CN110373513B - 一种热煨弯管的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热煨弯管的生产方法，包括：在冶炼工艺段控制热煨弯管的钢中B类非金属夹杂物评级≤1.0；在热轧工艺段控制热煨弯管的钢板轧后水冷终止温度为470℃～520℃；在热轧工艺段控制热煨弯管的钢板堆垛冷却温度为400℃～480℃，堆垛冷却时间≥24小时；在制管工艺段控制热煨弯管焊接后的焊缝冷却速度≤0.6℃/s；在制管工艺段控制热煨弯管的扩径率为0.72％～0.78％。上述方法有效地降低了焊缝区域夹杂物和内应力，解决了热煨弯管在高温煨制弯曲成型和热处理工艺流程中出现焊缝开裂或焊缝检验不合的问题，提高了热煨弯管在油气输运服役过程中的安全性和可靠性。

Description

一种热煨弯管的生产方法
技术领域
本申请涉及油气输运管道的生产制造技术领域，尤其涉及一种热煨弯管的生产方法。
背景技术
在油气输送领域，使用的输送管道通常包括热煨弯管和常规直管，热煨弯管主要用于特殊地形管道转弯连接，是管道工程承载较为特殊苛刻的部件，对产品的力学性能要求十分严格。热煨弯管制造工艺复杂，在钢板制成钢管过程中需进行高温煨制弯曲成型和回火热处理，工序较多，在制管过程中经常出现焊缝区开裂的问题，而对于相同成分体系的常规直管在制管过程中不会出现焊缝区域的开裂。由此可见，热煨弯管焊缝为整条油气管道的最薄弱环节，亟需一种热煨弯管的生产方法，能够稳定控制热煨弯管焊区的探伤质量，确保满足相应的验收标准要求，提高整条油气管道运行的安全稳定性。
发明内容
本发明提供了一种热煨弯管的生产方法，以解决或者部分解决热煨弯管在高温煨制弯曲成型时经常出现焊缝开裂缺陷的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种热煨弯管的生产方法，包括：
在冶炼工艺段控制热煨弯管的钢中B类非金属夹杂物评级≤1.0；
在热轧工艺段控制热煨弯管的钢板轧后水冷终止温度为470℃～520℃；
在热轧工艺段控制热煨弯管的钢板堆垛冷却温度为400℃～480℃，堆垛冷却时间≥24小时；
在制管工艺段控制热煨弯管的焊接后的焊缝冷却速度≤0.6℃/s，单位为摄氏度每秒；
在制管工艺段控制热煨弯管的扩径率为0.72％～0.78％。
可选的，在冶炼工艺段控制热煨弯管的钢中B类非金属夹杂物评级≤1.0，包括：
在热煨弯管的钢包精炼炉LF阶段控制钢液的铝含量，以使热煨弯管的钢中B类非金属夹杂物评级≤1.0。
可选的，在热煨弯管的钢包精炼炉LF阶段控制钢液的铝含量，包括：
控制LF到站时钢液铝含量为0.035wt％～0.055wt％；
在LF精炼的第一预设时间段内进行调铝以控制钢液的铝含量；
在LF精炼的第二预设时间段内禁止调铝；
控制LF出站时的钢液铝含量为0.050wt％～0.065wt％；
在LF精炼后续的冶炼流程中禁止调铝；
其中，第一预设时间段为钢液进入LF精炼炉开始精炼起至精炼进行20min止，第二预设时间段为第一预设时间段结束起至LF精炼结束止。
可选的，在热轧工艺段控制热煨弯管的钢板的轧后水冷终止温度为470℃～520℃，包括：
在热轧工艺段控制热煨弯管的钢板的轧后水冷终止温度为470℃～520℃，以及控制热煨弯管的钢板中M-A岛组织占比≤3％。
可选的，在制管工艺段控制热煨弯管的焊接后的焊缝冷却速度≤0.6℃/s，包括：
钢管外焊结束后立即使用保温棉带覆盖焊缝焊剂，以控制热煨弯管焊接后的焊缝冷却速度≤0.6℃/s。
进一步的，使用保温棉带覆盖焊缝焊剂的覆盖时间≥13min。
