[發明專利]一種高強鋼加熱彎管制造方法及系統

在審

• 申請號: 201810368901.4
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108588348A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 王良;王斌;周培山;申文竹;吳登;徐明;雷菠菠;劉雪光;黎冉;周小虎
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C21D1/10
• 分類號: C21D1/10;C21D1/667;C21D9/08;C21D1/26;C21D8/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

本發明屬于加熱彎管技術領域，公開了一種高強鋼加熱彎管制造方法及系統，X90管的熱煨彎工藝參數為推制溫度1000℃、推制速度為256mm/min、熱處理溫度560℃、熱處理保溫時間70min、冷卻方式為空冷；全程加熱。本發明獲得優異且均勻的彎管組織和力學性能，選擇全程加熱，減少過渡區應力集中和頸縮，獲得優良均勻的組織和力學性能。本發明提高了彎管加熱穩定性，同時提高了高鋼級彎管冷卻能力，獲得良好的機械性能；提高變壓器冷卻能力，保證了彎管加熱過程的穩定性；保證彎管加熱溫度的一致性；保證彎管生產過程中加熱溫度的均勻性、設備的穩定性，提高測溫精確性和溫度的控制精度，從而提高了產品的合格率。

技術領域

本發明屬于加熱彎管技術領域，尤其涉及一種高強鋼加熱彎管制造方法及系統。

背景技術

隨著我國經濟發展對油氣需求的日益增加，西部油氣的開發建設速度進一步加快，大口徑、高鋼級的管線建設也隨之快速增加。世界范圍內的天然氣長輸管道建設已從過去采用的X52、X60和X65管線鋼發展到X70和X80高強度管線鋼，并且正在開發X90～X120超高強度管線鋼。X90/X100與X80相比，可以有效減小壁厚從而降低鋼管制造難度，這不僅可以更好地保證產品的質量，而且可以節省用鋼量，節約鋼管采購成本。據測算，在管線的口徑和壓力確定后，鋼級每提高一個等級，可以減少用鋼量約8％～12％。以450億方/年天然氣輸量、管道設計外徑1219mm為例，與X80相比，如采用X90可減少用鋼量23萬噸/44萬噸，節省管材采購成本14.1/26.6億元；如采用X100可減少用鋼量41萬噸/76萬噸，節省管材采購成本24/45.1億元。隨著我國西氣東輸一線的竣工、西氣東輸二線的實施、以及西氣東輸三線、四線內部論證的展開，我國石油、天然氣管線建設的步伐逐漸加快，西氣東輸一線采用1016mm，X70鋼級管線、二線采用Φ1219mm，X80鋼級管線，加速了我國大口徑、高性能管線鋼的發展。西三、四線設計預計采用X90、X100高鋼級管線，作為長距離油氣輸送管道的重要組成部分。因此，X90、X100高強鋼加熱彎管的需求也將隨之增大。影響彎管質量性能的因素很多，特別是用控軋鋼管制造熱煨彎管，主要表現在母管性能和熱煨彎管工藝。第一個關鍵問題就是母管的化學成分設計、性能、結構等直接決定著后續彎管的質量。第二個關鍵問題是制定合適的熱煨工藝，即制定合適的加熱溫度、加熱帶寬度、推進速度、彎后冷卻速度等工藝參數，保證再加熱對母管原有性能影響不明顯，獲得滿足技術性能要求的合格彎管。根據公司現用設備、原材料特性和熱煨技術，選用的煨制工藝為局部淬火+整體回火工藝，以獲得滿足技術性能要求的合格彎管。目前國內外對X90、X100高強鋼加熱彎管并沒有有系統的研究(X90/X100管線鋼在國內的工業生產尚不成熟，目前對X90/X100管線鋼的研究大部分處在實驗室研究階段)，而具備X90、X100高強鋼加熱彎管試制能力的單位，在國內僅有包括川慶油建容器廠在內的少數幾家，且均沒有科學系統的對母管加熱性能、材質進行分析研究，裝備上未進行可行性分析，試驗檢驗項目目前未有成熟的標準進行參考，沒有形成完善的MPS制造工藝評定。(沒有完整的工藝評定分析標準進行參考，在對X90彎管進行質量檢驗時沒有可靠的參考依據)

綜上所述，現有技術存在的問題是：

1、X90等高綱級管線鋼的制備多采用TMCP技術，而熱煨彎制過程的再次加熱和變形對管線鋼的強韌性產生影響，一般采用熱煨彎制后，鋼管的強度和韌性都有一定程度的降低。

2、X90管線鋼含有大量的微合金元素，由于熱煨彎制溫度多在Ac3溫度線上，會使強化機制之中的析出強化等出現弱化，從使形成的彎管不能達到預期的強度。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種高強鋼加熱彎管制造方法及系統。

本發明是這樣實現的，一種高強鋼加熱彎管制造方法，所述高強鋼加熱彎管制造方法包括：Φ1219×26.4規格的X90管的熱煨彎工藝參數為推制溫度1000℃、推制速度為256mm/min、熱處理溫度560℃、熱處理保溫時間70min、冷卻方式為空冷；全程加熱。