1、介绍内容介绍内容1 1、管线钢分类管线钢分类2 2、用途用途 3 3、技术标准技术标准、主要牌号、主要牌号 与质量等级与质量等级4 4、主要质量要求主要质量要求5、典型缺陷、典型缺陷 及涟钢质量异议及涟钢质量异议6、技术关键点、技术关键点7、涟钢管线钢产品开发历程、生产工艺流程、涟钢管线钢产品开发历程、生产工艺流程、企业分析、企业分析8、接单注意事项、接单注意事项1 1 管线钢分类管线钢分类 1)按生产方法分无缝管、焊管,涟钢热轧卷用于生产焊管;2)按焊接工艺分电弧焊管、电阻焊管(高频、低频)、气焊管、炉焊管;3)按焊缝分直缝焊管、螺旋焊管;4)按用途分类石油天然气输送用钢管、钻探用钢管、油井
2、管、套管。1 1 管线钢分类管线钢分类焊接钢管也称焊管,是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单,生产效率高,品种规格多,投资少。20世纪30年代以来,随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步,焊缝质量不断提高,焊接钢管的品种规格日益增多,并在越来越多的领域代替了无缝钢管。焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。焊接钢管焊接钢管1 1 管线钢分类管线钢分类直缝焊管生产工艺简单,生产效率高,成本低,发展较快。螺旋焊管能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加30100%,而且生产速
3、度较低。较小口径的焊管大都采用直缝焊,大口径焊管则大多采用螺旋焊。1 1 管线钢分类管线钢分类目前在油气管道上常用的管型有:螺旋埋弧焊管(SSAW)直缝埋弧焊管(LSAW)电阻焊管(ERW)当直径较小时(如直径为 152mm 或更小)选用无缝钢管我国原油管线几乎全部采用螺旋钢管,气管线,如“西气东输”管线,一类地区选用螺旋钢管。ERW 钢管具有内外表面光洁、尺寸精度好、价格相对较低的优点,今后成品油管线相信会大量采用 ERW 钢管。2、用途、用途 管线钢:用于石油或天然气输送管 套管钢:石油套管深入地表下作为已钻井眼衬壁 2 2 管线钢管线钢用途用途我国管线钢逐年消费走势图我国管线钢逐年消费走
4、势图2 2 管线钢管线钢用途用途 20102013年主要需求预测项目里程(公里)钢级用钢量(万吨)里海-土耳其3500X70/X80250中亚(哈萨克斯坦-新疆)1500X70200中缅2500X70300印度环印度洋管线3600X70/X80400国内6000X52-X65500其它6000X52-X65500合计2310021503、技术标准技术标准、主要牌号、主要牌号 与质量等级与质量等级管线钢管线钢屈服强度级别API 5LGB/T9711GB/T14164PSL1PSL2GB/T9711.1(A)GB/T9711.2(B)245MPaBBML245L245MBS245290MPaX42
5、X42ML290L290MBS290330MPaX46X46ML330L330MBS330360MPaX52X52ML360L360MBS360390MPaX56L390L390MBS390415MPaX60X60ML415L415MBS415450MPaX65X65ML450L450MBS450485MPaX70X70ML485L485MBS485555MPaX80X80ML555L555MB-另外管线钢还有酸性环境服役系列-S(API 5L 附录H 酸性服役条件PSL2钢管)(GB/T9711.3 C级钢管)海洋环境服役系列-O(API 5L 附录H 海上服役条件PSL2钢管)套管钢:AP
