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不锈钢焊管的应用与发展

来源:至德钢业 日期:2021-10-12 22:17:17 人气:19

科技的进步在带给人类便利生活的同时也造成了全世界能源消耗速度不断加快,能源开发和输送技术的持续发展已经成为各国经济发展的重要前提。我国作为能源消耗大国,近年来着重进行了能源开发、输送、调控体系的建立和完善,以“西气东输”、LNG(液化天然气)为代表的输送工程标志着我国能源战略的新起点。不锈钢焊管是国内近年来管线工程中的新兴产品,随着管线工程技术的不断发展,已经逐渐成为长输管线的主流。不锈钢焊管制造行业必将在油气管线建设的推动下迎来新的发展机遇。

不锈钢焊管生产技术出现于20世纪50年代,并在随后的20年中得到大力发展,逐渐成熟。因其安全可靠性高,输送压力大等技术优势,在国外长期被作为长输油气管线的主要管型使用。90年代以后,随着我国能源经济的蓬勃发展,油气输送技术向着更高的层次迈进,工程用管的要求逐渐提高,国内也开始了对不锈钢焊管生产线的研究工作,国内首条不锈钢焊管生产线已于2002正式运行投产。目前我国已经拥有华北、沙市、番禺等数条成熟的不锈钢焊管生产线,为国内近年管线建设工程提供了大量优质焊管。

对于长输管线中不锈钢焊管和螺旋埋弧焊管的选用,其他国家一直存在着截然相反的意见:美国、日本总体上是否定螺旋埋弧焊管的,认为主干线不宜使用。美国本土近二十年建造的油气输送主干线,几乎100%使用不锈钢焊管;俄罗斯总体上是肯定螺旋埋弧焊管的;德国、意大利有两派不同的意见;在加拿大,螺旋埋弧焊管与不锈钢焊管完全处于同等地位,但主干线实际使用量,螺旋埋弧焊管占70%左右。

国内早期建设的长输管线以螺旋埋弧焊管为主,近年来随着国内不锈钢焊管制造技术的不断提高,直缝埋弧管自身的技术优势日渐明显,在工程应用中已逐步开始取代螺旋焊管成为长输管线的首选。与传统螺旋焊管相比,直缝管具有以下优势:

1)技术先进。直缝焊管的母材为单张钢板,可100%进行钢板分层缺陷的无损探伤;制管过程中的扩径工艺可以消除残余应力,提高钢管几何尺寸精度;焊缝内在质量好,因为是在平面上进行直缝焊接,所以焊缝余高低、内外焊缝重合度高;钢管的壁厚范围宽,一般为625mm,最厚可达45mm,抗弯、抗压性能好;直焊缝的长度比螺旋焊缝的短60%,焊接缺陷出现的概率低;直缝焊管的可靠性高。适用于工业和人口密集地区,以及穿越河流、铁路和地震多发地带。

2)应用广泛。除用于陆上长输管线外,不锈钢焊管同样适用于海底油气输送。海底的油气输送管线受水的压力、冲击力和弯曲力等复合载荷的作用,容易出现压扁变形,而这正是螺旋焊管的薄弱环节。为提高管线输送能力和确保安全,海底管线更适合采用直缝焊管。从另一角度看,由于在海洋环境中的管道施工对钢管截面的椭圆度和尺寸精度要求较高,同样倾向于使用直缝焊管。煤炭和矿粉以“浆糊”状态实施管道输送是国际上的发展方向。我国正在积极规划并即将实施用管道输送煤浆,以缓解铁路运输的压力。由于螺旋焊管内焊缝余高是螺旋线,对煤浆阻力较大,因此倾向于采用直缝焊管输运煤浆。

未来的五年将是我国油气长输管线建设的重要发展阶段,到2010年我国天然气供需缺口将近1000亿m3/a。为满足我国未来天然气需求,需从俄罗斯和中亚地区引进天然气;国内建设西气东输二线等高压天然气管道,.管道设计输气量为300亿m2/a,是西气东输一线管道的2倍以上,钢管外径将达到1219~1422mm,最大壁厚可能接近40mm;沿海地区继续建设LNG项目,保障沿海城市的能源需求。

随着近年来国产不锈钢焊管制造技术的不断成熟,焊管品质已经接近国外进口焊管,“西气东输”复线工程,海油LNG项目等重点项目用管的国产化已经成为趋势。这些重点管道工程工作压力、焊管管径和壁厚较以前相比都有显著提高,采用X80钢级钢管是比较现实的选择。这对钢管品质提出了更为严格的要求,从当前生产水平到高钢级、大口径,大壁厚管的跨越将是我国直缝焊管制造行业发展的动力同时也是严峻的挑战。

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