一种高强度中口径厚壁海底管线管及其制造方法

摘要

本发明公开了一种高强度中口径厚壁海底管线管及其制造方法，按照质量百分比，海底管线管的化学成份为C0.04％～0.08％，Si0.20％～0.35％，Mn1.40％～1.65％，P≤0.015％，S≤0.003％，Ni≤0.30％，Cr≤0.10％～0.30％，Cu≤0.25％，Mo≤0.35％，Nb0.02％～0.060％，V≤0.06％，Ti0.008％～0.030％，Al0.015％～0.050％，N≤0.01％，B≤0.0005％，Al／N≥3，Nb+V+Ti≤0.12％，余量为铁和不可避免的杂质，其碳当量Ceq≤0.43，冷裂纹系数Pcm≤0.22；本发明的海底管线用X70钢级中口径厚壁钢管纵横向强度、韧性，管体及焊缝断裂韧性及耐腐蚀性能等综合性能优异。

权利要求

1.一种高强度中口径厚壁海底管线管的制造方法，其特征在于：包括焊接引息弧板、铣边、预弯边、JCO成型、合缝及预焊、内焊、外焊、第一次超声波检查、第一次X射线检查、机械扩径、水压试验、倒棱、坡口加工、第二次超声波检查、第二次X射线检查、管端磁粉检查、矫直和外观质量检查；按照质量百分比，海底管线管的化学成份为C 0.04％～0.08％，Si 0.20％～0.35％，Mn 1.40％～1.65％，P≤0.015％，S≤0.003％，Ni≤0.30％，Cr≤0.10％～0.30％，Cu≤0.25％，Mo≤0.35％，Nb 0.02％～0.060％，V≤0.06％，Ti 0.008％～0.030％，Al 0.015％～0.050％，N≤0.01％，B≤0.0005％，Al/N≥3，Nb+V+Ti≤0.12％，余量为铁和不可避免的杂质，其碳当量Ceq≤0.43，冷裂纹系数Pcm≤0.22；所述内焊和外焊中，焊缝化学成分的质量百分比为C 0.04％～0.08％，Si 0.20％～0.30％，Mn 1.60％～1.70％，P≤0.012％，S≤0.003％，Ni≤0.30％，Cr≤0.20％，Cu≤0.20％，Mo≤0.30％，Nb 0.02％～0.06％，V 0.015％～0.030％，Ti

0.015％～0.030％，Al 0.020％～0.040％，N≤0.008％，Al/N≥5，Nb+V+Ti≤0.12％，碳当量Ceq为0.41～0.42、冷裂纹系数Pcm为0.16～0.20；焊缝的显微组织为针状铁素体。

2.如权利要求1所述高强度中口径厚壁海底管线管的制造方法，其特征在于：所述海底管线管是利用JCO成型方式制造管径为Φ765.2mm、壁厚为31.8mm的X70钢级直缝埋弧焊管，首先利用JCO成型机将预弯后的钢板的一半经多次步压制，压制成“J”形，再将钢板的另一半进行相同步进次数压制，压制成“C”形，最后在整个钢板的中间压制一次使其形成开口的“O”形；上述压制工艺中，采用的压制次数为17次，步长为115mm，每次压下量在

2.0mm～3.0mm。

3.如权利要求1所述高强度中口径厚壁海底管线管的制造方法，其特征在于：所述机械扩径是对钢管全长进行0.6％～1.2％扩径。

4.如权利要求1所述高强度中口径厚壁海底管线管的制造方法，其特征在于：所述内焊采用四丝埋弧自动焊在钢管内侧焊接坡口进行焊接，第一丝采用直流反接，第二至四丝为交流；内焊工艺参数为：第一丝电流I＝1000～1100A、电压32～36V，第二丝电流I＝

900～1000A、电压35～39V，第三丝电流I＝800～900A、电压38～42V，第四丝电流I＝

700～800A、电压40～44V；焊丝间距d＝17～22mm；焊接速度V＝130～150cm/min。

5.如权利要求1所述高强度中口径厚壁海底管线管的制造方法，其特征在于：所述外焊采用五丝埋弧焊在钢管外侧焊接坡口进行焊接，第一丝采用直流反接，第二至五丝为交流；内焊工艺参数为：第一丝电流I＝1250～1350A、电压31～35V，第二丝电流I＝

1000～1100A、电压32～36V，第三丝电流I＝900～1000A、电压35～39V，第四丝电流I＝750～850A、电压U＝38～42V，第五丝电流I＝650～750A、电压U＝40～44V；焊丝间距d＝16～22mm；焊接速度V＝140～160cm/min。