本发明还提供了一种热煨弯管产品，热煨弯管采用如上述技术方案进行制造。
通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：
本发明通过提供一种热煨弯管的生产方法，包括降低钢中的B类非金属夹杂物含量、提高钢板的轧后水冷终止温度、定量控制钢板堆垛冷却温度和堆垛冷却时间、降低制管时的焊缝冷却速度和扩径率。在高温煨制弯曲成型和热处理的工序中，低水平的B类非金属夹杂聚集避免了因为夹杂物本身和夹杂物界面附近产生的细小微裂纹产生导致的焊缝区域质量不合；提高轧后水冷终止温度避免了钢板内应力冷裂纹引起的焊缝区域质量不合；热轧后钢板堆垛冷却温度和时间的定量控制避免了氢致裂纹引起的焊缝区域质量不合；降低焊缝冷却速度、扩径率避免了焊区应力冷裂纹引起的焊缝区域质量不合。通过上述的生产控制方法，能够显著提高热煨弯管的焊区探伤质量，保障热煨弯管在油气输运服役过程中的安全性和可靠性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的热煨弯管的生产方法流程图。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
热煨弯管为油气输送管道的重要组成部分，在本实施方式中，热煨弯管采用低碳微合金高强管线钢进行生产制造。在生产中发现，热煨弯管经常在高温煨制弯曲成型时出现焊缝区开裂或者采用
Figure BDA0002145208180000041
竖通孔斜底探头对焊缝区域进行超声探伤，发现质量不合的情况，而相同成分体系、采用相同焊接工艺的常规直管的焊缝检验是合格的。在通过对热煨弯管焊缝区和热煨弯管原料钢板大量取样，利用金相技术、端口分析技术进行焊缝开裂区的成分分析、显微组织分析和断口形貌分析后，确认了导致高温煨制弯曲成型时焊缝区质量不合的原因主要包括如下几个因素：
1、在焊缝断口的部分区域发现了非金属氧化物夹杂聚集，EDS判断主要是B类氧化铝夹杂，氧化铝夹杂主要成因是在炉外精炼阶段调铝时加入的铝合金在钢液中氧化、没有及时上浮到保护渣残留在了铸坯中；氧化铝夹杂物是脆性夹杂物，不能良好地在后续热轧段跟随轧制方向延长，因材料的流动不均和塑性的变化，将导致钢板内部在氧化铝夹杂物界面附近产生细小的微裂纹，夹杂物和微裂纹的存在将导致焊缝区域质量检验不合。
2、部分断口形貌显示存在氢致裂纹的萌生和扩展，钢中的氢在炼钢阶段没有脱除干净，在后续的钢板生产制造中也没有有效地排出，因此导致钢中氢含量较高，并在一些缺陷位置富集，如晶界、二次析出相界面。
3、通过焊缝开裂区域的组织分析发现M-A岛组织，即马氏体-奥氏体岛组织比例含量较高，热煨弯管是贝氏体钢，M-A岛作为贝氏体组织伴生的硬脆相，极易导致钢中部分区域内应力集中，在后续的热煨弯管工序的多次变形加工、热处理过程中内应力集中催生了钢板内部微裂纹的萌生和扩展。
4、除了钢在冶炼轧制过程中产生的冶金物理化学缺陷，还发现焊缝开裂存在应力冷裂纹缺陷，原因在于制管时焊缝冷却速度过快。
进一步的分析发现，同样成分体系的直管同样存在上述的材料缺陷，但由于直管加工过程简单，只需要焊接和冷加工成型，这些缺陷不会发展成为影响焊缝质量的因素，因此能够通过检验标准。而热煨弯管在煨制弯曲成型和回火热处理中因为加工工序多，在弯管焊缝区域因受热循环和加工变形的反复影响，对上述因素中提到的冶金物理缺陷造成材料强度和韧性的变化更为敏感，在焊缝区域存在上述少量的缺陷即可能导致在热煨弯管工序的焊缝开裂，或者焊缝质量达不到
Figure BDA0002145208180000051
竖通孔斜底探头检验标准，造成生产的热煨弯管在油气输送服役过程中的安全隐患。
