我國(guó)在超高強(qiáng)度管線鋼領(lǐng)域與西方先進(jìn)國(guó)家相比落后近20年。在成功開(kāi)發(fā)X80級(jí)高強(qiáng)度管線鋼管后,華北石油鋼管廠與鋼廠合作進(jìn)行了X100和X120級(jí)超高強(qiáng)度管線鋼管的開(kāi)發(fā)。
華北石油鋼管廠首先與鞍山鋼鐵公司合作進(jìn)行了X100級(jí)管線鋼的開(kāi)發(fā),并于2006年初采用鞍鋼X100級(jí)鋼板進(jìn)行了φ813mm×14.3mm直縫埋弧焊管的試制,試制鋼管經(jīng)中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所鑒定,鋼管的抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性和硬度等力學(xué)性能較為理想。
2006年6月,華北石油鋼管廠采用南鋼生產(chǎn)的X100級(jí)鋼板進(jìn)行了φ813mm×12.5mm直縫埋弧焊管的試制。試制鋼管的強(qiáng)度滿(mǎn)足X100鋼級(jí)的要求,管體夏比沖擊功和剪切面積以及DWTT剪切面積均較好,實(shí)現(xiàn)了開(kāi)發(fā)目標(biāo)。
寶鋼5m寬厚板軋機(jī)建成后,華北石油鋼管廠與寶鋼合作開(kāi)發(fā)X120管線鋼管。X120鋼級(jí)是目前管線鋼管的最高鋼級(jí),也是目前管線鋼開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)之一。為了保證所開(kāi)發(fā)X120鋼管實(shí)物性能的可比性,雙方商定將鋼管的規(guī)格定為φ914mx16mm。為研究X120級(jí)鋼管的焊接規(guī)律,華北石油鋼管廠進(jìn)行了大量的焊接試驗(yàn)研究。主要從焊接材料的匹配及焊接工藝參數(shù)的優(yōu)化方面進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),目標(biāo)是在保證焊縫和熱影響區(qū)抗拉強(qiáng)度不低于母材的條件下,獲得盡可能高的韌性及適當(dāng)?shù)挠捕龋⒈WC在大工業(yè)生產(chǎn)條件下具有良好的焊接性能。2007年2季度,華北石油鋼管廠成功試制了Φ914mm×16mm、X120鋼級(jí)直縫埋弧焊管。2007年4月,試制鋼管經(jīng)中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所鑒定,鋼管管體和焊縫的強(qiáng)度、沖擊韌性和硬度等力學(xué)性能均較為理想,達(dá)到了國(guó)際同類(lèi)鋼管實(shí)物水平。
通過(guò)國(guó)內(nèi)制管企業(yè)和鋼廠的密切合作,我國(guó)在超高強(qiáng)度管線鋼和鋼管的開(kāi)發(fā)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,研制鋼管的性能已達(dá)到國(guó)際同類(lèi)鋼管實(shí)物水平,初步實(shí)現(xiàn)了開(kāi)發(fā)目標(biāo)。X100和X120鋼級(jí)管線鋼管的開(kāi)發(fā)填補(bǔ)了我國(guó)在超高強(qiáng)度管線鋼管領(lǐng)域的空白,大大縮小了我國(guó)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。但X100和X120鋼級(jí)管線鋼管的開(kāi)發(fā)還處于前期研究階段,沒(méi)有批量生產(chǎn)和工程應(yīng)用。雖然已經(jīng)成功建設(shè)了多條X100試驗(yàn)段。但是迄今為止所有的管道試驗(yàn)段都沒(méi)有在真正X100的設(shè)計(jì)應(yīng)力工況下運(yùn)行。