管线钢

摘要： 为了明晰X80管线钢中碳氮化物的析出热力学条件,利用偏析模型和经验公式对TiN、NbN、NbC和TiC的析出热力学条件进行计算。结果表明,当钢液完全液化且均质化时,TiN、NbN、NbC和TiC难以在钢液析出;凝固过程中,由于残留液相中溶质元素的富集,TiN在1779 K时满足热力学析出条件。随着温度的进一步降低,钢液完全奥氏体化。在奥氏体相中NbN、NbC和TiC均满足析出热力学条件,其中NbN析出温度为1306 K;NbC析出温度为1300 K;TiC析出温度为1150 K。因此,管线钢中碳氮化物的析出的先后顺序为:TiN、NbN、NbC、TiC。

摘要： 为探究碳源对油田环境下管线钢微生物腐蚀的机理,研究了不同浓度有机碳源在模拟CO_(2)饱和油田产出水中SRB细胞的存活情况及其对管线钢腐蚀行为的影响。结果显示,细胞数量随着碳源减少(carbon source reduction,CSR)而减少,但与100%CSR(极端碳饥饿)相比,80%CSR(中度碳饥饿)下存活的浮游细胞更多。即使在碳源饥饿后,细胞生存所需的能量可以通过胞外Fe氧化和胞内硫酸盐还原来提供。在局部腐蚀过程中形成氧化亚铁膜和FeS/MnS团聚体。失重和动电位极化曲线测试结果表明,与乳酸和柠檬酸盐同时存在的培养基相比,在80%CSR范围内培养时,钢的腐蚀更严重。在培养期末,观察到严重的钢溶解现象,这是由SRB主导的MIC(微生物腐蚀)和CO_(2)腐蚀造成的。

摘要： 针对宝钢管线钢中间包耐材连浇炉数需大幅提高的现状,从材料和结构两方面进行了调整。高强镁质堰板中添加了小颗粒刚玉,改变原有镁硅结合系统等,提高了强度与抗渗透性能;高耐用性中间包涂抹料从结合剂、矿物纤维部分替代纸纤维、有机增塑剂替代粘土等方面改善了施工性能。措施实施后,中包运行安全、稳定,连浇时间达到500 min以上。以更为致密的预制板作为冲击区渣线抗侵蚀专用保护板贴附,解决了涂料在该部位耐冲刷能力差的难题。

摘要： 首先采用大气等离子喷涂(APS)工艺在N80钢基体上制备Al_(2)O_(3)–13%TiO_(2)(AT13)涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)分析了不同功率下所得涂层的表面和截面形貌。然后在AT13涂层上采用溶胶−凝胶法制备聚四氟乙烯(PTFE)涂层。采用接触角测量仪和电化学工作站分别对涂层的水接触角及耐蚀性进行表征。结果表明,等离子喷涂的AT13涂层具有典型的层状结构,40 kW和44 kW功率下喷涂的AT13涂层的表面粗糙度分别为4.210μm和3.992μm,孔隙率分别为7.673%和4.295%,水接触角分别为30.2°和47.9°,对应的PTFE/AT13复合涂层的水接触角为130.0°和139.1°。与AT13涂层相比,PTFE/AT13复合涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低,表现出更优的耐蚀性。

摘要： 针对集输管线和井场出站段管线易发生内腐蚀,且无法有效实施内穿插或挤涂等内防腐蚀措施,通过模拟计算和室内试验研究了不同牺牲阳极对20号管线钢内腐蚀的阴极保护效果,其中包括带状锌合金,环状铝合金和棒状铝合金三种阳极。结果表明:随着离牺牲阳极的距离增加,管线内壁受牺牲阳极的保护作用下降;对于直径为159~308 mm且无内防腐蚀层的管线而言,牺牲阳极的单侧保护距离为3.10~3.45 m;不同形状牺牲阳极均表现出了极限输出电流,其中环状和棒状阳极的预测寿命可以达到5 a的设计要求;室内试验结果与模拟计算结果吻合,此外,由于钙镁沉积,阳极输出电流会随时间逐渐减小,当阳极应用于现场时,实际消耗速率较低,其使用寿命会有所延长。

摘要： 管线钢由于多为正公差轧制,且工艺区间窄,往往通过增加钢板头尾额外切除量的方法保证性能稳定性,导致管线钢成材率不高。沙钢5m宽厚板通过与客户协商,通过生产线改造及修改理论重量计算公式,实现部分管线钢板的实重交货,提高了部分管线钢的成材率,取得了一定效益。