在找到缺陷的成因以后，就能够通过对钢板的工艺优化和工艺精确控制，降低钢中的各类缺陷。因此在上述焊缝开裂成因的分析基础上，决定不改变现有的热煨弯管所采用的管线钢成分体系，围绕钢坯冶炼、钢板轧制和钢板制管等工序，采取相关措施有效控制夹杂物与内应力。既能稳定控制钢的生产和成本，又能提高热煨弯管焊区的探伤质量。
如上述的分析，通过大量试验和检验，提出了如下的热煨弯管生产方法，如图1所示，所述生产方法包括：
S101：在冶炼工艺段控制热煨弯管的钢中B类非金属夹杂物评级≤1.0；
S102：在热轧工艺段控制热煨弯管的钢板轧后水冷终止温度为470℃～520℃；
S103：在热轧工艺段控制热煨弯管的钢板堆垛冷却温度为400℃～480℃，堆垛冷却时间≥24小时；
S104：在制管工艺段控制热煨弯管焊接后的焊缝冷却速度≤0.6℃/s，单位为摄氏度每秒；
S105：在制管工艺段控制热煨弯管的扩径率为0.72％～0.78％。
接下来结合具体的管线钢和生产工艺，进行详细地论述。
首先是在冶炼工艺段控制热煨弯管的钢中B类非金属夹杂物评级≤1.0，夹杂物评级标准可以参考美国标准ASTM E45中的详细规定。B类非金属夹杂物主要是氧化铝和其他一些氧化物，将钢中B类非金属夹杂物控制在1.0级，优选值可以是0.5级以内，可显著地避免在钢板热轧、制管、热煨弯管过程中因多次地加工变形和热循环的反复影响导致氧化铝夹杂界面附近出现微裂纹萌生和扩展，有效地提高热煨弯管焊缝区超声探伤质量。
进一步的，在冶炼工艺段控制热煨弯管的钢中B类非金属夹杂物含量的方法包括控制热煨弯管在钢包精炼炉LF阶段钢液的铝含量，以使钢中B类非金属夹杂物评级≤1.0。
作为一种可选的实施方式，控制热煨弯管在钢包精炼炉LF阶段钢液的铝含量包括如下步骤：
控制LF到站时钢液铝含量为0.035wt％～0.055wt％；
在LF精炼第一预设时间段内进行调铝以控制钢液的铝含量；
在LF精炼第二预设时间段内禁止调铝；
控制LF出站时钢液铝含量为0.050wt％～0.065wt％；
在LF精炼后续的冶炼流程中禁止调铝；
其中，第一预设时间段为钢液进入LF精炼炉开始精炼起至精炼进行20min止，优选时间段可以是精炼进行15min起至精炼进行20min止这一时间段，第二预设时间段为第一预设时间段结束起至LF精炼结束止。
上述方法的目的是在LF精炼第一预设时间段内完成调铝工作，也就是铝合金脱氧和铸坯成品铝合金成分调整工作，在LF精炼第二预设时间段内和后续的炼钢流程，如RH真空脱气不再进行调铝。这是由于调铝时所使用的铝合金或铝线在进入钢液时会给钢液带进去更多的氧，从而产生更多的氧化铝夹杂物，这些氧化铝夹杂物若没有充分的精炼时间上浮到保护渣，则会卷入连铸结晶器，留在铸坯中形成氧化铝夹杂，也就是B类非金属夹杂的主要组分。因此在LF精炼第一预设时间段内充分考虑钢液的脱氧、铸坯成品铝含量和精炼过程中的铝烧损，确定向钢液中加入的铝合金的量，并完成调铝工作，在LF精炼第二预设时间段和后续的冶炼、连铸流程中禁止进行调铝，保证足够的精炼时间去除夹杂物，钢液能够充分洁净化，从而减少留在连铸坯中的B类非金属夹杂物。在实际生产中，为了更好地减少铸坯中B类非金属夹杂，LF到站钢液铝含量的优选值可以是0.037％，0.042％，0.047％和0.053％，LF出站钢液铝含量的优选值可以是0.053％，0.058％，0.062％和0.065％。
对于因为热煨弯管组织存在一定比例的M-A岛硬相组织，极易导致钢中部分区域内应力较大且集中，在后续的热煨弯管工序的多次变形加工、热处理过程中内应力集中催生了钢板内部微裂纹的萌生和扩展。经过分析，M-A岛硬相组织含量较高是因为热轧精轧后层流冷却终止温度控制不合理产生的，因此上述热煨弯管的生产方法包括控制轧后水冷终止温度为470℃～520℃。
