质量和管材的一体性。
管材热处理管材经过淬火和回火等热处理工艺，提高其强度和韧性。
热处理过程可以在管材制备前或制备后进行。
检测和质量控制对管线钢进行化学成分、机械性能、无损检测等多个方面的检测，确保产品的质量和符合相应标准。
管线钢的应用领域管线钢主要应用于以下几个领域：1.石油和天然气管道系统：管线钢是构建石油和天然气输送管道的主要材料，其高强度和耐蚀性能能够保证管道的安全运行。
管线钢生产流程
管线钢生产流程
管线钢生产流程：
①原料准备：选用高品位铁矿石、废钢等作为主要原料，确保化学成分和物理性质符合管线钢的标准要求。
②铁水冶炼：在高炉中进行还原反应，将铁矿石转化为铁水，去除大部分杂质，得到初步的生铁。
③转炉炼钢：将生铁与废钢、石灰石等辅料送入转炉，在氧气的作用下进一步氧化去碳，调整化学成分，制成钢水。
④真空脱气：通过真空处理去除钢水中的气体和非金属夹杂物，提高钢材的纯净度和性能。
⑤连铸连轧：将钢水注入连铸机，冷却固化成坯料，随后直接送入热连轧机进行连续轧制，减少中间环节，提高效率。
⑥热处理：对轧制后的钢板进行退火、正火或淬火等热处理，以改善其力学性能，如强度、韧性、焊接性等。
⑦冷轧：对于部分要求更薄厚度和更高表面质量的产品，可进行冷轧，以达到精确的尺寸和表面光洁度。
⑧酸洗与平整：使用酸洗去除冷轧板表面的氧化皮，再进行平整处理，改善板形和平直度。
⑨涂镀防腐：为了提高管线钢的耐腐蚀性能，可在表面进行镀锌、涂漆或其他防腐处理。
⑩质量检测：进行化学成分分析、力学性能测试、无损检测等，确保产品质量符合国家和行业标准。
⑪裁剪与包装：根据客户需求，将板材裁剪成规定尺寸，进行捆扎或木箱包装，准备发运。
⑫物流配送：安排物流车辆，将管线钢安全、准时地运送至客户指定地点，完成交付。
管线钢产品介绍
4）按用途分类——石油天然气输送用钢管、钻探用 钢管、油井管、套管。
1 管线钢分类
焊接钢管 焊接钢管也称焊管，是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成 的钢管。
焊接钢管生产工艺简单，生产效率高，品种规格多，投资少。
20世纪30年代以来，随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及 焊接和检验技术的进步，焊缝质量不断提高，焊接钢管的品种 规格日益增多，并在越来越多的领域代替了无缝钢管。
➢套管钢：API 5CT ➢牌号 H40、J55、N80、P110、Q125等
3、技术标准、主要牌号 与质量等级
牌号表示意义
API是美国石油学会（American Petroleum Institute）的英文缩写 牌号表示：美制单位屈服强度最小值前两位 。以X80为例： X80即管线钢管最小屈服强度80000psi（552MPa）。 PSI英文全称为Pounds per square inch。P是磅pound，S是平方 square，I是英寸inch。把所有的单位换成公制单位就可以算出： 1psi=6.895kPa=0.06895bar欧美等国家习惯使用psi作单位 1bar=0.1MPa M——热机械控制轧制（TMCP 控轧控冷） N——正火 Q——调质（淬火+高温回火）
2 管线钢用途
• 2010~2013年主要需求预测
项目
里程（公里) 钢级
里海-土耳其
3500 X70/X80
中亚（哈萨克斯坦-新 疆）
1500
X70
中缅
2500
X70
印度环印度洋管线 3600 X70/X80
国内
6000 X52-X65
其它
6000 X52-X65
管线钢材质对照表
管线钢材质对照表管线钢材质是指用于制造管线的钢材的材质标准和对照表。
管线钢材质的选择非常重要，它直接影响到管线的使用寿命和安全性能。
为了帮助大家更好地了解不同管线钢材质的特点和应用范围，下面是一份管线钢材质对照表。
1. 标号：X42，X46，X52，X56，X60，X65，X70，X80这些标号代表了不同强度等级的管线钢材质。
根据API规范，这些标号中的数字表示最低屈服强度，单位为千磅每平方英寸（ksi）。
例如，X42对应的最低屈服强度为42 ksi。
这些钢材质主要用于输送高压气体和液体的管道中。
随着输送压力和温度的升高，强度等级也会相应提高。
2. 标号：L245，L290，L360，L415，L450，L485这些标号代表了不同级别的管道钢材质。
这些材质中的L表示线管（Linepipe），数字表示最低屈服强度。
这些材质主要用于输送石油、天然气和水等液体的管线中。
L245是常见的中等屈服强度级别，适用于一般情况下的输送需求。
而L415和L485属于高强度材质，适用于高压和高温的工作环境。
3. 标号：J55，N80，L80，C90，T95，P110这些标号代表了不同的油井管材质。
J55是普通碳钢，N80是中等碳钢，L80是中碳质量耐硫化钢，C90是高强度耐硫化碳钢，T95是高耐硫化碳钢，P110是高强度碳钢。
这些材质主要用于石油和天然气开采中的油井和油田管道。
不同的材质具有不同的耐腐蚀性能、耐高温性能和强度等级。
4. 标号：H40，J55，K55，M65，L80，C95，N80，C90，T95，P110，Q125这些标号代表了不同的套管管材质。
套管主要用于油井和天然气井中，用于保护井壁，并使油气正常流出。
这些材质具有不同的强度等级、耐腐蚀性能和耐高温性能。
根据钻井和采油的实际需求，可以选择合适的套管管材质。
总结：管线钢材质对照表涵盖了不同应用领域的钢材，包括输送管道、油田管道和套管等。
选择合适的管线钢材质对于确保管道的安全运行和长期使用至关重要。
管线钢材的组织结构
管线钢材的组织结构管线钢材是一种重要的建筑材料，广泛应用于石油、天然气、水务等各种管道工程中。
它的组织结构对于保证管道的稳定性、耐久性和安全性起着关键作用。
下面我们将详细介绍管线钢材的组织结构。
首先，管线钢材的组织结构可以分为晶粒组织和套管组织两部分。
晶粒组织是指钢材内部的结晶颗粒排列方式，它直接影响着钢材的力学性能和物理性能。
较大的晶粒有助于提高钢材的韧性和强度，而细小的晶粒则有助于提高钢材的塑性和耐腐蚀性。
