管线钢生产技术、现状和未来发展趋势.ppt

管线钢生产技术、现状 和发展趋势,陈军利 2007年6月,内 容,国内管线发展状况及未来需求预测 管线钢发展历史 管线钢分类和技术要求 管线钢生产技术 国内管线钢生产现状 管线钢未来发展趋势,国内管线发展状况及未来需求预测,1.国内发展现状 管线钢主要用于加工制造油气管线。油气管网是连接资源区和市场区的最便捷、最安全的通道，它的快速建设不仅将缓解我国铁路运输的压力，而且有利于保障油气市场的安全供应，有利于提高我国的能源安全保障程度和能力。 同石油一样，我国也将从境外的俄罗斯、中亚国家进口天然气，并通过东南沿海港口进口液化天然气（LNG）。为了把这些天然气输送到主要的消费区域，建设输送管线是必不可少的。目前“西气东输”项目已经建成，今后还将建设的主要管线有陕京二期、中俄天然气管线（东线、西线）、以及中亚或俄罗斯至上海天然气管线，最终与“西气东输”管线形成“两横、两纵”的天然气干线。,国内管线发展状况及未来需求预测,2.未来需求预测 目前，原油、天然气管网已经具有相当规模，成品油输送管道相对较少，目前仅占全部输送量的40，将来计划修建3万km，管径在500mm左右，壁厚在10mm以下，以X65为主。未来10年，我国将建设5万km的油气管道，平均每年需要铺设近5000km，每年天然气管道需要钢材近400万t。,国内管线钢发展状况及未来需求预测,2.未来需求预测 随着管道输送压力的不断提高，油气输送钢管也相应迅速向高钢级方向发展。在国际发达国家，20世纪60年代一般采用X52钢级，70年代普遍采用X60X65钢级，近年来以X70为主，而国内城市管网以X52、X65为主。目前国内主干线输气管最大压力为10MPa，最大直径能够达到10161219mm，以X65、X70应用为主，X80也有应用，但用量不多。随着国内输气管的延长和要求压力的提高，X70、X80将成为主流管线钢。,管线钢的发展历史,1. 国外管线钢的发展历史 60年代以前、采用C、Mn、Si 型的普通碳素钢, 在冶金上侧重于性能, 对化学成分没有严格的规定。 自20 世纪60 年代开始, 随着输油、气管道输送压力和管径的增大, 开始采用低合金高强钢(HSLA) , 主要以热轧及正火状态供货。这类钢的化学成分: C0.20%, 合金元素3%5%。 随着管线钢的进一步发展, 到20 世纪60 年代末70 年代初, 美国石油组织在API 5LX 和API 5LS 标准中提出了微合金控轧钢X56、X60、X65 系列。这种钢突破了传统钢的观念, 碳,管线钢发展历史,含量为0.10%0.14%, 在钢中加入0.20%的Nb、V、Ti 等合金元素, 并通过控轧工艺使钢的力学性能得到显著改善。 到1973 年和1985 年, API 标准又相继增加了X70 和X80 钢, 而后又开发了X100 管线钢, 碳含量降到0.01%0.05%, 碳当量相应地降到0.37 以下, 开发出真正现代意义上的多元微合金化控轧控冷管线钢。 近期又开发出X120和抗HIC和硫化氢等高钢级管线钢。,管线钢发展历史,2.国内管线钢发展历史 我国管线钢的应用和起步较晚, “六五”以前铺设的油、气管线大部分采用Q235 和16Mn 钢。 “六五”期间, 我国开始按照API 标准研制X60、X65 管线钢,并成功地与进口钢管一起用于管线铺设。 20 世纪90 年代初宝钢、武钢相继开发了X70 管线钢, 并在涩宁兰管道工程上应用。 