[发明专利]一种特大口径厚壁UOE直缝埋弧焊管及其制造方法

说明书

一种特大口径厚壁UOE直缝埋弧焊管及其制造方法，该焊管的化学成分重量百分比为：0.025％≤C≤0.049％，0.05％≤Si≤0.19％，1.55％≤Mn≤1.95％，P≤0.015％，S≤0.003％，0.10％≤Cr+Mo≤0.35％，0.015％≤Nb≤0.080％，0.005％≤Ti≤0.014％，0.05％≤Ni≤0.40％，0.02％≤Al≤0.04％，0.001％≤Ca≤0.004％，N≤0.008％，O≤0.002％，其余为Fe以及不可避免的杂质。经C、U、O成型及预焊、内焊、外焊、扩径(E成型)等工序，可制造外径为壁厚为20.0～35.0mm的超大口径厚壁UOE直缝埋弧焊管，该焊管具有高强度、高韧性和优良焊接性能的匹配，可用于天然气长距离高压输送管道建设。

技术领域

本发明属于低合金热轧厚板及直缝焊管制造领域，具体涉及一种特大口径厚壁UOE直缝埋弧焊管及其制造方法。

背景技术

管道输送具有高效、安全、可靠、经济、单向、连续等诸多优点，已成为目前长距离输送石油天然气等物体的重要输送方式。为提升管道输送能力，在提高管材强度级别的基础上，增加管材规格或提高输送压力，是最为经济高效的途径，但同时对管道低温韧性及焊接性提出高的要求，以保障管道服役安全。

X70、X80钢级是我国当前应用范围最为广泛的高强度管线钢。2004年我国首次大规模采用X70管线钢，成功应用在西气东输管道工程，该工程全线采用1016mm口径埋弧焊管，设计产能为170亿m³/年。2007年以来，我国开始铺设西气东输二线管道工程，4300公里主干线全线采用18.4～27.5mm厚规格X80管线钢管，管道口径达到1219mm，可实现300亿m³/年的输送能力，使我国管道建设进入世界一流水平。随后，1219mm口径厚壁X80管线钢管在西气东输三线等工程得到进一步推广应用。

为满足我国未来经济快速发展，提高能源输送效率、降低管道输送成本，提出对特大输量管道建设的需求。根据规划，350亿m³及以上年输量管道是未来我国管道建设的重点，因此需进一步提高管道的口径或输送压力来实现大输量输送，厚壁高强度管道是合理选择，从而对管材及原材料钢板提出了高的要求。但是，1422mm规格焊管用高强度管线钢板的轧制宽度达到4550mm，对轧制组坯、变形压下、压下比控制、轧制控制及冷却均匀性提出了更高要求，并需对成分、工艺进行设计，以保证在增加规格的同时获得高的强度、韧性和焊接性的良好匹配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特大口径厚壁UOE直缝埋弧焊管及其制造方法，制造的厚壁大口径直缝埋弧焊管外径为壁厚为20.0～35.0mm，具有高强度、高韧性和优良焊接性能的匹配，保障管道服役安全，可用于天然气长距离高压输送管道建设。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

本发明在成分上采用超低C、Nb微合金化、Cr/Mo低合金化及微Ti处理固氮改善焊接性的设计，通过钙处理技术控制夹杂物的形态；在钢板热轧方面，通过采用粗轧道次大压下工艺控制，解决钢板宽度增加带来的宽展比过大及道次压下不足问题，并采用控制轧制和加强冷却的工艺技术，以获得最佳的组织，使钢的显微组织以细化贝氏体组织转变产物为特征，获得高强度、高韧性、又能保证焊接所要求的合适碳含量的管线钢板及其焊管。

一种特大口径厚壁UOE直缝埋弧焊管用钢板，其化学成分重量百分比为：0.025％≤C≤0.049％，0.05％≤Si≤0.19％，1.55％≤Mn≤1.95％，P≤0.015％，S≤0.003％，0.10％≤Cr+Mo≤0.35％，0.015％≤Nb≤0.080％，0.005％≤Ti≤0.014％，0.05％≤Ni≤0.40％，0.02％≤Al≤0.04％，0.001％≤Ca≤0.004％，N≤0.008％，O≤0.002％，其余为Fe以及不可避免的杂质。

进一步，本发明所述特大口径厚壁UOE直缝埋弧焊管用钢板的化学成分中还含有0＜Cu≤0.30％，以重量百分比计。