因此，在生产过程中，需要通过控制冶炼和热处理工艺，使得钢材的晶粒尽可能细小而均匀。
套管组织是指钢材内部的管壁结构，它主要包括细晶套管和粗晶套管两种。
细晶套管由于晶粒较小，材料的韧性和抗拉强度都较高，适用于承受较大冲击和压力的管道。
粗晶套管由于晶粒较大，材料的塑性较好，适用于对弯曲变形要求较高的管道。
根据不同的工程需求，选择合适的套管组织可以有效提高管线钢材的使用寿命和安全性。
其次，管线钢材的组织结构还与其碳含量和热处理工艺有关。
普通的碳钢管线材的碳含量较高，因此其晶粒较大，这种材料适用于一些普通的管道工程。
控制碳含量在较低水平的低碳钢管线材，由于其晶粒较小，可提高材料的韧性和抗腐蚀性能，适用于一些特殊环境下的管道工程。
钢材经过热处理工艺后，可以进一步改变其组织结构。
正火处理可以使晶粒更加均匀，并提高钢材的强度和韧性；淬火处理能够使晶粒变细，并提高钢材的硬度和强度，但会减低其韧性；回火处理可以减轻淬火带来的脆性，恢复钢材的韧性和塑性。
因此，在管道工程中，根据具体的要求和使用环境，选择合适的热处理工艺，能够使管线钢材的组织结构达到最佳状态。
最后，为了保证管线钢材的组织结构符合设计要求，需要进行严格的质量控制和检测。
常用的检测方法包括金相检查、显微组织分析、力学性能测试等。
通过这些检测手段，能够评估钢材的晶粒尺寸、套管组织以及力学性能的指标，从而确保管线钢材的质量和可靠性。
综上所述，管线钢材的组织结构是保证其稳定性、耐久性和安全性的重要因素。
管线钢
管线钢一、管线钢的概述1、概念管线钢主要用于石油、天然气的输送。
制造石油天然气集输和长输管或煤炭、建材浆体输送管等用的中厚板和带卷称为管线用钢（LPS）。
石油钢的强度一般要求达到600～700MPa；钢中O、S、P、N、C总含量不大于0.0092%；钢中脆性Al2O3夹杂和条状Mn夹杂为痕迹状态。
管线钢主要用于加工制造油气管线。
油气管网是连接资源区和市场区的最便捷、最安全的通道，它的快速建设不仅将缓解铁路运输的压力，而且有利于保障油气市场的安全供给，有利于提高能源安全保障程度和能力。
2、管线钢类型管线钢可分为高寒、高硫地区和海底铺设三类。
从油气输送管的发展趋势、管线服役条件、主要失效形式和失效原因综合评价看，不仅要求管线钢有良好的力学性能，还应具有耐负温性、耐腐蚀性、抗海水和HSSCC性能等。
这些工作环境恶劣的管线，线路长，又不易维护，对质量要求都很严格。
3、管线钢的消费和生产现状（1）消费状况为了把这些自然气输送到主要的消费区域，建设输送管线是必不可少的。
目前“西气东输”项目已经建成，今后还将建设的主要管线有陕京二期、中俄自然气管线（东线、西线）、以及中亚或俄罗斯至上海自然气管线，终极与“西气东输”管线形成“两横、两纵”的自然气干线。
目前，原油、自然气管网已经具有相当规模，成品油输送管道相对较少，目前仅占全部输送量的40％，将来计划修建3万km，管径在Ф500mm左右，壁厚在10mm以下，以X65为主。
未来10年，我国将建设5万km的油气管道，均匀每年需要展设近5000km，每年自然气管道需要钢材近400万t。
随着管道输送压力的不断进步，油气输送钢管也相应迅速向高钢级方向发展。
在国际发达国家，20世纪60年代一般采用X52钢级，70年代普遍采用X60～X65钢级，近年来以X70为主，而国内城市管网以X52、X65为主。
目前国内主干线输气管最大压力为10MPa，最大直径能够达到Ф1016～1219mm，以X65、X70应用为主，X80也有应用，但用量未几。
管线钢钢级标准
管线钢钢级标准一、化学成分管线钢的化学成分应符合相应的国家标准或行业标准。
其中，碳含量是一个重要的指标，它直接影响着钢的强度和韧性。
常见的管线钢碳含量范围在0.10%~0.25%之间。
同时，还需要控制其他合金元素的含量，以确保钢的各项性能指标符合要求。
二、力学性能管线钢的力学性能应满足一定的要求。
在拉伸试验中，管线钢应展现出较高的抗拉强度和屈服强度，以确保管道在承受内压和外载时具有足够的强度。
此外，管线钢还应具备良好的冲击韧性，以应对可能出现的低温冲击。
三、冲击韧性冲击韧性是评价管线钢韧性的重要指标。
在低温环境下，管线钢应能保持较高的冲击韧性，以避免因低温脆性导致的管道破裂。
因此，冲击韧性试验是评价管线钢性能的重要手段之一。
四、耐腐蚀性管线钢在使用过程中需要承受各种腐蚀介质的作用。
因此，管线钢应具备足够的耐腐蚀性能。
耐腐蚀性可以通过采用合金元素、表面涂层等方法来提高。
同时，针对不同的腐蚀环境，应选择合适的防腐措施以延长管道的使用寿命。
五、焊接性能管线钢在制造过程中需要进行焊接操作。
因此，管线钢应具备良好的焊接性能。
焊接性能包括焊接时的流动性、粘结性、塑性和抗裂性等。
这些性能指标直接影响着管道的焊接质量和可靠性。
六、耐低温性能管线钢在低温环境下使用时需要具备足够的低温韧性。
在低温条件下，管线钢应能保持较高的冲击韧性和强度，以避免因低温脆性导致的管道破裂。
因此，在选择管线钢时需要考虑其耐低温性能，并采取相应的措施提高其低温韧性。
七、耐高温性能管线钢在使用过程中需要承受高温作用。
因此，管线钢应具备足够的耐高温性能。
在高温条件下，管线钢应能保持足够的强度和蠕变强度，以避免因高温软化导致的管道变形或破裂。
针对不同的使用温度，应选择合适的合金元素和热处理工艺以提高管线钢的耐高温性能。
八、制造工艺管线钢的制造工艺应具备较高的生产效率和产品质量。
常见的制造工艺包括连铸、连轧、穿孔、拔管等步骤。
在制造过程中，应控制好工艺参数，确保产品质量稳定并满足相应的标准要求。
管线钢牌号分类
管线钢牌号分类
管线钢可以根据不同的分类方式进行归类，以下是几种常见的管线钢
牌号分类方式：
1.根据管线钢的机械性能分类，可以分为高强度管线钢、中低强度管
线钢、减薄管线钢等。
2.根据管线钢的制造标准和规范分类，常见的有API标准、ISO标准、EN标准等。
3.根据管线钢的成分和组织结构分类，可以分为碳素管线钢、合金管
线钢、不锈钢管线钢等。
其中，碳素管线钢一般分为普通碳素钢和低合金
高强度钢。
4.根据管线钢的用途和应用领域，也可以分为石油天然气管线钢、水
力发电管线钢、管道输气管线钢等。