21 世纪初宝钢、武钢、鞍钢等又开发了高钢级X80 管线钢, 并在西气东输工程上应用。 目前他们已经开发X100 等更高级管线钢，而且宝钢已成功开发出世界上最高强度的管线钢，并在今年又与梅钢联合成功轧制了X56抗硫化氢管线钢。,管线钢分类及技术要求,1.管线钢定义 制造石油、天然气集输和长输管或煤炭、建材浆体输送管等用的中厚板和带卷称为管线用钢（steelforpipeline）。一般采用中厚板制成厚壁直缝焊管，而板卷用于生产直缝电阻焊管或埋弧螺旋焊管。,管线钢分类及技术要求,2.管线钢分类 按照强度级别可分为X42、X46、X52、X56、X60、X65、X70、X80、X100、X120等。 按照输送介质可分为成品油、原油、甜性天然气、酸性天然气和水煤浆输送用管线钢，其中要求最高的为酸性天然气管线用钢。,管线钢分类及技术要求,3.技术要求 现代管线钢属于低碳或超低碳的微合金化钢，是高技术含量和高附加值的产品，管线钢生产几乎应用了冶金领域近20多年来的一切工艺技术新成就。目前管线工程的发展趋势是大管径、高压富气输送、高寒和腐蚀的服役环境、海底管线的厚壁化。因此现代管线钢应当具有高强度、低包申格效应、高韧性和抗脆断、低焊接碳素量和良好焊接性、,管线钢分类及技术要求,3.技术要求 以及抗HIC和抗H2S腐蚀。优化的生产策略是提高钢的洁净度和组织均匀性，C009、S0005、P001、O0002，并采取微合金化，真空脱气CaSi、连铸过程的轻压下，多阶段的热机械轧制以及多功能间歇加速冷却等工艺。目前国内外管线规范中没有管线用钢材的韧性指标，仅对管材有具体要求：,管线钢分类及技术要求,3.技术要求 （1）最低使用温度下（5）DWTT85SA； （2）最低使用温度下（5）夏比冲击吸收功145J。 当前管线钢的技术条件普遍采用美国石油协会标准APISpec5L，但是国内具体工程或具体用户的订货技术条件往往较API标准严格得多。,高钢级管线钢生产技术,1.高钢级管线钢典型成分及性能要求 高钢级管线钢一般是以低碳锰钢为基础，通过添加Nb、Mo、Ti、V等微合金元素进行细晶强化，对于抗硫化氢腐蚀的管线钢还需添加Cu、Cr、Ni等微合金元素，以提高钢的耐腐蚀性。由于不同厂家生产管线钢的冶金原理和工艺设备不尽相同，因此各厂生产的管线钢的成分也不完全相同。典型的成分和性能要求如下：,高钢级管线钢生产技术,1.高钢级管线钢典型成分及性能要求 典型成分 X65管线钢典型成分,高钢级管线钢生产技术,X70管线钢典型成分,高钢级管线钢生产技术,X80管线钢典型成分,高钢级管线钢生产技术,X100管线钢典型成分,高钢级管线钢生产技术,高钢级管线性能要求,高钢级管线钢生产技术,2. 管线钢中各元素的作用和控制 碳 碳是增加钢的强度的有效元素, 但是它对钢的韧性、塑性和焊接性有负面影响。同时, 极地管线和海洋管线对低温韧性、断裂抗力以及延性和成形性的需要, 要求更低的含碳量, 图1 表明了不同等级的管线钢的含碳水平。微合金化和控轧控冷等技术的发展, 使管线钢在含碳量降低的同时保持高的强韧性。目前在综合考虑管线钢抗HIC 性能、野外可焊性和晶界脆化时, 最佳碳含量应控制在0.01 %0. 05 %之间。,高钢级管线钢生产技术,图1 管线钢含碳量与屈服强度之间的关系,高钢级管线钢生产技术,锰 锰不仅有固溶强化作用，可弥补管线钢因含碳量降低而损失的屈服强度。还能降低钢的- 的相变温度,而使晶粒细化 并改变相变后的微观组织。据资料介绍，添加1.02.0Mn， - 相变温度降低50, 可细化铁素体晶粒并保持多边形; 当添加1.5%2.0%Mn 时, 可获得针状铁素体组织。