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1.11.1国外压力管道的发展历史国外压力管道的发展历史原原苏苏联联19641964年年建建设设的的第第一一条条“友友谊谊”输输油油管管道道,第第一一次次采采用用1020mm1020mm管管径径的的钢钢管管,全全长长5500km5500km。
19771977年年又又修修建建了了第第二二条条“友友谊谊”输输油油管管道道,全全长长4412km4412km,管径管径1220mm1220mm。
19831983年年乌乌连连戈戈伊伊-波波马马雷雷-乌乌连连戈戈罗罗德德干干线线投投入入使使用用,这这条条管管道道第第一一次次把把苏苏联联的的天天然然气气送送到到了了西西欧欧。
该该管管道道长长达达4450km4450km,直直径径1420mm1420mm,工工作作压压力力7.5MPa7.5MPa。
经经过过水水域域、河河流流、森森林林、永永冻冻土土区区,施施工工难难度度,管管径径,里里程程,泵泵站站数数量量,输输量量均均堪堪称称世世界界之之最最。
这这条条管管道道充充分分显显示示了了原原苏苏联联在在管管道道设设计计和和建建造造方方面面的的实实力力。
在在西西伯伯利利亚亚、北北极极区区的的管管道道铺铺设设得得益益于于闪闪光光对对焊焊技技术的应用。
术的应用。
19831983年年投投产产的的沙沙特特阿阿拉拉伯伯的的东东西西原原油油管管道道,引引起起各各国国注注意意。
这这条条管管道道自自东东向向西西横横贯贯沙沙特特阿阿拉拉伯伯中中部部地地区区,全全长长1202km1202km,管管径径1220mm1220mm,穿穿越越了了浩浩瀚瀚的的沙沙漠漠地区。
地区。
随随着着英英国国北北海海油油田田的的开开发发,兴兴建建了了一一批批海海洋洋原原油油管管道,总长度达道,总长度达40004000余公里,在深余公里,在深100100多米的海底铺设。
多米的海底铺设。
这这些些管管道道的的成成功功建建设设,标标志志着着管管道道已已可可以以通通过过极极为为复杂的地质、地理条件与气候恶劣的地区。
复杂的地质、地理条件与气候恶劣的地区。
我我国国的的第第一一条条长长输输管管道道是是19571957年年建建设设的的克克拉拉玛玛依依到到独山子的输油管道,管径独山子的输油管道,管径150mm150mm,全长,全长147km147km。
19651965年年胜胜利利油油田田开开始始建建设设由由东东营营至至辛辛店店炼炼油油厂厂的的输输油油管管道道,管管径径426mm426mm,全全长长约约80km80km,是是我我国国第第一一次次在在盐碱腐蚀地带建设的原油管道。
盐碱腐蚀地带建设的原油管道。
19701970年年88月月33日日,国国家家批批准准在在东东北北地地区区兴兴建建著著名名的的“八三管道工程八三管道工程”,干线全长,干线全长593km593km,管径,管径720mm720mm。
1.21.2我国早期的输油管道我国早期的输油管道解解放放后后铺铺设设的的第第一一条条输输气气管管道道,是是19581958年年建建成成的的四四川川省省永永川川黄黄瓜瓜山山气气田田至至永永川川化化工工厂厂的的原原料料天天然然气气管管道道,全全长长20km20km,管管径径159mm159mm。
随随着着四四川川天天然然气气工工业业的的迅迅速速发发展展,从从19631963年年至至19841984年年陆陆续续建建设设形形成成了了四四川川地地区区输输气气干干、支支线线延延展展总总长长度度达达3525km3525km,可可与与5454个个气气田田相相连连接接,承承担担着着向向川川、滇滇、黔黔33省省1313个个地地区区600600多个用户的供气任务。
多个用户的供气任务。
7070年年代代后后,随随着着油油田田天天然然气气的的开开发发,大大庆庆、辽辽河河、华华北北、胜胜利利、大大港港、中中原原等等油油田田,都都相相应应建建成成了了一一批向城市供气的长距离输气管道。
批向城市供气的长距离输气管道。
我国早期的输气管道我国早期的输气管道西气东输工程,近西气东输工程,近39003900公里。
公里。
涩宁兰输气管道工程,全长涩宁兰输气管道工程,全长950950公里。
忠县至武汉输气管道工程,全长忠县至武汉输气管道工程,全长760760公里。
邯邯郸郸至至石石家家庄庄至至涿涿州州输输气气管管道道工工程程,全全长长362362公里。
陕京输气工程复线,全长近陕京输气工程复线,全长近900900公里公里济宁联络线,全长济宁联络线,全长10001000多公里多公里1.31.3我国近几年建设和将要建设的输气管道我国近几年建设和将要建设的输气管道2.12.1钢材的力学性能钢材的力学性能2.22.2管线钢的发展历史管线钢的发展历史2.32.3管线钢按组织分类管线钢按组织分类2.42.4相关标准中钢号的含义相关标准中钢号的含义2.52.5管道工业的发展方向管道工业的发展方向2.62.6焊管的生产焊管的生产2.72.7西气东输工程用钢管情况西气东输工程用钢管情况2.82.8压力管道用其它钢管压力管道用其它钢管2压力管道用钢及制管钢材在一定的温度条件和外力作用下钢材在一定的温度条件和外力作用下抵抗变形和断裂的能力,称为力学性能。