常见的管线钢牌号有：
1.API5LX52、X60、X65、X70等。
这是石油天然气管线钢的常用牌号，具有高强度、耐低温、良好的可焊性和耐蚀性等优点。
2.GB/T816220#、45#、16Mn等。
这是常用的碳素管线钢牌号，用于
一般机械加工、制造和结构工程等领域。
3.GB/T14980Q390、Q420、Q460等。
这是低合金高强度管线钢的常见
牌号，适用于制造高强度、高耐久性的管道输气和输水等领域。
4.EN10217-1P235TR1、P235TR2、P355N等。
这是欧洲标准中常见的
管线钢牌号，适用于输送水、气、蒸汽等介质的管道。
管线钢知识
管线钢随着钢材等级的提高，冲击韧性的增加以及其它一些指标如FATT 的降低等炼钢工艺及轧制工艺也相应的有所变化，最终金相组织形态也跟着变化，这是很自然的。
然而作为业主单位( 买方) 有无必要在定货技术条款上对金相组织提出确定的要求，诸多管道专家有不同的看法。
管线钢按金相组织形态分类至今大致有以下四种：1 、铁素体一珠光体钢：简称为FP(Ferrite-Pearlite) ，基本成份为C 、Mn ，有时加少量Nb 、V ，一般 C 成份为0.10-0.25 ％，Mn 成份为 1.30-1.70 ％，轧制工艺采用热轧及正火。
X52 及以下各钢级均采用此种工艺，我国早期所建的管线，如四川的管线，" 东八三" 所建的管线均属此种钢，当时一部分国内生产，" 东八三" 所用的管道钢基本上是国外进口的。
当采用更高钢级时，为提高强度需增 C ，但 C 增加使可焊性下降、FATT 上升，故必须另找出路。
2 、少珠光体钢，这种钢通常将珠光体控制在15 ％以下，从化学成份上分有以下三种：(1)Mn-Nb 钢(2)Mn-V 钢(3)Mn-V-Nb 钢C 成份一般控制在0 ．1 ％以下，轧制工艺采用控轧，以上又称为" 微合金控轧钢" ，钢级中X56 、X60 、X65 、X70 钢可采用这种钢。
3 、针状铁素体钢(Accicular Ferrite) 这种钢主要化学成份为C 、Mn 、Nb 、Mo ，采用控轧工艺，这种钢相对于前者包辛格效应小且减少偏析，多用于X65 、X70 钢级，根据报导国外有少量X80 钢试制时也采用这种钢，其缺点为由于加Mo 而Mo 。
的价格较贵，故成本偏高。
4 、超低炭贝氏体钢(U1tra Low Carbon Bainite) 这种钢主要化学成分为Mn 、Nb 、Mo 、B 、Ti ，采用控轧、控冷工艺，通常C 含量小于0.03 ％，这是最新一代产品，其特点为不仅强度高且冲击韧性高、可焊性好、FATT 值低，从发展看将来X70 以及以后可能会较多采用的X80 均会应用这种钢。
管线钢钢级标准
管线钢钢级标准摘要：I.引言- 介绍管线钢的概念和重要性- 简述管线钢钢级标准的发展历程II.管线钢钢级标准的分类- 按照强度分类- 按照低温韧性分类- 按照抗腐蚀性能分类III.各国管线钢钢级标准的比较- 我国管线钢钢级标准- 国际标准组织(ISO) 管线钢钢级标准- 美国石油学会(API) 管线钢钢级标准IV.管线钢钢级标准的选择与应用- 考虑因素：强度、低温韧性、抗腐蚀性能、成本等- 应用领域：石油、天然气、水电站等V.结论- 总结管线钢钢级标准的发展趋势- 强调标准选择的重要性正文：随着我国经济的快速发展，石油、天然气等能源的需求量不断增加，管线钢作为输送介质的重要材料，其钢级标准的研究和制定越来越受到广泛关注。
本文将介绍管线钢钢级标准的分类、各国标准的比较以及选择与应用。
管线钢钢级标准主要分为按照强度、低温韧性、抗腐蚀性能等几个方面来分类。
其中，按照强度分类包括X42、X52、X60 等；按照低温韧性分类包括L245、L360、L415 等；按照抗腐蚀性能分类包括C25、C20 等。
在各国管线钢钢级标准中，我国参照国际标准组织(ISO) 和美国石油学会(API) 的标准，制定了GB/T 9711 系列标准。
其中，GB/T 9711.1-2011 规定了强度分类，GB/T 9711.2-2011 规定了低温韧性分类，GB/T 9711.3-2011 规定了抗腐蚀性能分类。
在选择与应用方面，首先要考虑管线钢的使用环境和要求，例如强度、低温韧性、抗腐蚀性能等因素。
其次，要结合成本、生产工艺等因素进行综合分析，选择适合的钢级标准。
目前，我国在石油、天然气、水电站等领域已经广泛应用管线钢钢级标准，取得了显著的经济效益和社会效益。
总之，随着我国能源领域的快速发展，对管线钢钢级标准的研究和制定将不断深入，以满足不同工程的需求。
高钢级管线钢的研究和使用情况
X60、X65级热轧板卷主要由宝钢和武钢生产供给。 • “八五”期间,经过冶金部门和石油部门旳联合攻关,成功研制和开发了X52～X70级高韧
性管线钢,并逐渐得到广泛应用。 • 西气东输工程采用了X70级管线钢,其中螺旋缝埋弧焊管全方面实现了国产化,前期旳直
缝埋弧焊管仍依赖进口,后期旳采用了巨龙钢管企业生产旳JCOE焊管。 • 对于X80高钢级管材旳研究和应用,石油部门与冶金部门联合开展了10 余项国家基础/攻
－－2023年以来本钢管线钢供货 情况
3.本钢管线钢旳旳研究与大生产情况
－－第四家能够大批量生产供货X70管线旳厂家
• 2023年1月，本钢中标长庆-呼和浩特输气 管道，其中X60管线8000吨，并在2023年 到2023年8月共生产X60及以上级别管线 24.43万吨。
• 高级别管线钢X70旳生产量仅1000吨。
20
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0.6
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0.5
1.4
0.2 0.75 0.6 0.23
0
5.5 3
0.1 0.08抚油Βιβλιοθήκη 吉化 吉-四 塔-仑兰-成-渝
新疆 长-呼 信-驻
北疆 铁大
大庆内蒙电厂 靖西 双兰线
管线钢大小壁厚速记
管线钢大小壁厚速记管线钢是一种广泛应用于石油、天然气、化工、电力等行业的管道输送介质的钢材。
根据不同的用途和要求，管线钢的大小壁厚也有所不同。
