提高管線鋼質(zhì)量，要從何處入手

    自1985年德國曼內(nèi)斯曼公司成功研制X80管線鋼后，國外高級別管線鋼的開發(fā)與應(yīng)用已有30余年。我國國內(nèi)對高級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展，我國成為擁有X80級鋼管道里程最長的國家。而且，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)也已能夠生產(chǎn)X100、X120管線鋼。目前，我國高鋼級管線鋼的開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)也步入國際先進行列。

    然而，在管線鋼應(yīng)用過程中，也出現(xiàn)了一些質(zhì)量問題。據(jù)中國石油集團石油管工程技術(shù)研究院的專家介紹，板材質(zhì)量問題是造成國內(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)研究院高級工程師楊專釗對此進行了研究和分析。

    板材質(zhì)量、焊縫缺陷是焊管不合格主因

    楊專釗對某項目用國產(chǎn)X80級ф1219mm×18.4mm螺旋埋弧焊管（SAWH）進行統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，不合格鋼管共計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（見圖1）。

    從圖中可以看出，因板材質(zhì)量不過關(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，加強對板材質(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)計分析2008年~2011年國內(nèi)各類油氣輸送管道失效事故，發(fā)現(xiàn)在這28起事故中，因為板材缺陷造成的事故有8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。

    強韌性不合格等是導(dǎo)致板材質(zhì)量問題的主因

    為了解導(dǎo)致板材質(zhì)量問題的原因，石油管工程技術(shù)研究院對近5年因板材質(zhì)量不合格的近20萬噸鋼管進行了分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致板材質(zhì)量出現(xiàn)問題的前三位分別為強韌性不合格（主要指夏比沖擊吸收功不合格）、落錘撕裂試驗（DWTT）不合格以及銹蝕（見圖2）。

    “大部分板材不合格是在入廠檢驗時發(fā)現(xiàn)的，有的甚至到制管生產(chǎn)檢驗過程中才能被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。這些問題鋼板被發(fā)現(xiàn)的滯后，導(dǎo)致項目的耗材增加、進度拖延，嚴重威脅管道工程的安全。”楊專釗說。

    他表示，造成板材強韌性不合格的主要原因是“以水代金”，即采用軋制過程中的控制水冷技術(shù)，代替成分冶煉過程中添加合金元素來控制和改善高鋼級管線鋼的強韌性。但是，由于部分企業(yè)在軋制過程中的工藝失控，造成板材批量不合格，韌性、強度不能滿足規(guī)范要求。而同一鋼級的板材，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)場管道環(huán)焊縫質(zhì)量保證、施工工藝帶來了困難，需要進行各種組對來適應(yīng)廠家成分體系變化，造成工程進度滯后、成本增加。

    國內(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)研究院對國內(nèi)外X80級Φ1219mm×22.0mm直縫埋弧焊管（SAWL）用板材的拉伸性能進行了分析（國內(nèi)樣本492個，國外樣本225個）。從數(shù)據(jù)可以看出，國外直縫埋弧焊管用板材屈服強度均值略低，但是分布集中，即方差??；而國內(nèi)直縫埋弧焊管用板材屈服強度均值較高，但是分布范圍寬，即方差大（見表1）。

    與國外直縫埋弧焊管相比，國產(chǎn)X80級焊管用板材的屈服強度的標準方差平均高50%，原料控制、過程控制能力、穩(wěn)定性等還有待提高。“但總體來看，X80級直縫埋弧焊管的質(zhì)量控制水平優(yōu)于同鋼級的螺旋埋弧焊管。”楊專釗表示，“板材質(zhì)量問題是造成管道工程用鋼管不合格的主要原因，建議進一步加強對鋼板生產(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)。