说明书

一种高强度中口径厚壁海底管线管及其制造方法

技术领域：

[0001] 本发明属于海洋油气勘探开发领域，涉及一种海底油气管道用高强度中口径厚壁海底管道用直缝埋弧焊管及其制造方法，尤其是一种具有良好的横纵向强韧性、塑性，耐腐蚀性能、抗疲劳性能、低温断裂韧性、应变时效性能及高尺寸精度要求的X70钢级的小径厚比(D／t)的中口径厚壁直缝埋弧焊管成型及多丝埋弧焊接技术。背景技术：

[0002] 随着油气资源的不断开采，易开采油气资源已经接近枯竭，油气勘探、开发正日益向沙漠、高原、深海等环境比较恶劣的区域进军。海洋占地球总面积的70.8％，已探明的油气储量丰富。近年来国际石油界开始进行深水石油勘探与开发，世界石油勘探重点已由陆地转向海洋，由浅海转向深海。因此，海洋石油资源开发具有重要的意义。

[0003] 海底油气管道是通过密闭的管道在海底连续地输送大量油气的管道，是海上油气田开发生产系统的主要组成部分，也是目前最快捷、最安全和经济可靠的海上油气运输方式。随着能源开发逐渐从陆地走向海洋甚至深海，海底管线的重要性日益凸显。恶劣的海洋环境对海底管线提出了比陆地管线更高的质量要求，要求钢管高的横向强度、纵向强度、高的低温止裂韧性、良好的焊接性、抗大应变性能、部分油气介质还要求抗H2S腐蚀能力。深水油气田的开发对油气管道提出了更严格的要求，深水海洋管材开发技术是摆在我们面前亟待解决的一个重要课题。能源需求促进海上油气资源的开发，海底管线的重要性日益凸显，深水油气田的开发对油气管道提出了更高更严格的要求，如高压压溃、高塑性、高疲劳、海水腐蚀等。海洋油气输运用钢管是一种具有高风险、高难度、高技术、高附加值的石油钻井装备。

[0004] 目前世界海底油气管道总量已超过10万千米，最大作业水深已达3000米。截至“十一五”末，我国已建成海底管道尚不足4000千米，最大作业水深仅300米。多年以来，我国深水海底管道应用的钢管一直依赖国外进口。近年随着海洋油气田开发力度加大，钢管用量增加，这种依赖国外进口方式存在的问题凸显。直缝埋弧焊钢管采用先预焊后精焊的工艺，焊接过程稳定，焊接质量优良。钢管经过整体机械扩径处理，钢管内部应力小且分布均匀，可有效防止应力腐蚀开裂，尺寸精度高，便于现场焊接施工。因此，海洋油气管道用钢管大多采用直缝埋弧焊接钢管。

[0005] 针对国内外海洋油气开发需要，在海底管线用钢及钢管研发方面，国内已有多家钢企和制管企业具备了研发和生产能力，并开展了海洋油气管道用厚规格X65、X70海底管线钢及钢管的研发。中国专利201110258382.4提及了一种采用JCO成型内焊四丝外焊四丝工艺进行X65海底管线钢直缝焊管的制造方法。200910153710.7提及了一种采用高频感应焊接方式进行海底管线钢管的制造方法。在钢管制管工艺上未涉及到采用相同板材成分及相同焊接及成型工艺下进行X70钢级中口径厚壁海底管线钢管的制造方法。

[0006] 本发明专利涉及到海底管线用X70钢级厚壁热轧钢板成分及组织，海底管线用X70钢级中口径厚壁钢管的JCO成型及多丝埋弧焊接工艺技术，钢管纵横向强度、韧性，管体及焊缝断裂韧性及耐腐蚀性能综合性能优异。发明内容：

