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      X70管线钢管海底输送油气的研制

      时间:2018-01-03 09:34作者:乾鼎管件 点击:

    X70管线钢管海底输送油气的研制


    海底管线是海上油气田开发生产系统的主要组成部分,是连续输送大量油气最快捷、最安全和最经济可靠的运输方式,已经成为广泛用于海洋石油工业的一种有效运输手段,被称为海洋油气生产系统中的“生命线”。自从1954Brown & Root公司在美国墨西哥湾敷设世界上第一条海底管线以来的半个多世纪里,世界各国敷设的海底管线总长度已达十几万km,深度最大为3052米。我国海底管线技术还处于初级阶段,与世界发达国家还有一定的差距,存在着不少技术难题。

      海洋环境较陆地更为恶劣,相比陆地用管,海洋用管处于低温、高压、强腐蚀的工作环境,因此考虑到海洋管线服役环境的特殊性,对海底管线的强度、低温韧性、抗压性能、尺寸精度等指标都有严格的要求。针对海底管线敷设手段和使用环境的特殊性,海底管线设计时对管体的纵、横向性能都提出了上下限要求,以更好地保证其等强性,同时海洋管材还要求有较好的塑性和一定的抗腐蚀性。

      随着海洋石油开采从近海向深海发展,钢管需要有较大的承压能力,因此,海底管线用钢正向大壁厚高钢级方向发展。目前,X65管线钢已普遍用于我国海底管线建设中,继续开发适用于深海服役的高强度X70及以上级别厚壁海底管线钢管已成为趋势。

      高强度、高韧性、抗蚀性和易焊接是海底管线用钢的基本要求,同时为满足海底管线的施工安全和服役环境,要求管材纵、横向强度的一致性和较高的塑性。高性能管线钢应以超低碳贝氏体或者超低碳针状铁素体组织为特征,使之在具有高强度、高韧性和良好焊接适应性的同时具有较高的抗动态撕裂性能。在炼钢工艺上要求采用超低SCa处理等纯净钢冶炼技术;在热轧方面采用控制轧制和控制冷却技术,以得到钢质纯净、组织均匀的针状铁素体组织。

      根据我国南海深海管线用钢管技术条件,宝鸡石油钢管有限公司开发出了厚壁X70钢级Φ765.2mm×31.8mm海底管线钢管。通过对钢管进行检测:钢管管体纵向和横向屈服强度≥550MPa,抗拉强度≥660MPa,屈强比最低达到0.81,焊缝抗拉强度达695MPa,均匀延伸率达到了7.6%,断后延长率达到54%;在-20℃下管体冲击功平均值为340J,焊接接头冲击功平均值最低为168J;在0℃下管体CTOD特征值δm最高达到0.688mm,焊接接头最小为0.222mm,热影响区最小为0.280mm。钢管管体母材、热影响区、焊缝部位的抗氢致开裂、硫化物应力腐蚀及盐雾腐蚀性能良好。试验结果表明研制的X70管线钢具有优良的强塑性、低温韧性、断裂韧性及耐腐蚀性能,适用于海洋服役环境的油气输送。


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