本發明專利技術公開了一種超大管徑大壁厚直縫埋弧焊管制造方法，它采用化學成分百分比符合美國石油協會API5L-2007(44版)標準、顯微組織為AF+B組織的X80熱軋狀態鋼板制造，其制造工藝包括如下步驟：鋼板自動探傷、坡口加工、預彎、成型、預焊、內外焊、第一次超聲波自動檢查、第一次X射線檢查、機械擴徑、管端加工、水壓試驗、坡口加工、第二次超聲波檢查、第二次X射線檢查、第二次管端超聲波手動檢查、外觀尺寸檢查、焊后熱處理、外觀經查和防腐涂層。本發明專利技術的有益效果如下：通過各工序嚴格的技術控制，解決了生產超大管徑大壁厚直縫埋弧焊管的各項技術難題，使最終生產出鋼管的各項性能完全符合國家標準的要求。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及直縫埋弧焊管生產制造
技術介紹
石油天然氣作為重要能源，在我國能源結構中所占的比例不斷增加，需求日益旺盛。利用長距離管線將石油天然氣從生產地運送到用戶目的地，是一種安全、高效和經濟的運輸方式，目前這已成為陸上油氣輸送的主要方式。我國天然氣干線管道的鋼級已由X52提高到X80，一級地區管徑Φ 1219mm天然氣干線管道的壁厚已經達到22mm，年輸氣量為300億立方米，若要將年輸氣量提高到450億立方米以上，主要技術路線有兩條:(I)采用提高輸送壓力的技術路線，要求從現有12MPa輸送壓力提高到17MPa以上。(2)采用增大輸送管道口徑的技術路線，要求從現有1219提高到 1422。目前世界在建和擬建的450億m3/a輸氣量的管道已有數條，如俄羅斯的巴甫年科沃-烏恰天然氣管道，采用類似于X80的K65鋼級，管徑Φ 1420mm，輸送壓力11.8MPa，單管設計輸氣量約500億m3/a。另外，北美也在籌建類似輸氣量的管線，可見，焊管口徑的大型化趨勢明顯。管徑和壓力的增加帶來的直接影響是鋼管壁厚的增加。鋼管壁厚的增加將給鋼板的軋制和鋼管的成型、焊接帶來困難。因此，制作超大口徑大壁厚直縫埋弧焊管在技術上還存在一定的缺陷。
技術實現思路
本專利技術要解決的 技術問題是提供一種各項性能完全符合標準要求的。為解決上述技術問題，本專利技術所采取的技術方案是: 一種，它采用化學成分百分比符合美國石油協會API 5L-2007 (44版)標準、顯微組織為AF+B組織的X80熱軋狀態鋼板制造，其制造工藝包括如下步驟:鋼板自動探傷、坡□加工、預彎、成型、預焊、內外焊、第一次超聲波自動檢查、第一次X射線檢查、機械擴徑、管端加工、水壓試驗、坡口加工、第二次超聲波檢查、第二次X射線檢查、第二次管端超聲波手動檢查、外觀尺寸檢查、焊后熱處理、外觀檢查和防腐涂層;所述坡口加工工序中，鋼板上下坡口的角度均為34.75° 35°，上坡口高度為10.75 IL 25mm ;鈍邊高度為9.075mm 9.125mm,角度為4° ； 所述內外焊工序均采用四絲埋弧自動焊對鋼管內側和外側焊接坡口進行焊接，焊絲直徑為3.9 4.1mm，焊接速度為1.3 1.35m/min ;焊接線能量為55 56KJ/cm。所述成型工序采用JCO成型，首先利用JCO成型機將經過預彎邊后的鋼板的一半進行多次沖壓，壓成“J”形，然后將鋼板的另一半進行同樣的多次沖壓，壓成“C”形，最后在整個鋼板的中間壓制一次使其形成開口的“O”形；上述沖壓工藝中，采用25 29步的壓制次數，單次壓下量180 190mm。