轧后水冷终止温度不能控制得太低，否则在钢中，尤其是边部因为温降快容易产生M-A岛组织；水冷终止温度也不能太高，否则不能得到完全的贝氏体组织，钢板的强度和韧性达不到技术要求。根据高强度热煨弯管成分体系和微观组织相变规律，在确保最终产品强度性能满足技术要求的基础上，将水冷终止温度控制在470～520℃，优选温度可以是480℃，500℃，510℃。
进一步的，将轧后水冷终止温度控制在上述范围内，并且控制热煨弯管的钢板中M-A岛组织占比≤3％，通过适当降低M-A岛比例含量，能够减小硬相组织产生的内应力，避免因为内应力集中而产生的热煨弯管焊区开裂。
为了解决因为氢致裂纹导致的焊缝开裂或焊缝质量不合，应该在冶炼阶段充分进行脱氢，但钢液中的氢是不可能完全除净，一味延长精炼时间也得不偿失，因此可以通过从钢板的堆垛冷却工艺入手，从氢的扩散方面去解决钢中氢富集的问题，通过严格定量控制钢板的堆垛冷却温度和堆垛冷却时间，从而给钢中的[H]提供足够的扩散时间，较高的钢板堆垛冷却温度和较长的钢板堆垛冷却时间可以使大部分的氢扩散至钢板表面排出，降低钢板内部的氢含量，显著降低氢致裂纹的可能性。根据热煨弯管钢坯[H]实际含量和钢板[H]扩散模型计算结果，确认了在热轧卷取完成后，热煨弯管的钢板堆垛冷却温度为400℃～480℃，优选温度可以是420℃，430℃，440℃，470℃，钢板堆垛冷却时间≥24h，优选时间可以是30h，32h。能够很好地降低钢板内[H]的富集程度，避免在后续的制管工艺中焊缝区域出现氢致裂纹。
在制管工艺段控制热煨弯管焊接后的焊缝冷却速度是为了避免焊缝区域因冷速过快产生冷裂纹，尤其是在气温较低的时候。根据热煨弯管焊接工艺、配套焊材成分体系及焊缝金属微观组织相变规律，确认了当焊缝冷却速度≤0.6℃/s(摄氏度每秒)，优选值可以是0.5℃/s，0.53℃/s，0.57℃/s时，能够有效避免焊缝区域出现应力冷裂纹。
可选的，在制管工艺段控制所述热煨弯管焊接后的焊缝冷却速度≤0.6℃/s的方法，可以使用保温棉带覆盖外焊缝焊剂。在本发明的方案提出以前，热煨弯管焊接完成后通常不对外焊缝采取上述的保温措施，或者仅靠表面焊剂间接起到保温作用，这就导致焊缝温度下降较快，容易产生应力冷裂纹。试验表明，保温棉带覆盖焊缝焊剂的时间应≥13min，优选覆盖时间可以是15min，17min，20min，25min，可以很好地解决此问题。
在热煨弯管制管焊接完成后，需要对钢管进行扩径成型，以对钢管进行定形、整形、解决椭圆度、提高尺寸精度；并且消除材料的包辛格效应，提高屈服强度。但原先的扩径参数适用于直管，对于需要经过多次变形加工和热循环工艺的热煨弯管，就很容易产生应力冷裂纹缺陷，因此需要适当降低扩径率，但扩径率也不能降低太多，否则不能有效提高热煨弯管的屈服强度并消除钢管成型和焊接的残余应力。在确保钢管强度性能、钢管外形尺寸精度和释放钢管部分内应力的基础上，根据模拟计算结果，确定扩径率在0.72％～0.78％这个范围比较合适，优选扩径率可以是0.74％，0.75％，0.77％。既能保证扩径后热煨弯管的尺寸精度和屈服强度，又能减少焊区内应力聚集处萌生裂纹缺陷问题。
综上所述，在一个实施方式中，将上述方案应用到31.8mm的X65W高强热煨弯管的生产制造，使用本方案前的控制参数和结果如下：
在冶炼工序中LF炉到站时钢中铝含量为0.031％，LF炉精炼结束后钢中铝含量为0.045％，在RH真空处理过程调铝含量，B类非金属夹杂物(氧化铝)评级1.0及以下占比88.3％；
