专利名称：一种ф1420管道用热煨弯管制造的控制检验方法
技术领域：
本发明涉及一种油气输送管道的制造工艺，尤其是涉及一种φ 1420管道用热煨弯管制造的控制检验方法。
背景技术：
弯管是长距离油气输送管道的重要组成部分，弯管的受力较直管复杂。弯管质量的好坏将直接影响到管道的安全运行，国内外管道的失效事故中有许多是因弯管质量问题所造成的，因此弯管的生产及质量性能控制一直是关键。目前国内外油气长输管道用钢管均使用控轧钢制造，为保证管道用弯管与干线钢管对接焊缝的焊接质量，弯管均已采用同钢级控轧钢管弯制。国内外公认，控轧钢再一次受热，其控轧控冷效应将会受到不同程度的影响，若热弯工艺制度控制不当，其强度(特别是屈服强度)将会损失1/3 1/2，严重时还会开裂。目前对控轧钢热煨弯管的生产，特别是高强度控轧钢热煨弯管的生产，必须综合考虑影响热煨弯管质量性能的多种因素。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种Φ1420管道用热煨弯管制造的控制检验方法，通过对Φ1420管道用热煨弯管的材料性能、加热方式、制造过程控制、制造热处理要求、制造精度、无损检测等提出具体要求，解决了热煨弯管制造的技术难题，首次实现了 Φ 1420管道用热煨弯管的国产化。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种Φ1420管道用热煨弯管制造的控制检验方法，包括如下步骤
第一步、热煨弯管用母管材料控制
1)制作弯管用母管材料采用针状铁素体为主的X70管线钢，晶粒度要求为No.10级或更细，带状组织小于等于3级；
2)制作弯管用母管采用直缝埋弧焊钢管；
3)制作弯管用母管的化学成分满足
(1)V+Nb+Ti ( O. 15% ；
(2)当C的含量比允许最大含量每减少O.01%时，Mn的允许最大含量可相应增加
O.05%,但Mn的含量不得超过I. 85% ；
第二步、热煨弯管制造工艺控制
1)弯管纵焊缝位于弯管内弧侧，距壁厚保持不变的中性弯曲弧面母线10°的范围内；
2)弯管采用电感应加热弯制工艺制造，弯制过程连续不间断进行；并采用均热区温度控制在±10°C范围内的连续炉或分批装料热处理炉进行弯后回火热处理；
第三步、热煨弯管性能试验方法
O弯管需进行拉伸性能试验管体横向直管段、外弧侧管体纵向左过渡期、外弧侧管体纵向右过渡期、内弧侧管体纵向弯曲区、内弧侧管体横向弯曲区、外弧侧管体纵向弯曲区、外弧侧管体横向弯曲区和管体横向距焊缝180°中性区均满足屈服强度≤485MPa、抗拉强度> 570MPa、屈强比< O. 90 ;焊缝横向直管段和焊缝横向中性轴满足抗拉强度≤ 570MPa ；
2)弯管需进行夏比冲击试验；
3)弯管需进行硬度检测弯曲区及加热过渡区外弧侧的管体横截面上、靠近内外表面
I.5mm及壁厚中心处各三点的维氏硬度彡280HV10 ;弯曲区及直管段焊缝横截面上各点的维氏硬度彡280HV10 ；
4)弯管需进行焊缝导向弯曲性能试验直管段及弯管区的焊缝进行面弯、背弯试验，弯曲角为180 、弯轴直径为6倍直管段壁厚；
5)弯管需进行金相组织及晶粒度检查
(1)直管段及弯管区焊缝进行横向截面低倍检查，且低倍检查结果要求晶粒度优于6级；并对焊缝中心、热影响区进行金相检查，且金相检查结果要求管体、焊缝及热影响区的显微组织应保持一致；
(2)对直管段与弯曲段的过渡区、弯曲段的管体横向截面靠近内外表面和壁厚中心的显微组织进行检查，弯管管体原始奥氏体晶粒度优于6级；
6)弯管的性能检测项目及要求如下
管体横向直管段只需进行拉伸试验；焊缝横向直管段需进行拉伸试验、维氏硬度试验、金相检验、夏比冲击试验和导向弯曲试验；外弧侧管体纵向左过渡期、外弧侧管体纵向右过渡期、管体横向距焊缝180°中性区、内弧侧管体横向弯曲区、外弧侧管体横向弯曲区均需进行拉伸试验、维氏硬度试验、金相检验和夏比冲击试验，而且内弧侧管体横向弯曲区和外弧侧管体横向弯曲区还需进行生产中硬度试验；内弧侧管体纵向弯曲区和外弧侧管体纵向弯曲区均需进行拉伸试验和生产中硬度试验；焊缝横向中性轴需进行拉伸试验、维氏硬度试验、金相检验、夏比冲击试验、导向弯曲试验和生产中硬度试验；
