王长安
(中国石油集团石油管工程技术研究院 石油管工程重点实验室,陕西 西安,710077)
X90管线管试制性能分析
王长安
(中国石油集团石油管工程技术研究院 石油管工程重点实验室,陕西 西安,710077)
随着油气需求的日益增长,对管线管的要求越来越高,目前已组织10家工厂进行了X90管线管的试制工作。本文主要对10家工厂生产的X90管线管的化学成分、拉伸性能、冲击性能、硬度性能、金相组织等几个方面进行分析,并提出了相应的质量控制要点。
X90管线管;试制;性能
石油管线管在国家西气东输等方面发挥着日益重要的作用,而随着油气输送环境的日益恶劣,对管道的技术要求也愈加提高。据有关资料表明,钢管钢级提高一个等级,管道成本将缩减8%。因此,研究高钢级、高性能的管线管将变得尤为重要。而X90管线管近期在国内各大钢铁厂进行了试制,试制工作已经完成,接下来准备批量生产。
鉴于此,本文选取国内10家有代表性的大型钢铁厂试制的产品,对其进行理化分析,并提出相应的质量控制点。
X90管线管生产工艺和前期X80、X70生产工艺大体上是相同的,详细工艺如图1所示。
对10家大型钢铁厂试制的X90螺旋埋弧焊管线管选取200组数据进行化学成分统计分析,分析情况见表1。
经过统计分析可以得出:各大钢铁厂试制的管线管均符合技术要求,各元素控制相对精确,其中C、Si、S、Cr、Mo标准差很小,P、Mn、CEpcm、Nb+V+Ti标准差偏大。因此从化学分析结果来看,元素整体控制较好,但还应改进工艺保证P、Mn、CEpcm、Nb+V+Ti等的控制。
对10家大型钢铁厂试制的X90螺旋埋弧焊管线管选取200组数据进行拉伸性能统计分析,分析情况见表2。
经过统计分析可以得出,工厂屈服强度、抗拉强度和延伸率均符合技术要求,抗拉强度和屈服强度标准差相对较大,并且均控制在中值附近。同时延伸率控制相对更好。
表1 化学成分统计分析
表2 拉伸性能统计分析
表3 冲击性能统计分析
表4 硬度性能统计分析
对10家大型钢铁厂试制的X90螺旋埋弧焊管线管选取200组数据进行冲击性能统计分析,分析情况见表3。
经过统计分析可以得出,母材横向、焊缝横向和热影响区平均值均远大于技术要求,标准差相对均比较大,另外可以看出冲击性能排序为:母材横向>热影响区横向>焊缝横向。
对10家大型钢铁厂试制的X90螺旋埋弧焊管线管选取200组数据进行硬度性能统计分析,分析情况见表4。
图2 X90管线管各部位金相照片
经过统计分析可以得出,木材、焊缝和热影响区的硬度均符合技术要求,热影响区硬度值比母材低40 HV10,比焊缝低17 HV10,产生该情况的原因为热影响区存在稍微的软化作用。
选取X90管线管的焊缝、管体等部位取样进行金相分析,金相分析见图2。由图可以得出:X90管线管管体组织为B粒+PF,熔合区为B粒,焊缝组织为IAF+B粒+PF,管体带状组织评级为0.6级,管体晶粒度评级为10级。产生一定软化的原因应该是PF在熔合区占比过大。
(1)通过对X90管线管试制产品进行理化分析,统计性能质量控制的要点。
(2)X90管线管试制产品的化学成分、拉伸性能、冲击性能、硬度性能控制还存在标准差过大的问题,因此,应从热处理工艺入手,完善热处理工艺。
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