在钢板轧后终冷温度为450℃，M-A岛硬相组织占比为6％；
在钢板制管工序中扩径率为0.83％；
最终成品热煨弯管焊缝区域探伤质量无法满足
Figure BDA0002145208180000081
竖通孔斜底探头检测验收标准要求。经分析，探伤缺陷主要为两类微裂纹，一类位于管内焊缝热影响区(内壁厚度1/4处)夹杂物位置，且为B类氧化铝夹杂物；另一类位于管外焊缝熔合线(外壁厚度1/3处)。由此可见，需围绕钢坯冶炼、钢板轧制和钢板制管等工序，采取相关措施有效控制夹杂物与内应力。
在使用本实施方式的改进方案后，相同成分体系的31.8mm的X65W高强热煨弯管的控制参数和结果如下：
LF炉到站时钢中铝含量为0.037％，在LF炉精炼至18min时进行调铝，后续LF冶炼过程中禁止调铝；
LF炉精炼结束后钢中铝含量为0.053％；
RH真空处理过程禁止调铝；
B类非金属夹杂物(氧化铝)评级≤1.0；
水冷终冷温度为510℃，M-A岛硬相组织占比为2％；
热轧钢板堆垛冷却温度为470℃、堆垛冷却时间为30h；
制管时的扩径率0.75％；
保温棉带覆盖焊缝表面焊剂的时间为20min，焊缝冷却速度0.53℃/s。
基于上述工艺措施，有效控制钢管焊缝区域夹杂物和内应力，最终成品热煨弯管焊缝区域探伤质量稳定满足
Figure BDA0002145208180000091
竖通孔斜底探头检测验收标准要求。验收标准的内容可以根据API SPEC 5L标准中规定的执行。
在又一个实施方式中，将上述方案应用到26.2mm的X70W高强热煨弯管的生产制造，使用本方案前的控制参数和结果如下：
在冶炼工序中LF炉到站时钢中铝含量为0.030％，LF炉精炼结束后钢中铝含量为0.042％，在RH真空处理过程调铝含量，B类非金属夹杂物(氧化铝)评级1.0及以下占比87.5％；
在钢板轧后水冷工序中，终冷温度为455℃，M-A岛硬相组织占比为9％；
在钢板制管工序中扩径率为0.85％；
最终成品热煨弯管焊缝区域探伤质量无法满足
Figure BDA0002145208180000092
竖通孔斜底探头检测验收标准要求。经分析，探伤缺陷为微裂纹，位于管外焊缝热影响区(外壁厚度1/3处)夹杂物位置，且为B类氧化铝夹杂物；由此可见，需围绕钢坯冶炼、钢板轧制和钢板制管等工序，采取相关措施有效控制夹杂物与内应力。
在使用本实施方式的改进方案后，相同成分体系的26.2mm的X70W高强热煨弯管的控制参数和结果如下：
具体的控制参数如下：
LF炉到站时钢中铝含量为0.042％，在LF炉精炼至16min时调铝，在LF精炼的后续过程禁止调铝；
LF炉精炼结束后钢中铝含量为0.058％；
RH真空处理过程禁止调铝；
B类非金属夹杂物(氧化铝)评级≤1.0
水冷终冷温度为500℃，M-A岛硬相组织占比为3％；
热轧钢板堆垛冷却温度为430℃、堆垛冷却时间为24h；
制管时的扩径率0.77％；
保温棉带覆盖焊缝表面焊剂的时间为15min，焊缝冷却速度0.56℃/s。
基于上述工艺措施，有效控制钢管焊缝区域夹杂物和内应力，最终成品热煨弯管焊缝区域探伤质量稳定满足
Figure BDA0002145208180000101
竖通孔斜底探头检测验收标准要求。
在又一个实施方式中，将上述方案应用到30.2mm的X70W高强热煨弯管的生产制造，使用本方案前的控制参数和结果如下：
在冶炼工序中LF炉到站时钢中铝含量为0.029％，LF炉精炼结束后钢中铝含量为0.047％，在RH真空处理过程调铝含量，B类非金属夹杂物(氧化铝)评级1.0及以下占比89.1％；