但Mn 含量过大会加速控轧钢板的中心偏析, 从而引起钢板和钢管力学性能的各向异性, 锰的这种固溶强化、细晶强化和相变强化对管线钢屈服强度和抗拉强度的综合效果如图2所示。锰在提高强度的同时, 还可以提高钢的韧性, 降低钢的韧脆转变温度。,高钢级管线钢生产技术,图2. 锰含量对管线强度的影响,高钢级管线钢生产技术,另外, 锰含量对于管线钢抗HIC 性能也有影响如图3所示。主要分为三种情况: (1) 含C 0.05 %0.15 %的热轧管线钢, 当Mn 为1. 0 %时, HIC 敏感性会突然增加; (2) 对于经过淬火和回火的管线钢, 当Mn 达到1.6 %时, Mn 对钢的抗HIC 能力没有明显影响; (3) 在偏析区, C 低于0. 02 %时, 由于钢硬度降到低于300 Hv , 此时即使钢中锰含量超过2.10% , 仍具有良好的抗H IC 能力。 根据管线钢钢板厚度和强度的不同要求, 钢中锰的添加范围一般为1.1 %2.0 %。,高钢级管线钢生产技术,图3.Mn/C对管线钢韧脆转变温度的影响,高钢级管线钢生产技术,硫 硫是管线钢中影响抗HIC 能力和抗SSC 能力的主要元素。硫含量与裂纹敏感率如图4 所示。当钢中S 5010- 6,随着硫含量的增加, 裂纹敏感率显著增加;当钢中S 2010- 6 时, HIC 明显降低。值得注意的是硫易与锰结合生成MnS 夹杂物, 当MnS 夹杂变成粒状夹杂物时, 随着钢强度的增加, 单纯降低硫含量不能防止HIC。如X65 管线钢, 当硫含量降到20 10 - 6 时, 其裂纹长度比仍高达30 %以上。硫还影响管线钢的低温冲击韧性, 从图5可以看出硫含量升高冲击韧性值急剧下降。因此在降低硫含量的同时必须对硫化物夹杂进行变形处理，才能降低其危害。一般控制硫含量在0.005以下。,高钢级管线钢生产技术,图4 硫含量对管线钢裂纹敏感性的影响,高钢级管线钢生产技术,图5 -20横向冲击韧性与硫含量的关系,高钢级管线钢生产技术,磷 磷在钢中是一种易偏析元素, 偏析区的淬硬性约是碳的2 倍。除此之外磷还会恶化管线钢的焊接性能, 显著降低钢的低温冲击韧性, 提高钢的脆性转变温度, 使钢管发生冷脆。对于高质量的管线钢应严格控制钢中的磷含量越低越好。通常采用铁水预处理去除鳞。,高钢级管线钢生产技术,氢和氮 钢中氢是导致白点和发裂的主要原因, 管线钢中的氢含量越高, HIC 产生的几率越大, 腐蚀率越高,平均裂纹长度增加越显著。图6是氢的质量分数与平均裂纹长度的关系。经真空处理后, 钢中氢已可稳定控制在0.0002 %以下。氮将导致钢的时效性、降低钢的冷加工性能并造成焊接热影响区脆化，但当钢中存在钒、铝、钛、铌等元素时与氮形成稳定的氮化物，提高钢的强度。因此应将钢中的氢和氮含量控制在最低水平。,高钢级管线钢生产技术,图6 可扩散的氢含量与平均裂纹长度之间的关系,高钢级管线钢生产技术,夹杂物的控制 钢中的夹杂物主要由氧化物夹杂和硫化物夹杂组成，另外含有少量的氮化物夹杂。大多数情况下，HIC都起源于夹杂物。钢中的塑性夹杂和脆性夹杂是产生HIC的主要根源。分析表明HIC端口表面有延伸的MnS和Al2O3点链状夹杂，而SSC的形成与HIC的形成密切相关，因此为了提高钢的抗SSC和HIC能力，必须尽量减少钢中的夹杂，精确控制夹杂物的形态。钙处理可以很好地控制钢中夹杂物的形态，从而改善管线钢的抗SSC和HIC的能力，但必须保证适当的CaS和CaAl。