6、I 5CT 牌号 H40、J55、N80、P110、Q125等3、技术标准技术标准、主要牌号、主要牌号 与质量等级与质量等级3、技术标准技术标准、主要牌号、主要牌号 与质量等级与质量等级牌号表示意义牌号表示意义API是美国石油学会(American Petroleum Institute)的英文缩写 牌号表示:美制单位屈服强度最小值前两位。以X80为例:X80即管线钢管最小屈服强度80000psi(552MPa)。PSI英文全称为Pounds per square inch。P是磅pound,S是平方square,I是英寸inch。把所有的单位换成公制单位就可以算出:1psi=6.895kPa
7、=0.06895bar欧美等国家习惯使用psi作单位 1bar=0.1MPaM热机械控制轧制(TMCP 控轧控冷)N正火Q调质(淬火+高温回火)X42NB X60QS X65MS X65MO-3、技术标准技术标准、主要牌号、主要牌号 与质量等级与质量等级牌号表示意义牌号表示意义GB/T9711.1/2/3 对应质量等级A/B/C以L415MBL线(管线),415屈服强度级别,M热机械控制轧制(TMCP 控轧控冷)B质量等级L360(不加尾缀,A质量等级)L245NB、L415MC、L415MCS、L415QCS4 4 主要质量要求主要质量要求制管要求(焊接性能、性能均匀稳定性、尺寸精度、板形加
8、工硬化、包辛格效应)承受较大的静、动载荷、承受油气流的冲刷和腐蚀环境温度、地质情况对钢材性能的影响安装时焊接质量高强度高的塑性和韧性、低的韧脆性转变温度良好的焊接性能,具有优良的抗氢致开裂和硫化物应力腐蚀开裂性能。4 主要质量要求主要质量要求通用表面质量要求通用表面质量要求(1)表面不得有裂纹、结疤、折叠、气泡、夹杂和分层等对使用有害的缺陷(2)钢带表面允许有深度或高度不超过厚度公差之半的麻点、凹面、划痕及其他局部缺欠,且应保证钢带允许的最小厚度。(3)其边缘裂口和其他缺欠,在宽度方向的深度不得大于宽度允许偏差的一半,且应保证钢带的最小宽度。特殊表面质量要求特殊表面质量要求:管线钢表面不得有擦
9、伤、划伤等可导致超声波探伤裂纹的缺陷尺寸及板形尺寸及板形 目前此类钢尺寸要求均严于最新国标版本 厚度偏差:每一单管线钢对尺寸偏差各不相同,很多订单需要偏差轧制(即有正偏差、也有负偏差)板性:管线钢对板形要求较高,12mm/10m 镰刀弯:4 主要质量要求主要质量要求其它影响使用质量指标其它影响使用质量指标(1)中心偏析:中心C、P、S偏析影响焊接性能,易造成焊接裂纹(2)屈强比:管线钢设计安全系数一般都较大,屈强比高降低了安全系数(3)冲击韧性:满足各种复杂条件(气候、温度变化、地形、地震等)要求。(4)落锤试验:衡量材料对裂纹的止裂性(5)夹杂:分层等内部缺陷,超声波探伤(6)带状组织:焊接
10、裂纹 硬度4 主要质量要求主要质量要求关于钢管的韧性指标关于钢管的韧性指标 钢管的韧性指标是最重要的机械物理性能指标,韧性指标一般从三个方面提出要求。(1)FATT 指标指标 FATT 是 Fracture Appearance Transition Temperature 的简称,通常译为“韧脆转变温度”。FATT 可分为三种:一种以 DWTT 试验为依据,用其剪切面积(ShearArea)为 80 或 85 所对应温度为转变温度,这种方法应用的最多,且剪切面积多取 80;另一种以夏比试验为依据;第三种以爆破试验为依据。提出 FATT 要求是保证管线不发生脆性断裂,通常取 FATT 值为设计
