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执行俄罗斯标准的K60管线管JCO焊接工艺实践尚才众;郑丽华;贾云刚;吴建国【摘要】分析了俄罗斯标准K60管线管母材的焊接性,介绍了K60管线管焊材选择、焊接坡口设计及焊接方法以及生产检测结果.认为:选用碱度值较高的焊剂,注意调配焊缝金属中Mn、Si含量,以保证组织中含有较多的针状铁素体;焊接热输入对K60钢级管线管焊缝组织影响明显,随着焊接热输入的增加,柱状晶比例减小,针状铁素体呈先增后减的趋势.【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2015(044)004【总页数】5页(P44-48)【关键词】管线管;K60钢级;俄罗斯标准;国产化;焊接性;热输入;工艺参数【作者】尚才众;郑丽华;贾云刚;吴建国【作者单位】河北海乾威钢管有限公司,河北沧州061300;河北海乾威钢管有限公司,河北沧州061300;河北海乾威钢管有限公司,河北沧州061300;河北海乾威钢管有限公司,河北沧州061300【正文语种】中文【中图分类】TG44;TG457.112014 年河北海乾威钢管有限公司（简称河北海乾威）承接了哈萨克斯坦的管线管订单，钢级为K60，执行俄罗斯ГОСТ 20295—1985《用于石油天然气的焊接钢管》标准，钢管规格Φ820 mm×12 mm×12 000 mm（简称俄标K60 钢管）。
合同约定按照技术条件和元素含量限值生产焊管，要求碳当量Ceq≤0.46%。
俄标K60 钢管用于哈萨克斯坦—俄罗斯国际天然气管线，其合金含量低、性能要求高，属于低成本管线钢管。
管线设计方为提高管道的输送效率，要求采用较高的输送压力。
此外，中亚地区远距离输气管线，随着地理环境、季节的变化及温度的起伏，使得管线材料的机械性能特别是韧性变化剧烈。
因此，制造俄标K60 钢管，原料的选择和焊接工艺的制定显得尤其重要。
1 俄标K60 钢管的焊接性分析为实现俄标K60 钢管的国产化，河北海乾威选择秦皇岛首秦金属材料有限公司（简称首秦公司）作为钢板供应商。
材料强度设计题目：X80级管线钢设计性能要求：1）Rp0.2≥650MPa Rm≥800MPa Ak（-20℃）≥200J Tc=-50℃2）良好的焊接性能Ceq≤0.5 Pcm≤0.23）良好的抗H2S腐蚀性能设计要求：撰写格式1、任务书2、前言（表述该钢的作用和发展状况）3、化学成分设计（碳及各个合金元素的作用）4、自己查找文献的经验公式，计算Ac1、Ac3、Bs、Ms等参数。
5、工序设计（该钢的生产流程图及流程图工序说明）6、强度设计（进行各种强化方法的强度贡献）7、其它性能计算与说明（如焊接性能、耐候性能等）8、文献总结（每个学生独立查阅与该类钢相关的五篇以上文献总结）9、参考文献2.前言管线钢的简介：管线用钢（steelforpipeline）是制造石油、自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钢。
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，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。
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。
管线工程的发展趋势是大管径、高压富气输送、高冷和腐蚀的服役环境、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。
油气管道特别是天然气管道发展的一个重要趋势是采用大口径高压输送及选用高钢级管材。
采用高压输送和高强度管材,可大幅度节约管道建设成本国外如德国、加拿大、日本和意大利等国在X80及更高钢级管线钢的研究应用方面已经有很多实践。
世界著名的大石油公司积极开展X80及以上钢级管线钢的开发和应用研究。
我国管道工业的发展经历了三个高潮期。
1958年开始建设长距离原油输送管道,1965年开始建设长距离天然气输送管道,在20世纪60年代中期至70年代初形成了第一个发展高潮,在此期间建成的主要管道有四川天然气管网和东北输油管道等。
X80管线钢冶炼工艺路线设计近年来，我国在高钢级管线钢的开发和应用方面进展迅速，先后在西气东输一线采用X70管线钢，并在西气东输陕京二线的冀宁联络线试验段采用了X80管线钢，管道全长7km，由宝钢、武钢和鞍钢生产。
下面简单的介绍下其冶炼工艺路线设计所涉及的问题。
首先，对于炼钢而言，可采用以下3种工艺路线：工艺路线I：铁水预处理→顶底复吹转炉→RH真空脱气、脱C→LF炉深脱S→喂Si-Ca线→板坯连铸机；工艺路线Ⅱ：铁水预处理→顶底复吹转炉→出钢A1-Fe脱氧→LF炉深脱S(喂Si-Ca线)→RH真空脱气(喂Si-Ca 线)→板坯连铸机；工艺路线Ⅲ：铁水预处理→顶底复吹转炉→出钢Al-Fe脱氧→RH真空脱气→LF炉深脱S→喂Si-Ca线→板坯连铸机。
其次，具体采用何种冶炼工艺路线，主要考虑以下几个因素：(1)各厂根据对冶炼过程中对C含量控制的稳定性，决定是否采用RH真空脱C；(2)温度控制水平和精确度；(3)Si-Ca线的喂人位置能否保证Ca处理的效果。
