管線管和上升管用X90-X100高強度無縫鋼管的開發(fā)
在以往的無縫鋼線管標準中，如API 5L（美國石油協(xié)會標準）制定的無縫管線管的最高強度為X80（屈服強度下限為555MPa），幾乎沒有強度更高的無縫管線管的實用例子。一般說來，隨著強度的提高，會擔心母材及圓周焊接部的韌性會下降。因此，為使母材同時達到高強度、高韌性和具有良好的圓周焊接性，必須開發(fā)新的鋼管材質(zhì)。另外，頂張力立管起著將井口和海上平臺直接連接起來，保護生產(chǎn)流體流通管子的作用，因此要求其必須具有抵御海浪和海潮沖擊的抗疲勞特性。為解決上述問題，新日鐵開發(fā)了管線管和上升管用X90-X100高強度無縫鋼管。
新日鐵開發(fā)的的高強度可焊接的X90-X100無縫鋼線管通過合金設計既確保了母材強度，又確保了韌性，同時通過降低C含量改善了焊接部韌性，因此滿足了包括圓周焊接性在內(nèi)的性能要求。
鋼管的外徑和壁厚分別為323.9mm和20.0mm。為評價圓周焊接部的特性，對整個焊接金屬部進行了拉伸試驗、維氏硬度試驗、CVN試驗和CTOD試驗。試驗表明，在HAZ中看成不到明顯的硬化。
將X90鋼管母材的應力比R的變化范圍設置在-1～0.7，進行高循環(huán)疲勞試驗。在應力比R為0.05時，疲勞極限為650MPa，此時的應力振幅為325MPa，平均應力為359MPa。X90鋼管母材在各種應力比條件下的疲勞極限與被認為是最嚴格的疲勞極限線圖的Gerber線圖相等或高于其，因此可以說它具有良好的疲勞特性。另外X90焊接接頭的疲勞極限與鋼管母材的相同，具有良好疲勞特性，滿足用戶的要求。
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