在钢板轧后水冷工序中，终冷温度为430℃，M-A岛硬相组织占比为8％；
在钢板制管工序中扩径率为0.80％；
最终成品热煨弯管焊缝区域探伤质量无法满足
Figure BDA0002145208180000102
竖通孔斜底探头检测验收标准要求。经分析，探伤缺陷主要为两类微裂纹，一类位于管外焊缝热影响区(外壁厚度1/3处)夹杂物位置，且为B类氧化铝夹杂物；另一类位于管外焊缝上表层熔合线；由此可见，需围绕钢坯冶炼、钢板轧制和钢板制管等工序，采取相关措施有效控制夹杂物与内应力。
在使用本实施方式的改进方案后，相同成分体系的30.2mm的X70W高强热煨弯管的控制参数和结果如下：
LF炉到站时钢中铝含量为0.047％，在LF炉精炼至17min时调铝，在LF后续精炼过程中禁止调铝；
LF炉精炼结束后钢中铝含量为0.062％；
RH真空处理过程禁止调铝；
B类非金属夹杂物(氧化铝)评级≤1.0
水冷终冷温度为480℃，M-A岛硬相组织占比为2.5％；
热轧钢板堆垛冷却温度为440℃、堆垛冷却时间为30h；
制管时的扩径率0.74％；
保温棉带覆盖焊缝表面焊剂的时间为17min，焊缝冷却速度0.53℃/s。
基于上述工艺措施，有效控制钢管焊缝区域夹杂物和内应力，最终成品热煨弯管焊缝区域探伤质量稳定满足
Figure BDA0002145208180000111
竖通孔斜底探头检测验收标准要求。
在又一个实施方式中，将上述方案应用到27.5mm的X80W高强热煨弯管的生产制造，使用本方案前的控制参数和结果如下：
在冶炼工序中LF炉到站时钢中铝含量为0.032％，LF炉精炼结束后钢中铝含量为0.048％，在RH真空处理过程调铝含量，B类非金属夹杂物(氧化铝)评级1.0及以下占比88.2％；
在钢板轧后水冷工序中，终冷温度为420℃，M-A岛硬相组织占比为7％；
在钢板制管工序中扩径率为0.81％；
最终成品热煨弯管焊缝区域探伤质量无法满足
Figure BDA0002145208180000112
竖通孔斜底探头检测验收标准要求。经分析，探伤缺陷主要为两类微裂纹，一类位于管外焊缝热影响区(外壁厚度1/3处)夹杂物位置，且为B类氧化铝夹杂物；另一类位于管外焊缝上表层熔合线；由此可见，需围绕钢坯冶炼、钢板轧制和钢板制管等工序，采取相关措施有效控制夹杂物与内应力。
在使用本实施方式的改进方案后，相同成分体系的27.5mm的X80W高强热煨弯管的控制参数和结果如下：
LF炉到站时钢中铝含量为0.053％，在LF炉精炼至16min时调铝，在后续的LF精炼过程中禁止调铝；
LF炉精炼结束后钢中铝含量为0.065％；
RH真空处理过程禁止调铝；
B类非金属夹杂物(氧化铝)评级≤1.0；
水冷终冷温度为470℃，M-A岛硬相组织占比为2％；
热轧钢板堆垛冷却温度为420℃、堆垛冷却时间为32h；
制管时的扩径率0.72％；
保温棉带覆盖焊缝表面焊剂的时间为15min，焊缝冷却速度0.57℃/s。
基于上述工艺措施，有效控制钢管焊缝区域夹杂物和内应力，最终成品热煨弯管焊缝区域探伤质量稳定满足
Figure BDA0002145208180000121
竖通孔斜底探头检测验收标准要求。
基于上述实施方式，可以看出，高强度热煨弯管高温弯曲成型特点，钢管焊缝区域夹杂物和内应力聚集处在弯曲成型与多次热循环的反复影响下，极易诱发萌生裂纹缺陷；本实施方式提供了一种热煨弯管的生产方法，在不改变现有产品化学成分体系的前提下，通过采用合理的钢坯冶炼工艺、钢板水冷工艺、钢板堆冷工艺及钢板制管工艺等多项措施，有效控制焊缝区域夹杂物和内应力，最终确保热煨弯管焊缝区域探伤质量稳定满足APISPEC 5L标准中
