[发明专利]一种高强钢加热弯管制造方法及系统

说明书

本发明属于加热弯管技术领域，公开了一种高强钢加热弯管制造方法及系统，X90管的热煨弯工艺参数为推制温度1000℃、推制速度为256mm/min、热处理温度560℃、热处理保温时间70min、冷却方式为空冷；全程加热。本发明获得优异且均匀的弯管组织和力学性能，选择全程加热，减少过渡区应力集中和颈缩，获得优良均匀的组织和力学性能。本发明提高了弯管加热稳定性，同时提高了高钢级弯管冷却能力，获得良好的机械性能；提高变压器冷却能力，保证了弯管加热过程的稳定性；保证弯管加热温度的一致性；保证弯管生产过程中加热温度的均匀性、设备的稳定性，提高测温精确性和温度的控制精度，从而提高了产品的合格率。

技术领域

本发明属于加热弯管技术领域，尤其涉及一种高强钢加热弯管制造方法及系统。

背景技术

随着我国经济发展对油气需求的日益增加，西部油气的开发建设速度进一步加快，大口径、高钢级的管线建设也随之快速增加。世界范围内的天然气长输管道建设已从过去采用的X52、X60和X65管线钢发展到X70和X80高强度管线钢，并且正在开发X90～X120超高强度管线钢。X90/X100与X80相比，可以有效减小壁厚从而降低钢管制造难度，这不仅可以更好地保证产品的质量，而且可以节省用钢量，节约钢管采购成本。据测算，在管线的口径和压力确定后，钢级每提高一个等级，可以减少用钢量约8％～12％。以450亿方/年天然气输量、管道设计外径1219mm为例，与X80相比，如采用X90可减少用钢量23万吨/44万吨，节省管材采购成本14.1/26.6亿元；如采用X100可减少用钢量41万吨/76万吨，节省管材采购成本24/45.1亿元。随着我国西气东输一线的竣工、西气东输二线的实施、以及西气东输三线、四线内部论证的展开，我国石油、天然气管线建设的步伐逐渐加快，西气东输一线采用1016mm，X70钢级管线、二线采用Φ1219mm，X80钢级管线，加速了我国大口径、高性能管线钢的发展。西三、四线设计预计采用X90、X100高钢级管线，作为长距离油气输送管道的重要组成部分。因此，X90、X100高强钢加热弯管的需求也将随之增大。影响弯管质量性能的因素很多，特别是用控轧钢管制造热煨弯管，主要表现在母管性能和热煨弯管工艺。第一个关键问题就是母管的化学成分设计、性能、结构等直接决定着后续弯管的质量。第二个关键问题是制定合适的热煨工艺，即制定合适的加热温度、加热带宽度、推进速度、弯后冷却速度等工艺参数，保证再加热对母管原有性能影响不明显，获得满足技术性能要求的合格弯管。根据公司现用设备、原材料特性和热煨技术，选用的煨制工艺为局部淬火+整体回火工艺，以获得满足技术性能要求的合格弯管。目前国内外对X90、X100高强钢加热弯管并没有有系统的研究(X90/X100管线钢在国内的工业生产尚不成熟，目前对X90/X100管线钢的研究大部分处在实验室研究阶段)，而具备X90、X100高强钢加热弯管试制能力的单位，在国内仅有包括川庆油建容器厂在内的少数几家，且均没有科学系统的对母管加热性能、材质进行分析研究，装备上未进行可行性分析，试验检验项目目前未有成熟的标准进行参考，没有形成完善的MPS制造工艺评定。(没有完整的工艺评定分析标准进行参考，在对X90弯管进行质量检验时没有可靠的参考依据)

综上所述，现有技术存在的问题是：

1、X90等高纲级管线钢的制备多采用TMCP技术，而热煨弯制过程的再次加热和变形对管线钢的强韧性产生影响，一般采用热煨弯制后，钢管的强度和韧性都有一定程度的降低。

2、X90管线钢含有大量的微合金元素，由于热煨弯制温度多在Ac3温度线上，会使强化机制之中的析出强化等出现弱化，从使形成的弯管不能达到预期的强度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高强钢加热弯管制造方法及系统。

本发明是这样实现的，一种高强钢加热弯管制造方法，所述高强钢加热弯管制造方法包括：Φ1219×26.4规格的X90管的热煨弯工艺参数为推制温度1000℃、推制速度为256mm/min、热处理温度560℃、热处理保温时间70min、冷却方式为空冷；全程加热。