08Al钢转炉冶炼工艺改进实践08Al钢是我国应用较多的一种深冲用钢，属于优质碳素结构钢,是高附加值产品。
常规冶炼在出转炉脱氧时会采用锰芯铝铁与铝饼脱氧，同时合金化。
这是因为锰芯铝铁含25%的Al和48%的Mn,具有比重大、吸收率高的特点，但出现的问题时铝耗较大成本高，且节奏慢不能满足后续薄板连铸机的铸坯生产，需要改进冶炼工艺。
改进工艺中采用中碳锰铁与铝线取代原工艺的锰芯铝铁与铝饼及微调的少量铝线。
工艺为，待钢水出至1/4时，将中碳锰铁通过合金槽加入钢包内，出钢完毕后将钢包开到吹氩站，定氧，根据氧活度确定一次铝线加入量，将铝线垂直钢水表明喂入钢包内，吹氩后取钢样分析[AlS]量，据此结果进行二次喂线，以保证钢中[AlS]达到钢种含量要求。
旧工艺由于铝饼较轻，易漂浮于钢包内钢水表明，被钢水表面钢渣吸收，增加了铝耗，铝吸收也低，钢水终点难以控制，炉前工强度大且生产节奏缓慢。
焊管WELDED PIPE AND TUBE第44卷第1期2021年1月Vol.44 No.1Jan. 2021日本第一条X80高强度管线钢管的设计制造与现场施工刘炜辰打李嘉良2,蒋浩泽3编译(1.中国石油测井公司国际事业部，北京102206；2.成都索贝数码科技股份有限公司，成都610041；3.中国石油测井公司，西安710089)摘 要：为了全面了解日本第一条X80钢级高压输气管道工程的建设情况，从管道设计思路、管材 制造、环缝焊接工艺及施工等方面进行了总结和分析。
由于该管线安装在城市地区，设计要求具有 极高的安全性和抗震性能。
为了保证管道安全，将最大工作压力下的许用环向应力限制在222 MPa 以下；工程用板材成分设计中严格控制Ti/N 比，轧制采用了动态加速冷却技术，保证大批量高效生产的钢板满足钢管技术规范的要求；钢管采用了 160益的低温外涂层工艺，各项力学性能均超过了API 标准的基本要求；环缝焊接采用与母材完全高强匹配的焊接材料，研发了性能和无损检测质量 优良的机械GMAW 焊接工艺。
该管道各项技术可为高强度管道的建设提供借鉴。
关键词：X80管线钢；管道设计；管线钢管；环缝焊接中图分类号：TG444.7文献标识码：B DOI : 10.19291/ki.1001-3938.2021.01.009Design Manufacture and Construction of the First X80 High Strength Steel Pipe in JapanTranslated by LIU Weichen 1, LI Jialiang 2, JIANG Haoze 3(1. International Business Department, China Petroleum Logging Co., Ltd., Beijing 102206, China;2. Chengdu SOBEY Digital Technology Co., Ltd., Chengdu 610041, China;3. China Petroleum Logging Co., Ltd., Xi 'an 710089, China )Abstract: In order to fully understand the construction situation of the first X80 steel grade high pressure gas transmissionpipeline project in Japan, the pipeline design ideas, pipe material manufacturing, girth welding process and construction andother aspects are summarized and analyzed. It is found that the pipeline is installed in urban areas and the design requireshigh safety and seismic performance. In order to ensure pipeline safety, the allowable circumferential stress under the maximum working pressure should be limited below 222 MPa; Ti/N ratio is strictly controlled in the composition design ofsheet metal used in engineering. New dynamic accelerated cooling is adopted in rolling to ensure that the steel plate producedin large quantities and efficiently meets the requirements of steel tube technical specifications. The steel pipe adopts thelow -temperature external coating process at 160。