摘要： 基于低碳和Nb、V、Ti等多合金元素复合的成分体系设计思路,采用铁水预处理-100 t转炉-LF精炼-RH精炼-260 mm板坯连铸-堆垛缓冷工艺生产高级别管线钢X80。通过各冶炼工序的合理控制,有效优化了硫、磷、氮、氢和氧等杂质元素,显著降低了显微夹杂物、大型夹杂物含量,并经过夹杂物变性处理促进了残余夹杂物的去除;通过采用钢水过热度、拉速以及二冷水量等相匹配的连铸工艺,并使用电磁搅拌和动态轻压下联合工艺,铸坯低倍评级达到了中心偏析C1.0和中心疏松1.0水平,所生产的管线钢X80能够具有高强度、高韧性、良好的焊接性等优良性能。

摘要： 近年来,随着石油与天然气资源的大力开发,油气集输管道的腐蚀问题引起了人们的广泛关注,其中微生物腐蚀是导致管线服役失效的一大重要因素。建立快速有效的微生物检测方法及微生物腐蚀监测技术,可对腐蚀状态做出预判,为管道安全运作提供保障。针对这个问题,文中概述了微生物腐蚀机制,详细总结了各类微生物检测方法。从电化学角度出发,系统归纳了常用的微生物腐蚀的监测技术,并分析了不同技术的优缺点。在此基础上,提出了对于微生物腐蚀监测目前面临的挑战及未来研究方向。

摘要： 为解决部分在役管线设计初未考虑输送含硫原油带来的腐蚀问题,利用高温高压反应釜模拟含硫原油运输管线的腐蚀环境,通过室内试验研究X52、X65 2种管线钢在不同种类原油、不同温度、不同流速、不同压力、不同含水率、不同缺陷中的腐蚀行为。采用扫描电子显微镜观察、分析2种管线钢腐蚀前后的变化,利用最严重腐蚀工况处的腐蚀速率估算管线有效输送年限。结果表明:随硫含量、温度、流速、含水率、缺陷面积5类因素值的增加,X52、X65 2种管线钢在含硫原油中的腐蚀速率显著增大,但压力因素的变化对X52、X65管线钢的影响较小;在相同试验条件下,X65管线钢均表现出优于X52管线钢的抗蚀性能,估算X52管线钢的有效输送年限显著低于X65管线钢的。

摘要： 针对3种不同铌含量的X80级管线钢,利用Gleeble3500热力学模拟机研究了加热速度对管线钢相变行为的影响。试验结果表明:在加热速度为0.05°C/s条件下,3种成分的管线钢均存在相变孕育期;当加热速度为100°C/s时,则无明显的相变孕育期,直接发生相变。3种成分管线钢在不同加热速度下奥氏体相变开始温度皆在700°C左右,随着铌元素含量的增加,整个奥氏体相变完全转变的温度区间扩大。同种合金成分的管线钢,加热速度的增加减少了奥氏体相变的温度范围,奥氏体化相变结束温度降低。另外,在管线钢焊接性研究中,不仅要考虑加热和冷却速度对相变温度的影响,还应考虑相变结束后线性膨胀量的增加速率,进而分析合金元素对晶粒长大的控制和影响。

摘要： 通过对A106B工艺管线钢GTAW+SMAW焊接接头各区域开路电位和电偶腐蚀电流的测量,研究了所得焊接接头各区域的电偶腐蚀行为,结果表明:WM+HAZ之间的电偶电流值最大,BM+WM之间的电偶电流值次之,BM+HAZ之间的电偶电流值最小.

摘要： 利用激光-MAG复合焊焊接方法对壁厚18.4mm的X80管线钢进行打底根焊,设计了钝边为8mm的U形坡口.观察了接头组织,焊缝主要由针状铁素体构成,热影响区由板条马氏体、粒状贝氏体、铁素体组成.测量接头硬度发现,不预热时焊缝硬度高达HV330,超出相关标准规定,冷裂纹敏感性大,同时熔合线附近存在较大硬度梯度,易产生应力集中.这一特点制约了激光-MAG复合焊技术在管道焊接施工中的应用.通过焊前预热发现,焊缝硬度明显降低,接头硬度分布得到改善.预热温度较高时又会恶化焊缝组织、增加焊接成本,因此需选择合适的预热温度来调节接头硬度.

