提高管線鋼質(zhì)量，要從何處入手

    自1985年德國(guó)曼內(nèi)斯曼公司成功研制X80管線鋼后，國(guó)外高級(jí)別管線鋼的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用已有30余年。我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)高級(jí)別管線鋼的研究雖起步較晚，但近些年發(fā)展迅速，隨著西氣東輸二線等重大工程的開(kāi)展，我國(guó)成為擁有X80級(jí)鋼管道里程最長(zhǎng)的國(guó)家。而且，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)也已能夠生產(chǎn)X100、X120管線鋼。目前，我國(guó)高鋼級(jí)管線鋼的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用技術(shù)也步入國(guó)際先進(jìn)行列。

    然而，在管線鋼應(yīng)用過(guò)程中，也出現(xiàn)了一些質(zhì)量問(wèn)題。據(jù)中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院的專(zhuān)家介紹，板材質(zhì)量問(wèn)題是造成國(guó)內(nèi)大型油氣管道工程用鋼管不合格的主要原因。然而，導(dǎo)致板材質(zhì)量問(wèn)題的主要原因是什么？我們要從哪些方面著手，才能提高管線鋼的質(zhì)量？石油管工程技術(shù)研究院高級(jí)工程師楊專(zhuān)釗對(duì)此進(jìn)行了研究和分析。

    板材質(zhì)量、焊縫缺陷是焊管不合格主因

    楊專(zhuān)釗對(duì)某項(xiàng)目用國(guó)產(chǎn)X80級(jí)ф1219mm×18.4mm螺旋埋弧焊管（SAWH）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，不合格鋼管共計(jì)3429支，導(dǎo)致鋼管不合格的原因依次是板材質(zhì)量、焊縫缺陷、違規(guī)操作、焊縫性能、制造工藝（見(jiàn)圖1）。

    從圖中可以看出，因板材質(zhì)量不過(guò)關(guān)而造成不合格鋼管占不合格鋼管總數(shù)的1/3，板材質(zhì)量和焊縫缺陷造成的不合格鋼管占不合格鋼管總數(shù)的六成。因此，加強(qiáng)對(duì)板材質(zhì)量的監(jiān)督和控制、減少焊縫缺陷是提高管線鋼質(zhì)量的主要手段。

    另外，統(tǒng)計(jì)分析2008年~2011年國(guó)內(nèi)各類(lèi)油氣輸送管道失效事故，發(fā)現(xiàn)在這28起事故中，因?yàn)榘宀娜毕菰斐傻氖鹿视?起，占28.57%。板材缺陷是管道發(fā)生失效事故的主要原因之一。

    強(qiáng)韌性不合格等是導(dǎo)致板材質(zhì)量問(wèn)題的主因

    為了解導(dǎo)致板材質(zhì)量問(wèn)題的原因，石油管工程技術(shù)研究院對(duì)近5年因板材質(zhì)量不合格的近20萬(wàn)噸鋼管進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致板材質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題的前三位分別為強(qiáng)韌性不合格（主要指夏比沖擊吸收功不合格）、落錘撕裂試驗(yàn)（DWTT）不合格以及銹蝕（見(jiàn)圖2）。

    “大部分板材不合格是在入廠檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)的，有的甚至到制管生產(chǎn)檢驗(yàn)過(guò)程中才能被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。這些問(wèn)題鋼板被發(fā)現(xiàn)的滯后，導(dǎo)致項(xiàng)目的耗材增加、進(jìn)度拖延，嚴(yán)重威脅管道工程的安全。”楊專(zhuān)釗說(shuō)。

    他表示，造成板材強(qiáng)韌性不合格的主要原因是“以水代金”，即采用軋制過(guò)程中的控制水冷技術(shù)，代替成分冶煉過(guò)程中添加合金元素來(lái)控制和改善高鋼級(jí)管線鋼的強(qiáng)韌性。但是，由于部分企業(yè)在軋制過(guò)程中的工藝失控，造成板材批量不合格，韌性、強(qiáng)度不能滿(mǎn)足規(guī)范要求。而同一鋼級(jí)的板材，不同鋼廠采用不同的化學(xué)成分體系和控制水冷技術(shù)，給現(xiàn)場(chǎng)管道環(huán)焊縫質(zhì)量保證、施工工藝帶來(lái)了困難，需要進(jìn)行各種組對(duì)來(lái)適應(yīng)廠家成分體系變化，造成工程進(jìn)度滯后、成本增加。

    國(guó)內(nèi)板材的質(zhì)量穩(wěn)定性還有提高的空間

    石油管工程技術(shù)研究院對(duì)國(guó)內(nèi)外X80級(jí)Φ1219mm×22.0mm直縫埋弧焊管（SAWL）用板材的拉伸性能進(jìn)行了分析（國(guó)內(nèi)樣本492個(gè)，國(guó)外樣本225個(gè)）。從數(shù)據(jù)可以看出，國(guó)外直縫埋弧焊管用板材屈服強(qiáng)度均值略低，但是分布集中，即方差?。欢鴩?guó)內(nèi)直縫埋弧焊管用板材屈服強(qiáng)度均值較高，但是分布范圍寬，即方差大（見(jiàn)表1）。

    與國(guó)外直縫埋弧焊管相比，國(guó)產(chǎn)X80級(jí)焊管用板材的屈服強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)方差平均高50%，原料控制、過(guò)程控制能力、穩(wěn)定性等還有待提高。“但總體來(lái)看，X80級(jí)直縫埋弧焊管的質(zhì)量控制水平優(yōu)于同鋼級(jí)的螺旋埋弧焊管。”楊專(zhuān)釗表示，“板材質(zhì)量問(wèn)題是造成管道工程用鋼管不合格的主要原因，建議進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)鋼板生產(chǎn)的質(zhì)量管理和監(jiān)控。”

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。