X80管线钢屈服强度测量影
X80钢级Ф1422 mm×38.5 mm大壁厚直缝埋弧焊管的开发及性能研究
焊管WELDED PIPE AND TUBE第44卷第1期2021年1月Vol.44 No.1Jan. 2021X80钢级囟1 422 mmx38・5 mm 大壁厚 直缝埋弧焊管的开发及性能研究*刘 斌V ，韦 奉V,赵 勇",牛 辉V ，王 琴3(1.宝鸡石油钢管有限责任公司 钢管研究院，陕西宝鸡721008；*基金项目：国家重点研发计划项目野特宽幅X80低温管线钢钢板制造技术”（项目编号2017YFB0304902）。
2.国家石油天然气管材工程技术研究中心，陕西宝鸡721008；3.中国石油西部管道公司，乌鲁木齐830000)摘 要：针对大壁厚直缝焊管的技术要求，通过对焊接、扩径等制造工艺的研究，开发出了 X80钢 级椎1 422 mmx38.5 mm 直缝埋弧焊管，并掌握了 “钢板-钢管”的性能变化规律。
对焊管进行性能 检验，结果表明，焊管管体屈服强度平均值为619~643 MPa ，抗拉强度平均值为692~701 MPa ，屈 强比平均值为0.89~0.92，-22益时DWTT 剪切面积平均值为90%~94%； -10益时管体冲击功平均值为401 J ，焊缝冲击功平均值为165 J ，热影响区冲击功平均值为294J 。
其各项性能均满足Q/SY XG0120.4—2019《西气东输四线天然气管道工程用X80级直缝埋弧焊管技术条件》和《D1 422 mmx 38.5 mm 管材单炉试制程序及要求》的要求。
这将为该焊管产品后续工业化生产提供技术支撑。
关键词：X80；大壁厚；大直径；直缝埋弧焊管中图分类号：TG445文献标识码：A DOI : 10.19291/ki.1001-3938.2021.01.001Development and Performance Study ofX80 椎1 422 mmx38.5 mm Thick Wall SAWL PipeLIU Bin 1 2, WEI Feng 1 2, ZHAO Yong 1 2, NIU Hui 1 2, WANG Qin 3(1. Steel Pipe Research Institute, Baoji Petroleum Steel Pipe Co., Ltd., Baoji 721008, Shaanxi , China; 2. Chinese NationalEngineering Research Center for Petroleum and Natural Gas Tubular Goods, Baoji 721008, Shaanxi, China;3. Petrochina West Pipeline Company, Urumchi 830000, China )Abstract: According to the technical requirements of thick wall submerged arc welded longitudinal (SAWL) pipe , the X80 椎1 422 mm x38.5 mm SAWL pipe was developed through the research on the welding, expansion and other manufacturingprocesses. Moreover, changing rules of mechanical performance of plate -pipe have been mastered. Through the performance test ofwelding pipe , results showed that the average yield strength of welded pipe is between 619~643 MPa, the average tensile strengthis between 692~701 MPa, the average yield ratio is between 0.89~0.92, and the average DWTT shear area is between 90%~94% at-22 益.The average impact energy of welded pipe is 401 J at -10 益，the average impact energy of weld is 165 J, and the average impact energy of HAZ is 294 J. Various performance indicators can meet requirements of Q/SY XG 0120.4——2019 TechnicalSpecifications for X80 SAWL Line Pipes Used in Fourth West-east Gas Pipeline Project and Single Furnace Trial ProductionProcedures and Requirements of D1 422 mmx38.5 mm Line Pipe . It can provide technical support for the subsequent industrialproduction of the welded pipe.Key words: X80； thick wall ； large diameter ； SAWL pipeHAN GUAN・1焊管2021年第44卷0前言我国天然气产业目前已进入快速发展阶段，市场需求也迈入快速增长阶段，预计2025年天然气消费量将达到4500亿m3/a,需要输送的天然气流量越来越大。