第四步、热煨弯管尺寸、几何形状、允许偏差、工艺质量和缺陷修整控制；
第五步、热煨弯管无损检测，方法如下
1)焊缝检测热处理后对每根弯管的焊缝全长、全壁厚、纵横向缺陷进行超声波检测；
2)管体检测每根弯管的整体管体在回火热处理后采用手动超声波检测方法和磁粉检测方法检测弯管裂纹型缺陷；
3)管端检测每件弯管的直管端距管端IOOmm长度范围内，需进行分层超声波检测；弯管坡口面需采用磁粉或液体渗透检测方法进行分层检测；
4)修磨处检测弯管修磨处应进行磁粉检测或液体渗透检测；
第六步、热煨弯管爆破试验对同钢级、同规格的弯管抽检I根作爆破试验，试验的弯管破裂前的试验压力需大于等于计算验证试验压力；或者弯管对105%倍计算验证试验压力的承受时间大于等于10s。与现有技术相比，本发明的积极效果是制定了一种适合Φ1420管道用热煨弯管制造质量的控制检验方法，从热煨弯管母管材料控制，热煨弯管的制造工艺控制、性能检验项目，热煨弯管尺寸、几何形状、允许偏差、工艺质量和缺陷修整控制、无损检测、爆破试验方面提出具体指标及方法，保证了热煨弯管质量性能达到工程使用要求。通过本方法可实现Φ 1420热煨弯管的国内生产，降低Φ 1420管道用热煨弯管的生产成本，产生较大经济效.、
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本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中
图I是试样力学性能和金相检验试样取样位置及取向的示意 图2是管体维氏硬度横截面位置示意 图3是焊缝维氏硬度横截面位置示意 图4是试样的宏观与金相组织照相位置示意图。
具体实施例方式一种Φ1420管道用热煨弯管制造的控制检验方法，包括如下步骤
第一步、热煨弯管用母管材料控制
I)制作弯管用母管材料采用针状铁素体为主的Χ70管线钢，晶粒度要求为No. 10级或更细，带状组织小于等于3级。2)制作弯管用母管采用直缝埋弧焊钢管。3)制作弯管用母管的化学成分应符合表I的要求，且满足
(1)V+Nb+Ti ( O. 15%，在控制总量的前提下，允许对单个元素含量进行微调；
(2)为保证高强钢的焊接性能，不得有意加入B和稀土元素； (3)C含量比允许最大含量每减少O. 01%时，Mn允许最大含量可以增加O. 05%，但在产品分析中Mn含量不得超过I. 85%。表I母管的化学成分要求
权利要求
1. 一种Φ1420管道用热煨弯管制造的控制检验方法，其特征在于包括如下步骤 第一步、热煨弯管用母管材料控制 1)制作弯管用母管材料采用针状铁素体为主的X70管线钢，晶粒度要求为No.10级或更细，带状组织小于等于3级； 2)制作弯管用母管采用直缝埋弧焊钢管； 3)制作弯管用母管的化学成分满足(1)V+Nb+Ti ( O. 15% ； (2)当C的含量比允许最大含量每减少O.01%时，Mn的允许最大含量可相应增加0.05%,但Mn的含量不得超过I. 85% ； 第二步、热煨弯管制造工艺控制 1)弯管纵焊缝位于弯管内弧侧，距壁厚保持不变的中性弯曲弧面母线10°的范围内； 2)弯管采用电感应加热弯制工艺制造，弯制过程连续不间断进行；并采用均热区温度控制在±10°C范围内的连续炉或分批装料热处理炉进行弯后回火热处理； 第三步、热煨弯管性能试验方法 O弯管需进行拉伸性能试验管体横向直管段、外弧侧管体纵向左过渡期、外弧侧管体纵向右过渡期、内弧侧管体纵向弯曲区、内弧侧管体横向弯曲区、外弧侧管体纵向弯曲区、外弧侧管体横向弯曲区和管体横向距焊缝180°中性区均满足屈服强度彡485MPa、抗拉强度> 