[0007] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高强度中口径厚壁海底管线管及其制造方法。本发明的海底管线管属于海洋技术领域海洋油气勘探开发用关键装备之一，涉及一种海底管道用中口径、大壁厚、高强度、高韧性、高均匀延伸率的X70钢级直缝埋弧焊管及其制造方法。本发明的目的在于提供一种具有高强度，良好的塑性、低温韧性、抗断裂性能、耐腐蚀性和疲劳性能等综合性能优异的中口径、厚壁、高尺寸精度的X70钢级直缝埋弧焊管。通过低碳微合金化成分设计，采用JCO成型技术、多丝埋弧焊接技术及机械扩径技术制造直径为Ф765.2mm，壁厚31.8mm的X70钢级直缝埋弧焊钢管。钢管管体屈服强度为485～605MPa，管体抗拉强度为570～760MPa，管体横向及纵向屈强比≤0.92，焊接接头抗拉强度≥570MPa；在-20℃下钢管管体夏比冲击功≥111J，焊缝中心线、熔合线(FL)、距熔合线2mm及距熔合线5mm处夏比冲击功≥50J；在0℃下管体横向落锤平均剪切面积≥85％，单值剪切面积≥75％；在0℃下管体及焊接接头处的裂纹尖端张开位移CTOD特征值δm≥0.22mm；管体及焊接接头最大硬度值≤260HV10；壁厚不均度≤6.0％，椭圆度≤0.5％，直线度≤0.15％。

[0008] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是采用如下的具体工艺步骤：

[0009] 1、采用TMCP工艺制造的X70热轧钢板，其化学成分(质量百分比)为：C0.04％～0.08％，Si0.20％～0.35％，Mn1.40％～1.65％，P≤0.015％，S≤0.003％，Ni≤0.30％，Cr≤0.10％～0.30％，Cu≤0.25％，Mo≤0.35％，Nb0.02％～0.060％，V≤0.06％，Ti0.008％～0.030％，Al0.015％～0.050％，N≤0.01％，B≤0.0005％，Al／N≥3，Nb+V+Ti≤0.12％，余量为铁和不可避免的杂质，其碳当量Ceq≤0.43，冷裂纹系数Pcm≤0.22。钢板制造过程中采用适量的Ni、Cr、Cu、Mo等合金元素匹配，通过控轧控冷工艺，使钢板在全壁厚上获得以均匀细小的针状铁素体为主的组织形态，具有较高的横纵向拉伸强度和优良的低温韧性。

[0010] 2、焊接引息弧板：在钢板焊接方向的四个直边处焊接引息弧板，将引弧时的焊缝端部和息弧时的弧坑引到焊件外，加强了纵缝末端部位的拘束度，承受末端部位产生的较大的拉伸应力，改善末端部位的磁场分布，减小磁偏吹的程度。

[0011] 3、铣边：加工坡口。对厚度为31.8mm的钢板，上下坡口角度均为35°±1°，钝边高度为10±0.5mm，下坡口高度为12±0.5mm，铣削后钢板宽度为2268～2289mm。加工坡口的目的是保证焊接过程能完全焊透，避免焊接过程中内部出现未焊透缺陷。

[0012] 4、预弯边：利用预弯机进行板边预弯，弯边步长为1800mm，压制力为3
13.96×10KN，根据钢管管径尺寸要求，选用适当模具，使板边具有符合要求的曲率。

[0013] 5、JCO成型：在JCO成型机上首先将预弯后的钢板的一半进行多次压制，压成“J”形，再将钢板的另一半同样弯曲，压成“C”形，最后形成开口的“O”形。压制工艺，即压制道次和每道次的压下量根据钢管的尺寸规格确定。对厚度为31.8mm的钢板时，压制次数采用17次，步长为115mm，每次压下量为2.0mm～3.0mm。由于钢板的强度高、壁厚大、弹性大，即变形后回弹严重，每道次的压下量宜采用过量压下，以保证回弹后达到标准形状，而且尽可能采用较多次数的压制工艺。

[0014] 6、合缝及预焊：通过调整合缝预焊机压辊的位置，使成型后的钢管的焊接坡口相匹配，保证错边、缝隙尺寸符合要求，并采用大功率混合气体保护焊进行焊接，形成连续、规范、质量稳定的预焊焊缝。

[0015] 7、内焊：采用四丝埋弧自动焊在钢管内侧焊接坡口进行焊接，四丝埋弧自动焊的第一丝为直流反接，第二至四丝为交流。

[0016] X70Ф765.2×31.8mm的海底油气管道用直缝埋弧焊管四丝埋弧内焊工艺参数为：第一丝电流I=1000～1100A、电压32～36V，第二丝电流I=900～1000A、电压35～39V，第三丝电流I=800～900A、电压38～42V，第四丝电流I=700～800A、电压40～44V；焊丝间距d=17～22mm；焊接速度V=130～150cm／min。