,高钢级管线钢生产技术,微合金元素 管线钢的微合金元素主要是指Nb、V、Ti等强氮化物形成元素，其作用之一是在轧制过程中阻止奥氏体晶粒的长大。在控轧再热过程中, 未溶微合金碳、氮化物将通过质点钉扎晶界的机制而明显阻止奥氏体晶粒的粗化过程。其中Nb、Ti 抑制晶粒长大的作用较强, V 的作用较弱。另一个作用是在轧制钢板时延迟的再结晶。Nb具有显著的晶粒细化作用和中等的沉淀强化作用，在增加强度的同时还降低韧脆转变温度。钢中加Ti可以在焊接峰值温度下能通过生成稳定的氮化物，从而有效控制晶粒长大。V具有较高的沉淀强化和较弱的细化晶粒作用，因而其韧脆转变温度比含Nb、含Ti的钢都高，一般在管线钢成分设计时都不单独使用V。,高钢级管线钢生产技术,微合金元素 另外，根据钢的性能要求，还通常添加Mo、Cu、Ni、Cr等微合金元素对钢进行微合金化。钼是扩大相区、推迟- 相变时先析出铁素体形成、促进针状铁素体形成的主要元素,添加Mo 可以增强Mn 的效果, 对控制相变组织起重要作用, 可通过组织相变强化进一步提高钢的强度。在钢中加入适量Cu，可以显著改善管线钢抗HIC的能力，随着铜含量的增加，可以更有效地防止氢原子渗入钢中，平均裂纹长度明显减少，当铜含量超过0.2，能在钢表面形成致密的保护层，HIC会显著降低，钢板的平均腐蚀率明显下降，平均裂纹长度几乎接近于零。但是，对于耐CO2腐蚀的管线钢，添加铜会增加腐蚀速度，当钢中不添加铬时，添加0.5Cu会使腐蚀速度提高2倍，而添加0.5Cr以后，铜小于0.2时，腐蚀速度基本不受影响，当铜达到0.5时，腐蚀速度明显加快。,高钢级管线钢生产技术,3. 高钢级管线钢的生产工艺流程 冶炼高钢级管线钢的关键技术是使钢纯净化，以使钢的硫、磷、夹杂和气体含量降到最低，将夹杂物全部转化为球状夹杂，并通过合适的轧制工艺获得满足性能要求的金相组织。目前生产高钢级管线钢主要采用的工艺路线为： 铁水预处理 复吹转炉 LF炉 RH（或VD炉）及钙处理 板坯连铸 板坯再加热 控制轧制 控制冷却 卷取 性能检验 入库,高钢级管线钢生产技术,但由于各厂的工艺条件和设备状况不同，因此管线钢的生产工艺流程也不相同，如： 宝钢：铁水脱硫 SRP转炉脱磷 转炉脱碳 RH 板坯连铸 板坯再加热 控制轧制 控制冷却 卷取 性能检验 入库 出厂 武钢：铁水预处理 复吹转炉 钢包吹氩 RH真空处理 LF 板坯连铸 板坯再加热 控制轧制 控制冷却 卷取 性能检验 入库 出厂,高钢级管线钢生产技术,工艺流程 济钢：KR铁水脱硫 复吹转炉 LF炉 VD处理 板坯连铸 板坯再加热 控制轧制 控制冷却 卷取 性能检验 入库 出厂 太钢：铁水脱硫 复吹转炉 LF炉 板坯连铸 板坯再加热 控制轧制 控制冷却 卷取 性能检验 入库 出厂,高钢级管线钢生产技术,4. 生产技术要点 4.1 铁水预处理 进行铁水三脱处理或脱硫处理，减轻转炉负担，保证入炉铁水磷含量小于0.02（三脱处理时）、硫含量（一般管线钢硫含量小于0.005，抗硫化氢腐蚀管线钢要求硫含量小于0.002）。 扒渣必须彻底、干净，以防转炉回硫。