下面将对管线钢的大小壁厚进行速记。
管线钢的大小壁厚主要由钢管的外径和壁厚决定。
外径一般表示为DN（公称直径），单位为毫米。
壁厚是管壁的厚度，单位为毫米或厘米。
下面是一些常见大小壁厚的速记：1.小口径细壁管线钢：小口径细壁管线钢一般指外径小于114mm，壁厚在2-9mm之间的钢管。
这种管线钢适用于输送低压流体的工程，如给水、暖通等领域。
常见的小口径细壁管线钢规格有Φ10、Φ12、Φ15、Φ20等。
2.中口径中壁管线钢：中口径中壁管线钢一般指外径在114-610mm之间，壁厚在3-50mm之间的钢管。
这种管线钢适用于输送中等压力流体的工程，如化工、石油、天然气等领域。
常见的中口径中壁管线钢规格有Φ114、Φ168、Φ219、Φ273等。
3.大口径厚壁管线钢：大口径厚壁管线钢一般指外径大于610mm，壁厚大于50mm的钢管。
这种管线钢适用于输送高压、高温流体的工程，如石油、天然气长输管道等领域。
常见的大口径厚壁管线钢规格有Φ630、Φ720、Φ820、Φ1020等。
此外，管线钢的标准壁厚也有一定的规定。
例如，对于常用的焊接管线钢，国标GB/T9711.1-1997中规定的标准壁厚为：管道外径小于等于508mm，标准壁厚分为5级，从2.0mm到12.0mm不等；管道外径大于508mm，标准壁厚分为6级，从6.0mm到14.0mm不等。
管线钢研究报告
管线钢研究报告随着经济的不断发展，越来越多的城市和地区需要建设管道系统，用于输送各种液体和气体。
而这些管道系统的核心材料就是管线钢。
管线钢是一种专门用于制造输送管道的钢材，具有高强度、耐腐蚀、耐高温等特点。
本文将对管线钢的研究进行分析和总结，为相关领域的工作者提供参考。
一、管线钢的分类管线钢按照其用途和性能可分为几类。
其中，常用的有：输气管线钢、输油管线钢、水力发电厂管线钢、海底管道钢等。
这些管线钢的性能要求不尽相同，但都需要具备优异的耐腐蚀、耐高温、高强度等特点。
二、管线钢的制造工艺管线钢的制造工艺主要包括炼钢、轧制、焊接、热处理等环节。
其中，焊接是制造管线钢的关键环节之一。
目前，常用的焊接方法有：电弧焊、高频感应焊、激光焊等。
这些焊接方法都有其优缺点，需要根据具体情况进行选择。
三、管线钢的性能测试管线钢的性能测试是保证其质量和性能的重要环节。
常用的测试方法有：拉伸试验、冲击试验、硬度试验、金相分析等。
这些测试方法可以检测出管线钢的强度、韧性、硬度、组织等方面的性能指标，为管道系统的安全运行提供保障。
四、管线钢的应用领域管线钢广泛应用于各种输送管道系统中，如输油管道、输气管道、水力发电厂管道、海底管道等。
其中，海底管道是管线钢应用的重要领域之一。
海底管道的建设需要具备优异的耐腐蚀、耐高温、高强度等特点，而这些特点正是管线钢的优势所在。
五、管线钢的发展趋势随着科学技术的不断发展，管线钢的制造工艺和性能测试方法也在不断升级和改进。
未来，人们将会更加注重管线钢的环保性、可持续性等方面的性能指标。
同时，管线钢的使用寿命也将得到更好的保障，从而为管道系统的安全运行提供更加可靠的保障。
综上所述，管线钢是一种重要的材料，对于建设管道系统和保障其安全运行具有重要意义。
通过对管线钢的研究和总结，我们可以更好地了解其性能特点和应用领域，为相关领域的工作者提供参考和指导。
L485X70管线钢性能详解
二、1485(X70)管线钢按质量等级分为PS1I和PS12
三、1485(X70)交货状态：热轧、正火、热机械轧制、淬火+回火
四、1485(X70)执行标准：GB/T21237-2018
<0.12
≤0.45
<1.7
≤0.025
≤0.015
*
*
♦
*除另有异议外，钮、锯、钛总含量应不大于0∙15%八、1485(X70)管线钢力学性能
牌号
屈服强度
抗拉强度
伸长率
180°弯曲试验
a
MPa
%
J
HB
≥485
570-760
≥16
D=2a
≥120
≤255
五、1485(X70)尺寸、外形、重量允许偏差应符合GBzT709的规定。
六、1485(X70)冶炼方法：钢应采用氧气转炉或电炉冶炼。PS12质量等级钢，应经炉外精炼,对1485(X70)及更高强度钢级应经真空脱气。
七、1485(X70)化学成分
牌号
化学成分％
1485(X70)
C
Si
Mn
P
S
V
Nb
Ti
x80钢本构参数
x80钢本构参数
X80钢是一种高强度管线钢，其最小屈服值（MPa）为555。
此外，X80钢的性能要求还包括抗拉强度、屈强比、焊缝和热影响区的最小平均冲击韧性以及落锤撕裂试验剪切面积百分数等。
在材料科学中，钢的性能与其化学成分密切相关。
X80管线钢的典型化学成分包括碳（C）和合金元素，其中C的含量应不超过0.2%，合金元素的含量应在3～5%的范围内。
除了化学成分，X80管线钢的性能还受到制造工艺的影响，如控轧控冷工艺，它可以通过定量、预定程序地控制热轧钢的形变参数、终轧温度以及冷却时的轧制工艺，从而获得最佳的细化晶粒和第二相均匀分布的组织状态，有效地改善钢的性能。
以上是关于X80钢本构参数的一些基本信息，具体参数可能会因生产工艺和具体应用而有所不同。
如果您需要更详细的信息，建议直接咨询相关的材料科学家或工程师。
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管线钢分类、发展
管线钢分类、发展管线钢是指用于输送石油、天然气等管道所用的一类具有特殊要求的钢种，根据厚度和后续形成等方面的不同，可由热连轧机组、炉卷轧机或中厚板轧机生产，经螺旋焊接或UOE直缝焊接形成大口径钢管。
下面随小编去了解下管线钢。
一、管线钢分类1、铁索体-珠光体管线钢铁素体一珠光体管线钢是20世纪60年代以前开发的管线钢所具有的基本组织形态，X52以及低于这种强度级别的管线钢均属于铁素体一珠光体，其基本成分是碳和锰，通常碳含量（质量分数，下同）为0.10%一0.20%，锰含量为1.30%～1.70%，一般采用热轧或正火热处理工艺生产。
当要求较高强度时，可取碳含量上限，或在锰系的基础上添加微量铌和钒。
通常认为，铁素体一珠光体管线钢具有晶粒尺寸约为7μm的多边形铁素体和体积分数约30%的珠光体。
