[发明专利]一种直径为1422mm的无缝钢管的生产方法

说明书

一种直径为1422mm的无缝钢管的生产方法，属于金属压延加工技术领域，特别涉及大直径无缝钢管的生产方法。将X80钢实心圆管坯经加热后，再进行穿孔、轧制、控温轧制、定径、淬火、回火、冷却、矫直、定长锯切，取得直径为1422mm的无缝钢管，其产品质量好，生产成本相对较低，能满足天然气管网建设对主管道质量要求高、成本敏感、对产量要求高的特点，并且使用时无须在管线外缠绕对钢管进行加热的电阻丝，可以大大节省该输送管线的运营成本。

技术领域

本发明属于金属压延加工技术领域，特别涉及大直径无缝钢管的生产方法。

技术背景

X80是高强度管线钢的美国分类型号，其最小屈服值为555 MPa。

随着我国天然气增长需求，管道建设领域内提高管道输送效率，降低能耗，减少投资和运营费用，长距离输送管线向高压、大口径、厚壁发展已成趋势。

例如现有在某些天然气输送管线上使用了大直径直缝焊管，其制造工艺为：采用宽幅X80钢板或钢带，通过UOE成型或螺旋弯曲变形成型的方式卷成钢管的形状，再以焊接的方式把接缝的部位进行焊接成型，生产的钢管是有焊缝的有缝钢管，焊缝部位和焊接热影响区的性能与母材有差异，因此，在-45℃以下的低温环境下焊缝的冲击性能不能满足使用时的要求，为了营造-45℃以上的环境温度，工程中需要在整条管线外采用电阻丝缠绕，通过对电阻丝加热的方法提高管线的表面温度，这种运行方式增加了运行成本及维护管理的难度。而如不采用电阻丝辅助加热的方法，为了提高管线的耐压性，就必须将钢管的壁厚要增加到30mm以上才可以提高管线的耐低温环境，但是，这对于钢板的轧制及钢管的焊接成型留下了难以实现的问题，并且随着管道输送压力的提高，对钢管的耐压性能也进一步提高。

因为无缝钢在形成管线时由于没有纵向直焊缝，只有对接环焊缝，因此其耐爆破止裂性能好，安全性高，因此人们试图采用无缝钢管来替代以上有缝钢管。但是对于输气主干线来说，为提高输送量和安全性，提高用钢等级和设计安全系数，而且1000mm以上直径的无缝管线还是没有解决的难题，对于全球来说也是难题，同时还存在制造成本的因素。

另外，已有的生产大直径无缝钢管工艺有中频扩管法、挤压法、锻造法。

其中，中频扩管法的过程是：将锥形顶头固定在顶杆上，将毛管套在顶杆外面，通过中频感应线圈对毛管的一部分进行加热，当毛管的温度达到工艺要求时，启动工作油缸推动毛管通过扩模实现减壁、扩径，这种方法生产出来的钢管表面容易出现裂纹、管体开裂、壁厚不均，其内表面存在麻坑、管体发生弯曲变形，另外由于多次局部加热还会引起组织晶粒粗大而导致管体强度下降等质量缺陷。同时，其生产效率低，自动化程度低，不利于大规模高效生产。

挤压法的过程是：模铸钢锭经清理、加热后，采用顶杆和冲模先在钢锭的中心冲孔，然后在中间插入芯棒在挤压机的模具上进行挤压变形，变形完成后切除盲端，其特点是冲孔时由于顶杆细长，容易偏心，导致壁厚严重不均；金属在模具的表面滑动，润滑条件差，钢管表面容易划伤，表面质量较差，自动化程度低，成材率低，生产效率低，成本很高，不利于大规模高效生产。并且，该方法只能生产出中厚壁无缝钢管。

锻造法的过程是：模铸钢锭经清理、加热后用顶杆和冲模先在钢锭的中心冲孔，切掉低端的盲端后中间插入芯棒在锻造机上进行逐步的扩孔锻造，将锻造后的荒管经过内镗外扒的机械加工方法成型，此方法由于锻造的时间长，要经过多次反复加热和锻造，锻造后的毛管尺寸精度较差不能满足成品钢管的要求，必须用机械加工的方式对内外表面进行加工才能达到成品钢管的要求，其缺陷还有自动化程度低，成材率极低，生产效率极低，成本极高，不利于大规模高效生产。并且，该方法也只能生产出中厚壁无缝钢管。

可见，以上已有的生产大直径无缝钢管工艺都分别存在各自的缺陷。综合来讲，都不能满足迫切需要的高效、低耗、高质生产要求。

发明内容

为了克服现有生产技术效率低或成本高或质量差的缺点，本发明的目的在于提出一种直径为1422mm的无缝钢管的生产方法。