高强度海底管线钢焊接性研究进展.pdfVIP

北京石油化工学院学报 第 18卷 第 3期 Vo1．18 No．3 JournalofBeijingInstituteof 2010年 9月 Sep．2010 Petro—chemicalTechnology 高强度海底管线钢焊接性研究进展* 周灿丰 焦向东 陈家庆 纪文刚 姬宜朋 罗 雨 高 辉 朱加雷 (北京石油化工学院能源工程先进连接技术北京高校工程研究 中心 ，北京 102617) 摘 要 为 了降低深水油气 田开发的成本 ，笔者对长距离天然气输送用高强管线钢 的焊接 性研究进展进行 了评述 ，包括材料、焊接性、焊接工艺等 问题 。研究表明，采用高强管线钢能够显著降低 材料运输 、安装等各个环节的成本 ，采用合适 的焊接工艺可获得令人满意的环焊缝接头，但是，在工程应 用之前需要重点解决韧性、裂纹和焊接缺陷等关键 问题 。 关 键 词 深水 ；高强度管线钢 ；焊接性 ；焊接工艺规范；环焊缝 ；焊接缺陷 中图法分类号 TG457．6 近年来 ，随着深水油气 田开发需求 的增加 ， 对 X80和 XlOO管线钢开展的研究包括材料设 水深增加对管线 内部介质压力和温度等条件也 计 、焊接性 、环焊缝应用性能等L7]。英 国石油 更加苛刻 。对于深水开发而言，无缝管 由于可靠 公司(BP)和意大利 CSM 合作开发 了天然气输 性 比焊接管高而广泛用于海底管线和海洋立管 送 XlOO级管线钢管 ，并对冶金理化性能 、焊接 之中。无论海底管线铺设还是海洋立管安装，减 性 以及环焊缝等进行 了现场应用研究Ig。 。此 轻重量对于缩短建造时间、降低建造成本非常重 外 ，德 国Europipe公司、意大利 SNAM 公 司以 要 ，因而管线钢应用和研究的趋势是更高强度等 及加 拿 大 管道 公 司 (TransCanadaPipelines 级的钢材 ，例如 x8O和Xl00L1]。因为无需增加 Limited，TCPL)等也开展 ．『高强度管线钢研 壁厚其输送介质压力即可以达到15SPa以上， 究和开发工作 。高强度管线钢必威体育精装版的进展是埃 从而能够有效地降低材料运输、制造等环节的成 克森美孚公司(ExxonMobil)与 日本新 日本制 本 。我国西气东输二线管道工程包括 1条干线 铁公司和 日本住友金属公司合作 ，进行 了天然 和 8条支干线 ，全长近9000km，其中近5000km 气用 X120级超强管线钢研究_l1。 的干线用钢管的强度等级为 X80级 [5]。西气东 1 高强管线钢的演化历程 输二线 X80级管线钢 的技术研究、生产 以及现 场焊接完全 由国内单位承担 。我 国海底管线钢 高强管线钢 的演化历程如 图 1和图 2所 普遍应用的则是 X65_6]，不过我国已经启动南海 示 。在过去 3O年 ，高强钢 因为大尺寸 (直径 深水油气田勘探开发战略 ，高强度管线钢的应用 1420mm，56”)、高 压力 介质 (7～ i0MPa， 需求迫在眉睫。 1015～1450psi)气体输送管线 的建设需要而 从高强度管线钢研究开发 的角度而言，日 得到迅速发展 。在这些场合 ，广泛使用 X65和 本新 日本制铁公司 (NipponSteelCorporation) X70级别 的管线钢 ，而现在 X80级别 (屈服 强 在