• 大口徑直縫鋼管的生產(chǎn)技術(shù)和問題解決方法

    發(fā)布日期:2019-06-02

    隨著我國氣資源的和氣引進(jìn)的進(jìn)展,作為氣高壓輸送主要用管的直縫埋弧焊接鋼管用量將大幅度增加:我國海洋油氣資源的對(duì)海底管道大口徑直縫鋼管的需求也在增長。但是,我國目前的直縫埋弧焊機(jī)組產(chǎn)能己經(jīng)相當(dāng)大,現(xiàn)在的問題己經(jīng)不是我國能不能生產(chǎn)大口徑直縫鋼管,而是能生產(chǎn)什么標(biāo)準(zhǔn)的鋼管。因此下一步應(yīng)該在穩(wěn)定和提高鋼管質(zhì)量上下功夫。繼續(xù)改進(jìn)和完善無損探傷檢測設(shè)備和工藝;適用于大口徑直縫鋼管大線能量提高的焊劑和焊絲;建立和完善計(jì)算機(jī)質(zhì)量信息系統(tǒng)。新建機(jī)組還應(yīng)對(duì)工藝?yán)^續(xù)進(jìn)行和完善,如鋼板變形過程中的實(shí)時(shí)檢測,變形規(guī)律的和數(shù)學(xué)方程的優(yōu)化等。有些機(jī)組應(yīng)對(duì)某些不適應(yīng)新輸送鋼管標(biāo)準(zhǔn)(如ISO3183-3)的工藝技術(shù)裝備進(jìn)行改造,如預(yù)焊和機(jī)械擴(kuò)徑裝備的配置和改造等。

    我國大直徑大口徑直縫鋼管用寬厚板的進(jìn)度相對(duì)落后,無論是品種、規(guī)格還是數(shù)量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大直徑大口徑直縫鋼管國產(chǎn)化的要求。寒冷地區(qū)、耐酸性介質(zhì)和海底管道用管、海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)用管等是大口徑直縫鋼管的應(yīng)用,也應(yīng)。這些都需要管線鋼寬厚板國產(chǎn)化的配合和支持,管廠和鋼廠應(yīng)緊密合作,共同攻關(guān),趕超水平。

    從70年代以來,由于大口徑直縫鋼管生產(chǎn)的發(fā)展,油氣管道基本上不使用螺旋焊管。我國到目前為止,管線用管仍然以螺旋焊管為主,但在管道的地段,如在一些工業(yè)和人口密集區(qū)、穿越河流鐵路和地震敏感地段,已采用的大口徑直縫鋼管。大口徑鋼管是當(dāng)代大中型輸送管道的主要選擇對(duì)象,特別是要求管線、輸送壓力高,含有腐蝕介質(zhì)的管道大多采用這種鋼管。

    我國隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源需求急劇增加,就我國目前的油氣產(chǎn)量而言,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國民經(jīng)濟(jì)和人民生活水平日益增長的需要。在未來的十幾年甚至幾十年內(nèi),從西部地區(qū),乃至從引進(jìn)油氣資源,建設(shè)大規(guī)模的油氣長距離輸送管道,可能性很大發(fā)展大口徑直縫鋼管技術(shù)、建設(shè)大口徑直縫鋼管項(xiàng)目已勢在必行。

    大口徑直縫鋼管生產(chǎn)技術(shù):

    1、大口徑直縫鋼管的出產(chǎn)可分為兩個(gè)期間,即成形期間和成形后的制作期間。大口徑自縫埋弧焊鋼管的出產(chǎn)按成形辦法分為4種:UOE成形;輥彎成形;逐步模壓成形;逐步折彎成形。成形期間完結(jié)后,大口徑自縫鋼管這以后制作期間包羅一系列根本相似的工藝進(jìn)程。

    2、板邊際加工焊接坡口。加工辦法有銑削和刨削兩種辦法。在板的兩邊,可以有一個(gè)或多個(gè)銑、刨削頭。依據(jù)板厚異樣,坡口可以加工成I形、帶鈍邊的單V或雙V坡口。稀奇厚的鋼管,可把外縫銑削成U形坡口,其意圖是削減焊接資料的消耗量,進(jìn)步出產(chǎn)率,而根部較寬,防止發(fā)生焊接缺點(diǎn)。定位焊,即普通所說的預(yù)焊。普通用CO2氣體維護(hù)焊進(jìn)行,其意圖是使鋼管安穩(wěn),這點(diǎn)對(duì)后面的埋弧焊稀奇有用,可以防止燒穿。

    3、為了趕快辨認(rèn)焊接缺點(diǎn),焊接操作完結(jié)后當(dāng)即進(jìn)行超聲波探傷和X射線探傷,發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)及時(shí)返修。焊接完工后鋼管圓度和直度普通不能滿意關(guān)聯(lián)規(guī)范和技能條件懇求,定徑和定直度被用到制管廠,經(jīng)過機(jī)械冷擴(kuò)脹辦法來完結(jié)。實(shí)驗(yàn)壓力可以高達(dá)鋼管資料屈從強(qiáng)度的90%以上。