所述內外焊工序均采用四絲埋弧自動焊對鋼管內側和外側焊接坡口進行焊接；第一絲為直流反接，電流1050 1150A，電壓30 34V ;第二絲為交流，電流850 950A，電壓32 36V ;第三絲為交流，電流650 750A，電壓38 42V ;第四絲為交流，電流550 650A,電壓 38 42V。所述機械擴徑工序中對鋼管全長進行0.5% 1.2%擴徑。本專利技術的有益效果如下: (I)通過對X80鋼板的成分、組織及熱處理的控制，使鋼板具有高韌性及良好的焊接性倉泛。(2)通過在JCO成型工藝中，根據鋼板寬度、厚度、強度和模具尺寸，精確分析確定合理的沖壓次數和單次壓下量，解決了 X80鋼級直徑為Φ 1422mm、壁厚為30.8mm的超大管徑大壁厚直縫埋弧焊管JCO成型過程中鋼板回彈小，管形不便于控制的難題，根據分析結果和現場試驗，分析鋼板成型過程彈復量，合理確定每道次壓下量，使鋼管成型后具有良好的圓度和管體直度。(3)焊接工藝中，首先通過選擇專用焊接材料，確保焊縫具有稍高于母材的強度及良好的韌性。確定焊接參數時，充分考慮三絲焊中各絲的作用，通過合理設定各絲電流、電壓、角度、焊絲間距及焊接速度，使焊縫獲得合適熔透深度和良好的形貌，同時有利于焊接過程中氣體及保護渣上浮。在此基礎上，為了減小焊接熱對熱影響區韌性的影響，對各絲電流電壓進一步優化，采取了較低的焊絲能量，保證焊接熱影響區的性能。焊縫最終獲得以針狀鐵素體及板條貝氏體為主的、具有良好韌性的組織，同時焊接熱影響區獲得細小粒狀貝氏體及板條貝氏體的組織，解決了鋼管焊接接頭韌性問題。(4)擴徑工藝中，根據鋼管成型后的外觀尺寸情況，通過數值分析確定獲得最佳效果的擴徑率，通過現場試驗和對相關性能數據分析的結果進行再驗證，確定最佳擴徑工藝，確保鋼管擴徑后外觀尺寸和理化性能符合標準要求，解決了鋼管在機械擴徑時由于加工硬化導致強度增加、韌性和均勻延伸率降低的問題，同時也改善了管端圓度和管體直度等重要外觀指標。具體實施方式實施例采用化學成分百分比符合美國石油協會API 5L_2007(44版)標準、顯微組織為AF+B組織的X80熱軋狀態鋼板，進行管徑為1422mm、壁厚為30.8mm的直縫埋弧焊管的制造，具體工藝步驟如下: (I)超聲波鋼板自動探傷:利用全自動鋼板超聲波探傷設備，對鋼板兩側板邊50mm范圍內及中間部位進行檢查。 (2)銑邊、坡口加工:鋼板的上下坡口角度均為35°，鈍邊高度為9.1mm。加工坡口的目的是保證焊接過程能夠完全焊透，形成合適的焊縫形貌，避免高速焊接過程中出現未焊透等缺陷，確保焊接接頭的質量，實現優質高產。根據鋼管設計直徑和厚度選取鋼板，并在焊縫對應的鋼板兩邊銑削焊接坡口。(3)預彎:根據鋼管曲率要求和管徑尺寸要求，采用預彎邊機將板邊彎曲至符合要求的曲率。(4) JCO成型:采用管徑為Φ 1422mm、壁厚為30.8mm的鋼管，首先利用JCO成型機將經過預彎邊后的鋼板的一半進行多次沖壓，壓成“J”形，再將其另一半進行同樣的多次沖壓，壓成“C”形，最后在整個鋼板的中間壓制一次使其形成開口的“O”形；上述沖壓工藝中，采用27步的壓制次數，單次壓下量185mm。(5)預焊:通過調整合縫預焊機壓輥的位置，使成型后鋼管的焊接坡口良好的匹配在一起，保證錯邊、縫隙尺寸符合要求，同時采用氣體保護焊接方式進行焊接，形成連續、規范、質量穩定的預焊焊縫，確保內外精焊時鋼管焊接工況的穩定。(6)內外焊:采用四絲埋弧自動焊在鋼管內側和外側焊接坡口進行焊接；第一絲為直流反接，電流1100A，電壓32V ;第二絲為交流，電流900A，電壓34V ;第三絲為交流，電流700A，電壓40V ;第四絲為交流，電流600A，電壓40V ;焊絲直徑為4.0mm ;焊接速度為1.3 1.35m/min ;焊接線能量為55 56KJ/cm。