高强度管线钢及钢管的技术要求

700
600
650
500
600
X70 X60 X52
UOE manufactured pipe HFI welded pipe SWP spiral weld pipe Hot rolled seamless pipe
550
400
500
SSAW LSAW
450
300 300
EPRG28VP3R
400
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中 油 集 团 石 油 管 工 程 技 术 研 究 院 TUBULAR GOODS RESEARCH CENTER OF CNPC
中国天然气管线钢管化学成分要求
0.09C 0.005S 0.23Pcm
X80
0.09C 0.005S 0.21Pcm
对PSL 2 焊管的化学成分要求 －ISO3183 2007-3-15
Pipe designation Mass fraction, based upon heat and product analyses % Maximum
Cb L245M or BM L290M or X42M L320M or X46M L360M or X52M L390M or X56M L415M or X60M L450M or X65M L485M or X70M L555M or X80M L625M or X90M L690M or X100M L830M or X120M 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,12f 0,12f 0,12f 0,12f 0,10 0,10 0,10 Si 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45f 0,45f 0,45f 0,45f 0,55f 0,55f 0,55f Mnb 1,20 1,30 1,30 1,40 1,40 1,60f 1,60f 1,70f 1,85f 2,10f 2,10f 2,10f P 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,020 0,020 0,020 S 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,010 0,010 0,010 V 0,05 0,05 0,05
Pcm,
0.45
0.35 0.50 0.0005 0.23 Beijing
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管线钢的组织要求
• 管线钢的组织形态
– F+P AF B
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试样形式对钢管强度测试结果的影响
SAWH（Ave） 棒状试样：566MPa 矩形试样：541MPa 屈服强度差异：25MPa
900
800
Rt0.5 on transverse flattened rectangular specimen, MPa
d d g g g g g g g
Carbon equivalenta % Maximum
Ti 0,04 0,04 0,04
d d g g g g g g g
Nb 0,05 0,05 0,05
d d g g g g g g g
Other
e e e e e h h h i i i i
CE 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 ―
0.010C 0.008S 0.21Pcm 0.12C 0.010S
X70
X65
X60
0.20C 0.025S
0.20Pcm
X52
1970
1980
1990
2000
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2010
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• 取样方向
– API规定：横向 – 基于应变设计，环焊缝匹配，纵向性能
• 强度测试
– 试样形式：圆棒与板状试样 – 屈服强度确定
• 屈强比的要求
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管线钢及钢管的技术要求
• 以API SPEC 5L 为基础，增加补充技术要求
– – – – – – – 化学成分 显微组织 非金属夹杂物限制 拉伸性能—屈强比、屈服强度上限 韧性---CVN 、DWTT NDT 检验验收规则
720
LSAW/PLATE
700
棒 状 试样屈服 强度（ MPa）
棒 状 试样屈服 强度（ MPa）
690 660 630 600 570 540 510 480 480 510 540 570 600 630 660 690 720
650
600
550
500
• 强度变化
– 与D/t比有关 – 与管线钢组织状态有关
• 钢管强度测试结果
– 试样形式：板状 圆棒
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Figure 1: Comparison of the yield strength values measured on transverse flattened rectangular specimens with those measured on transverse round bar specimens for different pipe types
450 500 550 600 650 700 750
板 材矩形试样屈服 强度（ MPa）
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HSAW/COIL
• 2007年协调一致
– 增加了高强度钢管的相关要求
– X90 X100 X120
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API 43版
API 44版
高强度天然气管线钢/管的开发和应用
研究 开发
国际
应用
国内
管线钢研究应用进展国内外对比
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钢管技术规范
• API SPEC 5L • ISO3183-1/2/3
Pcm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
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高强度管线钢及钢管的技术要求
霍春勇
中油集团石油管工程技术研究院
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西气东输二线X80 天然气管线钢管成分要求
C Mnc) 0.09 1.85
X80化学成分 要求
P
S Si Nba) Va) Tia)
0.022
0.005 0.42 0.110 0.06 0.025 0.06 0.008 0.30
HTP Nb Max. 0.08 0.11
Al N Cu
Cr
Mo Ni B CE
成型过程
UOE
∪
JCOE
SPIRAL
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材料的应变历史
成型过程 UOE U-ing O-ing 扩径 试验 展平的板状样 展平 试验 圆棒试 样 试验 内 外 JCOE 螺旋管 内 外 内 外 压 拉 压 拉 压 拉
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压 压
拉 拉 拉 拉
拉 压 拉 压 拉 压
拉 拉 拉 拉 拉 拉
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拉 拉 拉 拉 拉 拉
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钢管强度要求和板材强度
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高强度管线钢管
– 高强度、高韧性 – 良好的焊接性
– 母材---低C微合金
– TMCP
– 大口径钢管，LSAW HSAW
Rt0.5 - transverse
flattened strip - round bar
X100 SWP GRS 550, X80 HFI HRS
x=y
SAWL（Ave） 棒状试样：644MPa 矩形试样：573MPa 屈服强度差异：71MPa
UOE
钢管棒 状 试样屈服 强度（ MPa）
750
700
• 在西气东输X70钢 管规范中明确了针 状铁素体型组织的 要求
X65
X80
X70
X100
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管线钢的组织要求
500
600
700
800
900
400 400 450 500 550 600 650 700 750
Rt0.5 on transverse round bar specimen, MPa
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钢管矩形试样屈服 强度（ MPa）
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试样形式对板材强度测试结果的影响
板 材棒 状 试样屈服 强度（ MPa）
750
板卷（Ave） 棒状试样：553MPa 矩形试样：570MPa 屈服强度差异：-17MPa
700
650
600
550
钢板（Ave）
PLATE COIL
500
棒状试样：557MPa 矩形试样：581MPa
450
400 400
屈服强度差异：-24MPa
对X70及X80钢级提出了带状组织控制要求
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管线钢的强度要求
• 钢板成型过程
– 屈服强度变化 – 板材性能的要求，目Leabharlann Baidu是钢管性能
内
容
天然气管线钢/管的开发和应用
高强度钢管技术要求
化学成分 显微组织 强度 断裂控制 结语
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