常见的铁素体一珠光体管线钢有5LB、X42、X52、X60、X60和X70。
2、针状铁素体管线钢针状铁素体管线钢的研究始于20世纪60年代末，并于70年代初投入工业生产。
当时，在锰一铌系基础E发展起来的低碳．锰一钼一铌系微合金管线钢，通过钼的加入，降低相变温度以抑制多边形铁素体的形成，促进针状铁素体转变，并提高碳、氮化铌的沉淀强化效果，因而在提高钢强度的同时，降低了韧脆转变温度。
这种钼合金化技术已有近40年的生产实践。
近年来，另一种获取针状铁素体的高温工艺技术正在兴起，它通过应用高铌合金化技术，可在较高的轧制温度条件下获取针状铁素体。
常见的针状铁素体管线钢有X70、X80。
3、贝氏体一马氏体管线钢随着高压、大流量天然气管线钢的发展和对降低管线建没成本的追求，针状铁素体组织已不能满足要求。
20世纪后期，一种超高强度管线钢应运而生。
其典型钢种为X100和X120。
1988年日本SMI公司首先报道了，X100的研究成果。
经历了，多年的研究和开发，X100钢管于2002年首次投入工程试验段的敷设。
美国ExxonMobil公司于1993年着手X120管线钢的研究，并于1996年与日本SMI公司和NSC公司合作，共同推进X120的研究进程，2004年X120钢首次投人丁程试验段的敷设。
管线钢成分及标准
一、管线钢概述1、简介管线要求含碳量较低,而靠提高锰含量,添加铌、钛、钒、钼等微量元素来保证其强度;对于管线钢,除了要求强度、塑性指标外,对于韧性指标的要求是它的一个突出特点,包括了钢板的冲击功、冲击转变温度和焊接热影响区与焊接金属的韧性指标;此外,还有应变时效、可焊性、应力腐蚀等指标要求;2、管线钢类型管线钢可分为高寒、高硫地区和海底铺设三类;从油气输送管的发展趋势、管线铺设条件、主要失效形式和失效原因综合评价看,不仅要求管线钢有良好的力学性能厚壁、高、抗强度、高韧性、耐磨性,还应具有大口径、可焊接性、耐严寒低温性、耐腐蚀性CO2海水和HIC、SSCC性能等;这些工作环境恶劣的管线,线路长,又不易维护,对质量要求都很严格;二、技术要求1、性能要求现代管线钢属于低碳或超低碳的微合金化钢,是高技术含量和高附加值的产品,管线钢生产几乎应用了冶金领域近20多年来的一切工艺技术新成就;目前管线工程的发展趋势是大管径、高压输送、高冷和腐蚀的服役环境、海底管线的厚壁化,因此目前对管线钢的性能要求主要有以下几方面：1 高强度;管线钢的强度指标主要有抗拉强度和屈服强度；在要求高强度的同时,对管线钢的屈强比屈服强度与抗拉强度也提出了要求,一般要求在的范围内;2高冲击韧性;管线钢要求材料应具有足够高的冲击韧性起裂、止裂韧性;对于母材,当材料的韧性值满足止裂要求时,其韧性一般也能满足防止起裂的要求;3低的韧脆转变温度;严酷地域、气候条件要求管线钢应具有足够低的韧脆转变温度;DWTT 落锤撕裂试验的剪切面积已经成为防止管道脆性破坏的主要控制指标;一般规范要求在最低运行温度下试样断口剪切面积≥极85%;4优良的抗氢致开裂HIC和抗硫化物应力腐蚀开裂SSCC性能;5良好的焊接性能;钢材良好的焊接性对保证管道的整体性和焊接质量至关重要;管线钢的发展最显着的特征之一就是不断降低钢中的C含量,随着C含量的降低,钢的焊接性得到明显的改善;添加微量钛Ti,可抑制焊接影响区韧性的下降,达到改善焊接性能的目的;这其中难点和重点是高韧性;随着石油、天然气输送的不断发展,对石油管线钢性能的要求不断提高,尤其是对韧性要求的提高;这些性能的提高就要求把钢材中杂质元素C、S、P、O、N、H含量降到很低的水平;高强度、高韧性是通过控冷技术得到金相组织来保证的,同时应降低钢中碳的含量和尽可能去除钢中的非金属夹杂物,提高钢的纯净度;输送酸性介质时管线钢要抗氢脆,要求H含量低于%；对于钢中的夹杂物,最大D小于100μm,并要求控制氧化物形状,消除条形硫化物夹杂的影响;2、各种元素在管线钢中的作用与控制高级管线钢各成分的作用及其控制为满足管线钢高强度、高韧性、良好的焊接性能及抗HIC、SCC性能的要求,除了采用合理的冶金技术以外,还要严格控制管线钢的成分; 1管线钢中碳的作用与控制碳是增加钢的强度的有效元素,但是它对钢的韧性、塑性和焊接性有负面影响;降低碳含量可以改善脆性转变温度和焊接性极地管线和海洋管线对低温韧性、断裂抗力以及延性和成形性的需要,要求更低的含碳量;对于微合金化钢,低的碳含量可以提高抗HIC的能力和热塑性,按照API标准规定,管线钢中的碳通常为％一％,并趋向于向低碳方向或超低碳方向发展;在综合考虑管线钢抗HIC性能、野外可焊性和晶界脆化时,最佳C应控制在％一％之间;2管线钢中锰的作用与控制为保证管线钢中低的含碳量,通常是以锰代碳,Mn的加入引起固溶强化,用锰来提高其强度;锰在提高强度的同时,还可以提高钢的韧性;但如果锰含量过高对管线钢的焊接性能造成不利影响,有可能导致在管线钢铸坯内发生锰的偏析,且随着碳含量的增加,这种缺陷会更显着;因此,根据板厚和强度,管线钢中锰的加入量一般是％％;3管线钢中硫的作用与控制硫是管线钢中影响抗HIC能力和抗SSC能力的主要元素;随着硫含量的增加,HIC敏感性显着增加；只有当S<％时,HIC明显降低;值得注意的是硫易与锰结合生成MnS夹杂物,当MnS夹杂变成粒状夹杂物时,随着钢强度的增加,单纯降低硫含量不能防止HIC;如X65级管线钢,当硫含量降到20ppm时,其裂纹长度比仍高达30％以上;硫还影响管线钢的冲击韧性,硫含量升高冲击韧性值急剧下降;管线钢中硫的控制通常是在炉外精炼时采用喷粉、真空、加热造渣、喂丝、吹气搅拌进行,实践中常常是几种手段综合使用;此外,条状硫化物是产生氢致裂纹的必要条件,对钢水进行钙处理将其改变为球形,可降低其危害;4管线钢中磷的作用与控制由于磷在管线钢中是一种易偏析元素,在偏析区其淬硬性约为碳的二倍;由二倍磷含量与碳当量2P+Ceq对管线钢硬度的影响可知：随着2P+Ceq的增加,含碳～%的管线钢的硬度呈线性增加；而含碳～%的管线钢,当2P+Ceq大于%时,管线钢硬度的增加趋势明显减缓;磷还会恶化焊接性能,对于严格要求焊接性能的管线钢,应将磷限制在%以下;磷能显着降低钢的低温冲击韧性,提高钢的脆性转变温度,使钢管发生冷脆;而且低温环境用的高级管线钢,当磷