11、的管线可能产生的最低温度再减 10。4 主要质量要求主要质量要求 (2)起裂韧性指标起裂韧性指标 钢管中的缺陷长度 2a(或当量裂纹长度)由于疲劳裂纹扩展、腐蚀裂纹扩展等诸多原因,会逐渐增长,当 2a 增长至临界裂纹长度 2ac 时,则发生“质变”,由稳定裂纹增长变成失稳扩展。以上 a 代表钢管中缺陷或当量缺陷长度的一半,ac 为临界裂纹长度的一半。ac 的数值与钢管的韧性有关,冲击韧性越高,ac 值越大,所以冲击韧性也是材所以冲击韧性也是材料对缺陷的料对缺陷的“容忍程度容忍程度”或或“容忍能力容忍能力”的一个指标。的一个指标。要求在管线整个服役期限内(或管线整个寿命期内)2a 达不到 2ac
12、,这样管线就不会发生失稳扩展,而稳定扩展只要达不到失稳扩展则是无害的,而且稳定扩展也是必定会产生的。随着管线工作条件的不同,稳定扩展的速度也是不一样的,故起裂韧性指标也不尽相同。4 主要质量要求主要质量要求 (3)关于失稳扩展的止裂)关于失稳扩展的止裂 我们要尽一切努力使管线不发生起裂但有时起裂是难以完全避免的,即一旦发生起裂,由稳定扩展转变为失稳扩展时,失稳扩展必须得到止裂。明确的 FATT 要求以及冶金工业的技术进步,除早期发生过脆性断裂扩展事故外,近几十年所发生的失稳扩展均系延性扩展。5 典型缺陷典型缺陷 及涟钢质量异议及涟钢质量异议管线钢冲击韧性引发钢管爆裂管线钢冲击韧性引发钢管爆裂
13、1974 年冬季,大庆至铁岭复线嫩江穿越段在陆上进行气压试验时发生脆性断裂,事后分析断裂断口,其剪切面积大致在 5-15 范围内。该管线因采用热输,故钢材定货时未提出 FATT 要求,因赶进度,施工队伍在未经讨论的情况下,决定冬季气压试验以致造成事故。自此以后,国内无论对输气管线还是输油管线都必须按规定提出 FATT 要求,以避免脆性断裂。5 典型缺陷典型缺陷 及涟钢质量异议及涟钢质量异议世界管道史上最严重爆裂世界管道史上最严重爆裂世界管道史上最早也是最严重的一次脆性断裂事故发生在 1960 年,在美国 Trans-Western 管线上进行气压试验时发生的,该管线直径 30 英寸(762mm
14、),壁厚 0 375 英寸(9 5mm),钢级为 X56,破坏时环向应力仅为 0 63(SMYS),断裂总长 13 36km。此事故以后引起全世界的关注,并促进了断裂力学及断裂动力学的发展。5 典型缺陷典型缺陷 及涟钢质量异议及涟钢质量异议 2009年至今国内钢企管线钢较大质量异议年至今国内钢企管线钢较大质量异议 (1)2008-2009年,攀钢管线钢用于新疆石油管道,因管体开裂,新疆石油管理局索配1亿,最后赔偿1500万(也有传言3000万)人民币;(2)2009年1季度,宝钢为珠江钢管生产L360MBS,因质量问题赔偿2000万元,管厂钢厂各承担1000万元人民币;(3)2009年太钢X7
15、0出口土耳其NOKSEL 钢管厂,因性能问题赔偿300万美元;(4)2009年2-3季度,新余钢铁公司为珠江钢管生产X52,订单5000吨钢管,新余前后共4次生产13000吨钢板才了结此订单;(5)2009年6月,马钢为宝鸡住金生产J55,被退2690吨,邯钢、酒钢也有较大数量退货;(6)2009-2010年,安阳上万吨X70因质量问题积压在武汉某仓库;(7)2011年,湘钢X80生产和制管过程出现较多问题;(8)2011年春节前后太钢、首钢、马钢X80在宝鸡钢管都出现过较多问题。5 典型缺陷典型缺陷 及涟钢质量异议及涟钢质量异议近近3年涟钢质量异议年涟钢质量异议生产时间单位钢号规格重量问题金
16、额处理方式2009.03弘泰X527.11*157014.9裂纹4.19报废,回收残值2009.11弘泰L415MB12.7*186264.61落锤不合格3.23降价500元/吨178.2落锤、超声波3.74降价210元/吨2009.11弘泰L415MB12.7*1862235支折叠4.08补偿修磨费2010.01弘泰L415MB16*185784冲击不合格4.2降价500元/吨2010.04北海钢管L245MB5.0*150072.4夹杂、超声波15万报废X527.6*15552010.01出口X424*1920波浪54万报废2010.06华油X656.4*1050边裂145万材料降价6、技
