国产X80直缝埋弧焊接钢管力学性能测试

采用热轧卷板,经过卷板开平和切断、jcoe工艺制成直缝埋弧焊接钢管,分别进行了成分、拉伸、冲击、硬度、dwtt等理化性能试验,无损检测和外观等质量状况检测和评价,结果符合相关技术规范dnv-os-f101(2000)和apispec5l(43版)的要求。

从生产检验工艺人员配置、设备自动化程度以及实物质量状况等方面列举了国外某先进制管企业直缝埋弧焊接钢管的生产检验现状,并与国内先进制管企业进行对比。结果表明,我国现有钢管生产检验水平与国际先进水平存在一定差距,主要表现在装备水平、自动化程度、实物质量稳定性、生产管理、质量控制等方面。

模拟内外防腐的温度条件,研究了不同加热温度对x80级φ1219mm×18.4mm螺旋埋弧焊接钢管拉伸性能的影响。试验结果表明,模拟内外防腐的时效试验得到的屈服强度升高,而抗拉强度基本上无明显变化。模拟试验揭示了应变时效的规律,对于防腐工艺的制定和执行有借鉴意义。

通过对100组高钢级大口径钢管及其钢板的横向拉伸性能测试,分析了jcoe工艺在制管过程中的包申格效应。结果表明,利用jcoe工艺制成的高钢级大口径直缝埋弧焊接钢管的屈服强度有下降趋势,而抗拉强度呈上升趋势,平均上升14mpa;屈强比和伸长率均呈现下降趋势,平均下降0.02。

通过对同钢级同壁厚钢板和钢管的横向和纵向拉伸性能测试,分析了jcoe工艺在制管过程中的包申格效应。结果显示,利用jcoe工艺制成的直缝埋弧焊接钢管,母材横向屈服强度和横向屈强比呈下降趋势,而且钢管口径较大时,两者下降都较明显;母材纵向的屈服强度及其屈强比均有上升趋势;钢管母材横向和纵向抗拉强度都呈上升趋势。

研究了国产x100钢级φ1016mm×15.3mm螺旋缝埋弧焊管采用不同的试样类型以及在线模拟防腐加热试验对钢管拉伸性能的影响。试验发现,x100钢级板状试样与圆棒试样拉伸性能的差异没有明显的规律性,在线的涂敷加热试验温度对此种焊管拉伸性能的影响比较有限。

采用卷板制造直缝埋弧焊接钢管,在国内甚至世界上尚属首次。针对卷板制造直缝埋弧焊接钢管时面临开平后成板率低,钢卷头、中、尾性能差异,板边没有经过纵剪易存在缺陷,在钢厂无法进行ut分层探伤以及包申格效应变化趋势未知等技术难题,中国海洋石油有限公司番禺/惠州项目部组织钢厂和钢管厂分别进行了两次试制和小批量试生产,经结果分析和工艺调整,顺利解决了上述技术问题。评价结果表明,由卷板制造的直缝埋弧焊接钢管完全符合番禺/惠州天然气开发项目直缝埋弧焊接钢管技术条件spc-sp-pl-2003和相关技术规范dnv-os-f101(2000)。

介绍了国内某钢管公司φ914mm×15.9mm和φ1219mm×22mm、x80钢级直缝埋弧焊钢管的试制过程,简述了其优化成型和焊接工艺,对不同厂家的钢板和试制钢管的理化性能进行了对比分析,并就所试制的x80级钢管和欧洲钢管公司同类产品实物质量进行了对比。结果表明:试制的两种规格x80级钢管完全符合标准要求,可进行批量生产。

根据西气东输冀宁联络线天然气管线工程的需要,巨龙钢管有限公司对x80钢级直缝埋弧焊接钢管(φ1016mm×18.4mm)进行了试制。详细介绍了此种焊管的试制过程和检验结果。检验结果表明,研制开发的x80钢级直缝埋弧焊管各项技术指标均符合标准要求。

详细介绍了沙市钢管厂x80级直缝埋弧焊钢管开发的情况。一系列试制检测数据表明,试制开发的x80级直缝埋弧焊钢管各项技术指标均符合标准要求。

采用h08mnmoa焊丝埋弧焊焊接x80管线钢.利用扫描电镜分析焊接接头微观组织;采用动电位极化和电化学阻抗法研究了x80管线钢其焊接接头在0.5mol/lnahco3+0.02mol/lnacl溶液中的腐蚀行为.结果表明,在0.5mol/lnahco3+0.02mol/lnacl溶液中,由于显微组织上的差异,x80钢母材的耐点蚀性能最好;焊缝在短时间内的耐点蚀性能基本与母材处于同一水平,但长时间浸泡后的耐点蚀性能却比母材要差;热影响区的耐点蚀性能最差,且相对于母材和焊缝的差值较大.