含量大于%时,磷的偏析也会急剧增加;对于高质量的管线钢应严格控制钢中的磷含量越低越好;通常采用铁水预处理去除鳞;在炼钢整个过程中均可脱磷,如铁水预处理、转炉以及炉外精炼,但最终脱磷都是采用炉外精炼来完成;5管线钢中氢的作用与控制管线钢中氢的质量分数越高,HIC产生的几率越大,腐蚀率越高,平均裂纹长度增加越显着,自真空处理技术出现以后,钢中氢已可稳定控制在％以下;钢中氢是导致白点和发裂的主要原因;管线钢中的氢含量越高,HIC产生的几率越大,腐蚀率越高,平均裂纹长度增加越显着;利用转炉CO气泡沸腾脱氢和炉外精炼脱气过程可很好地控制钢中的氢含量;采用RH、DH或吹氩搅拌等均可控制H≤;另外,要防止炼钢的其它阶段增氢;采用钢包和中间包预热烘烤可以有效降低钢水的吸氢量;连铸过程中,在钢包和中间包系统中对保护套管加热和同一保护套管的反复使用可明显降低钢液的吸氢量;6管线钢中氧的作用与控制钢中氧含量过高,氧化物夹杂以及宏观夹杂增加,严重影响管线钢的洁净度;钢中氧化物夹杂是管线钢产生HIC和SSCC的根源之一,对钢的各种性能都起着有害的作用,尤其是当夹杂物直径大于50μm后,严重恶化钢的各种性能;为了防止钢中出现直径大于50μm10-6 m的氧化物夹杂,减少氧化物夹杂数量,一般控制钢中氧含量小于％;采用炉外精炼可获得较低的氧含量,国外许多厂家经炉外精炼处理后成品钢中TO最低可达5ppm10-6 %的水平;另外,由于耐火材料供氧,钢水在运输和浇注过程中应尽量减少二次氧化;通过改进以及选择良好的中间包覆盖渣和连铸保护渣,取得较好的效果;目前工业上已能生产杂质含量小于％的高纯钢,预计到21世纪中叶有可能生产出杂质含量只有百万分之几的高纯钢;7管线钢中铜的作用与控制加入适量的铜,可以显着改善管线钢抗HIC的能力;随着铜含量的增加,可以更有效地防止氢原子渗入钢中,平均裂纹长度明显减少;当铜含量超过%时,能在钢的表面形成致密保护层,HIC会显着降低,钢板的平均腐蚀率明显下降,平均裂纹长度几乎接近于零;但是,对于耐CO腐蚀的管线钢,添加Cu会增加腐蚀速度;当钢中不添加Cr时,添加%Cu 会使腐蚀速度提高2倍;而添加%Cr以后,Cu小于%时,腐蚀速度基本不受影响,当Cu达到%时,腐蚀速度明显加快;8管线钢中其它元素的作用与控制化学成分中的碳和铌是控制钢板的强度、韧性、可焊性和焊接热影响区裂纹敏感性及对氢诱裂纹和应力腐蚀裂纹敏感性的主要因素;微合金元素Nb、V、Ti、Mo在管线钢中的作用与这些元素的碳化物、氮化物和碳氮化物的溶解和析出行为有关;管线钢除了以上三种普遍使用的合金元素外,还应根据钢的性能要求加入其它少量合金元素,例如B、Mo、Ni、Cr、Cu等;铌是管线钢中不可缺少的微合金元素,能改善低温韧性;API标准中规定的管线钢铌含量下限为%,然而实际在钢中的控制水平都在～%之间,为标准中的下限值的6～10倍;钒有较高的沉淀强化和较弱的细化晶粒作用,一般在管线钢设计中不单独使用钒;管线钢中加入微量的钒,可以通过增加沉淀硬化效果来提高钢板的强度;国外实物钢板中的含钒量多数控制在～%之间,为API标准中的下限值的～倍;钛与钢中的C、N等形成化合物,为了降低钢中固溶氮含量,通常采用微钛处理,使钢中的氮被钛固定;钢中加入微量的钛,可以通过提高提高钢板强度和韧性的目的,尤其是对提高焊接热影响区的韧性具有独特的贡献;钼也是管线钢中主要的合金元素之一,随着钼含量的升高,抗拉强度升高;钢中钼有利于针状组织的发展,随着钢中钼的质量分数增加,针状铁素体的含量增加,因而能在极低的碳含量下得到很高的强度;钢中加入钙、锆、稀土金属,可以改变硫化物和氧化物的成分,使其塑性降低;采用这种方法,可以使钢板的各向异性大大减轻,使横向夏比冲击功增加一倍,达到或接近纵向夏比冲击功数值;为了使钢板各向异性达到最小,稀土与硫的比例控制在左右最为合适;9管线钢中夹杂物的作用与控制在大多数情况下,HIC氢诱裂纹都起源于夹杂物,钢中的塑性夹杂物和脆性夹杂物是产生HIC的主要根源;分析表明,HIC端口表面有延伸的MnS和Al2O3点链状夹杂,而SSCC 硫化物应力腐蚀开裂的形成与HIC的形成密切相关;因此,为了提高抗HIC和抗SSCC能力,必须尽量减少钢中的夹杂物、精确控制夹杂物形态;钙处理可以很好地控制钢中夹杂物的形态,从而改善管线钢的抗HIC和SSCC能力;当钢中含硫~%时,随着Ca/S的增加,钢的HIC敏感性下降;但是,当Ca/S达到一定值时,形成CaS夹杂物,HIC会显着增加;因此,对于低硫钢来说,Ca/S应控制在一个极其狭窄的范围内,否则,钢的抗HIC能力明显减弱;。
管线钢.d
管线钢2篇管线钢是一种广泛应用于石油、天然气、化工、航空航天等领域的特殊钢材。
它具有优异的耐蚀性、抗拉强度高、耐高温等特点，是保障工业设施安全运行的重要材料之一。
本文将从管线钢的定义、分类、常见应用以及未来发展等方面进行探讨。
一、管线钢的定义和分类管线钢，顾名思义即用于制造管道的钢材。
它能够承受高压、耐腐蚀，同时具备良好的连接性能，能够确保长距离输送液体或气体的安全性。
根据不同的需求，管线钢可分为低合金结构钢、耐热耐蚀钢、高强度低合金钢等多种类型。
1. 低合金结构钢：低合金结构钢是管线钢的一种常见分类，其主要成分为碳、锰、硅、磷和硫等。
此类钢材强度较低，适用于输送低压、常温液体或气体的管道。
2. 耐热耐蚀钢：耐热耐蚀钢是一种高温合金钢材，可耐受高温和腐蚀的侵蚀。
它常用于石油、化工等行业中高温高压条件下的管道。
3. 高强度低合金钢：高强度低合金钢是一种强度较高、韧性良好的管线钢材。
它的主要优点是焊接性能好，适用于大直径、高压管道的制造。
二、管线钢的应用领域管线钢的应用领域非常广泛，下面将介绍一些常见的应用情况。
1. 石油和天然气行业：管线钢在石油和天然气行业中有着重要的地位。
它被用于输送石油、天然气以及其他液体和气体，确保能源在全国范围内的供应。
2. 化工行业：管线钢在化工行业中也有较大的应用。
例如，用于输送化工产品的管道，要求管线钢具备较高的耐腐蚀性和耐高温性能。
3. 航空航天领域：管线钢在航空航天领域中也有广泛的应用。
例如，用于输送燃料和液压油的管道等。
4. 建筑工程：一些大型工程项目也使用管线钢作为输送介质的管道材料。