API X70和X80管线钢管屈服强度的双循环模拟试验分析和估算
API X70和X80管线钢管屈服强度的双循环模拟试验分析和估算方伟;吕华;徐婷;许晓锋【摘要】为了准确估算API X70和X80管线钢管的屈服强度,分别对API X70和X80管线钢板和钢管进行了制管和压平过程的双循环模拟试验,并将包申格应力参数和Swift方程相结合来估算钢管的屈服强度.试验和估算结果表明,包申格应力参数和Swift方程相结合的估算方法中已经包含了显微组织和制管过程的影响因子,因而能较为准确地估算钢管的屈服强度.因拉压强度差效应较小且和反向流动曲线可用一条曲线表示,因此利用展平钢板的拉伸/压缩性能可有效估算制管前后屈服强度的变化,该估算方法对控制显微组织和制造工艺参数进而控制管线钢板的屈服强度有着重要的作用.%In order to accurately estimate the yield strengths of API X70 and X80 linepipe steel pipes,a double-cycle simulation test for the piping and flattening processes was respectively conducted to estimate the yield strength.The simulation test results indicated that the yield strengths of the outer or inner wall of the pipe could be estimated by combination of Swift's equation and the Bauschinger stress parameter,and that these estimated yield strengths were well matched within a small error range with the measured yield strengths.Thus,the variations in yield strength before and after the piping could be effectively estimated using the tension/compression properties of the leveled sheets because the strength differential effect was small and the reverse flow curves were expressed by a single curve.These findings suggested that the present estimation method played an important role in controlling microstructuraland manufacturing process parameters to minimize the reduction in yield strength of the linepipe steel sheets.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2017(040)001【总页数】10页(P59-68)【关键词】焊管;冷加工;力学性能;包申格效应;双循环模拟试验【作者】方伟;吕华;徐婷;许晓锋【作者单位】中国石油集团石油管工程技术研究院,西安710077;中国石油集团石油管工程技术研究院,西安710077;中国石油集团石油管工程技术研究院,西安710077;中国石油集团石油管工程技术研究院,西安710077【正文语种】中文【中图分类】TG142.1Abstract:In order to accurately estimate the yield strengths of API X70 and X80 linepipe steel pipes,a double-cycle simulation test for the piping and flattening processes was respectively conducted to estimate the yield strength.The simulation test results indicated that the yield strengths of the outer or inner wall of the pipe could be estimated by combination of Swift’s equation and the Bauschinger stress parameter,and that these estimated yield strengths were well matched within a small error range with the measured yield strengths.Thus,the