“能屈能伸”的鋼管批量試產(chǎn)

針對(duì)油氣輸送鋼管在長(zhǎng)距離運(yùn)輸中易扭曲、斷裂等問題，沙市鋼管廠歷時(shí)1年研發(fā)出X80大變形直縫埋弧焊管

為滿足市場(chǎng)需要，中石化石油工程機(jī)械有限公司沙市鋼管廠經(jīng)過一年的努力，于今年1月成功研制出X80大變形直縫埋弧焊管。近期，該焊管進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段，填補(bǔ)了我國(guó)在此類規(guī)格焊管上未實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的空白。

為提高鋼級(jí)而立項(xiàng)

在運(yùn)輸油品或天然氣時(shí)，長(zhǎng)輸管道要經(jīng)過凍土帶、滑坡帶、地震帶等復(fù)雜地區(qū)，遇到特殊情況，易出現(xiàn)管道扭曲、斷裂等。

大變形鋼管具有足夠大的壓縮、拉伸及局部彎曲變形能力，被業(yè)內(nèi)人士形容為“挑大梁的扁擔(dān)”。

在大變形鋼管開發(fā)方面，歐美起步較早。我國(guó)已竣工的西氣東輸二線工程項(xiàng)目采用的X80級(jí)大變形鋼管全部依靠進(jìn)口。

目前，我國(guó)有幾家鋼管廠研制出了大變形鋼管，其中一家已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)X70級(jí)大變形鋼管。中緬管道有75.4公里采用了國(guó)產(chǎn)X70級(jí)大變形鋼管，成為我國(guó)在長(zhǎng)距離管道輸送領(lǐng)域，采用國(guó)產(chǎn)大變形鋼管距離最長(zhǎng)的一條管道。

在管道建設(shè)中，每提高一個(gè)鋼級(jí)可節(jié)約建設(shè)成本7%。高強(qiáng)度鋼的使用不僅可以節(jié)省材料和管道建設(shè)費(fèi)用，而且可以增加運(yùn)行壓力及產(chǎn)量，為石油天然氣管道運(yùn)輸節(jié)約費(fèi)用。

基于此，沙市鋼管廠2012年成立了專門針對(duì)X80大變形直縫埋弧焊管研制的項(xiàng)目組。

攻克3個(gè)研發(fā)難題

然而，想研制大變形鋼管，難題可不少。

第一個(gè)難題是選擇原材料。

目前，國(guó)內(nèi)能生產(chǎn)X80級(jí)大變形鋼板的鋼廠屈指可數(shù)，大多數(shù)鋼廠處在技術(shù)探索階段。該廠積極與兄弟鋼廠聯(lián)系，按照國(guó)外X80級(jí)大變形鋼管的標(biāo)準(zhǔn)，共同確定所需鋼板的技術(shù)指標(biāo)。

經(jīng)過多次技術(shù)交流，3家鋼廠提供了∮1219×22、26.4、33等3種規(guī)格的鋼板，這3種鋼板已通過縱向拉伸、橫向拉伸、硬度等7個(gè)項(xiàng)目的檢驗(yàn)。

為使試制的鋼板符合標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目組設(shè)計(jì)了多種生產(chǎn)工藝，僅∮1219×26.4一種規(guī)格的鋼板就有多套試驗(yàn)方案。

研制的第二個(gè)難題，是應(yīng)對(duì)成型和擴(kuò)徑兩道工序?qū)υ牧系挠绊憽?/p>

該廠直縫生產(chǎn)線采用的是漸進(jìn)式JCO成型工藝。這種工藝比較靈活，能兼顧大管徑與小管徑鋼管的生產(chǎn)，但此次試制的3種規(guī)格的鋼板，無論是鋼級(jí)、管徑還是壁厚，都符合設(shè)備的最高要求。

鋼板成型后形成管坯，工人在完成焊接后，技術(shù)人員分別在弧邊與直邊兩個(gè)位置取母材試樣，做理化試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示：成型工序沒有影響到鋼板的縱向變形能力。

第三個(gè)難題是擴(kuò)徑工序。

擴(kuò)徑是通過環(huán)向受力給鋼管擴(kuò)徑，具體通過增加鋼管的幾何尺寸（管徑、橢圓度、直度等）達(dá)到一定的精度并改變鋼管內(nèi)應(yīng)力的分布方式。

為使擴(kuò)徑后的鋼管縱向變形能力達(dá)標(biāo)，項(xiàng)目組成員設(shè)計(jì)了幾種擴(kuò)徑方式。最終，他們找到了合適的擴(kuò)徑工序。

試制成功后批量試產(chǎn)

大變形鋼管的現(xiàn)場(chǎng)試制從去年8月開始。

由于管壁厚、供試制的材料少，該鋼管廠直縫鋼管分廠組織成型崗位和擴(kuò)徑崗位的操作人員，召開專門的生產(chǎn)動(dòng)員會(huì)。

技術(shù)人員在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)“跟班倒”，認(rèn)真比對(duì)監(jiān)測(cè)到的每個(gè)試制數(shù)據(jù)，預(yù)先針對(duì)可能出現(xiàn)的問題制定了多套預(yù)案。

“由于是第一次生產(chǎn)這種高鋼級(jí)的鋼管，從生產(chǎn)的工序到試樣取樣，對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)我們都在摸索進(jìn)行。為了解幾道主要工序?qū)︿摴芸v向變形能力的影響，我們改變過去生產(chǎn)一根鋼管只取7套試樣的‘傳統(tǒng)’，將取樣數(shù)量增加到9套，每套試樣有16塊試板。技術(shù)人員為保證取樣的準(zhǔn)確，親自切割試樣?！敝笨p鋼管分廠焊接主任工程師張曉強(qiáng)介紹道。

去年下半年，該廠相繼對(duì)3家鋼廠的鋼板進(jìn)行了兩種規(guī)格X80大變形鋼管的首次試制，均取得顯著成效。這些鋼管具有屈服強(qiáng)度較低、極限強(qiáng)度高、延展能力強(qiáng)、柔韌性強(qiáng)、不會(huì)輕易折斷等優(yōu)點(diǎn)，滿足了“大變形”的生產(chǎn)需要。

目前，該廠開始X80大變形直縫埋弧焊管的小批量試產(chǎn)。（本報(bào)記者 馬玲 通訊員 盧鵬）

來源：中國(guó)石化報(bào)

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