Figure BDA0002145208180000122
竖通孔斜底探头检测验收要求。
通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：
本发明通过提供一种热煨弯管的生产方法，包括降低钢中的B类非金属夹杂物含量、提高钢板的轧后水冷终止温度、定量控制钢板堆垛冷却温度和堆垛冷却时间、降低制管过程焊缝冷却速度和扩径率。在高温煨制弯曲成型和热处理的工序中，低水平的B类非金属夹杂聚集避免了因为夹杂物本身和夹杂物界面附近产生的细小微裂纹产生导致的焊缝区域质量不合；提高轧后水冷终止温度避免了钢板内应力冷裂纹引起的焊缝区域质量不合；热轧后钢板堆垛冷却温度和时间的定量控制避免了氢致裂纹引起的焊缝区域质量不合；降低焊缝冷却速度、扩径率避免了焊区应力冷裂纹引起的焊缝区域质量不合。通过上述的生产控制方法，能够显著提高热煨弯管焊区探伤质量，保障热煨弯管在油气输运服役过程中的安全性和可靠性。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种热煨弯管的生产方法，其特征在于，所述热煨弯管应用于油气输运，所述热煨弯管的材质为低碳微合金高强管线钢；所述生产方法包括：
在冶炼工艺段控制所述热煨弯管的钢中B类非金属夹杂物评级≤1.0级；
在热轧工艺段控制所述热煨弯管的钢板轧后水冷终止温度为470℃～520℃；
在热轧工艺段控制所述热煨弯管的钢板堆垛冷却温度为400℃～480℃，堆垛冷却时间≥24小时；
在制管工艺段控制所述热煨弯管的焊接后的焊缝冷却速度≤0.6℃/s，单位为摄氏度每秒；
在制管工艺段控制所述热煨弯管的扩径率为0.72％～0.78％。
2.如权利要求1所述的热煨弯管的生产方法，其特征在于，所述在冶炼工艺段控制所述热煨弯管的钢中B类非金属夹杂物评级≤1.0，包括：
在所述热煨弯管的钢包精炼炉LF阶段控制钢液的铝含量，以使所述热煨弯管的钢中B类非金属夹杂物评级≤1.0。
3.如权利要求2所述的热煨弯管的生产方法，其特征在于，所述在热煨弯管的钢包精炼炉LF阶段控制钢液的铝含量，包括：
控制LF到站时钢液铝含量为0.035wt％～0.055wt％；
在LF精炼的第一预设时间段内进行调铝以控制所述钢液的铝含量；
在LF精炼的第二预设时间段内禁止调铝；
控制LF出站时的钢液铝含量为0.050wt％～0.065wt％；
在LF精炼后续的冶炼流程中禁止调铝；
其中，所述第一预设时间段为钢液进入LF精炼炉开始精炼起至精炼进行20min止，所述第二预设时间段为所述第一预设时间段结束起至LF精炼结束止。
4.如权利要求1所述的热煨弯管的生产方法，其特征在于，所述在热轧工艺段控制所述热煨弯管的钢板的轧后水冷终止温度为470℃～520℃，包括：
在热轧工艺段控制所述热煨弯管的钢板的轧后水冷终止温度为470℃～520℃，以及控制所述热煨弯管的钢板中M-A岛组织占比≤3％。
5.如权利要求1所述的热煨弯管的生产方法，其特征在于，所述在制管工艺段控制所述热煨弯管的焊接后的焊缝冷却速度≤0.6℃/s，包括：
钢管外焊结束后立即使用保温棉带覆盖焊缝焊剂，以控制所述热煨弯管焊接后的焊缝冷却速度≤0.6℃/s。
6.如权利要求5所述的热煨弯管的生产方法，其特征在于，所述使用保温棉带覆盖焊缝焊剂的时间≥13min。
7.一种热煨弯管产品，其特征在于，所述热煨弯管产品采用如权利要求1～6中任一权利要求所述的生产方法进行制造。
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