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高强度耐酸性气体的管道管

发布日期:2013/9/11
作者:山东光标金属表面处理厂
点击:1756

高强度耐酸性气体的管道管

4.1应用HOP生产耐酸性气体 管道管 用钢板的技术 耐酸性气体的管道管所要求的特性除了强度韧性和焊接性外,还要求在含有H2S的环境下具有高的抗氢诱发裂纹和抗硫化物应力裂纹的性能。因此,开发了超低硫和低磷钢冶炼技术、添加Ca控制硫化物形态的技术和应用Sup<BR>  4.1应用HOP生产耐酸性气体管道管用钢板的技术<BR>  耐酸性气体的管道管所要求的特性除了强度韧性和焊接性外,还要求在含…

4.1应用HOP生产耐酸性气体 管道管 用钢板的技术 耐酸性气体的管道管所要求的特性除了强度韧性和焊接性外,还要求在含有H2S的环境下具有高的抗氢诱发裂纹和抗硫化物应力裂纹的性能。因此,开发了超低硫和低磷钢冶炼技术、添加Ca控制硫化物形态的技术和应用Sup
  4.1应用HOP生产耐酸性气体管道管用钢板的技术
  耐酸性气体的管道管所要求的特性除了强度韧性和焊接性外,还要求在含有H2S的环境下具有高的抗氢诱发裂纹和抗硫化物应力裂纹的性能。因此,开发了超低硫和低磷钢冶炼技术、添加Ca控制硫化物形态的技术和应用Super-OLAC的高冷却速度控制组织的技术,目前这些技术已可以应用于等级达到X65级的管道管的生产。除了上述这种基本材质控制技术外,通过采用在Super-OLAC后面安装的加热设备HOP,可以进一步提高管道管的性能。采用HOP生产的管道管的材质特征有以下几点。
  (1)板厚方向的硬度分布均匀;
  (2)钢板内部的材质偏差减小;
  (3)强化以微细Nb为主的碳化物析出;
  (4)可以控制MA(岛状马氏体)的生成、消失。
  根据采用HOP生产的X60耐酸性气体管道管用钢板在表层部和1/4t位置沿钢板宽度方向测定硬度分布的结果可知,表层部的硬度与1/4t位置基本相同,尤其是在板宽度方向上的硬度分布非常均匀。这是因为采用HOP后,加热温度均匀,可以使显微组织均匀所致。由于强度韧性等材质偏差减小,尤其是UOE成形性的提高,因此可以获得尺寸精度高的管道管。
  另外,HOP生产JFE-HIPER时,虽然采用HOP加热会使MA生成,但通过调整合金成分和快速冷却-HOP加热条件,同样还可以抑制MA的生成。根据X70级耐酸性气体管道管用钢板的显微组织调查可知,如果只采用普通快速冷却方法生产高等级钢板,容易生成MA,能看到很多的MA。另一方面,采用HOP生产的钢板没有MA,显微组织非常均匀。这是因为HOP加热时会促进碳化物的析出,抑制碳向未发生相变的奥氏体聚集所致。
  4.2耐酸性X60和X65管道管的生产情况
  JFE钢公司从2004年开始将HOP应用于耐酸性气体管道管的生产,至今已生产X60或X65耐酸性气体的管道管40000t以上。
  根据对管端正圆度的数据进行统计处理的正圆度参数(数值越小,正圆度越好)和管形状的关系可知,虽然D/t0.6增大时正圆度会下降,但采用HOP可以提高正圆度。另外,板厚方向的硬度分布也是均匀的,还能与作为海底管道管标准的DNVOF101所推荐的最高硬度(HV≤220)相对应。
  4.3耐酸性气体X70管道管的试制情况
  随着合金成分的增加,采用普通TMCP生产的高强度钢容易生成MA等脆化组织。在HIC试验时由于它已成为裂纹的传播路径,因此它是高强度耐酸性气体管道管开发的课题。采用HOP能使组织均匀和抑制MA生成,因此对X70级耐酸性气体管道管(914.4mmOD×19.1mmWT)进行了试制。表4和表5示出试制钢管的化学成分、机械特性和HIC试验结果。结果表明,X70级具有充分的强度,即使在NACEsolutionA的HIC试验中,CLR(裂纹面积率)都为0%。
  今后,将进一步试制研究,以便使X70级耐酸性气体的管道管尽早应用于实际。
  5.结束语
  由于全世界能源需求的增加,因此今后仍将继续开发天然气输送用管道管。可以说对管道管的高强度化和适应使用环境的各种特性要求也是今后的发展趋势。而且,为确保远距离输送管道管的安全性和可靠性,必须最大限度地注意所用管道管材质的稳定性。为适应上述要求,因此JFE钢公司采用先进的金相组织控制技术和最先进的钢板生产设备,开发了X100管道管、JFE-HIPER和高强度耐酸性气体管道管等。可以认为今后这些高强度管道管将发挥越来越重要的作用,稳定输送能源,从而为世界的发展做出贡献。

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