摘要： 在西气东输二线用X80管线钢管研究开发和建设经验的基础上,经过大量试验研究和计算分析,进一步优化了外径1422mm X80管线钢化学成分和机械性能试验方法,提出了外径1422mm X80焊管的关键性能指标,制定了中俄天然气管道工程用外径1422mm X80焊管的技术条件.从管道刺穿抗力、失效概率、个体风险等方面,计算并对比分析了外径1422mm X80和外径1219mm X80管道的风险水平,分析结果为中俄东线设计方案选择提供了决策参考.联合国内钢铁和制管企业,成功开发并试制了外径1422mm X80焊管产品,产品性能满足中俄东线天然气管道用钢管技术条件.

摘要： 本文运用双引伸计法对X65无缝钢管管线钢母材进行断裂韧度测试试验,分别得到CTOD(裂纹尖端张开位移)与J积分的相关实验参量.运用内聚力模型(CZM)采用ABAQUS有限元软件及其子程序对X65钢管的稳定裂纹扩展行为进行计算模拟研究.在主要研究过程中,采用三角形内聚力准则(TS-law),选用不同的CZM参数,对X65管线钢双引伸计法的断裂韧度试验进行模拟.与试验结果的载荷-线位移曲线(F-q)、载荷-裂纹嘴张开位移曲线(F-V)进行对比.整合不同内聚力模型参数对计算模拟结果的不同影响.研究表明CZM模型的界面应力、界面刚度与断裂能均为计算模拟结果曲线的影响因素.通过“试误法”,最终适用于模拟X65管线钢裂纹扩展行为的CZM模型参数被选出.运用设置好的CZM模型对其不同的裂纹扩展关系曲线进行模拟,所预测的曲线结果与试验结果相吻合.同时,运用该模型对同等试样进行模拟,所预测的F-V、F-q曲线较吻合.

摘要： 在石化行业中发生的火灾工况下,火场周边的金属设备往往受到热辐射的影响而不必完全判废,但须实施受火损伤影响下的材料评级和管件的合于使用评价.针对L245管线钢,通过不同热暴露温度、时间和冷却方式条件下模拟受火损伤的热暴露实验,并对受火损伤材料进行宏观力学性能测试和微观结构等分析,研究不同热暴露条件对L245管线钢性能的影响.结果表明:模拟受火L245管线钢的拉伸强度、微观组织受到热辐射温度、保温时间和冷却方式的共同影响.

摘要： 针对罗家寨高酸性气田内输工程管道焊接工艺问题,首先分析了酸性天然气环境对管线钢的腐蚀,输送酸性天然气的管道主要腐蚀行为中最危险的是硫化物应力腐蚀开裂,且随着材料强度的提高,硫化物应力腐蚀开裂敏感性增大.对于罗家寨高酸性气田内输工程L245NCS钢材,采用手工钨极氩弧焊根焊(CHG-SH53)+焊条电弧焊填充、盖面焊(CHE427),焊前预热、焊后进行热处理的工艺方案开展焊接工艺研究.该研究可为川东北罗家寨高酸性气田内输工程高含硫环境下的管线钢焊接工艺提供指导.

摘要： 本文利用纳米压入以及扫描电镜中的原位力学测试等实验方法,研究了新研发生产的X100管线钢各组元的力学性能.纳米压入和硬度成像的测试结果表明,贝氏体和铁素体的折合模量相当,而贝氏体的平均硬度要比铁素体大很多,但两者之间没有明显的分界.铁索体和贝氏体微米柱的原位压缩结果显示贝氏体微米柱的工程应力与铁素体微米柱几乎相等,甚至低于铁素体的工程应力,但压缩过程中,两者的变形行为却大相径庭:铁素体没有发生明显的剪切滑移,而贝氏体微米柱发生了较大的剪切滑移.

