“能屈能伸”的鋼管批量試產

針對油氣輸送鋼管在長距離運輸中易扭曲、斷裂等問題，沙市鋼管廠歷時1年研發(fā)出X80大變形直縫埋弧焊管

為滿足市場需要，中石化石油工程機械有限公司沙市鋼管廠經過一年的努力，于今年1月成功研制出X80大變形直縫埋弧焊管。近期，該焊管進入小批量生產階段，填補了我國在此類規(guī)格焊管上未實現(xiàn)批量生產的空白。

為提高鋼級而立項

在運輸油品或天然氣時，長輸管道要經過凍土帶、滑坡帶、地震帶等復雜地區(qū)，遇到特殊情況，易出現(xiàn)管道扭曲、斷裂等。

大變形鋼管具有足夠大的壓縮、拉伸及局部彎曲變形能力，被業(yè)內人士形容為“挑大梁的扁擔”。

在大變形鋼管開發(fā)方面，歐美起步較早。我國已竣工的西氣東輸二線工程項目采用的X80級大變形鋼管全部依靠進口。

目前，我國有幾家鋼管廠研制出了大變形鋼管，其中一家已實現(xiàn)批量生產X70級大變形鋼管。中緬管道有75.4公里采用了國產X70級大變形鋼管，成為我國在長距離管道輸送領域，采用國產大變形鋼管距離最長的一條管道。

在管道建設中，每提高一個鋼級可節(jié)約建設成本7%。高強度鋼的使用不僅可以節(jié)省材料和管道建設費用，而且可以增加運行壓力及產量，為石油天然氣管道運輸節(jié)約費用。

基于此，沙市鋼管廠2012年成立了專門針對X80大變形直縫埋弧焊管研制的項目組。

攻克3個研發(fā)難題

然而，想研制大變形鋼管，難題可不少。

第一個難題是選擇原材料。

目前，國內能生產X80級大變形鋼板的鋼廠屈指可數(shù)，大多數(shù)鋼廠處在技術探索階段。該廠積極與兄弟鋼廠聯(lián)系，按照國外X80級大變形鋼管的標準，共同確定所需鋼板的技術指標。

經過多次技術交流，3家鋼廠提供了∮1219×22、26.4、33等3種規(guī)格的鋼板，這3種鋼板已通過縱向拉伸、橫向拉伸、硬度等7個項目的檢驗。

為使試制的鋼板符合標準，項目組設計了多種生產工藝，僅∮1219×26.4一種規(guī)格的鋼板就有多套試驗方案。

研制的第二個難題，是應對成型和擴徑兩道工序對原材料的影響。

該廠直縫生產線采用的是漸進式JCO成型工藝。這種工藝比較靈活，能兼顧大管徑與小管徑鋼管的生產，但此次試制的3種規(guī)格的鋼板，無論是鋼級、管徑還是壁厚，都符合設備的最高要求。

鋼板成型后形成管坯，工人在完成焊接后，技術人員分別在弧邊與直邊兩個位置取母材試樣，做理化試驗。試驗結果顯示：成型工序沒有影響到鋼板的縱向變形能力。

第三個難題是擴徑工序。

擴徑是通過環(huán)向受力給鋼管擴徑，具體通過增加鋼管的幾何尺寸（管徑、橢圓度、直度等）達到一定的精度并改變鋼管內應力的分布方式。

為使擴徑后的鋼管縱向變形能力達標，項目組成員設計了幾種擴徑方式。最終，他們找到了合適的擴徑工序。

試制成功后批量試產

大變形鋼管的現(xiàn)場試制從去年8月開始。

由于管壁厚、供試制的材料少，該鋼管廠直縫鋼管分廠組織成型崗位和擴徑崗位的操作人員，召開專門的生產動員會。

技術人員在生產現(xiàn)場“跟班倒”，認真比對監(jiān)測到的每個試制數(shù)據，預先針對可能出現(xiàn)的問題制定了多套預案。

“由于是第一次生產這種高鋼級的鋼管，從生產的工序到試樣取樣，對每個環(huán)節(jié)我們都在摸索進行。為了解幾道主要工序對鋼管縱向變形能力的影響，我們改變過去生產一根鋼管只取7套試樣的‘傳統(tǒng)’，將取樣數(shù)量增加到9套，每套試樣有16塊試板。技術人員為保證取樣的準確，親自切割試樣?！敝笨p鋼管分廠焊接主任工程師張曉強介紹道。

去年下半年，該廠相繼對3家鋼廠的鋼板進行了兩種規(guī)格X80大變形鋼管的首次試制，均取得顯著成效。這些鋼管具有屈服強度較低、極限強度高、延展能力強、柔韌性強、不會輕易折斷等優(yōu)點，滿足了“大變形”的生產需要。

目前，該廠開始X80大變形直縫埋弧焊管的小批量試產。（本報記者 馬玲 通訊員 盧鵬）

來源：中國石化報

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