[發明專利]一種海底用X65管線鋼直縫埋弧焊管制造方法

有效

• 申請號: 201110258382.4
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102310119A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 付彥宏;任景輝;陳小偉;李志華;郭振其;曹華勇;劉麗偉;王東超
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司;巨龍鋼管有限公司
• 主分類號: B21C37/08
• 分類號: B21C37/08;B23K9/18
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 李榮文

技術領域

本發明涉及一種埋弧焊管制造方法，尤其是一種海底用X65管線鋼直縫埋弧焊管制造方法。

背景技術

目前，全球已經發現了2000多個海洋油氣田，海洋油氣的儲量已經占到全球儲量的30-40%，產量達到30%以上，海洋油氣已成為世界石油生產量增長的主要來源。我國海洋石油資源豐富，預測石油資源量240多億噸，天然氣資源8萬億立方米。我國未來石油產量的增長主要來自海洋。

海底管道運行維護環境與陸上存在很大差異，首先是管道鋪設過程，管線需要承受很大的變形；其次是海底管線受到洋流、潮汐等因素影響，隨時處于運動狀態；由于海底管道維護難度遠遠大于陸上管道，一但發生泄漏等安全事故，將對整個海域的生產環境造成毀滅性破壞。因此，與陸上管道相比，海底管道環境對輸送鋼管提出了更高的要求。主要表現在：

（1）口徑小、壁厚大，即大的徑厚比（直徑/壁厚）：海底管線一般使用的直縫埋弧焊鋼管直徑較小，多為508~762mm之間；壁厚較大，多數在19.1mm以上。與普通陸地用管線相比，具有較高的徑厚比。

（2）嚴格的縱向拉伸性能要求：為了確保在鋼管鋪設過程、海洋潮汐、海水運動等復雜情況下鋼管的安全性，對縱向性能提出了嚴格的要求，如縱向屈服強度有明確的最小值、最大值要求，而一般陸上管道對縱向性能沒有要求。同時為了確保鋼管在明顯位移情況下的安全性，要求縱向具有最低的均勻延伸率，而該指標在一般的陸上管道中無要求。

（3）外觀幾何尺寸高要求：由于海底管線施工焊接工況條件苛刻，要求鋼管具有精準的管徑、壁厚、長度等。

目前，我國只能自主開發300米水深的油氣，深海、超深海開發幾乎空白。主要原因是海洋油氣資源開發關鍵技術設備的制造能力跟不上，其中包括海底管線用直縫埋弧焊管產品。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種海底用中小口徑、大壁厚、高強度、高韌性、高均勻延伸率的X65管線鋼直縫埋弧焊管的制造方法。

為解決上述技術問題，本發明采用化學成分質量百分比為C?0.04～0.10%、Mn?1.40～1.75%、Si?0.15～0.35%、S?≤0.006%、P?≤0.010%、Ni?≤0.30%、Mo?≤0.30%、Ti?≤0.030%、?Al?0.015～0.050%、Nb?≤0.06%、N?≤0.01%、Cu?≤0.25%、Cr?0.10～0.30%、B?≤0.0005%，余量為Fe，其中Ceq?≤0.43、Pcm?≤0.22的X65控軋鋼板進行直縫埋弧焊管的制造，其制造工藝過程為：

銑邊，坡口加工：對于鋼板厚度為28.6mm、30.2mm的鋼板，上下坡口角度均為35°，鈍邊高度均為9mm，下坡口高度分別為11mm、12mm；加工坡口的目的是保證焊接過程能夠完全焊透，形成合適的焊縫形貌，避免高速焊接過程中出現未焊透等缺陷，確保焊接接頭的質量，實現優質高產。

預彎邊：根據鋼管曲率要求和管徑尺寸要求，利用預彎邊機對板邊彎曲至符合要求的曲率。

JCO成型：采用管徑為Φ762、壁厚為28.6～30.2mm的鋼管，首先利用JCO成型機將經過預彎邊后的鋼板的一半進行多次沖壓，壓成“J”形，再將其另一半進行同樣的多次沖壓，壓成“C”形，最后在整個鋼板的中間壓制一次使其形成開口的“O”形；上述沖壓工藝中，采用15～20步的壓制次數，單次壓下量21～28mm。

合縫及預焊：通過調整合縫預焊機壓輥的位置，使成型后的鋼管的焊接坡口良好的匹配在一起，保證錯邊、縫隙尺寸符合要求，同時采用氣體保護焊接方式進行焊接，形成連續、規范質量穩定的預焊焊縫，確保內外精焊時鋼管焊接工況穩定。

內焊：采用四絲埋弧自動焊在鋼管內側焊接坡口進行焊接，第一絲采用直流反接，第二至四絲為交流；鋼管焊接工藝參數為：第一絲電流I=1100～1200A，電壓U=32～36V；第二絲電流I=900～1000A，電壓U=36～40V；第三絲電流I=750～850A，電壓U=38～42V；第四絲電流I=650～750A，電壓U=40～44V；焊絲間距d=30～35mm，焊接速度V=110～150cm/min。