（加稠渣剂、侧吹氩技术等措施）,高钢级管线钢生产技术,4.2 转炉冶炼技术要点 废钢采用自产废钢或低硫废钢； 辅料含硫量应较低，防止辅料引起回硫； 造渣采用双渣操作或双联工艺，以保证转炉钢水终点磷含量在0.015以下或0.005以下； 造高碱度渣，一般碱度应大于3.5，提高脱磷效率；,高钢级管线钢生产技术,4.2 转炉冶炼操作要点 冶炼高钢级管线钢时，最好停止溅渣操作； 底吹采用氮氩切换技术或全程吹氩，并在后期进行强搅拌和后搅拌； 出钢口应圆整； 出钢进行挡渣操作，严格控制出钢下渣（宝钢采用挡渣锥、挡渣帽进行出钢挡渣，出钢后包内渣后均小于100mm,平均为70mm）；,高钢级管线钢生产技术,4.2 转炉冶炼技术要点 出钢时采用“留氧”操作，以防出钢过程增氮； 出钢时对钢水进行改性处理（宝钢在出钢前向包内加1000Kg石灰，出完钢后在渣面加强脱氧剂200300Kg，以降低炉渣的熔点及渣中氧化铁含量，提高流动性及吸附夹杂物的能力 ）； 出钢时钢包底吹采用弱搅拌；,高钢级管线钢生产技术,4.3 LF炉冶炼技术要点 控制好精炼渣的特性，形成发泡良好的精炼渣，保证埋弧加热； 在LF炉处理过程中可加入适量的埋弧渣，以提高精炼渣的发泡能力； 处理过程采用弱搅拌，以防搅拌强度过大，使钢水增氮； 保证渣中适当的SiO2含量和钢中Alt含量，减少Al、Ti的烧损；,高钢级管线钢生产技术,4.3 LF炉冶炼技术要点 对钢水成分进行微调，以精确控制钢水成分和温度，将C、Si、Mn、Cr、Mo、V等元素波动控制在0.03以内，温度波动控制在5以内，从而把钢的性能波动降到最低； 进行钙处理，对钢中夹杂物进行变形处理并控制合适的CaAl和CaS比，要求CaAl0.2,Ca/S控制在25之间；,高钢级管线钢生产技术,4.3 LF炉冶炼技术要点 钙处理后，保证净吹时间5min，以使钢中夹杂充分上浮，搅拌强度的控制以钢包液面微微波动，不裸露钢水为宜； 为RH提供合适的钢水温度，保证RH处理过程的温降，严禁RH升温作业；,高钢级管线钢生产技术,4.4 RH真空处理技术要点 对于管线钢，RH的主要任务是脱气（N、H）和去夹杂及合金微调； 脱氮：当真空度大于0.4KPa时，真空处理基本无脱氮能力，有时钢中N含量反而会增加；当真空度小于0.4KPa时，采具有一定的脱氮能力，且真空度越高，脱氮效果越好，脱氮效率可达1540，但与初始氮含量和脱气时间有关，一般要求脱气时间大于8min;,高钢级管线钢生产技术,4.4 RH真空处理技术要点 脱氢：当真空度小于0.2KPa时，脱气时间大于8min，即可将钢中的氢脱至2ppm以下（宝钢循环时间为2030min,纯脱气时间大于10min）； 去夹杂：研究结果表明，RH处理过程中夹杂物的去除主要发生在前12min，RH处理12min即可将绝大部分的夹杂物去除，且在28min夹杂物的去除速度最快，且夹杂物的去除效果具有最佳的提升气量和真空度；宝钢目前的提升气量为20Lmin。,高钢级管线钢生产技术,4.5 连铸工艺技术要点 采用下渣检测技术，减少大包向中间包的下渣量，从而影响铸坯质量； 连铸中间包钢水过热度以1525为宜，有利于获得等轴晶板坯组织，从而减少宏观中心偏析； 采用直弧形结晶器、低拉速、二冷水动态控制技术，有利于钢水中夹杂物充分上浮，减少铸坯内部缺陷；,高钢级管线钢生产技术,4.5 连铸工艺技术要点 全过程保护浇铸是生产管线钢必不可少的条件，可降低浇铸过程中增氮； 采用电磁搅拌、轻压下等现代技术，减少铸坯内部偏析； 选择合适的结晶器保护渣，改善结晶器传热条件及结晶器与坯壳间的润滑，减轻铸坯表面裂纹产生；,高钢级管线钢生产技术,4.5 连铸工艺技术要点 采用低碳或无碳中间包覆盖剂、结晶器保护渣，减少浇铸过程增碳； 采用液面自动控制和电磁制动技术，减少液面波动造成的铸坯表面缺陷；,高钢级管线钢生产技术,4.6 轧制工艺技术要点 生产管线钢采用的轧制工艺 目前在国内管线钢的生产工艺主要有：常规半连续热连轧、CSP连铸连轧、中厚板机组、炉卷机组。 