17、术关键点、技术关键点元素目的低C设计,C0.040.10%获得良好的韧性、焊接性能低P0.020%低S0.005%提高韧性、减少中心偏析,提高抗HIC、SSCC性能Si、Mn(适量)固溶强化、控制相变Nb、Ti 复合析出强化、细晶强化;控制相变、提高再结晶温度X70 Mo(适量)X80 Ni(适量)Cu(适量)Mo(适量)提高韧性控制相变,促进针状铁素体转变固溶强化、提高耐蚀性能成分工艺设计成分工艺设计“再结晶区控制轧制+未再结晶区控制轧制+控制冷却”的轧制工艺。6、技术关键点、技术关键点 纯净度控制纯净度控制管线钢冶炼时,钢水纯净度一定要控制良好Ca/Al比要大一点(0.12-0.15比较适
18、宜),夹杂变性软吹:强度控制好、避免钢水裸漏面积过大,软吹时间要大于8分钟。全过程保护浇注十分重要,避免二次氧化。6、技术关键点、技术关键点铸坯质量控制铸坯质量控制中心偏析控制中心偏析控制钢水过热度控制:15-30拉速稳定:3.8m/min(CSP)、1.2m/min(210)动态轻压下表面质量控制表面质量控制边角裂纹表面夹渣、振痕6、技术关键点、技术关键点性能稳定控制性能稳定控制窄成分控制,特别是NbTi窄成分控制非常必要;终轧、卷取温度的精确控制,要求波动幅度15板形控制板形控制 控制系统正常;操作工提高操作技能;轧钢工提高责任心。6、技术关键点、技术关键点表面质量控制表面质量控制除鳞划痕
19、、划伤厚规格质量控制(主要是落锤)厚规格质量控制(主要是落锤)成分控制轧制控制冷却7、涟钢管线钢产品开发历程、生产工艺流程、竞争力分析、涟钢管线钢产品开发历程、生产工艺流程、竞争力分析涟钢管线钢产品开发历程涟钢管线钢产品开发历程2005年底,CSP线X42试验制管成功2006年度,4月份CSP线第一单X52实验成功,共3000吨发上海宝石威钢管,制管后反映良好。该年度共开发X42、X52、J55合计2.7万吨;2007年度,6月份CSP线试验成功X60,全年开发X42-X60合计3.8万吨;2008年度,4月份CSP线试验成功X65,全年开发X42-X65合计3.3万吨;2009年度,4月份C
20、SP线试验成功X70,10月份在2102250生产线试验成功X52、X65、中碳J55,11-12月份试验成功X80;2010年度,3月份通过认证,获X80生产许可证。试验成功LGJ55、LGN80Q(宝管技术要求),全年开发X42-X80合计14.6万吨。截止2011年5月底,开发X42X70共34万吨7、涟钢管线钢产品开发历程、生产工艺流程、竞争力分析、涟钢管线钢产品开发历程、生产工艺流程、竞争力分析管线钢生产工艺和流程管线钢生产工艺和流程涟钢采用两种工艺流程生产管线钢:100吨BOFCSP生产线,工艺流程为:2200m3高炉100吨转炉LF(RH)精炼炉CSP连铸均热轧制层冷卷取检查打包
21、入库210吨BOF板坯连铸2250热连轧生产线,工艺流程为:3200m3高炉 210吨转炉LF(RH)精炼炉双流板坯连铸机 步进式加热炉高压水除鳞粗轧机E/R精除鳞七架精轧机组冷却打包入库第30页 7、涟钢管线钢产品开发历程、生产工艺流程、竞争力分析、涟钢管线钢产品开发历程、生产工艺流程、竞争力分析生产技术分析生产技术分析产品特性产品特性要求高要求高承受较大的静、动载荷承受油气流的冲刷和腐蚀环境温度对钢材性能和安装时焊接质量的影响。产品表面质量要求高,要满足整体探伤需求高强度、高塑性、高韧性、低的韧脆性转变温度及良好的焊接性能抗氢致裂纹和硫化物应力腐蚀裂纹性能良好。用户使用用户使用要求高要求高
