管线钢完整版本..pptVIP

一、管线钢;管线钢是指用于输送石油、天然气等的大口经焊接钢管用热轧卷板或宽厚板。管线钢在使用过程中，除要求具有较高的耐压强度外，还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能。;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。国内拥有70万t／a口径在1800mm以内的螺旋焊管的生产能力，近年已建立了口径在1600mm以内的直缝厚壁焊管的生产线。国内能生产符合API5L标准的管线工程设计要求的管线钢仅有10多年的历史，首推宝钢，还有鞍钢、武钢、攀钢、酒钢、舞钢等，稳定生产X60～X70级管线钢并在国际市场上占有一定的地位，目前已投入生产的X80级管线钢质量也达到了国际先进水平，X100级管线钢已经研制出来，尚未投入批量生产。

;管线钢的技术要求;（1）最低使用温度下（－5℃）DWTT≥85％SA；

（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。

;(一)、成分设计思想;对于微合金化钢，低的碳含量可以提高抗HIC的能力和热塑性。按照API标准规定管线钢中的碳通常为0.025一0.12，并趋向于向低碳方向或超低碳方向发展。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C应控制在0.01一0.05之间。

;2管线钢中锰的作用与控制为保证管线钢中低的含碳量，通常是以锰代碳，Mn的加入引起固溶强化，用锰来提高其强度。锰在提高强度的同时，还可以提高钢的韧性。但如果锰含量过高对管线钢的焊接性能造成不利影响，有可能导致在管线钢铸坯内发生锰的偏析，且随着碳含量的加，这种缺陷会更显著。因此，根据板厚和强度，管线钢中锰的加入量一般是1.1-2.0。;3管线钢中硫的作用与控制硫是管线钢中影响抗HIC能力和抗SSC能力的主要元素。随着硫含量的增加，HIC敏感性显著增加，只有当S0.0012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??，随着钢强度的增加，单纯降低硫含量不能防止HIC。如X65级管线钢，当硫含量降到20ppm时其裂纹长度比仍高达30%以上。;硫还影响管线钢的冲击韧性，硫含量升高冲击韧性值急剧下降。管线钢中硫的控制通常是在炉外精炼时采用喷粉、真空、加热造渣、喂丝、吹气搅拌进行，实践中常常是几种手段综合使用。此外，条状硫化物是产生氢致裂纹的必要条件，对钢水进行钙处理将其改变为球形，可降低其危害。;4管线钢中磷的作用与控制由于磷在管线钢中是一种易偏析元素，在偏析区其淬硬性约为碳的二倍。由二倍磷含量与碳当量2P+Ceq，对管线钢硬度的影响可知，随着2P+Ceq的增加，含碳0.12~0.22%的管线钢的硬度呈线性增加，而含0.02~0.03%的管线钢，当2P+Ceq大于0.6%时，管线钢硬度的增加趋势明显减缓。;磷还会恶化焊接性能，对于严格要求焊接性能的管线钢，应将磷限制在0.04%以下。磷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。而且低温环境用的高级管线钢，当磷含量大于0.015%时，磷的偏析也会急剧增加。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。;在炼钢整个过程中均可脱磷，如铁水预处理、转炉以及炉外精炼，但最终脱磷都是采用炉外精炼来完成。;5管线钢中氢的作用与控制，管线钢中氢的质量分数越高，HIC产生的几率越大，腐蚀率越高，平均裂纹长度增加越显著，自真空处理技术出现以后，钢中氢已可稳定控制在0.0002%以下。钢中氢是导致白点和发裂的主要原因。管线钢中的氢含高，HIC产生的几率越大，腐蚀率越高，平均裂纹长度增加越显著。;利用转炉CO气泡沸腾脱氢和炉外精炼脱气过程可很好地控制钢中的氢含量。采用RH、DH或吹氩搅拌等均可控制[H]≤1.5ppm。

另外，要防止炼钢的其它阶段增氢。采用钢包和中间包预热烘烤可以有效降低钢水的吸氢量。连铸过程中，在钢包和中间包系统中对保护套管加热和同一保护套管的反复使用可明显降低钢液的吸氢量。;6管线钢中氧的作用与控制钢中氧含量过高，氧化物夹杂以及宏观夹杂增加，严重影响管线钢的洁净度。钢中氧化物夹杂是管线钢产生HIC和SSCC的根源之一，对钢的各种性能都起着有害的作用尤其是当夹杂物直径大于50μm后，严重恶化钢的各种性能。为了防止钢中出现直径大于50μm10-6m的氧化物夹杂，减少氧化物夹杂数量，一般控制钢中氧含量小于0.0015。;采用炉外精炼可获得较低的氧含量，国外许多厂家经炉外精炼处