在過去的十幾年，英國BP公司和日本住友公司一直致力于開發(fā)和推動X100鋼管用于陸地高壓輸氣管線。在2006年，Sumitomo為BP公司的X100試驗(yàn)管線提供了0．5km的X100管線鋼管。X100試驗(yàn)管線位于英國的諾林伯利亞，鋼管直徑1219mm(48in)，輸氣壓力18MPa(180bar)，目的是為了提高行業(yè)內(nèi)對X100鋼管用于陸上輸氣管道的認(rèn)可度，展示該材料在正常條件、不利條件和較高的設(shè)計(jì)系數(shù)下的長期運(yùn)行情況。

鋼材、鋼板和鋼管由住友金屬鹿島鋼鐵廠生產(chǎn)。首先，由高爐生產(chǎn)出生鐵，作為煉鋼的原料;再在容積為250t的頂?shù)状缔D(zhuǎn)爐(STB)中精煉，以減少鋼中的C，S和P含量;二次精煉之后，利用真空除氣技術(shù)除去鋼中的H和N;最后，用連續(xù)鑄造機(jī)將鋼水制成板坯，同時(shí)，控制鋼中w(S)降至0．001%以下，使母材具有高韌性。

板坯再加熱后采用熱機(jī)械軋制成板材。選擇再加熱溫度的原則是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度與韌性的最佳平衡。在不低于鋼材Ar3溫度下，完成軋制，然后加速冷卻至終冷溫度200℃或是更低。

采用UOE生產(chǎn)工藝將鋼板制成鋼管。在彎邊階段，鋼板的縱向邊緣逐步彎曲，產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)?shù)陌霃?，這個(gè)過程可以減少焊管出現(xiàn)噘嘴，并保證管體的橢圓度;下一個(gè)成型工序是U成型階段，在此階段，鋼板被彎成U形;最后，通過O形擠壓制成圓形鋼管。成型之后，進(jìn)行縱向埋弧焊，內(nèi)焊3絲，外焊4絲。焊接時(shí)熱輸入要盡可能低，以保證熱影響區(qū)的韌性。焊接過程中，焊劑和坡口要保持干燥，以避免氫致延遲裂紋的產(chǎn)生。

焊接后，將管體以較短步長進(jìn)行機(jī)械擴(kuò)徑，最大擴(kuò)徑率達(dá)到1．5%，以精確控制管體的最終形狀。接著進(jìn)行水壓試驗(yàn)，其后是對縱向焊縫進(jìn)行超聲波檢測。最后，采用超聲波和磁性探傷方法對UOE管管端進(jìn)行無損探傷。管體所有的尺寸都要檢查，以確保其符合幾何尺寸要求。

為了在－20℃條件下獲得X100鋼要求的強(qiáng)度和韌性，X100鋼管母材的化學(xué)成分設(shè)計(jì)外，要同時(shí)達(dá)到母材金屬與熱影響區(qū)的韌性要求，鋼中C，Mn，P，S和N都是非常重要的元素，這些元素都應(yīng)控制在最佳的目標(biāo)范圍內(nèi)。

X100 鋼管的具體參數(shù)

    外徑/mm    壁厚/mm    管長/m     生產(chǎn)數(shù)量/根

1219        19.8        12           50

母材的化學(xué)成分%

w(C)0.06;w(Si)0.10; w(Mn)1.85;w(P)0.010;w(S)0.001;其他Cu，Ni，Mo，Nb，Ti;w(N)0.0040; Ceq0.48; Pcm0.20

瞳