对x80钢级φ1219mm×18.4mm螺旋缝埋弧焊接钢管在板卷的开卷检验、矫平后、成型后以及静水压试验等各个阶段的拉伸、冲击韧性及落锤撕裂等性能的不同以及截取试样时样坯的大小对拉伸性能的影响进行了试验研究,通过试验发现在不同的阶段取样所得的数据有一定差异,并呈现一定的规律性。板卷开卷检验和拆卷矫平后的性能基本一致,经过成型过程后其屈服强度下降,经过静水压试验过程后屈服强度则有一定上升,而抗拉强度则基本上无明显变化。使用氧气在钢管上截取试样时的高温对试样的拉伸性能有不可忽略的影响,使用较大的样坯可明显减小其影响。

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通过化学成分、微观组织、断口形貌分析等方法对某管线建设中x80螺旋埋弧焊管环焊接头裂纹产生的原因进行了研究。结果表明,裂纹出现于对接焊缝焊趾处,呈现沿晶+穿晶的开裂形貌,属于焊接冷裂纹。焊接接头气孔、夹渣和焊接死口处拘束应力过高是裂纹产生的主要原因,焊接工艺不当是裂纹产生的直接诱因,焊接前对管径周向全尺寸进行预热是防止该裂纹产生的主要途径。

依据英国bs7448断裂韧性试验标准,对x80级海洋隔水管埋弧焊接头进行了低温ctod(裂纹尖端张开位移)试验研究,测试了x80级533mm×25.4mm海洋隔水管对焊接头在0℃下焊缝中心和热影响区的ctod断裂韧性。试验结果表明:0℃下焊接热影响区的ctod值大于焊缝中心,即焊接热影响区的低温断裂韧性好于焊缝中心;0℃下对焊接头焊缝中心和热影响区的试样中超过半数在启裂时就发生失稳断裂,焊缝中心试样失稳断裂的比例更大,失稳现象与裂纹扩展方向上存在的脆性区域有关,脆性区域越大失稳现象越显著。

采用钨极氩弧焊打底、埋弧焊填充的焊接工艺,对2205双相不锈钢钢管焊接接头的金相组织及力学性能进行了试验和分析。结果表明,选用适当的焊丝并控制热输入和层间温度,2205双相不锈钢具有良好的可焊性,焊接所得焊接接头金相组织为铁素体+奥氏体双相组织,其各项力学性能均符合要求。

根据x70管线钢的焊接性及4丝埋弧焊的特点,确定了试验步骤计划,并按计划进行试验工作,试验结果表明4丝埋弧焊适用于x70的焊接。

对x60钢级ф323.9mm×7.1mm螺旋缝埋弧焊接钢管在板卷的开卷前、成型后及静水压等各个阶段的拉伸、冲击韧性性能进行了试验,通过试验发现成型后屈服强度、抗拉强度降低约4%左右,水压后屈服强度、抗拉强度均提高且高于原卷板强度值。

x80钢属于针状铁素体(贝氏体)超纯净、超低碳型管线钢,碳含量在0.02~0.05%,硫含量不大于0.05%,由于含碳量较低,所以其淬硬倾向不大,但由于钢材的强度级别较高,在焊接时具有一定应力,因此,需要采取预热处理。正确选取焊接材料等措施来防止冷裂纹的产生,并且采用高匹配进行焊接,使焊缝具有更高的韧性以防止缺陷。

2焊接钢管生产

焊接钢管按工艺区分主要有电阻焊（ｅｒｗ）、螺旋埋弧焊（ｓｓａｗ）和直缝埋弧焊 （ｌｓａｗ）三种工艺。这三种工艺生产的焊管，因其原料、成形工艺、口径大小以及 质量的不尽相同，在应用领域里各有定位。但究其发展来看，φ２７３ｍｍ以上大口径 焊管，近年来新增产能过于集中，已有和即将投产的ｊｃｏｅ（ｕｏｅ）机组８套，φ ５０８ｍｍ～φ６１０ｍｍｅｒｗ机组６套，均为引进的当代先进技术装备和工艺，其 生产能力初步统计已超过６００万吨。对这些设备，钢管生产企业应根据应用领域的要 求及各自产品的特点，在发挥各自长处方面进行技术改造，不断提高各自产品的技术含 量。 １．直缝电阻焊管（ｅｒｗ） 电阻焊管是我国最早生产、应用范围最广、生产机组最多（２０００余家）、产量最高 （占焊管总产能的８０％左右）的钢管品种，产品规格为φ２０ｍｍ一φ６１０ｍｍ， 在国民经济建设中发挥了重要作用。其中φ２０ｍ

焊接钢管敷设 1范围 可用于新建和和改造工程中的照明、动力、电话、消防等系统的管路敷设(材质为焊接钢管)，可进行 明敷设、暗敷设，可敷设于墙体内，也可敷设于吊顶内。不适用于腐蚀性场所。 2引用标准 《建筑工程施工质量验收统一标准gb50300-2001》 《建筑电气工程施工质量验收规范gb50303-2002》 《爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范gb50257-96》 《高层民用建筑设计防火规范gb50045-95》 《建筑设计防火规范gbj16-87》 《建筑安装分项工程施工工艺规程dbj01-26-96》 《建筑电气通用图集92dq》 3施工准备 3.1材料准备： 所用主材、附材已运至施工现场，规格、型号符合图纸要求，数量满足现场需要。材料要求如下： 3.1.1主材：钢管具备有效的产品合格证，原材合格证，焊接钢管要求壁厚均匀，管内无毛刺