我國在超高強度管線鋼領域與西方先進國家相比落后近20年。在成功開發(fā)X80級高強度管線鋼管后,華北石油鋼管廠與鋼廠合作進行了X100和X120級超高強度管線鋼管的開發(fā)。
華北石油鋼管廠首先與鞍山鋼鐵公司合作進行了X100級管線鋼的開發(fā),并于2006年初采用鞍鋼X100級鋼板進行了φ813mm×14.3mm直縫埋弧焊管的試制,試制鋼管經(jīng)中國石油天然氣集團公司管材研究所鑒定,鋼管的抗拉強度、沖擊韌性和硬度等力學性能較為理想。
2006年6月,華北石油鋼管廠采用南鋼生產(chǎn)的X100級鋼板進行了φ813mm×12.5mm直縫埋弧焊管的試制。試制鋼管的強度滿足X100鋼級的要求,管體夏比沖擊功和剪切面積以及DWTT剪切面積均較好,實現(xiàn)了開發(fā)目標。
寶鋼5m寬厚板軋機建成后,華北石油鋼管廠與寶鋼合作開發(fā)X120管線鋼管。X120鋼級是目前管線鋼管的最高鋼級,也是目前管線鋼開發(fā)的熱點之一。為了保證所開發(fā)X120鋼管實物性能的可比性,雙方商定將鋼管的規(guī)格定為φ914mx16mm。為研究X120級鋼管的焊接規(guī)律,華北石油鋼管廠進行了大量的焊接試驗研究。主要從焊接材料的匹配及焊接工藝參數(shù)的優(yōu)化方面進行了對比試驗,目標是在保證焊縫和熱影響區(qū)抗拉強度不低于母材的條件下,獲得盡可能高的韌性及適當?shù)挠捕?,并保證在大工業(yè)生產(chǎn)條件下具有良好的焊接性能。2007年2季度,華北石油鋼管廠成功試制了Φ914mm×16mm、X120鋼級直縫埋弧焊管。2007年4月,試制鋼管經(jīng)中國石油天然氣集團公司管材研究所鑒定,鋼管管體和焊縫的強度、沖擊韌性和硬度等力學性能均較為理想,達到了國際同類鋼管實物水平。
通過國內(nèi)制管企業(yè)和鋼廠的密切合作,我國在超高強度管線鋼和鋼管的開發(fā)方面取得了長足的進步,研制鋼管的性能已達到國際同類鋼管實物水平,初步實現(xiàn)了開發(fā)目標。X100和X120鋼級管線鋼管的開發(fā)填補了我國在超高強度管線鋼管領域的空白,大大縮小了我國與西方發(fā)達國家之間的差距。但X100和X120鋼級管線鋼管的開發(fā)還處于前期研究階段,沒有批量生產(chǎn)和工程應用。雖然已經(jīng)成功建設了多條X100試驗段。但是迄今為止所有的管道試驗段都沒有在真正X100的設計應力工況下運行。