[发明专利]一种海底用X65管线钢直缝埋弧焊管制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种埋弧焊管制造方法，尤其是一种海底用X65管线钢直缝埋弧焊管制造方法。

背景技术

目前，全球已经发现了2000多个海洋油气田，海洋油气的储量已经占到全球储量的30-40%，产量达到30%以上，海洋油气已成为世界石油生产量增长的主要来源。我国海洋石油资源丰富，预测石油资源量240多亿吨，天然气资源8万亿立方米。我国未来石油产量的增长主要来自海洋。

海底管道运行维护环境与陆上存在很大差异，首先是管道铺设过程，管线需要承受很大的变形；其次是海底管线受到洋流、潮汐等因素影响，随时处于运动状态；由于海底管道维护难度远远大于陆上管道，一但发生泄漏等安全事故，将对整个海域的生产环境造成毁灭性破坏。因此，与陆上管道相比，海底管道环境对输送钢管提出了更高的要求。主要表现在：

（1）口径小、壁厚大，即大的径厚比（直径/壁厚）：海底管线一般使用的直缝埋弧焊钢管直径较小，多为508~762mm之间；壁厚较大，多数在19.1mm以上。与普通陆地用管线相比，具有较高的径厚比。

（2）严格的纵向拉伸性能要求：为了确保在钢管铺设过程、海洋潮汐、海水运动等复杂情况下钢管的安全性，对纵向性能提出了严格的要求，如纵向屈服强度有明确的最小值、最大值要求，而一般陆上管道对纵向性能没有要求。同时为了确保钢管在明显位移情况下的安全性，要求纵向具有最低的均匀延伸率，而该指标在一般的陆上管道中无要求。

（3）外观几何尺寸高要求：由于海底管线施工焊接工况条件苛刻，要求钢管具有精准的管径、壁厚、长度等。

目前，我国只能自主开发300米水深的油气，深海、超深海开发几乎空白。主要原因是海洋油气资源开发关键技术设备的制造能力跟不上，其中包括海底管线用直缝埋弧焊管产品。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种海底用中小口径、大壁厚、高强度、高韧性、高均匀延伸率的X65管线钢直缝埋弧焊管的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明采用化学成分质量百分比为C 0.04～0.10%、Mn 1.40～1.75%、Si 0.15～0.35%、S ≤0.006%、P ≤0.010%、Ni ≤0.30%、Mo ≤0.30%、Ti ≤0.030%、 Al 0.015～0.050%、Nb ≤0.06%、N ≤0.01%、Cu ≤0.25%、Cr 0.10～0.30%、B ≤0.0005%，余量为Fe，其中Ceq ≤0.43、Pcm ≤0.22的X65控轧钢板进行直缝埋弧焊管的制造，其制造工艺过程为：

铣边，坡口加工：对于钢板厚度为28.6mm、30.2mm的钢板，上下坡口角度均为35°，钝边高度均为9mm，下坡口高度分别为11mm、12mm；加工坡口的目的是保证焊接过程能够完全焊透，形成合适的焊缝形貌，避免高速焊接过程中出现未焊透等缺陷，确保焊接接头的质量，实现优质高产。

预弯边：根据钢管曲率要求和管径尺寸要求，利用预弯边机对板边弯曲至符合要求的曲率。

JCO成型：采用管径为Φ762、壁厚为28.6～30.2mm的钢管，首先利用JCO成型机将经过预弯边后的钢板的一半进行多次冲压，压成“J”形，再将其另一半进行同样的多次冲压，压成“C”形，最后在整个钢板的中间压制一次使其形成开口的“O”形；上述冲压工艺中，采用15～20步的压制次数，单次压下量21～28mm。

合缝及预焊：通过调整合缝预焊机压辊的位置，使成型后的钢管的焊接坡口良好的匹配在一起，保证错边、缝隙尺寸符合要求，同时采用气体保护焊接方式进行焊接，形成连续、规范质量稳定的预焊焊缝，确保内外精焊时钢管焊接工况稳定。

内焊：采用四丝埋弧自动焊在钢管内侧焊接坡口进行焊接，第一丝采用直流反接，第二至四丝为交流；钢管焊接工艺参数为：第一丝电流I=1100～1200A，电压U=32～36V；第二丝电流I=900～1000A，电压U=36～40V；第三丝电流I=750～850A，电压U=38～42V；第四丝电流I=650～750A，电压U=40～44V；焊丝间距d=30～35mm，焊接速度V=110～150cm/min。