[0017] 8、外焊：采用五丝埋弧焊在钢管外侧焊接坡口进行焊接，采用五丝埋弧自动焊的第一丝为直流反接，第二至五丝为交流。

[0018] X70Ф765.2×31.8mm的海底油气管道用直缝埋弧焊管外焊工艺参数为：第一丝电流I=1250～1350A、电压31～35V，第二丝电流I=1000～1100A、电压32～36V，第三丝电流I=900～1000A、电压35～39V，第四丝电流I=750～850A、电压U=38～42V，第五丝电流I=650～750A、电压U=40～44V；焊丝间距d=16～22mm；焊接速度V=140～160cm／min。

[0019] 上述焊接工艺中焊缝化学成分的质量百分比为C0.04％～0.08％，Si0.20％～0.30％，Mn1.60％～1.70％，P≤0.012％，S≤0.003％，Ni≤0.30％，Cr≤0.20％，Cu≤0.20％，Mo≤0.30％，Nb0.02％～0.06％，V0.015％～0.030％，Ti0.015％～
0.030％，Al0.020％～0.040％，N≤0.008％，Al／N≥5，Nb+V+Ti≤0.12％，碳当量Ceq为0.41～0.42、冷裂纹系数Pcm为0.16～0.20。焊缝的显微组织为针状铁素体为主的组织。

[0020] 9、超声波检测I：对焊接后的钢管内外焊缝及焊缝两侧热影响区部分进行100％的检查。

[0021] 10、X射线检查I：采用图像处理系统对焊接后的钢管内外焊缝进行100％的X射线工业电视检查，保证探伤的灵敏度。

[0022] 11、机械扩径：对钢管全长进行0.6％～1.2％扩径以提高钢管的尺寸精度，并改善钢管内应力的分布状态。

[0023] 12、水压试验：对扩径后的钢管逐根进行100％的静水压试验，试验压力为规定最小屈服强度的95％～100％，检查钢管的强度水平以及是否存在泄露点。

[0024] 13、倒棱：对检验合格的钢管进行管端坡口加工，达到所需要的管端坡口尺寸。

[0025] 14、超声波检验II：对扩径、水压后的钢管内外焊缝及焊缝两侧热影响区部分进行100％的检查，以排除扩径、水压可能产生的缺陷。

[0026] 15、X射线检查II：对扩径和水压试验后的钢管内外焊缝进行100％的工业电视检查和管端拍片，以排除扩径、水压可能产生的缺陷。

[0027] 16、管端磁粉检验：进行管端磁粉检验以发现管端缺陷。

[0028] 17、外观质量检查：对钢管外观尺寸和外观质量进行测量和检查，经检查合格的钢管根据用户需要进行防腐和涂层，交用户进行装配。

[0029] 由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

[0030] (1)本发明通过对X70钢级海底油气管道用31.8mm厚壁直缝埋弧焊管用热轧钢板的合金成分设计及显微组织控制，使钢板具有高强度、高韧性、高的均匀延伸率、低屈强比及较窄的强度区间，并具有良好的耐腐蚀性能，保证了制管后对钢管纵向强度、横向强度、低温冲击韧性、落锤撕裂性能的要求。

[0031] (2)本发明解决了X70钢级、管径为Ф765.2mm、壁厚为31.8mm的高强度高韧性JCOE直缝埋弧焊管制造中成型控制、焊缝性能、几何精度难以满足技术要求的问题。本发明采用JCO成型，并选择合理的焊接材料和工艺，特别是控制成型、焊接及扩径工艺参数，使钢管性能满足深水油气管道用X70钢级厚壁钢管的性能要求。

[0032] (3)本发明的关键技术在于JCO成型、焊接及扩径工艺的优化，本发明上述的工艺参数和工艺步骤是经过多次试验取得的。其关键技术主要表现在：

[0033] 在成型控制中，由于钢板强度高，厚度大，弹性大，JCO成型过程中钢板不均匀变形导致局部加工硬化、韧性及均匀延伸率下降的严重问题。本发明是根据钢板板宽、厚度、强度和模具尺寸，精确分析，合理确定压制次数和单道次压下量，使钢管在JCO成型过程中各部分变形均匀、性能稳定。采用过量压下及较多次数的压制工艺，以保证钢板回弹后达到钢管的尺寸要求，使钢管成型后具有良好的圆度。

