[发明专利]一种油气输送用X90钢级φ1524mm超大口径厚壁螺旋埋弧焊接钢管及其制造方法

说明书

本发明涉及一种油气输送用X90φ1524mm超大口径20mm以上厚壁螺旋焊管及其制造方法，所述钢管母材按照质量百分比由以下成份组成：C 0.05～0.10、Si 0.20～0.26、Mn 1.7～2.0、Ni 0.15～0.30、Cr 0.20～0.30、Cu 0.10～0.25、Mo 0.20～0.30、Nb 0.05～0.12、Ti 0.010～0.025、P≤0.008、S≤0.003，余量为Fe。本方法工序包括:拆卷、矫平、板带对接、铣边、预弯、成型、精焊、管端扩径、焊缝X射线检查、水压试验、焊缝超声波检查、管端倒棱、成品检查。本制备方法中所述板带对接工序为随料连续给进的板板对接埋弧焊接工艺；所述坡口为“X”型坡口；所述精焊工序包括内焊与外焊工序，采用多丝串列埋弧焊接工艺。本发明可有效解决厚壁超大口径螺旋管连续生产中质量性能不稳定难题，提高生产效率达到1.5m/min以上。

技术领域

本发明涉及一种适合于油气输送用X90钢级φ1524mm超大口径 20mm以上厚壁螺旋埋弧焊接钢管及其制造方法，本发明提供方法可有效解决在X90钢级φ1524mm超大口径20mm以上厚壁螺旋焊管连续生产过程中成型稳定性差和焊接接头性能难以满足技术要求等技术难题，并保证该产品生产效率达到1.5m/min以上。

背景技术

二十一世纪以来，以天然气长输管道的建设为标志，输送管道技术有了飞跃式的发展。随着天然气需求量的大幅增长,为了节省管道工程的建设投资成本,在在更加经济和合理管道的基础上，提高管道年输气量将使得设计输气量大幅提高。目前，随着我国西气东输二线、三线工程的建成投运，为了满足国内外增产天然气输送及下游用户对能源快速增长要求，我国管道年输气能力将达到或超过300亿m 3/a，使得我国天然气增长量得到了巨大的提升。但是，天然气在我国一次能源中比重仍然还很低，不足5％，相比国际水平低约20个百分点，全国13亿人口中只有14％的人用上了天然气，天然气普及率还远远不够。在未来10至20年内,天然气的需求量仍将保持增长势头,占一次能源消费总量的比重将从目前的近4％增加到10％，到2020 年时,天然气消费量将达到3000亿立方米。

据此，需要将后续规划建设的管道年输气能力提升到500亿m3/a 以上，结合目前现状，现阶段我们只能通过增大管径、提高管材钢级、更高的设计系数、提高压力途径可以达到年输气量的进一步提高：若继续采用X80成熟规格钢管，管径最大为OD1422mm钢管，如将输送压力提高至15MPa，钢管最小壁厚将达到26.7mm(一类地区)，最大壁厚将达到38.4mm(三类地区)，超出国内焊管制造能力，焊管及配套管件的制造难度极大；若进一步提高钢级至X90，同时可以起到提高管道输送压力，也可以达到提高输送效益，且能在一定程度上解决了厚壁管的制造难题，目前该钢级各管厂及钢铁企业均已有批量制造经验，具备一定的可行性。若在此基础上进一步提高管径至OD1524mm, 既可以提高管道输气压力，又可以提高管道输送量，一类地区钢管壁厚在20mm左右，可螺旋钢管批量生产，直缝钢管因钢厂轧制能力所限无法实现生产，不具备工程应用条件，而螺旋焊管产品生产应用方面却具有较大优势；

随着钢级及壁厚的增加，对于X90钢级厚壁螺旋埋弧焊管制造过程中铣边、成型、焊接等主要生产工序带来更大的难度，从而影响钢管质量以及机械性能，尤其对钢管的焊缝质量难以保证，例如，随着钢壁厚度的增加，铣边机铣削带钢边缘和坡口比较吃力，容易磨损刀具，特别是在螺旋埋弧焊管焊接时坡口设置不合理，严重引起了埋弧焊缝质量缺陷增加，由此而降低了钢管焊缝质量；另外，随着钢壁厚度及管径尺寸的增加，埋弧焊缝的焊接难度也随之增加，同时，对于焊接接头组织的影响作用也随之增大，若对埋弧焊缝的焊接参数设置不恰当的话，会影响钢管埋弧焊缝的形貌与机械性能。

发明内容

本发明设计一种本发明涉及一种适合于超高压油气输送用X90 钢级φ1524mm超大口径20mm以上厚壁螺旋埋弧焊接钢管及其制造方法，可有效解决在X90钢级φ1524mm超大口径20mm以上厚壁螺旋焊管连续生产过程中成型稳定性差和焊接接头性能难以满足技术要求等技术难题，并保证该产品生产效率达到1.3m/min以上。具体方案为：