(7)第一次管端超聲波手動檢查:對管端300_范圍內的焊縫及焊縫兩側區域進行手動超聲波檢查； (8)第一次超聲波自動檢查:對焊接后的鋼管內外焊縫及焊縫兩側熱影響區部分進行超聲波檢查； (9)第一次X射線檢查:采用圖像處理系統對焊接后的鋼管內外焊縫進行100%的工業電視檢查，保證探傷靈敏度。(10)機械擴徑:對鋼管全長進行0.5% 1.2%擴徑以提高鋼管的外觀尺寸精度，如橢圓度、直線度，并改善鋼管的內應力分布狀態。(11)管端加工:對鋼管端面進行加工，保證平整。為下一步水壓試驗的密封良好做好準備。(12)水壓試驗:對鋼管進行100%的靜水壓試驗，試驗壓力為規定最小屈服強度的90% 100%，檢查鋼管本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超大管徑大壁厚直縫埋弧焊管制造方法，其特征在于，它采用化學成分百分比符合美國石油協會API?5L?2007(44版)標準、顯微組織為AF+B組織的X80熱軋狀態鋼板制造，其制造工藝包括如下步驟：鋼板自動探傷、坡口加工、預彎、成型、預焊、內外焊、第一次超聲波自動檢查、第一次X射線檢查、機械擴徑、管端加工、水壓試驗、坡口加工、第二次超聲波檢查、第二次X射線檢查、第二次管端超聲波手動檢查、外觀尺寸檢查、焊后熱處理、外觀檢查和防腐涂層；所述坡口加工工序中，鋼板上下坡口的角度均為34.75°～35°，上坡口高度為10.75～11.25mm；鈍邊高度為9.075mm～9.125mm，角度為4°；所述內外焊工序均采用四絲埋弧自動焊對鋼管內側和外側焊接坡口進行焊接，焊絲直徑為3.9～4.1mm，焊接速度為1.3～1.35m/min；焊接線能量為55～56KJ/cm。
【技術特征摘要】
1.一種超大管徑大壁厚直縫埋弧焊管制造方法，其特征在于，它采用化學成分百分比符合美國石油協會API 5L-2007 (44版)標準、顯微組織為AF+B組織的X80熱軋狀態鋼板制造，其制造工藝包括如下步驟:鋼板自動探傷、坡口加工、預彎、成型、預焊、內外焊、第一次超聲波自動檢查、第一次X射線檢查、機械擴徑、管端加工、水壓試驗、坡口加工、第二次超聲波檢查、第二次X射線檢查、第二次管端超聲波手動檢查、外觀尺寸檢查、焊后熱處理、外觀檢查和防腐涂層； 所述坡口加工工序中，鋼板上下坡口的角度均為34.75° 35°，上坡口高度為10.75 IL 25mm ;鈍邊高度為9.075mm 9.125mm,角度為4° ； 所述內外焊工序均采用四絲埋弧自動焊對鋼管內側和外側焊接坡口進行焊接，焊絲直徑為3.9 4.1mm，焊接速度為1.3 1.35m/min ;焊接線能量為55 56KJ/cm。2.根據權利要求1所述的超大管徑大...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙國，張志明，葛玉宏，王旭，王習彬，陳小偉，劉濤，曹華勇，王旺甫，劉增強，王立柱，呂育棟，韓鐵利，吳娟，白學偉，
申請(專利權)人：中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司，南京巨龍鋼管有限公司，巨龍鋼管有限公司，河北華油鋼管設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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