1）半连续轧机： 包括1机架炉卷轧机及5机架精轧机。在半连续轧机上，钢带在精轧道次所经历的热轧从钢带的一端到另一端实质上是恒定的。在精轧机上道次间的时间通常少于3s。,高钢级管线钢生产技术,4.6 轧制工艺技术要点 2）CSP连铸连轧： 在CSP生产线上对含有铌、钒、钛复合微合金化的低碳锰钢，采用合适的控轧控冷和卷取工艺，可以保证钢的力学性能和显微组织符合现代X60管线钢的技术要求，符合现代管线钢发展趋势。我国CSP连铸连轧生产线目前已开发到了X60管线钢，而美国及国外其它CSP生产厂已经开发和生产了高牌号管线钢X60、X65乃至X70。 其工艺特点是连铸薄板坯存在中心偏析，消除连铸薄板坯中心偏析是进一步提高管线钢质量的关键技术问题。,高钢级管线钢生产技术,4.6 轧制工艺技术要点 3）中厚板机组： 主要生产宽厚板，用于直缝埋弧焊管的生产，直缝埋弧焊管质量可靠，广泛应用于油气高压输送主干线上。 4）炉卷轧机： 炉卷轧机包括一架往复式粗轧机及一架4辊往复精轧机。在精轧机两边的输送线上安装了两台热卷轧机。输出辊道通常包括一套层流冷却系统和一个卷取站。在炉卷轧机上，钢带整个长度上的热机械历史显著变化，尤其是在微合金化钢生产中，将强烈影响精轧机上产生的再结晶程度、晶粒长大及析出，并且导致整个带钢长度上最终显微组织和性能的剧烈变化。其工艺特点是投资成本相对低。,高钢级管线钢生产技术,4.6 轧制工艺技术要点 钢坯再热时，严格控制加热温度，既保证合金元素充分固溶，又要防止奥氏体晶粒粗化； 粗轧阶段，保证在奥氏体再结晶温度以上进行多道次大变形量轧制，可以使奥氏体晶粒充分破碎；,高钢级管线钢生产技术,4.6 轧制工艺技术要点 精轧阶段控制总的压下率和终轧温度，以获得良好的性能。 采用轧后强制加速冷却工艺，使变形奥氏体发生针状铁素体转变，此时变形 的晶界和滑移带为针状 形成提供了大量形核位置，使针状 晶粒细化，强韧性提高。,国内管线钢生产现状,随着国内冶金技术装备水平的提高，我国能生产管线钢板卷的企业逐渐增多，但是能够生产X70及以上级别的钢厂仅有宝钢、武钢、鞍钢、舞钢、南钢、太钢等。另外，宝钢与武钢、南钢、鞍钢和舞阳钢铁公司也已试制了X80热轧钢板，并在巨龙钢管公司试制了直缝埋弧焊管(JCOE)。近两年来，南钢加大了对管线钢的研究开发，X100级别的钢板正在研制中，鞍钢X100级别的钢板已通过有关单位的验收。,国内管线钢生产现状,1）近几年我国国内管线钢生产产量情况，见表1。,国内管线钢生产现状,2）目前国内主要管线钢生产企业基本情况 宝钢：管线钢是宝钢主要代表品种之一，近年宝钢管线钢开发生产发展很快，无论是数量还是品种质量在国内市场都占绝对优势。宝钢经过十多年管线钢的开发和生产，已较好地掌握了高强度高韧性管线钢板卷的微合金化成分设计、冶金工艺控制、生产质量保证等关键技术。通过不断的优化、调整，已逐渐形成宝钢X52、X65、X70系列管线钢的成分、工艺体系和生产质量控制技术，实现了产品的更新换代。产品满足了国内外市场需求，质量稳定，先后在我国西气东输工程、印度输油管线、土耳其输气管线等一系列国内外重大长输管线工程中得到成功的应用。2006年12月12日宝钢成功试制了X120管线钢，成为世界上第四家生产过世界最高强度的管线钢。,国内管线钢生产现状,2）目前国内主要管线钢生产企业基本情况 武钢：是国内第二大管线钢生产企业。近几年，武钢将管线钢作为企业的重点发展品种，其在国内的市场份额提高很快。