variations in yield strength before and after the piping could be effectively estimated using thetension/compression properties of the leveled sheets because the strength differential effect was small and the reverse flow curves were expressed by a single curve.These findings suggested that the present estimation method played an important role in controlling microstructural and manufacturing process parameters to minimize the reduction in yield strength of the linepipe steel sheets.Key words:welded pipe;cold working;mechanical properties;Bauschinger effect;double-cycle simulation test管线钢管用于长距离输送原油或天然气，通常需要具有较高强度以承受输送介质的高压。
材料强度设计X80级管线钢设计
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。
国内某钢厂管线钢X80的生产浅析
管理及其他M anagement and other国内某钢厂管线钢X80的生产浅析尹小鹏，訾绍学（南京钢铁股份有限公司，江苏 南京 210000）摘 要：利用TMCP工艺生产出管线钢X80，得到的试验钢其屈服强度为577MPa~662 MPa，抗拉强度为719MPa~782MPa，断裂延伸率为23%~29%，-20℃冲击功为182J~204J，均满足GB/T9711-2017的要求。
关键词：TMCP工艺；管线钢；力学性能中图分类号：TE973.3 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2018）06-0186-2开发绿色钢铁工艺技术已经成为钢铁工业发展的主流，其对降低资源和能源消耗、减少排放、改善环境、提高钢材性能、降低成本发挥了重要的作用[1]。
新一代TMCP[2-4]技术是轧制工艺发展的最重要领域之一，在钢铁工业绿色化方面作用突出，近年受到了国家和政府部门高度重视，得到了大力支持。
以超快冷为特征的新一代TMCP技术已经成为获取效益、改善环境、优化生产过程的强力手段，节能减排、降低成本的空间极为广阔，是目前钢铁工业科学发展、转变生产发展方式的重要领域。
随着石油天然气消耗量的不断增加，为保证管道安全及稳定性，对管线钢要求也越来越高，X80管线钢作为目前国内外广泛使用的油气输送管道用钢，失效问题严重，安全事故比例增加并附带较大经济的损失[5]。
为此，对于高质量的X80管线钢的生产仍是行业内的重点研究问题。
1 技术要求与成分设计为了保证X80管线钢良好的焊接性与强韧性，X80管线钢成分设计如表1所示。
采用超低碳及Nb、Mo微合金化的成分设计，配合TMCP控制轧制与控制冷却工艺。
获得以针状铁素体为主的显微组织结构。
超低碳的成分设计可提高钢的塑性、韧性及焊接性能，同时降低冶炼过程中的成分偏析。
但强度方面牺牲较大。
为此，通过合理的微合金化成分设计，产生固溶强化、析出强化可对强度性能进行改善。
其中Mo元素的添加，可促进针状铁素体及M-A岛组织的形成，提高钢的屈服强度及抗拉强度。
TSE550级_X80_大口径管线钢的现状_开发和认证
C
Mn
Nb
90
1990
40
Ti
CE
20
430
轧制状态
℃
△℃
板坯加热
1170
型控轧开始坯的厚度 (mm )
100
终轧温度
772
快冷开始温度
760
终冷温度
560
冷却速度 ℃ s
15
±10
±8 ±10 ±11
钢 管 直 径 为 1 2 2 0mm , 壁 厚 为 1 8. 3～ 19. 4mm。欧洲管道有限责任公司于 1992 年供应
Large- d iam eter P ipel ines
L u Yuezhang and Zhou Yuhong
(W uyang Iron and Steel Co. L td)
为了寻求达到天燃气输送系统的安全、可靠 和成本低、效益好的目标, 管线设计是一个需慎重 考虑的问题。
对天然气增长的需求导致了采用大口径 (在 法国为 5 914mm ) 钢管, 同时壁厚也适合工作压 力, 这类钢管有 T SE 480 (X 70) 级钢板制造。
子的冷成形可按两种不同的工艺进行: 1)U O E 工艺 (米尔海姆和敦克尔格钢管厂,
为 18m 管子生产线)。 2) 三辊弯管工艺 (米尔海姆和 Panam a 市的
伯格钢管厂为 12m 管子生产线)。 借助于弹性变形, 为了校准口径进行了机械
扩管, 以便管子最大程度满足对直径和椭圆公差 的要求:
图 1 测量屈服强度图解
钢板是按照热机械轧制工艺 (控轧控冷) 分几 步生产出来了。 每一步都对应了特定的压下量限
·42·
定的温度和轧制速度。再结晶、变形和沉淀机理的 结合运用使得明显对立的性能优化了, 例如强度 和抗撕裂性能。