22、 性能均匀稳定、同卷、同批次性能波动小尺寸精度高,宽度、厚度的精度要求越来越高提高成材率、降低制管成本,材料的可用部分要求越来越高制管过程及后续风险很大部分要求钢企承担第31页生产难度大生产难度大 冶炼冶炼工序工序 高纯净度控制 窄成分控制 夹杂物(高洁净度)控制 无缺陷连铸坯质量控制 轧钢轧钢工序工序 工艺稳定控制组织均匀性、机械性能稳定性控制表面质量控制尺寸精度及板形控制厚规格卷取控制,头尾不纳入交货标准考核长度控制包装难度大 生产技术分析生产技术分析第32页管线钢生产管线钢生产企业优势企业优势第33页竞争对手分析竞争对手分析 目前涟钢管线钢国内主要竞争对手有马钢、武钢、太钢、首钢、沙钢、
23、鞍目前涟钢管线钢国内主要竞争对手有马钢、武钢、太钢、首钢、沙钢、鞍钢。钢。华东市场:华东市场:主要竞争对手为主要竞争对手为宝钢、马钢宝钢、马钢;涟钢和马钢生产线相近,管线钢产品完全重叠,但在成本和运输上涟钢相对马钢完全不具有竞争力。华南市场:主要竞争对手为首钢、马钢。华南市场:主要竞争对手为首钢、马钢。华中市场:华中市场:主要竞争对手为武钢、太钢、马钢。主要竞争对手为武钢、太钢、马钢。中石油市场:主要竞争对手为首钢、太钢、马钢、鞍钢、武钢等。中石油市场:主要竞争对手为首钢、太钢、马钢、鞍钢、武钢等。印度及中东出口市场:印度及中东出口市场:主要竞争对手为首钢、太钢、马钢。综上所述:涟钢的主要竞争
24、对手是首钢、太钢、首钢、太钢、马钢。马钢。第34页产品决定及定位产品决定及定位 规格系列化,覆盖范围广 强度系列化 国内UOE、JCOE发展迅速,针对此种情况,瞄准508700mm直缝埋弧焊管:宽度15502130mm、厚度14-25mm宽厚板生产这样宽度的钢板不是很经济采用热连轧开卷平整横切(正火/调质),提供钢板对管厂是经济有效的途径特别是涟钢热处理生产线对于较薄规格优势明显8、接单注意事项、接单注意事项目前质量保障规格目前质量保障规格代表牌号CSP210-2250厚度宽度厚度宽度B、X422.0-12.01000-15804.0-221250-2050X522.0-10.01000-15
25、804.0-201250-2000X602.0-9.01000-15804.0-20.01250-2000X652.0-8.01000-15004.0-20.01250-2000X704.0-20.01250-18004.0-181800-2000X806.0-15.31250-1600S、O、Q、N:合同评审2000吨以内试单大于16mm规格,合同评审8、接单注意事项、接单注意事项 需要向用户了解的信息需要向用户了解的信息牌号、标准/技术协议、质量等级、规格尺寸精度、卷重及重量容差;制管工艺:螺旋焊接、直缝焊接(HFW、UOE、JCOE)其它钢厂同牌号钢卷使用情况、主要质量问题8、接单注意事
26、项、接单注意事项附件:管线钢内控技术条件附件:管线钢内控技术条件其它问题其它问题(1)板卷超声波探伤:钢卷无法探伤,可在制管厂进行,可承诺满足相关标准要求;开平板可1次/2次/全板面探(合格率、成本、价格)(2)钢带(板)包装、标志、质量证明书GB/T 247的规定。8、接单注意事项、接单注意事项检验相关情况检验相关情况力学性能按批检验,每检验批由同一炉号、同一轧制工艺、同一交货状态的厚度相差不大于4mm卷钢卷组成。检验项目试验频率取样部位试样数量(件/次)试验方法熔炼分析1次/炉-拉伸1次/批1/4板宽横向/纵向/角度 2GB/T 228夏比冲击1次/批1/4板宽3GB/T 229DWTT1次/批1/4板宽2件GB/T 8363弯曲试验1次/批1/4板宽1GB/T 232维氏硬度1次/批1/4板宽1GB/T 4340.1晶粒度1次/批1/2板宽1GB/T4335夹杂物1次/批1/2板宽1ASTM E45带状组织1次/批1/2板宽1GB/T 13298注:注:所有理化检验取样位置在距板尾1m以上的位置进行。可等效采用其它检验标准