例如，高楼大厦的自来水、天然气等供应管道。
三、管线钢的未来发展随着技术的不断进步和工业化的快速发展，管线钢将迎来更加广阔的应用前景。
1. 环保要求的提高：近年来，环保意识的增强使得对管道材料的要求越来越高。
管线钢需在耐腐蚀性能、耐高温性能等方面不断提升，以满足环保标准下的需求。
一种x65管线钢及其生产方法
一种x65管线钢及其生产方法一、x65管线钢简介。
大家知道不，这个x65管线钢可是个厉害的家伙呢！它在管线钢家族里那可是有着重要地位的。
x65管线钢主要用于输送石油、天然气等能源资源的管道建设。
为啥要用它呀？因为它有着不少让人点赞的优点。
比如说，它的强度比较高，这就意味着它能够承受很大的压力，不管是地下深埋的管道，还是跨越山川河流的长距离输送管道，它都能稳稳地把能源运输任务扛下来。
而且啊，它的韧性也不错，即使在一些复杂的地质环境或者遇到一些外力冲击的时候，也不容易断裂，就像一个坚韧的战士一样，守护着能源输送的安全。
二、x65管线钢的化学成分。
这x65管线钢的厉害，和它的化学成分可脱不了关系哟。
它里面含有碳、锰、硅等多种元素。
碳元素呢，就像是给管线钢注入了一股力量，能提高它的强度，不过碳含量也不能太高啦，不然就会让管线钢变得太脆。
锰元素也很重要哦，它能让管线钢的韧性更好，就像给它穿上了一层柔韧的铠甲。
硅元素呢，则有助于提高管线钢的强度和硬度，让它更加坚固耐用。
除了这些，还有一些微量元素，像钛、铌等，它们虽然含量不多，但就像是魔法调料一样，能进一步优化管线钢的性能，让它变得更加完美。
三、x65管线钢的生产方法。
（1）炼铁环节。
要生产x65管线钢，得先从炼铁开始。
把铁矿石、焦炭等原料放进高炉里，经过高温熔炼，把铁从矿石中提炼出来。
这个过程就像是给铁矿石来一场“桑拿浴”，让里面的铁乖乖地跑出来。
在炼铁的时候，要控制好温度、炉内气氛等条件，这样才能炼出质量好的铁水。
就好比炒菜要掌握好火候一样，炼铁的火候也得拿捏得死死的。
（2）炼钢环节。
炼好铁水后，接下来就是炼钢啦。
把铁水倒进转炉或者电炉里，再加入一些合金元素，像前面说的锰、硅等。
这个时候，就像是在调制一杯美味的鸡尾酒，各种元素按照一定的比例混合在一起，才能调出好喝的味道，同样，各种元素的比例在炼钢过程中也非常关键。
在炼钢过程中，还要通过吹氧等操作，去除铁水中的杂质，让钢水变得更加纯净。
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管线钢的技术要求
• 现代管线钢属于低碳或超低碳的微合金化钢，是高技术含量和高 附加值的产品，管线钢生产几乎应用了冶金领域近20多年来的一 切工艺技术新成就。目前管线工程的发展趋势是大管径、高压富 气输送、高寒和腐蚀的服役环境、海底管线的厚壁化。因此现代 管线钢应当具有高强度、低包申格效应、高韧性和抗脆断、低焊 接碳素量和良好焊接性、以及抗HIC和抗H2S腐蚀。优化的生产 策略是提高钢的洁净度和组织均匀性，C≤0．09％、S≤0．005 ％、P≤0．01％、O≤0．002％，并采取微合金化，真空脱气＋ CaSi、连铸过程的轻压下，多阶段的热机械轧制以及多功能间歇 加速冷却等工艺。目前国内外管线规范中没有管线用钢材的韧性 指标，仅对管材有具体要求：
• 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。
• 2.螺旋埋弧焊管(SSAW) 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(Ф1016～ 3200mm)焊管，生产工艺简单、运行用度低， 具有低本钱运行上风。目前，我国油气输送螺 旋焊管已形成了以石油系统所属钢管厂为主的 基本格式。
• 8管线钢中其它元素的作用与 控制 化学成分中的碳和铌是控制钢 板的强度、韧性、可焊性和焊接热 影响区裂纹敏感性及对氢诱裂纹和 应力腐蚀裂纹敏感性的主要因素。
• 微合金元素Nb、V、Ti、Mo在管线钢 中的作用与这些元素的碳化物、氮化物 和碳氮化物的溶解和析出行为有关。管 线钢除了以上三种普遍使用的合金元素 外，还应根据钢的性能要求加入其它少 量合金元素，例如B、Mo、Ni、Cr、 Cu等。
一、管线钢 一、管线钢
•
管线钢是指用于输送石油、天然气等的 大口经焊接钢管用热轧卷板或宽厚板。 管线钢在使用过程中，除要求具有较高 的耐压强度外，还要求具有较高的低温 韧性和优良的焊接性能。
• 制造石油、天然气集输和长输管或煤炭、建材浆体输 送管等用的中厚板和带卷称为管线用钢 （steelforpipeline）。一般采用中厚板制成厚壁直缝 焊管，而板卷用于生产直缝电阻焊管或埋弧螺旋焊管。 国内拥有70万t／a口径在1800mm以内的螺旋焊管的 生产能力，近年已建立了口径在1600mm以内的直缝 厚壁焊管的生产线。国内能生产符合API5L标准的管 线工程设计要求的管线钢仅有10多年的历史，首推宝 钢，还有鞍钢、武钢、攀钢、酒钢、舞钢等，稳定生 产X60～X70级管线钢并在国际市场上占有一定的地位， 目前已投入生产的X80级管线钢质量也达到了国际先 进水平，X100级管线钢已经研制出来，尚未投入批量 生产。
• 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(17．5mm以上)和弯 管用母管，其用量受到一定限制。
• （1）最低使用温度下（－5℃）DWTT≥85％SA； • （2）最低使用温度下（－5℃）夏比冲击吸收功 ≥145J。 • 当前管线钢的技术条件普遍采用美国石油协会标准 APISpec5L，但是国内具体工程或具体用户的订 货技术条件往往较API标准严格得多。
(一)、成分设计思想
• 1管线钢中碳的作用与控制，碳是 增加钢的强度的有效元素，但是它对钢 的韧性、塑性和焊接性有负面影响。降 低碳含量可以改善脆性转变温度和焊接 性极地管线和海洋管线对低温韧性、断 裂抗力以及延性和成形性的需要，要求 更低的含碳量。
• 钛与钢中的C、N等形成化合物，为了 降低钢中固溶氮含量，通常采用微钛处 理，使钢中的氮被钛固定。钢中加入微 量的钛，可以通过提高提高钢板强度和 韧性的目的，尤其是对提高焊接热影响 区的韧性具有独特的贡献。