抵抗变形和断裂的能力,称为力学性能。
常规力学性能,如强度、塑性、硬度和韧性等。
高温性能,如抗蠕变性能、持久强度、瞬时强高温性能,如抗蠕变性能、持久强度、瞬时强度和热疲劳性等。
度和热疲劳性等。
低温性能,如低温冲击韧性、脆性转变温度等。
2.12.1钢材的力学性能钢材的力学性能屈服强度:
屈服强度:
ssN/mmN/mm22或或KN/mmKN/mm22抗拉强度:
抗拉强度:
bbN/mmN/mm22或或KN/mmKN/mm22延伸率:
延伸率:
55或或1010%断面收缩率:
断面收缩率:
%硬度:
硬度:
HBHRHVHLHBHRHVHL冲击韧性:
冲击韧性:
aakkJJ常规力学性能指标常规力学性能指标CC、MnMn、SiSi型普通碳素钢型普通碳素钢早期的管线钢一直采用早期的管线钢一直采用CC、MnMn、SiSi型的普通碳素型的普通碳素钢,在冶金上侧重于性能,对化学成分没有严格的钢,在冶金上侧重于性能,对化学成分没有严格的规定,钢的屈服强度一般为规定,钢的屈服强度一般为295295360MPa360MPa。
2.22.2管线钢的发展历史管线钢的发展历史低合金高强钢(低合金高强钢(HSLAHSLA)自自6060年代开始,随着输油、气管道输送压力和年代开始,随着输油、气管道输送压力和管径的增大,开始采用低合金高强钢(管径的增大,开始采用低合金高强钢(HSLAHSLA),主),主要以热轧及正火状态供货。
这类钢的化学成分:
要以热轧及正火状态供货。
C0.2%C0.2%,合金元素,合金元素335%5%。
API5LX56API5LX56、X60X60、X65X65微合金控轧钢微合金控轧钢随着管线钢的进一步发展,到随着管线钢的进一步发展,到6060年代末年代末7070年年代初,美国石油组织在代初,美国石油组织在API5LXAPI5LX和和API5LSAPI5LS标准中提标准中提出了微合金控轧钢出了微合金控轧钢X56X56、X60X60、X65X65三种钢,屈服强三种钢,屈服强度提高到度提高到392392457MPa457MPa。
这种钢突破了传统钢的观。
这种钢突破了传统钢的观念,碳含量为念,碳含量为0.1-0.14%0.1-0.14%,在钢中加入,在钢中加入0.2%0.2%的的NbNb、VV、TiTi等合金元素,并通过控轧工艺使钢的力学性等合金元素,并通过控轧工艺使钢的力学性能得到显著改善。
能得到显著改善。
多元微合金化控轧控冷钢多元微合金化控轧控冷钢到到19731973年和年和19851985年,年,APIAPI标准又相继增加了标准又相继增加了X70X70(屈服强度达(屈服强度达482MPa482MPa)和)和X80X80钢,而后又开发了钢,而后又开发了X100X100管线钢,碳含量降到管线钢,碳含量降到0.01-0.04%0.01-0.04%,碳当量相应,碳当量相应地降到地降到0.350.35以下,屈服强度达以下,屈服强度达551.2551.2689MPa689MPa,真,真正出现了现代意义上的多元微合金化控轧控冷钢。
正出现了现代意义上的多元微合金化控轧控冷钢。
铁素体铁素体珠光体钢:
基本成分是珠光体钢:
基本成分是C-MnC-Mn,采用热轧,采用热轧正火生产工艺。
正火生产工艺。
少珠光体钢:
基本成分是少珠光体钢:
基本成分是Mn-NbMn-Nb、Mn-VMn-V、Mn-Nb-VMn-Nb-V等。
为微合金控轧钢,通过晶粒细化和等。
为微合金控轧钢,通过晶粒细化和NbNb、VV第二第二相的沉淀强化可获得较好的强韧配合。
相的沉淀强化可获得较好的强韧配合。
针状铁素体钢:
典型成分为针状铁素体钢:
典型成分为C-Mn-Nb-MoC-Mn-Nb-Mo。
通过微。
通过微合金化和控制轧制,综合利用晶粒细化、微合金合金化和控制轧制,综合利用晶粒细化、微合金化元素的析出相和位错亚结构的强化效应来提高化元素的析出相和位错亚结构的强化效应来提高屈服强度和冲击韧性。
屈服强度和冲击韧性。
2.32.3管线钢按组织分类管线钢按组织分类超低碳贝氏体钢:
典型成分为超低碳贝氏体钢:
典型成分为Mn-Nb-Mo-B-TiMn-Nb-Mo-B-Ti。
在。
在保证优良的低温韧性和焊接性的前提下,通过适当保证优良的低温韧性和焊接性的前提下,通过适当提高合金元素的含量和进一步控轧与控冷工艺显著提高合金元素的含量和进一步控轧与控冷工艺显著提高屈服强度(提高屈服强度(700-800MPa700-800MPa)。
代表钢种)。
代表钢种X80X80钢。
钢。
低碳索氏体钢是未来管线钢的发展方向,具有更高低碳索氏体钢是未来管线钢的发展方向,具有更高的强韧性,通过淬火的强韧性,通过淬火+回火的热处理工艺形成低碳回火的热处理工艺形成低碳索氏体,以满足厚
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