油氣輸送管道工程論文

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1油氣輸送管道及其板材的質(zhì)量狀況

1.1鋼管不合格分布情況

統(tǒng)計(jì)某項(xiàng)目用國產(chǎn)Φ1219mm×18.4mm規(guī)格X80鋼級螺旋縫埋弧焊（SAWH）鋼管，不合格鋼管共計(jì)3429支，對其不合格原因進(jìn)行了分類。

①板材質(zhì)量是造成SAWH鋼管不合格的主要原因，主要包括板材性能不合格、結(jié)疤、分層、壁厚超差等；

②排在第2位的是焊縫缺陷，包括夾渣、裂紋、未熔合、焊偏、未焊透、咬邊、氣孔等；

③違規(guī)操作排在第3位，包括管體補(bǔ)焊、補(bǔ)焊超次、補(bǔ)焊超長、補(bǔ)焊超處等；

④焊縫性能排在第4位，主要包括焊縫拉伸、沖擊、硬度、導(dǎo)向彎曲等性能不足或者超標(biāo)；

⑤制造工藝不合理排在第5位，包括管徑超差、錯邊、摔坑等。板材質(zhì)量造成的不合格鋼管占不合格鋼管總數(shù)的1/3，因而加強(qiáng)對板材質(zhì)量的監(jiān)督和控制顯得非常重要。

1.2油氣輸送管道失效事故分析

中國石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院在2012年3月15日的質(zhì)量分析研討會報告中，統(tǒng)計(jì)分析了2008—2011年國內(nèi)各類油氣輸送管道失效事故28項(xiàng)，其中板材質(zhì)量缺陷造成的事故有8項(xiàng)，占28.57%，是管道發(fā)生失效事故的主要原因之一。

1.3板材質(zhì)量狀況

統(tǒng)計(jì)各單位近5年因板材質(zhì)量問題造成的不合格鋼管近20萬t，主要包括板材夏比沖擊功不合格、DWTT不合格、銹蝕、表面凸起、板邊裂紋、夾雜、折疊等。板材不合格原因的前3位為強(qiáng)韌性不合格（主要指夏比沖擊吸收功不合格）、DWTT不合格以及銹蝕。大部分板材不合格是在鋼板（板卷）入廠檢驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)的，有的甚至到制管生產(chǎn)檢驗(yàn)過程中才能陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，這些重大問題的發(fā)現(xiàn)滯后導(dǎo)致大批量的板材質(zhì)量失控，耗材增加，進(jìn)度拖延，嚴(yán)重威脅管道工程的安全。分析結(jié)果顯示，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(qiáng)韌性；但是，由于軋制過程中的工藝失控，造成板材批量不合格，韌性、強(qiáng)度不能滿足規(guī)范要求。而同一鋼級板材，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、施工工藝帶來難度，需要進(jìn)行各種組對來適應(yīng)廠家成分體系變化，造成工程進(jìn)度滯后，成本增加等影響。

1.4板材質(zhì)量穩(wěn)定性

統(tǒng)計(jì)國內(nèi)外Φ1219mm×22.0mm規(guī)格X80鋼級直縫埋弧焊（SAWL）鋼管用板材拉伸性能，結(jié)果見表3，其中國內(nèi)樣本492個，國外樣本225個。X80鋼級SAWL鋼管的質(zhì)量控制水平優(yōu)于同鋼級SAWH鋼管的；國外的X80鋼級SAWL鋼管屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)方差比國內(nèi)的低50%，約10MPa。國內(nèi)鋼管的過程能力、穩(wěn)定性、質(zhì)量控制離散性等制管水平還有待提高，距離國際先進(jìn)水平還有一定差距，技術(shù)和管理方面也不能放松，需要對原材料加強(qiáng)控制，科研技術(shù)人員應(yīng)該深入研究各種因素對鋼管質(zhì)量水平的影響程度。

2結(jié)論

（1）板材質(zhì)量問題是造成重大管道工程用鋼管不合格的主要原因。

（2）板材不合格的主要原因包括其強(qiáng)韌性不合格、DWTT不合格和銹蝕。

（3）國產(chǎn)X80鋼級SAWL鋼管質(zhì)量控制水平優(yōu)于X80鋼級SAWH鋼管；與進(jìn)口X80鋼級SAWL鋼管相比，國產(chǎn)X80鋼級SAWL鋼管的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)方差平均高50%，原料控制、過程能力、穩(wěn)定性、質(zhì)量控制離散性等制管水平還有待提高。

（4）建議進(jìn)一步加強(qiáng)鋼板（板卷）原材料的質(zhì)量管理和監(jiān)控。

作者：楊專釗 楊溪 惠非 趙晗君 馮慧 單位：中國石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院