1997年武钢管线钢的产量仅为2800t，市场占有率只有1，但1999年武钢生产的管线钢就上升到了63万t，仅在西部市场上就取得了11条管线工程的供货权，在国内市场占有率提高到了23左右。武钢在管线钢品种质量上也取得了很大的进展。武钢生产的高韧性管线钢已达到德国、日本主要钢厂的同类钢材的实物水平。2000年武钢管线钢开发生产量达16万多吨。在涩宁兰管线、北京永清管线、伊朗管线、伊拉克管线及大庆石油油井套管等多项大工程中中标。,国内管线钢生产现状,2）目前国内主要管线钢生产企业基本情况 武钢：是国内第二大管线钢生产企业。近几年，武钢将管线钢作为企业的重点发展品种，其在国内的市场份额提高很快。1997年武钢管线钢的产量仅为2800t，市场占有率只有1，但1999年武钢生产的管线钢就上升到了63万t，仅在西部市场上就取得了11条管线工程的供货权，在国内市场占有率提高到了23左右。武钢在管线钢品种质量上也取得了很大的进展。武钢生产的高韧性管线钢已达到德国、日本主要钢厂的同类钢材的实物水平。2000年武钢管线钢开发生产量达16万多吨。在涩宁兰管线、北京永清管线、伊朗管线、伊拉克管线及大庆石油油井套管等多项大工程中中标。,国内管线钢生产现状,2）目前国内主要管线钢生产企业基本情况 武钢：同时，厚板X65H和高性能管线钢X70的试制也取得成功，用户试用后表明，其性能指标完全满足了涩宁兰管线、大庆油井注水管线工程技术要求。2004年武钢管线钢的研制开发取得重大突破，顺利实现了175mm厚X70高性能管线钢大批量稳定供货。连续承接了苏丹管线、中哈管线、陕京管线、沿江管线、双兰管线、冀宁管线等10余条管线的供货权，全年合同量达70余万t，居国内首位。随后又积极开展153mm和175mm高强度、高韧性的X80热轧厚板卷的研试工作，并顺利通过中国石油天然气集团公司鉴定。鉴定委员会专家认为，武钢开发的X80管线钢153mm厚热轧卷板可完全满足X80螺旋焊管制管的要求，已具有批量生产稳定性，能按要求实现批量生产与供货。,国内管线钢生产现状,2）目前国内主要管线钢生产企业基本情况 鞍钢：2002年11月，ASP线已为长呼输气管道工程提供了4000多吨X52级管线钢，目前已开发生产出X70、X80高等级管线钢板、卷，并可工业化生产。7月7日，在我国新建“川气出川”大型天然气管道试验段铺设工程中，鞍钢独揽32万t极限规格X70螺旋焊接用管线钢卷板供货权。同时，鞍钢还承揽下195万tX70直缝焊接管线钢的生产合同。“川气出川”天然气管道工程是我国“十一五”重要输气工程，工程铺设管道全长1937km。目前在国内能够生产304mm厚X70宽厚板并供货的厂家只有鞍钢一家。2006年7月13日，鞍钢生产的X100管线钢宽厚板及用它卷制的直缝焊钢管顺利通过了国内权威科研机构中石油管材研究所试验评价。 X100管线钢研制开发成功，使鞍钢管线钢钢级形成了X60、X65、X70、X80和X100的系列化，为角逐国内外高端管线钢市场增添了一件“利器”。,国内管线钢生产现状,2）目前国内主要管线钢生产企业基本情况 本钢： 本钢石油管线钢的开发研制始于80年代末，是国内较早开发石油管线用钢的钢铁企业。历时十几年的发展，本钢先后研制开发了符合石油、天然气输送管线用的A、B、X42、X46、X52、X56、X60、X65、X70管线钢，形成了石油、天然气输送管线用钢的系列化。2006年下半年X80管线钢通过国家鉴定验收。