隨著陸地能源的逐步枯竭,,海底能源開發(fā)已成為重點(diǎn)區(qū)域,,因此海底輸送管道的建設(shè)重要性就日益凸顯。自從20世紀(jì)50年代美國在墨西哥彎鋪設(shè)第一條海底管道以來,,全世界的海底管道鋪設(shè)深度最大為3052m,,而我國尚無深海用輸送管線鋼管生產(chǎn)的先例。
我國擁有300萬km2以上的海洋國土面積,,積極開發(fā)和利用海洋油氣資源,,是國家能源戰(zhàn)略的一部分。近年來,,隨著國內(nèi)海洋石油天然氣勘探裝備和技術(shù)能力的增強(qiáng),,以及國內(nèi)大型鋼廠的管線鋼和制管廠的管線鋼管生產(chǎn)裝備與開發(fā)能力的不斷提高,海底管線管的建設(shè)取得了長足進(jìn)步,。
南海荔灣海底管道項(xiàng)目是我國第一個(gè)深海天然氣項(xiàng)目,。深水段管道將在1500米的深海處進(jìn)行鋪設(shè),鋼管承受的外壓為15MPa,,內(nèi)壓為29.4MPa,,還要經(jīng)受風(fēng)、浪,、水流,、冰和地震等環(huán)境載荷造成管道平移和振動的作用,因此,,要求鋼管具有抗大變形的能力,,要求鋼管強(qiáng)度高、壁厚大、直徑小,,具有較大的厚徑比和優(yōu)異的斷裂韌性,。
番禹珠江鋼管有限公司采用南京鋼鐵股份有限公司和韓國POSCO公司提供的鋼板,為該氣田開發(fā)生產(chǎn)了深海用直縫輸氣管線管5.2萬噸,。該項(xiàng)目具有很高的技術(shù)和生產(chǎn)難度,,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)要保證鋼管具有優(yōu)良的斷裂韌性,。因?yàn)樵摴芫€在深海服役,,一旦發(fā)生斷裂,將是一場大災(zāi)難,。為了使鋼管具有優(yōu)良的斷裂韌性,,必須滿足CTOD、DWTT和CVN等性能指標(biāo)的要求,,因此對原材料的合金成分組合要求嚴(yán)格,對鋼的純凈度要求高,,同時(shí)對鋼中的殘余元素As,、Sb、Sn,、Bi,、Pb以及B均有嚴(yán)格要求,原材料的控制和冶煉難度大,。
?。?)厚度規(guī)格大,低溫?cái)嗔秧g性難以達(dá)到技術(shù)要求,。鋼管的DWTT性能要求在試驗(yàn)溫度為-10℃時(shí),,剪切面積百分比的平均值達(dá)到85%以上,對于鋼板則要求試驗(yàn)溫度為-20℃時(shí),,剪切面積百分比達(dá)到該要求,,這對于厚鋼板來說就很難達(dá)到,因?yàn)橐皇菈嚎s比小,,中心偏析難控制,,二是厚壁各部位的晶粒大小不均勻。
?。?)鋼管的屈服強(qiáng)度波動范圍窄,,且橫向和縱向均為相同的要求,在鋼管批量生產(chǎn)時(shí)控制難度大,。
?。?)鋼管厚徑比大,成型困難,形變強(qiáng)化大,,制管前后的性能差異也大,。
1500米深海用管線管的大批量順利生產(chǎn)和成功投入使用,開創(chuàng)了我國制造直縫埋弧焊管適用于深海的先河,,這是向深海進(jìn)軍的里程牌,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,。