日本第一条X80高强度管线钢管的设计制造与现场施工
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。
高Nb X80管线钢的应变时效研究
Ｓｔ ｄｙ ｏ ｒ ｉ Ａｇ ｎ ｆＸ８ ｐｅｉ ｅ ｌｗｉｈ ｇ Ｎｂ ｕ ｎ Ｓｔ ａ ｎ ｉ ｇ ｏ ０ Ｐｉ ｌ ｎｅ Ｓｔ ｅ ｔ Ｈｉ ｈ
ＬＵ Ｚ ｅ — ｅ ，Ｇ Ｏ Ｈ ｉ，Ｓ Ａ Ｇ Ｃ ｅ ｇ ｉ Ｉ ｈ ｎｗ ｉ Ｕ ｕ Ｈ Ｎ ｈ ｎ－ ａ ｊ
困难 ， 再受力时需要更大的力才能使 位错移动 ， 宏观 上表现 出强度 升高 ， 变形性能 降低 。随着管线 钢 性 能 等级 的提升 ，管 线钢 的屈服 强度 和抗 拉强度 都有 不 同程 度 的提高 ，且屈 服强 度增 加较 快 ，屈 强 比呈 明显 升高 趋势 。高 的屈强 比表 明钢 的应 变 硬化 能力 降低 ，管线 钢 的应 变 硬化能 力受 到地 质 不稳 定 、 连续 以及地 震带 等恶 劣环境 影 响很 大。 不
ｌ ．２ ％ ％和 ３ ％预 变 形 ，然 后 在 １０ｑ 回 火 ５ ｉ， ８ Ｃ ｎ ａ ｒ １ ａ ｎ １ ｉ ．２ ａ ｎ和 ３ ａ ｎ ０ｒ ． ５ ｎ ０ｒ ｉ ａ ｒ ｉ ０ｒ ，应 力 一 变 曲 ｉ 应 线 如 图 ３ ａ所示 。 （）
由试验结 果 可 以得 出下列 结论 ：原 始 试样应 力一 应变 曲线表 现 为弧 形 。 当预变 形 量 为 １ ％时 ，
量为 ４ ％左 右 ，但 是 有些 钢 管 敷设 在 地 质变 化 比
较大地区 （ 比如 地震 多 发地 带 ） ，这 就 要考 虑 在
位 置 ．然 后 沿 着 虚 线 直 至 拉 断 ，使 得 屈 服 点 升
高 ，对 应应 变硬 化值 为 △ 。如果 预 变形 试样 在
（． ｏｔ Ｃ ｉ ｅｒ ｅｍ Ｓｅｌ ｉｅＣ ．Ｌｄｏ Ｂ ｈｉ ｑ ｉｍ ｎ ｎｆｃｕｉ ｏ，ｔ．Ｑｎｘａ ６６ ０ Ｈ ｂ ｉＣ ｉａ １Ｎ ｒ ｈｎ Ｐ ｔ ｌｕ ｔ ｐ ｏ，ｔ ｆ ｏａ Ｅ ｕ ｅ ｔ ｕａｔｒ ｇＣ ． ｄ， ｉ ｉ ０ ２ ５ ， ｅ ｅ，ｈｎ ｈ ａ ｏ ｅＰ ｐ Ｍａ ｎ Ｌ ｇ ｎ
X80管线钢的失效分析
目录1.引言 (1)1.1 X80管线钢发展背景 (1)1.2 X80管线钢的研究现状 (2)1.2.1 X80管线钢的发展历史 (2)1.2.2 X80管线钢的成分、组织性能 (4)1.2.3 X80管线钢的焊接技术 (5)1.2.4 X80管线钢焊接热影响区组织 (6)2. X80管线钢的应力腐蚀断裂 (7)2.1 管线钢应力腐蚀破裂的特点 (7)2.2 管线钢应力腐蚀破裂的机理 (9)2.2.1 硫化氢应力腐蚀开裂机理 (9)2.2.2 IGSCC 破裂机理 (12)2.2.3 TGSCC 破裂机理 (13)3. X80 管线钢焊接接头的低温断裂 (14)3.1 管线钢的低温脆断韧性 (14)3.2 低温脆断韧性研究 (14)4.西气东输二线X80管线钢焊接失效性分析 (15)4.1 X80管线钢在西气东输二线中的应用 (15)4.2 X80管线钢焊接失效的原因分析 (15)4.2.1 宏观观察 (15)4.2.2 微观组织观察 (16)4.2.3 能谱分析 (16)4.2.4 扫描电镜分析 (17)4.2.5 金相显微组织观察 (18)4.2.6 综合分析 (19)5.总结 (19)1.引言1.1 X80管线钢发展背景随着全球能源结构的优化调整，石油天然气的需求增加，极大地促进了管线工程的发展，同时也推动了X80 管线钢的开发步伐，2002 年8 月，国家经贸委、中国石油天然气集团公司、中国钢铁协会等单位组织召开了“十五”国家重大技术装备研制和国产化会议，与会专家一致通过“大口径输气管线用X80 板材国产化及评价”课题的可行性论证，并报国家经贸委批准，正式列入“十五”国家重大技术装备研制和国产化项目。
2005 年 3 月26 日，宝钢应用高强度高韧性X80管线钢制成的管径为1016mm，壁厚为15.3mm 的螺旋缝埋弧焊钢管，在河北景县成功对接，首条X80 输气管线应用工程正式开工建设，标志着我国长输管线向高强度、高压力、大口径方向发展。
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X80管线钢屈服强度测量影响因素的分析
二00九年山东威海
主要内容
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前言•
•前言
•前言
1.材料各向异性导致强度差异•
•材料各向异性导致强度差异
•材料各向异性导致强度差异
2.试验设备的影响•
•试验设备的影响
•试验设备的影响
•试验设备的影响
3.试样形式导致强度差异•
•试样形式导致强度差异
试样形式导致强度差异
4.静水压试验前后强度差异•
静水压试验前后强度差异
5.时效现象导致强度差异•
•时效现象导致强度差异
6. 包申格效应的影响•
•包申格效应的影响
•包申格效应的影响
7.试验方法的选择
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•试验方法的选择
•试验方法的选择
试验方法的选择
••试验方法的选择
•试验方法的选择
•试验方法的选择
•试验方法的选择
结束语
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