[0034] 在焊接工艺中，首先通过优选焊接材料确保焊缝具有稍高于母材的强度及良好的韧性。为控制焊缝的性能和焊接质量，本发明采用一种内焊四丝、外焊五丝的串列焊接方式。确定焊接参数时，充分考虑到内、外各道焊丝的作用，通过合理设定各丝电流、电压、角度、焊丝间距及焊接速度。其目的：一是能减少单位长度的热输入，缩小热影响区，使高钢级管线钢焊缝周围的性能达到最优；其二是兼顾了内在质量和外观质量；其三是兼顾了高效率生产和优良质量。在此基础上，为了减小焊接热输入量对焊接热影响区强韧性的影响，对各丝电流、电压及焊丝间距进一步优化，采用较低的热输入，调整串列埋弧焊的焊丝间距为19～22mm，从而避免热量集中，减小焊接热量对焊缝周围热影响区的影响，保证焊接热影响区的性能。焊缝最终获得以针状铁素体为主的、具有良好强韧性的组织，解决了焊管在焊接过程中局部受热导致强韧性降低的问题。

[0035] 在扩径工艺中，根据钢管成型后的尺寸、形状情况，确定最佳扩径工艺，确保钢管扩径后尺寸、形状和理化性能，解决了钢管在机械扩径时由于加工硬化导致强度增加、韧性和均匀延伸率降低的问题。

[0036] 通过各工序严格的技术控制，使最终钢管的各项性能完全符合深水海底油气管道用X70钢级厚壁直缝埋弧焊管的各项指标要求。附图说明：

[0037] 图1为焊接接头硬度检测位置示意图；

[0038] 图2为管体母材的显微组织形貌(B粒+PF+P)；

[0039] 图3为钢管焊缝显微组织形貌(F针+B粒+PF+P)；

[0040] 图4为钢管静水压试验曲线图(最大水压值：40.64MPa，最小水压值：40.28MPa，平均水压值：40.4MPa，持续保压时间：20秒)；

[0041] 其中：F针为针状铁素体；PF为多边化铁素体；B粒为粒状贝氏体；P为珠光体；a为母材；b为热影响区；c为焊缝。具体实施方式：

[0042] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

[0043] 参见图1、图2、图3和图4，本发明的实施例如下：

[0044] 1.采用厚度为31.8mm的TMCP X70的控轧钢板，其化学成分(质量百分比)为：C0.06％，Si0.24％，Mn1.54％，P0.007％，S0.001％，Ni0.19％，Cr0.17％，Cu0.16％，Mo0.20％，Nb0.05％，V0.006％，Ti0.013％，Al0.03％，B0.0002％，N0.0051％，Al／N=6.5，Nb+V+Ti=0.069％，碳当量Ceq为0.41，冷裂纹系数Pcm为0.18。X70控轧钢板显微组织为以均匀细小的针状铁素体为主，具有较高的横纵向拉伸强度和优良的低温韧性。

[0045] 2、焊接引息弧板：在钢板轧制方向的四个直角处各焊接一块引息弧板，在焊接时将引弧时的焊缝端部和息弧时的弧坑引到焊件外，改善末端部位的磁场分布，减小磁偏吹的程度。

[0046] 3.铣边：加工坡口。对厚度为31.8mm的钢板，上下坡口角度均为35°，钝边高度为10.0mm，下坡口高度为12mm，铣削后宽度为2283mm。

[0047] 4.预弯边：利用预弯机进行板边预弯，根据管径尺寸要求，使板边具有符合要求的曲率。

[0048] 5.JCO成型：在JCO成型机上首先将预弯后的钢板的一半经过6道次步进压制，压成“J”形，再将钢板的另一半同样弯曲，压成“C”形，最后在钢板的中间压制一次形成开口的“O”形。整个压制工艺，采用17道次压制成型，步长为115mm，每道次压下量为2.0mm。在实际生产中可以根据实际钢管成型情况，适当进行调整。

[0049] 6、合缝及预焊：通过调整合缝预焊机压辊的位置，使成型后的钢管的焊接坡口相匹配，保证错边、缝隙尺寸符合要求，并采用大功率混合气体保护焊进行焊接，形成连续、规范、质量稳定的预焊焊缝。

[0050] 7.内焊：采用四丝埋弧自动焊在钢管内侧焊接坡口进行焊接，第一丝采用直流反接，第二至四丝为交流。内焊焊接工艺参数为：第一丝电流1050A、电压34V，第二丝电流950A、电压37V，第三丝电流850A、电压40V，第四丝电流750A、电压42V，焊丝间距为20mm，焊接速度为140cm／min。

[0051] 8.外焊：采用五丝埋弧自动焊在钢管外侧焊接坡口进行焊接，第一丝采用直流反接，第二至五丝为交流。外焊焊接工艺参数为：第一丝电流1300A、电压33V，第二丝电流1050A、电压34V，第三丝电流950A、电压37V，第四丝电流800A、电压40V，第五丝电流700A、电压42V，焊丝间距为20mm，焊接速度为150cm／min。