摘要： 氢脆是影响管线钢寿命最严重的破坏机理之一.通过氢促进分子解离(HEDE)和氢增强局部塑性(HELP)这两种主流理论,我们可以预测,如果更多的氢原子积累在塑性区,氢脆作用得以增强,裂纹生长速率也会相应增加.在目前的研究中,管线钢中压力变化与氢原子积累之间的关系得以量化,从而量化了氢脆对裂纹生长的影响.研究发现,氢的积累速率与应力强度成正比,与温度成反比,因此较高的应力强度和较低的温度会增加氢的积累和裂纹的扩展.新研发的裂纹生长模型综合考虑了氢势能、扩散系数、裂纹尖端附近的静水应力和临界加载频率等因素对管线钢裂纹生长速率的影响.预测值与近中性pH值溶液(土壤溶液)中X-65钢的实验结果比较,从而验证了模型的准确性.这种氢扩散模型有助于揭示以前被忽视的危险操作,如小加载周期(minor cycle),并提供了一种更简单的方法来优化实际操作,从而延长管线钢的使用寿命.

摘要： 本文介绍了现阶段管线钢典型的成分设计方法,并结合Fe-C相图、微合金元素的析出特点,分析了管线钢连铸过程中的凝固特性和晶粒细化机理;同时概述了管线钢连铸过程中的凝固缺陷和改进措施.

摘要： 为研究X90管线钢的断裂行为,在常规拉伸试验机上对X90管线钢进行5种不同圆棒缺口的拉伸试验和低应变速率拉伸试验,利用hopkinson拉杆试验装置进行高应变速率拉伸试验.试验发现:应力三轴度越高,断裂应变越低,断裂前损伤吸收能也越低.应力三轴度值增加2.43倍,断裂应变减少29％,断裂前损伤吸收能降低71％.应变速率对断裂应变的影响较小,准静态和高速状态下,差异不到4％.

摘要： 本发明提供一种低成本X52管线钢的生产方法及管线钢，所述生产方法包括将铁水进行脱硫、转炉冶炼、连铸成管线钢连铸坯，还包括将所述管线钢连铸坯均热至1160～1200°C、利用粗轧机对所述管线钢连铸坯进行3～7道次粗轧，得到中间坯、利用精轧机对中间坯进行4～7道次精轧，最后以50～100°C/s的冷却速度将精轧后的管线钢快速冷却至550～610°C，卷取后获得管线钢成品。所述低成本X52管线钢中不添加Nb。利用本发明的低成本X52管线钢的生产方法，可降低X52管线钢的生产成本，且生产工艺控制简单，适应性强。

摘要： 本发明公开了一种具有良好抗应变时效性能的X80管线钢，其化学元素质量百分比含量为：C：0.02‑0.05％；Mn：1.30‑1.70％；Ni：0.35‑0.60％；Ti：0.005‑0.020％；Nb：0.06‑0.09％；Si：0.10‑0.30％；Al：0.01‑0.04％；N≤0.008％；P≤0.012％；S≤0.006％；Ca：0.001‑0.003％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。本发明公开了一种由上述具有良好抗应变时效性能的X80管线钢制成的管线管。本发明还公开了一种上述管线管的制造方法，其包括步骤：冶炼、铸造、铸坯加热、分阶段轧制、延迟变速冷却和制管。

摘要： 一种抗HIC性优良的管线钢，其成分按照质量百分比含有0.03～0.15%的C、0.05～1.0%的Si、0.5～1.8%的Mn、小于等于0.015%的P、小于等于0.004%的S、小于等于0.01%的O(氧)、小于等于0.007%的N、0.01～0.1%的Sol.Al、小于等于0.024%的Ti、0.0003～0.02%的Ca，其余由Fe和杂质构成，在钢中作为夹杂物存在的TiN的大小小于等于30μm。本发明的管线钢抗HIC性优良，可将裂纹面积比抑制为小于等于3%。

摘要： 本申请提供一种控制管线钢中B类夹杂物的冶炼方法及管线钢，冶炼方法包括对铁水进行吹炼，至所述铁水在吹炼终点的组分与温度满足预设值后出钢，得到出钢钢水，其中，在出钢过程中包括加入脱氧剂进行脱氧，脱氧剂加入量与吹炼终点钢水中氧含量及管线钢成品的铝含量匹配；将所述出钢钢水进行LF精炼和RH冶炼，RH冶炼结束后进行喂钙线和浇铸处理，得到管线钢成品。本申请提供的冶炼方法在转炉出钢过程中加入脱氧剂，将钢水中铝含量调至成品铝含量的上限值，能够将钢水中氧势降至极低水平，避免了RH过程二次调铝，使钢水中脱氧产物的聚合、长大更加充分，脱氧产物等杂质上浮去除效率更高，钢水更加洁净，从而提高了B类夹杂评级水平。

