X90管線管試制性能分析

王長安

（中國石油集團石油管工程技術研究院 石油管工程重點實驗室，陜西 西安，710077）

X90管線管試制性能分析

王長安

（中國石油集團石油管工程技術研究院 石油管工程重點實驗室，陜西 西安，710077）

隨著油氣需求的日益增長，對管線管的要求越來越高，目前已組織10家工廠進行了X90管線管的試制工作。本文主要對10家工廠生產(chǎn)的X90管線管的化學成分、拉伸性能、沖擊性能、硬度性能、金相組織等幾個方面進行分析，并提出了相應的質(zhì)量控制要點。

X90管線管；試制；性能

石油管線管在國家西氣東輸?shù)确矫姘l(fā)揮著日益重要的作用，而隨著油氣輸送環(huán)境的日益惡劣，對管道的技術要求也愈加提高。據(jù)有關資料表明，鋼管鋼級提高一個等級，管道成本將縮減8%。因此，研究高鋼級、高性能的管線管將變得尤為重要。而X90管線管近期在國內(nèi)各大鋼鐵廠進行了試制，試制工作已經(jīng)完成，接下來準備批量生產(chǎn)。

鑒于此，本文選取國內(nèi)10家有代表性的大型鋼鐵廠試制的產(chǎn)品，對其進行理化分析，并提出相應的質(zhì)量控制點。

1 X90管線管生產(chǎn)工藝

X90管線管生產(chǎn)工藝和前期X80、X70生產(chǎn)工藝大體上是相同的，詳細工藝如圖1所示。

2 化學成分

對10家大型鋼鐵廠試制的X90螺旋埋弧焊管線管選取200組數(shù)據(jù)進行化學成分統(tǒng)計分析，分析情況見表1。

經(jīng)過統(tǒng)計分析可以得出：各大鋼鐵廠試制的管線管均符合技術要求，各元素控制相對精確，其中C、Si、S、Cr、Mo標準差很小，P、Mn、CEpcm、Nb+V+Ti標準差偏大。因此從化學分析結果來看，元素整體控制較好，但還應改進工藝保證P、Mn、CEpcm、Nb+V+Ti等的控制。

3 拉伸性能

對10家大型鋼鐵廠試制的X90螺旋埋弧焊管線管選取200組數(shù)據(jù)進行拉伸性能統(tǒng)計分析，分析情況見表2。

經(jīng)過統(tǒng)計分析可以得出，工廠屈服強度、抗拉強度和延伸率均符合技術要求，抗拉強度和屈服強度標準差相對較大，并且均控制在中值附近。同時延伸率控制相對更好。

表1 化學成分統(tǒng)計分析

表2 拉伸性能統(tǒng)計分析

表3 沖擊性能統(tǒng)計分析

表4 硬度性能統(tǒng)計分析

4 沖擊性能

對10家大型鋼鐵廠試制的X90螺旋埋弧焊管線管選取200組數(shù)據(jù)進行沖擊性能統(tǒng)計分析，分析情況見表3。

經(jīng)過統(tǒng)計分析可以得出，母材橫向、焊縫橫向和熱影響區(qū)平均值均遠大于技術要求，標準差相對均比較大，另外可以看出沖擊性能排序為：母材橫向＞熱影響區(qū)橫向＞焊縫橫向。

5 硬度性能

對10家大型鋼鐵廠試制的X90螺旋埋弧焊管線管選取200組數(shù)據(jù)進行硬度性能統(tǒng)計分析，分析情況見表4。

圖2 X90管線管各部位金相照片

經(jīng)過統(tǒng)計分析可以得出，木材、焊縫和熱影響區(qū)的硬度均符合技術要求，熱影響區(qū)硬度值比母材低40 HV10，比焊縫低17 HV10，產(chǎn)生該情況的原因為熱影響區(qū)存在稍微的軟化作用。

6 金相組織

選取X90管線管的焊縫、管體等部位取樣進行金相分析，金相分析見圖2。由圖可以得出：X90管線管管體組織為B粒+PF，熔合區(qū)為B粒，焊縫組織為IAF+B粒+PF，管體帶狀組織評級為0.6級，管體晶粒度評級為10級。產(chǎn)生一定軟化的原因應該是PF在熔合區(qū)占比過大。

7 結論

（1）通過對X90管線管試制產(chǎn)品進行理化分析，統(tǒng)計性能質(zhì)量控制的要點。

（2）X90管線管試制產(chǎn)品的化學成分、拉伸性能、沖擊性能、硬度性能控制還存在標準差過大的問題，因此，應從熱處理工藝入手，完善熱處理工藝。

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