大口径焊管的焊接方法及全球化发展趋势
近年来,随着经济全球化趋势的发展,各行业对能源的需求量急剧上升。而部分能源(尤其是石油及天然气)往往要用管道经过长距离的运输才能到达目的地,大口径焊管作为输油管线的主要工具,具有输送压力大和安全可靠性高的优势。现今,全球的油气资源已趋于医乏,油气开采也由原来的近距离开采转向环境恶劣的偏远陆地和海洋地区。由于管线钢的服役条件变得越来越艰难和恶劣,因此人们在使用时对管线钢的要求也越来越高。比如要有高强度、高的低温止裂韧性、良好的焊接性、抗腐蚀性、及抗大应变能力等性能,以确保其使用的安全性和可靠性。为更好的适应这一发展趋势,管线钢的发展将继续朝着长距离、高压力、大直径、网格化的目标迈进。20世纪80年代国际上开始对X80级管线钢进行研发,一些国外厂家建成了若干条X100和X120级管线钢实验段,但仍需做进一步的研究和完善。中国的管线钢事业开始的比较晚,但是发展速度很快,2004年在济宁联络线首次铺设
了X80钢级管道,采用了中国石油集团渤海装备钢管制造公司生产的X80级钢直缝埋弧焊管。目前X70级管线钢已经大批量的应用于西气东输一线工程,并预计将X80级管线钢全部应用于西气东输二线工程,加速了X80管线钢的发展。2006年,我国开始进行X100级和X120级管线钢应用基础的研究。
大口径直缝焊管根据焊接方法和钢管焊接形状的不同管线钢管又分为以下三种:直缝埋弧焊管(LSAW),螺旋缝埋弧焊管(SSAW)和直缝高频焊管(ERW)。直缝高频焊管一般用热轧钢板制造,只能生产直径较小、壁厚较薄的管线钢;螺旋缝埋弧焊管在成形过程中,往往由于焊缝长、残余应力较大等原因而产生较高的缺陷机率。
因此,国外(特别是欧美国家)已禁止将螺旋埋弧焊管作为线路主体用钢管。而直缝埋弧焊管在内焊前增加了预焊,使得焊接不仅在平面位置进行,而且综合质量也得到了保证。
焊缝结构对防腐材料的涂敷质量影响较小。焊缝变短,则产生缺陷的几率就会降低,经过扩径工序后,制品的几何尺寸精度得到了提高,改善了应力分布状态,焊管的整体性能得到提高,大大方便了现场焊接施工。随着对管线钢要求的提高,大口径螺旋焊管已更加适用于高压输油(天然气)管线和水下管线用钢管,并得到了广泛应用。目前,我国的多家公司、企业已经能够单独生产符合西气东输工程需求的管线钢管。但同世界先进国家相比,我国的一些核心技术、重要设备等方面仍有一定差距,许多技术问题有待解决。
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