    大口徑直縫鋼管機(jī)組需解決的問題

    1、選擇合適的工藝

    從大口徑直縫鋼管工藝的比較和世界上大口徑直縫鋼管技術(shù)的發(fā)展分析,UOE機(jī)組是目前世界上生產(chǎn)管線鋼管主要的大口徑直縫鋼管機(jī)組,其生產(chǎn)能力大,產(chǎn)品質(zhì)量好。世界上發(fā)達(dá)都建有這種機(jī)組我國是鋼鐵大國,又是油氣管線鋼管用量大的,需要建設(shè)1~2套具有世界水平的UOE機(jī)組,生產(chǎn)的油氣輸送管線用鋼管。此外,也可以建設(shè)2~3套如C壓力成型、排輥連續(xù)成型(CFE)等其他大口徑直縫鋼管機(jī)組,這些焊管機(jī)組產(chǎn)量雖低些,但投資少,建設(shè)快,靈活性好,產(chǎn)品質(zhì)量好,適應(yīng)市場能力較小機(jī)組互補(bǔ),這樣才能適應(yīng)我國管道工業(yè)的發(fā)展管線鋼管將逐步以大口徑直縫鋼管為主,目前的螺旋焊管市場逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榇罂趶街笨p鋼管市壇由此可見,建設(shè)大口徑直縫鋼管機(jī)組將具有很好的前景。

    2、確定合理的產(chǎn)業(yè)布局

    大口徑直縫鋼管生產(chǎn)線的布局應(yīng)考慮管道建設(shè)的分布、將來的發(fā)展規(guī)劃。從目前看,較大規(guī)模的管道建設(shè)主要集中在我國的西部和北部地區(qū)。同時(shí)還應(yīng)考慮大口徑直縫鋼管所用原料鋼板的運(yùn)輸問題,以便解決好超寬鋼板的運(yùn)輸問題。因此,大口徑直縫鋼管生產(chǎn)線的布局有兩種方案:一種是大口徑直縫鋼管生產(chǎn)線的廠址盡可能靠近管道建設(shè)區(qū)域,有利于向建設(shè)中的管道現(xiàn)場運(yùn)輸鋼管,因?yàn)殍F路運(yùn)輸鋼管的空載率很高,運(yùn)輸費(fèi)用驚人,減少從鋼管廠到管道現(xiàn)場的運(yùn)輸費(fèi)是降低工程成本的重要因素。另一種是大口徑直縫鋼管生產(chǎn)線的廠址靠近鋼板生產(chǎn)基地或港口,這樣可以解決超寬鋼板的運(yùn)輸問題,便于鋼管的運(yùn)輸。我國大口徑直縫鋼管生產(chǎn)線的建設(shè)剛剛起步,應(yīng)該合理規(guī)劃和布局,做到產(chǎn)業(yè)布局基本合理,這對(duì)我國大口徑直縫鋼管技術(shù)發(fā)展和管道工業(yè)建設(shè)都有重要意義。

    3、提供鋼板作原料

    大口徑直縫鋼管機(jī)組的生產(chǎn)原料主要是中厚板軋機(jī)生產(chǎn)的寬鋼板(除小于Φ600mm的鋼管可用熱連軋機(jī)生產(chǎn)的鋼板外),要求供應(yīng)鋼板。油氣輸送管線用鋼管在強(qiáng)度、韌性、焊接性能、耐H2S腐蝕等方面需要有較高的性能,一般采用低碳微合金控軋鋼板。因此,要求中厚板廠具有的冶煉設(shè)備(尤其是精煉設(shè)備)和具有完善控軋性能的寬板軋機(jī),生產(chǎn)出X60~X75或高鋼級(jí)的熱軋寬鋼板,供給大口徑直縫鋼管機(jī)組作原料,這樣才能生產(chǎn)出符合API標(biāo)準(zhǔn)的管線鋼管,滿足管道工業(yè)建設(shè)和發(fā)展的需要。

    4、消化和創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化

    建設(shè)大口徑直縫鋼管生產(chǎn)線的原則應(yīng)該是技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量好、投資少、效益好、競爭力強(qiáng)。也就是說要采用世界上新工藝和設(shè)備,達(dá)到水平,生產(chǎn)出符合API標(biāo)準(zhǔn)的管線用管,同時(shí)要降低投資和投資成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,增強(qiáng)競爭能力。但是引進(jìn)一大套大口徑直縫鋼管機(jī)組,尤其是UOE機(jī)組設(shè)備費(fèi)高達(dá)1億多美元,因此降低設(shè)備費(fèi)用是降低投資和投資成本的關(guān)鍵。這個(gè)問題可以采用大部分設(shè)備國內(nèi)設(shè)計(jì)和制造,重要設(shè)備采用圖紙,國內(nèi)制造,或者采用合作設(shè)計(jì),國內(nèi)制造為主,引進(jìn)少量的關(guān)鍵設(shè)備或零部件,實(shí)現(xiàn)大口徑直縫鋼管機(jī)組國內(nèi)技術(shù)總成,設(shè)備國產(chǎn)化并在此基礎(chǔ)上,消化創(chuàng)新,在以后的大口徑直縫鋼管機(jī)組建設(shè)中可以立足國內(nèi)技術(shù),國內(nèi)設(shè)備,僅需個(gè)別單機(jī)這樣才能使我國大口徑直縫鋼管技術(shù)趕上水平。