570MPa、屈强比< O. 90 ;焊缝横向直管段和焊缝横向中性轴满足抗拉强度彡 570MPa ； 2)弯管需进行夏比冲击试验； 3)弯管需进行硬度检测弯曲区及加热过渡区外弧侧的管体横截面上、靠近内外表面1.5mm及壁厚中心处各三点的维氏硬度彡280HV10 ;弯曲区及直管段焊缝横截面上各点的维氏硬度彡280HV10 ； 4)弯管需进行焊缝导向弯曲性能试验直管段及弯管区的焊缝进行面弯、背弯试验，弯曲角为180 、弯轴直径为6倍直管段壁厚； 5)弯管需进行金相组织及晶粒度检查 (1)直管段及弯管区焊缝进行横向截面低倍检查，且低倍检查结果要求晶粒度优于6级；并对焊缝中心、热影响区进行金相检查，且金相检查结果要求管体、焊缝及热影响区的显微组织应保持一致； (2)对直管段与弯曲段的过渡区、弯曲段的管体横向截面靠近内外表面和壁厚中心的显微组织进行检查，弯管管体原始奥氏体晶粒度优于6级； 6)弯管的性能检测项目及要求如下 管体横向直管段只需进行拉伸试验；焊缝横向直管段需进行拉伸试验、维氏硬度试验、金相检验、夏比冲击试验和导向弯曲试验；外弧侧管体纵向左过渡期、外弧侧管体纵向右过渡期、管体横向距焊缝180°中性区、内弧侧管体横向弯曲区、外弧侧管体横向弯曲区均需进行拉伸试验、维氏硬度试验、金相检验和夏比冲击试验，而且内弧侧管体横向弯曲区和外弧侧管体横向弯曲区还需进行生产中硬度试验；内弧侧管体纵向弯曲区和外弧侧管体纵向弯曲区均需进行拉伸试验和生产中硬度试验；焊缝横向中性轴需进行拉伸试验、维氏硬度试验、金相检验、夏比冲击试验、导向弯曲试验和生产中硬度试验；第四步、热煨弯管尺寸、几何形状、允许偏差、工艺质量和缺陷修整控制； 第五步、热煨弯管无损检测，方法如下 1)焊缝检测热处理后对每根弯管的焊缝全长、全壁厚、纵横向缺陷进行超声波检测； 2)管体检测每根弯管的整体管体在回火热处理后采用手动超声波检测方法和磁粉检测方法检测弯管裂纹型缺陷； 3)管端检测每件弯管的直管端距管端IOOmm长度范围内，需进行分层超声波检测；弯管坡口面需采用磁粉或液体渗透检测方法进行分层检测； 4)修磨处检测弯管修磨处应进行磁粉检测或液体渗透检测； 第六步、热煨弯管爆破试验对同钢级、同规格的弯管抽检I根作爆破试验，试验的弯管破裂前的试验压力需大于等于计算验证试验压力；或者弯管对105%倍计算验证试验压力的承受时间大于等于10s。
2.根据权利要求I所述的一种Φ1420管道用热煨弯管制造的控制检验方法，其特征在于在弯管进行拉伸性能试验时，允许占总数量5%的弯管的屈强比< O. 92。
3.根据权利要求I所述的一种Φ1420管道用热煨弯管制造的控制检验方法，其特征在于在所述第五步的管端检测时，每件弯管的直管端距管端IOOmm长度范围内，需进行分层超声波检测，并确保在任何方向均不存在长度超过50mm的分层；长度在30mm 50mm的分层的相互间距大于500mm ;由长度小于30mm、且相互间距小于壁厚的若干小分层构成的连串性分层中的所有小分层长度总和< 80mm。
全文摘要
本发明公开了一种Ф1420管道用热煨弯管制造的控制检验方法，从热煨弯管母管材料控制，热煨弯管的制造工艺控制、性能检验项目，热煨弯管尺寸、几何形状、允许偏差、工艺质量和缺陷修整控制、无损检测、爆破试验方面提出具体指标及方法，保证了热煨弯管质量性能达到工程使用要求。通过本方法可实现Ф1420热煨弯管的国内生产，降低Ф1420管道用热煨弯管的生产成本，产生较大经济效益。
文档编号B21C51/00GK102632107SQ20121012169
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者刘俊, 刘刚, 刘文广, 唐昕, 张毅, 杜通林, 毛翔, 焦建国, 王非, 程林, 罗张东, 罗林林, 范海峰, 陈敬民, 雒定明 申请人:中国石油集团工程设计有限责任公司