摘要： 本发明提供一种低成本X52管线钢的生产方法及管线钢，所述生产方法包括将铁水进行脱硫、转炉冶炼、连铸成管线钢连铸坯，还包括将所述管线钢连铸坯均热至1160～1200°C、利用粗轧机对所述管线钢连铸坯进行3～7道次粗轧，得到中间坯、利用精轧机对中间坯进行4～7道次精轧，最后以50～100°C/s的冷却速度将精轧后的管线钢快速冷却至550～610°C，卷取后获得管线钢成品。所述低成本X52管线钢中不添加Nb。利用本发明的低成本X52管线钢的生产方法，可降低X52管线钢的生产成本，且生产工艺控制简单，适应性强。

摘要： 本发明公开了一种管线钢及其低成本轧制管线钢的方法，铸坯过程中，板坯入炉温度为室温，板坯出炉温度为1160~1200°C，板坯均热时间60~70分钟；轧制过程中，开轧温度为1140~1180°C，终轧温度为800~860°C；冷却过程中，终冷温度为400~540°C，冷却速度10~20°C/s；制得的管线钢的重量百分比化学成分范围为：C为0.065～0.04，Si为0.35～0.10，Mn为1.75～1.40，P≤0.012，S≤0.004，Nb为0.090～0.05，Ti为0.030～0.010，Cr为0.35～0.10，余量为Fe和杂质。利用本发明得到的管线钢力学性能稳定、均匀，冲击韧性优异，落锤撕裂性能优良。

摘要： 本发明公开了一种管线钢旁弯判定方法及提高管线钢质量的方法，属于钢铁技术领域，包括以下步骤：建立目标钢板的数模分析模型，所述模型包括不同温度下的目标钢板材料属性参数；根据所述目标钢板的层流冷却参数对所述模型进行约束以及施加载荷，并进行模型求解；根据所述模型求解获得的所述目标钢板的最大位移旁弯量进行旁弯判定；其模拟的结果可靠、准确，相对于现有技术，大大提高了旁弯判定的效率和准确性，解决了现有的管线钢旁弯判定方法精度低、效率低的问题。

摘要： 本发明公开了一种具有良好抗应变时效性能的X80管线钢，其化学元素质量百分比含量为：C：0.02-0.05％；Mn：1.30-1.70％；Ni：0.35-0.60％；Ti：0.005-0.020％；Nb：0.06-0.09％；Si：0.10-0.30％；Al：0.01-0.04％；N≤0.008％；P≤0.012％；S≤0.006％；Ca：0.001-0.003％，其余为Fe和其他不可避免的杂质。本发明公开了一种由上述具有良好抗应变时效性能的X80管线钢制成的管线管。本发明还公开了一种上述管线管的制造方法，其包括步骤：冶炼、铸造、铸坯加热、分阶段轧制、延迟变速冷却和制管。

摘要： 一种抗HIC性优良的管线钢，其成分按照质量百分比含有0.03～0.15％的C、0.05～1.0％的Si、0.5～1.8％的Mn、小于等于0.015％的P、小于等于0.004％的S、小于等于0.01％的O(氧)、小于等于0.007％的N、0.01～0.1％的Sol.Al、小于等于0.024％的Ti、0.0003～0.02％的Ca，其余由Fe和杂质构成，在钢中作为夹杂物存在的TiN的大小小于等于30μm。本发明的管线钢抗HIC性优良，可将裂纹面积比抑制为小于等于3％。

摘要： 本发明公开了一种贝氏体基的高钢级管线钢及其制备方法，属于钢铁板带材热轧领域。贝氏体基的高钢级管线钢的化学成分按质量百分比为C 0.04‑0.07％，Si 0.20‑0.40％，Mn 1.70‑2.50％，Nb 0.06‑0.10％，V 0.03‑0.05％，Ti 0.01‑0.02％，Cr 0.20‑0.40％，Mo 0.20‑0.30％，Ni≤0.30％，Cu 0.20‑0.30％，P≤0.015％，S≤0.005％，N≤0.0050％，Als0.010‑0.035％，其余为Fe和杂质，本发明的高钢级管线钢及其制备方法可有效解决现有X100高钢级管线钢的生产成本较高，设备与工艺控制要求较高的问题。