我国石油及然气输送管道通常要求高钢级、大口径及高压力的管线钢,而长输管道的建设必然需要大量与干线管力学性能相匹配的弯管。该弯管是长输管道中服役条件为苛刻的结构件之一,失效事故在整个管道事故中的比例也是。弯管随着国内外输送管道距离的增加、钢管壁厚的增大以及管道压力的提高,乂60和乂65级管线钢弯管已经不能满足其力学性能的要求。
西气东输工程在国内次选用X70级管线钢,它也是目前我国选用常用的弯管材料之一。但是,在已使用的管线钢弯管中,与X70级管线钢有关的弯管失效事故率较高,X70级管线钢弯管的制造工艺及性能仍不成熟。
目前,X70级管线钢弯管的热处理技术主要缺陷是:淬火加热通常采用一次性加热至淬火温度,夂70级管线钢弯管组织不均匀,热应力较大;而且冷却方式为油冷,工程成本高、环境污染大,并存在一定的安全隐患,这就需要进一步改进乂70级管线钢弯管的热处理工艺以提高其强韧性能配合,保证工程的安全性、可靠性和经济性。
1.一种X70级管线钢弯管的热处理工艺方法,其特征是:其热处理工艺方法依次包括:
(1)、X70级管线钢弯管成分的选用:选用一种以低碳一锰一钥系为基础,适量添加其他合金元素的X70级管线钢弯管,具体成分是碳的质量分数为0.05%,硅的质量分数为0.19%,猛的质量分数为1.54%,磷的质量分数为0.009%,硫的质量分数为0.001%,铜的质量分数为0.23%,镍的质量分数为0.2%,铌的质量分数为0.07%,钒的质量分数为0.03%,铬的质量分数为0.2%,钛的质量分数为0.02%,钙的质量分数为0.0014%,铝的质量分数为0.03%,钥的质量分数为0.19%,硼的质量分数为0.0001%,氧的质量分数为0.0028%,热煨弯管,氢的质量分数为.0.0004%,氮的质量分数为0.007% ;同时X70级管线钢弯管的碳当量为0.42%,冷裂纹敏感系数为0.12% ;
(2)、热处理技术的确定:确定调质处理即淬火及高温回火作为X70级管线钢弯管的热处理技术;
(3)、淬火工艺:采用在箱式电阻炉中进行,其额定功率为45千瓦,使用温度为1050摄氏度,控制温差为±5摄氏度;装炉时将X70级管线钢弯管放置于炉内中央位置,并尽量均匀分布放置;将X70级管线钢弯管随炉升温至350摄氏度后保温10分钟,然后升温至650摄氏度后保温10分钟,后在890-920摄氏度保温26分钟,随后出炉进行水冷却至室温;
(4)、回火工艺:采用在井式电阻炉中进行,其内置风扇,额定功率为32千瓦,使用温度为650摄氏度,控制温差为±5摄氏度;装炉时将X70级管线钢弯管放置于炉内中央位置,并尽量均匀分布放置;将乂70级管线钢弯管随炉升温至590-620摄氏度,保温60分钟后,出炉进行空冷至室温;
热煨弯管由于冷拔弯管的耐热性良好,该产品在实际应用的过程中卫生且无毒,其材料在生产过程中完全由碳和氢组成热煨弯管,弯管加工主要使用,使用其触摸屏和CNC模块,它弯管有效采用对话方式,产品采用程序设置,在使用过程中非常方便,热煨弯管防腐,整个装置的床结构非常稳定,并且不容易变形,弯管加工设备上的每个部件,都可以有效地设置弯管角度。
热煨弯管目前我国压弯是超常用的弯管弯曲方法。所用设备大多为通用的机械压力机或液压机,也有用折弯压力机的。常用的滚弯设备是卷板机。三辊卷板机按三点决定一圆的道理,对板坯进行连续弯曲。三辊卷板机具有两个传动辊和一个压下辊。
热煨弯管调节压下辊的上下位置即可改变它与传动辊之间的相对距离。今年以来,热煨弯管弯管社会库存呈迅速上升态势,3月末达到历史超高的2192万吨。由于去库存化速度较缓慢,对弯管加工市场形成较大压力。4月份虽是传统的弯管消费旺季,但由于钢铁生产保持高水平,而需求增长相对较弱,市场供大于求矛盾加剧,再加上库存居于高位,弯管价格出现持续回落走势。
拉弯时,管线弯管,板材置于传动辊和压下辊之间,传动辊正反方向交换转动,使板材往复运动。调节压下辊使之逐步压下,即可将板材弯曲成所需曲率的圆柱面、圆锥面和曲率较小的双曲面。压下辊一端可升起,便于卸出工件。另外还有四辊和多辊卷板机,四辊卷板机用于卷制厚板圆筒,四辊以上的多辊卷板机,用多对辊子将焊管逐渐弯曲成复杂的型面。
对于精度要求较高,长度和曲率半径要求较大、横向尺寸要求较小的弯曲件,可在的拉弯机上进行拉弯。热煨弯管弯管加工时,180度热煨弯管,板材全部厚度上都受拉应力的作用,因而只产生伸长变形,卸载后弹复引起的变形小,容易保证精度。
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