• 钼也是管线钢中主要的合金元素之 一，随着钼含量的升高，抗拉强度 升高。钢中钼有利于针状组织的发 展，随着钢中钼的质量分数增加， 针状铁素体的含量增加，因而能在 极低的碳含量下得到很高的强度。
• 硫还影响管线钢的冲击韧性，硫含量升高 冲击韧性值急剧下降。管线钢中硫的控制 通常是在炉外精炼时采用喷粉、真空、加 热造渣、喂丝、吹气搅拌进行，实践中常 常是几种手段综合使用。此外，条状硫化 物是产生氢致裂纹的必要条件，对钢水进 行钙处理将其改变为球形，可降低其危害。
• 4管线钢中磷的作用与控制 由于磷在管 线钢中是一种易偏析元素，在偏析区其淬 硬性约为碳的二倍。由二倍磷含量与碳当 量2P+Ceq，对管线钢硬度的影响可知，随 着2P+Ceq的增加，含碳0.12~0.22%的管 线钢的硬度呈线性增加，而含0.02~0.03% 的管线钢，当2P+Ceq大于0.6%时，管线 钢硬度的增加趋势明显减缓。
• 7管线钢中铜的作用与控制 加入适量的铜， 可以显著改善管线钢抗HIC的能力。随着铜含 量的增加，可以更有效地防止氢原子渗入钢中， 平均裂纹长度明显减少。当铜含量超过0.2%时， 能在钢的表面形成致密保护层，HIC会显著降 低，钢板的平均腐蚀率明显下降，平均裂纹长 度几乎接近于零。
• 但是，对于耐CO₂腐蚀的管线钢，添加 Cu会增加腐蚀速度。当钢中不添加Cr 时，添加0.5%Cu会使腐蚀速度提高2 倍。而添加0.5%Cr以后，u小于0.2% 时，腐蚀速度基本不受影响，当Cu达 到0.5%时，腐蚀速度明显加快。
（二）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(SSAW)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。
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1.直缝电阻焊管(ERW) 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Ф20～610mm，在国民经济建设中发 挥了重要作用。ERW219－610mm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，应用范围广而发展迅猛。
• 钢中加入钙、锆、稀土金属，可以改变硫化 物和氧化物的成分，使其塑性降低。采用这 种方法，可以使钢板的各向异性大大减轻， 使横向夏比冲击功增加一倍，达到或接近纵 向夏比冲击功数值。为了使钢板各向异性达 到最小，稀土与硫的比例控制在2.0左右最 为合适。
• 9管线钢中夹杂物的作用与控制 在大多数 情况下，HIC都起源于夹杂物，钢中的塑性夹 杂物和脆性夹杂物是产生HIC的主要根源。分 析表明HIC端口表面有延伸的MnS和Al2O3点 链状夹杂，而SSCC硫化物应力腐蚀开裂的形 成与HIC的形成密切相关。因此，为了提高抗 HIC和抗SSCC能力，必须尽量减少钢中的夹 杂物、精确控制夹杂物形态。
• 钙处理可以很好地控制钢中夹杂物的形态，从 而改善管线钢的抗HIC和SSCC能力。当钢中 含硫0.002~0.005%时，随着Ca/S的增加，钢 的HIC敏感性下降。但是，当Ca/S达到一定值 时，形成CaS夹杂物，HIC会显著增加。因此， 对于低硫钢来说，Ca/S应控制在一个极其狭 窄的范围内，否则，钢的抗HIC能力明显减弱。
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采用炉外精炼可获得较低的氧含量，国外许多厂家经炉外 精炼处理后成品钢中T[O]最低可达5ppm10-6 %的水平。 另外，由于耐火材料供氧，钢水在运输和浇注过程中应尽 量减少二次氧化。通过改进以及选择良好的中间包覆盖渣 和连铸保护渣，取得较好的效果。目前工业上已能生产杂 质含量小于0.01的高纯钢，预计到21世纪中叶有可能生产 出杂质含量只有百万分之几的高纯钢。
• 铌是管线钢中不可缺少的微合金元 素，能改善低温韧性。API标准中 规定的管线钢铌含量下限为0.005% 然而实际在钢中的控制水平都在 0.03~0.05%之间，为标准中的下 限值的6~10倍。
• 钒有较高的沉淀强化和较弱的细化晶粒 作用，一般在管线钢设计中不单独使用 钒。管线钢中加入微量的钒，可以通过 增加沉淀硬化效果来提高钢板的强度。 国外实物钢板中的含钒量多数控制在 0.05~0.10%之间，为API标准中的下 限值的2.5~5.0倍。
• 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。其目前 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。
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3.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。
• 对于微合金化钢，低的碳含量可以提高 抗HIC的能力和热塑性。按照API标准 规定管线钢中的碳通常为0.025一0.12， 并趋向于向低碳方向或超低碳方向发展。 在综合考虑管线钢抗HIC性能、野外可 焊性和晶界脆化时，最佳C应控制在 0.01一0.05之间。
• 2管线钢中锰的作用与控制为保证管线 钢中低的含碳量，通常是以锰代碳，Mn的 加入引起固溶强化，用锰来提高其强度。锰 在提高强度的同时，还可以提高钢的韧性。 但如果锰含量过高对管线钢的焊接性能造成 不利影响，有可能导致在管线钢铸坯内发生 锰的偏析，且随着碳含量的加，这种缺陷会 更显著。因此，根据板厚和强度，管线钢中 锰的加入量一般是1.1-2.0。
• 利用转炉CO气泡沸腾脱氢和炉外精炼脱气过程可很好 地控制钢中的氢含量。采用RH、DH或吹氩搅拌等均 可控制[H]≤1.5ppm。 另外，要防止炼钢的其它阶段增氢。过程中， 在钢包和中间包系统中对保护套管加热和同一保护套 管的反复使用可明显降低钢液的吸氢量。