①2006年6月河南冶金Jun.2006第14卷第3期HENANMETALLURGYVol.14No.3合金元素在高级管线钢中的作用与控制郝瑞辉1丛晖2马薇2高惠临1（1.西安石油大学；2.辽河油田分公司欢喜岭采油厂）摘要通过分析管线钢的性能要求，论述了钢中碳、锰、硫、磷、氧、氢和微合金元素的作用及其控制方法。可为生产高洁净度管线钢的工艺选择和成分控制提供参考。关键词管线钢性能元素控制PURPOSEANDCONTROLOFALLOYELEMENTSINHIGHGRADEPIPELINESTEELHaoRuihui1CongHui2MaWei2GaoHuilin1（1.Xi’anpetroleumuniversity；2.PetroChinaLiaoheOilfieldCompany，HuanxilingOilExtractionMill）、、、、、ABSTRACTThepaperdiscussesthepurposesandcontroltmethodsofCMnSPO2H2andmicroalloyelementsthroughana-lysingthepropertyrequirementsofpipelinesteel.Italsoprovidesreferencefortheprocesschoiceandcontentcontrolofhighcleanesspipelineproduction.KEYWORDSpipelinesteelpropertyelementcontrol0前言根据上述关系计算，一条输送压力为7.5MPa、如今，新发现的大油田都在边远和地理、气候条直径为1400的输气管道可以代替三条压力为5.件恶劣的地带，如苏联的西西伯利亚、美国的普鲁德5MPa、直径为1000的管道，同时可以节省投资霍湾、欧洲的北海油田以及我国的西部油田。随着35%，节省钢材19%。因此，加大管道直径，增加管海上油田、极地油田的开发，管线钢的服役条件日益道工作压力是提高管道运输效率的有力措施，也是恶化，对管线钢的质量要求愈来愈严格，在成分和组油气管道发展的基本方向。织上要求“超高纯、超均质、超细化”。管道压力大、目前管线钢的强度已由最初的295～360MPa介质复杂，这就对管线钢提出了很高的性能要求，只（相当于API标准的X42～X52级管线钢）提高到［］有深入了解各成分的作用及其对性能的影响，选择526～703MPa（相当于X80～X100级管线钢）2，而［］合理的冶炼工艺进行精确的成分控制和夹杂物形态现在X120、X130级管线钢也在开发之中3。但是随控制，才能满足管线钢高质量、高性能的要求。着管线钢等级的提高，钢的屈服强度增加，其塑性、1高级管线钢的发展趋势和性能要求夏比冲击功等将减小。这给输送高压介质并要求韧1.1大管径、高压输送和高强度性、HIC等性能良好的高强钢带来了矛盾，同时也通过流体力学的设计计算可知，原油管道单位促进人们改变了钢的合金设计、生产出了更纯净的时间输送量与输送压力梯度的平方根、与略大于管低杂质钢并引入了形变热处理理论。道直径的平方成正比［1］。在输气管线中，输送量与1.2高寒的服役环境和高韧性［］输送压力和管道直径的关系如图1所示1：随着偏远地区油田的开发，尤其是那些高寒地区油田的开发，对管线钢的低温韧性和韧脆转变特性的要求也日益增高。由于韧性的提高受到强度的制约，因此管线钢生产常常采用晶粒细化的强韧化手段，既可以提高强度又能提高韧性，另外，钢中杂质元素和夹杂物对管线钢的韧性具有严重的危害性，因此，降低钢中有害元素含量并进行夹杂物变性处理是提高韧性的有效手段。图1气管线输送量与输送压力和管道直径的关系1.3高钢级管线钢的焊接性①联系人：郝瑞辉，陕西.西安（710065），西安石油大学；收稿日期：2005—5—30·22·河南冶金2006年第3期高钢级管线钢良好的可焊性对保证管道的整体性和野外焊接质量至关重要。影响管线钢焊接性的因素包括C含量、Pcm和Ceq等近年来，美国Amoco公司针对一些管道焊缝撕裂事故，提出了更为严格［］的控制指标4，即碳当量（Ce）与裂纹敏感系数（Pcm）两个指标的合格界限是：Ce≤0.35%（C≥0.12%）Pcm≤0.20%（C<0.12%）图2管线钢含碳量和屈服强度之间的关系提高焊接性能的主要目的是降低淬硬性和防止中碳脱到50×10-6以下，各个钢厂发展了RH一冷裂纹及提高韧性。焊缝金属的铸态组织和大量的OB、RH一KTB、RH一PTB、VOD一PB等吹氧、喷粉夹杂物是区别于母材和热影响区的两大主要组织特强制脱碳的方法