,国内管线钢生产现状,2）目前国内主要管线钢生产企业基本情况 邯钢：2000年就在CSP机组上开发出了厚度为79mm的X52、X60管线钢，并投入了批量生产。 马钢：于2006年1月到2007年12月，将在CSP生产线开发并商业化生产铌微合金化X52X56管线钢（由于受到取样剪的剪切能力限制，马钢CSP管线钢生产最大厚度只能生产到X56级的商用厚度）；马钢新区传统热轧生产线研发铌微合金化X70X80管线钢。,国内管线钢生产现状,2）目前国内主要管线钢生产企业基本情况 南钢：于2005年10日28日，在中厚板卷厂成功轧制出厚度87mmX60管线钢、95mm钢卷，目前X70管线钢也已经开始工业化生产，X80已经开发出来，但生产量不是太多，最大厚度为40mm，最大宽度为3300mm。X100已经列入科研课题，正准备开发。 济钢：中板厂和中厚板厂于2006年5月份生产了近500tX52级管线钢板，经检验，钢板的表面质量、外形尺寸、内部质量、组织性能全部满足了用户需求，为下一步开发更高级别的管线钢奠定了坚实的基础。,国内管线钢生产现状,2）目前国内主要管线钢生产企业基本情况 太钢：目前太钢已具备生产X56、X60、X65高等级管线钢的生产工艺条件，并于2001年9月29日生产的第一批L360管线钢发到宝鸡。经沧淄输气项目部监理及宝鸡钢管厂首检，母材及管材的机械性能等各项指标全部合格。在“沧州一淄博”输气管道工程中，太钢中标L360管线钢7300余吨，由宝鸡钢管厂制管。2007年1月9日，太钢热连轧厂2250新系统成功试制了X80高牌号高强度管线钢。,国内管线钢生产现状,2）目前国内主要管线钢生产企业基本情况 安钢：在2006年1月到2007年12月，和钢铁研究总院合作，在其炉卷轧机上开发生产X70、X80高等级管线钢板、卷，目前正处于实验阶段。 攀钢：目前已能批量生产从B级到X65级6个大品种的管线钢。,管线钢未来发展趋势,管线钢未来发展趋势是高纯净，高强度、高韧性，可焊接性强和高抗腐蚀性方向发展。 高纯净度 高纯净是指钢中W（S+P+O+H+N）等杂质将降低到50ppm以下，目前宝钢可使上述杂质平均水平为82ppm。,管线钢未来发展趋势,2. 高强度和高韧性 为满足国际管道工程向大口径高压输送及采用高钢级管材发展趋势，要求管线钢具有更高的强度和韧性，因此高强度、高韧性将成为管线钢今后的发展趋势。国内对管线用钢的需求以X70级为主，新线目标定位在X80级热轧宽钢带和X100级宽厚板的生产，以适应目前10MPa和近期14MPa以上输送压力的设计。未来管线钢将发展到X120、X130级、甚至更高。为获得高强度的管线钢板坯组织将由铁素体和少量珠光体向针状铁素体和超低碳贝氏体方向转变，同时为满足高韧性的要求，晶粒尺寸向超结晶粒方向发展，晶粒尺寸可达到10微米以下。,管线钢未来发展趋势,3. 可焊接性强 焊接性是管线钢的最重要特性之一，管线钢焊接性能的好坏将直接影响到管线钢的使用性能，为提高管线钢的焊接性能需控制合适的碳当量并加入适量的Ti，目前国外管线钢的碳当量控制在0.40.48，用于高寒地区则要求在0.43以下，且由碳当量和碳含量降低的趋势。,管线钢未来发展趋势,4. 高抗腐蚀性 今后输送的天然气不再是经脱水、脱H2S处理的“甜气”（PH2S300Pa），而将是未经处理的“富气”（PH2S300Pa），为此必须提高管线用钢的抗氢致开裂和抗H2S应力腐蚀的性能。目前国内能生产该种管线钢的企业只有宝钢一家，且国外能生产的企业也只有几家，因此高抗腐蚀性管线钢将时未来研究和发展的主要方向。,谢 谢,