[0052] 上述焊接工艺中焊缝化学成分的质量百分比为C0.06％，Si0.24％，Mn1.69％，P0.008％，S0.001％，Ni0.21％，Cr0.18％，Cu0.16％，Mo0.15％，Nb0.05％，V0.028％，Ti0.018％，Al0.035％，N0.0046％，Al／N=7.6，Nb+V+Ti=0.096％，碳当量Ceq为0.42、冷裂纹系数Pcm为0.18。焊缝的显微组织为针状铁素体为主的组织。

[0053] 9、超声波检测I：对焊接后的钢管内外焊缝及焊缝两侧热影响区部分进行100％的检查。

[0054] 10、X射线检查I：对焊接后的钢管内外焊缝进行100％的工业电视检查。

[0055] 11、机械扩径：对钢管全长进行1.0％扩径以提高钢管的尺寸精度，并改善钢管内应力的分布状态。

[0056] 12、水压试验：对钢管进行100％的静水压试验，试验压力为40.4Mpa，保压时间大于20s。

[0057] 13、倒棱：进行管端加工，加工成符合要求的管端坡口。

[0058] 14、超声波检验II：对扩径、水压后的钢管内外焊缝及焊缝两侧热影响区部分进行100％的检查，以排除扩径、水压可能产生的缺陷。

[0059] 15、X射线检查II：对扩径和水压试验后的钢管内外焊缝进行100％的工业电视检查和管端拍片，以排除扩径、水压可能产生的缺陷。

[0060] 16、管端磁粉检验：对管端进行磁粉检验。

[0061] 17、外观质量检查：对钢管外观尺寸和外观质量进行测量和检查，经检查合格的钢管根据用户需要进行防腐、涂层，交用户进行装配。

[0062] 表1、表2、表3、表4、表5和表6给出的是本实例的钢管实物的理化性能及外观几何尺寸检测结果，由表中可看出，利用本发明的制造技术制造的X70钢级、管径为Ф765.2mm、壁厚为31.8mm海底油气管道用直缝埋弧焊管达到了对钢管管体及焊接接头相关力学性能及外观几何精度指标要求。

[0063] 表1钢管拉伸性能试验结果

[0064]

[0065] 表2钢管夏比冲击试验结果

[0066]

[0067]

[0068] 表3钢管DWTT试验结果

[0069]

[0070] 表4裂纹尖端张开位移(CTOD)试验结果

[0071]

[0072] 表5焊接接头硬度维氏硬度试验结果(HV10)

[0073]检测位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
硬度(HV10) 225 219 221 241 250 225 226 228 235 224 246 243 230 230[0074] 备注：检测位置参见图1，其中的数字即检测位置。

[0075] 表6外观尺寸检测结果

[0076]椭圆度／ 直线度／％ 壁厚均匀度／％
0.27％～0.48％ 0.03％～0.06％ 3.0％～5.42％

[0077] 本发明采用碳当量Ceq≤0.43，冷裂纹系数Pcm≤0.22的X70控轧钢板制造海底管线管；钢板制造过程中采用适量的Ni、Cr、Cu、Mo等合金元素匹配，通过控轧控冷工艺，使钢板在全壁厚上获得以均匀细小的针状铁素体为主的组织形态，具有较高的横纵向拉伸强度和优良的低温韧性。钢管的制造工艺过程包括焊接引息弧板、铣边、预弯边、JCO成型、合缝及预焊、内焊、外焊、第一次超声波检查、第一次X射线检查、机械扩径、水压试验、倒棱、坡口加工、第二次超声波检查、第二次X射线检查、管端磁粉检查、矫直和外观质量检查。钢管采用内焊四丝外焊五丝的串列埋弧自动焊，并通过选择合适的焊丝、焊剂，控制成型及焊接工艺参数，解决了钢管在焊接过程中局部受热导致强韧性及延伸率严重降低的问题。通过合理制定JCO成型及扩径工艺参数，消除成型及焊接时造成的残余应力，改善钢管内应力的分布状态，使钢管在制管过程中各部分变形均匀、性能均匀，解决了钢管在制管过程中由于加工硬化导致强度增加、韧性和均匀延伸率降低的问题；改善了由焊接热效应造成的钢管变形，使钢管几何尺寸，如管径椭圆度、壁厚均匀度、直线度等达到所要求的精度，以便于现场施工。

[0078] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。