提高輸量、降(jiang)低成本是油氣管道建設持(chi)續(xu)追(zhui)求的目標，而提高鋼級、增大壁厚是提高輸量、降(jiang)低成本的有效(xiao)途徑，這(zhe)也推動(dong)了國內外高鋼級、大口徑、大厚壁鋼管的研(yan)發和應用。為了保證管道安全性，要求油氣輸送(song)鋼管具(ju)有與鋼級及輸送(song)壓力(li)所匹配的止(zhi)裂韌性。鋼級越高、輸送(song)壓力(li)越大，所需的止(zhi)裂韌性越高；並且要求DWTT斷口具(ju)有足夠的剪(jian)切(qie)麵(mian)積（API等標準規定(ding)平均值至少(shao)85％）。同時(shi)具(ju)有足夠的剪(jian)切(qie)麵(mian)積和足夠的CVN吸收能是管體的一個基本特征，在輸氣管線中它能避(bi)免脆(cui)性斷裂擴展，並控(kong)製延性斷裂的擴展。


  由於材料自身強韌性的矛(mao)盾，以及管線鋼厚度增加帶來技術難度的增加，使得(de)管線鋼管每(mei)增加一個鋼級或壁厚增加一毫(hao)米，都要攻克一係列(lie)的技術難題(ti)。


  21世紀以來，以我國西氣東輸二線建設為標誌，X80管線鋼／管的研(yan)發應用快速發展。2006年，在中石油集(ji)團(tuan)公司的推動(dong)下，原華北石油第(di)一機械廠(chang)巨(ju)龍鋼管公司聯合國內鋼廠(chang)開(kai)始研(yan)製西氣東輸二線X80管線鋼及直縫埋弧焊管，經過(guo)鋼廠(chang)和製管企業的持(chi)續(xu)努力(li)和卓有成效(xiao)的工作，攻克了一係列(lie)的技術難題(ti)，成功開(kai)發出了西氣東輸二線X80φ1219mmx22mm直縫埋弧焊管，焊管滿足-10℃條件按下母材夏比衝擊(ji)功單值最小140J、平均值最小180J以及焊縫及熱影響(xiang)區夏比衝擊(ji)功單值最小60J、平均值最小80J的要求，母材0℃條件下DWTT剪(jian)切(qie)麵(mian)積率(lv)平均大於85％，並大規模應用於西氣東輸二線工程。2007-2008年，巨(ju)龍鋼管公司聯合國內寶鋼、沙鋼、鞍(an)鋼等鋼鐵企業同時(shi)開(kai)展了26.4mm、27.5mm及33mm寬厚板及厚壁直縫埋弧焊管單根試(shi)製工作，最早(zao)試(shi)製出了國內X80鋼級φ1219mm×26.4／27.5／33mm 直縫埋弧焊管。


  2009年，26.4mm厚規格鋼板及鋼管技術獲(huo)得(de)突(tu)破，X80鋼級ф1219mm×26.4mm直縫埋弧焊管實(shi)現批(pi)量穩(wen)定(ding)生產，DWTT剪(jian)切(qie)麵(mian)積滿足標準規定(ding)的0℃條件下平均不低於75％的要求，並應用於西氣東輸二線及後續(xu)的西氣東輸三線工程中。2012年，針對中亞C線的需求，渤海裝(zhuang)備所屬(shu)巨(ju)龍公司與鋼廠(chang)合作開(kai)發出了X80鋼級 ф1219mmx27mm 直縫埋弧焊管，0℃條件下的DWTT剪(jian)切(qie)麵(mian)積率(lv)達到不低於85％的要求。2014年，針對規劃(hua)的陝京四線、新粵(yue)浙管道等提出X80鋼級Φ1219mmx33mm鋼板及直縫焊管的需求，該公司聯合國內鋼板企業成功開(kai)發出了項目所需的X80φ1219mm×33mm直縫埋弧焊管，各(ge)項性能指(zhi)標滿足標準要求，這(zhe)也是目前國內最大壁厚的X80抗延性斷裂直縫埋弧焊管。


  為滿足日益增長的天然氣需求，我國在陸續(xu)建成了西氣東輸二線、三線等X80鋼級、口徑φ1219mm、單管年輸氣量300億立方米的天然氣管道的基礎上，擬開(kai)發建設口徑更大、輸氣量更大的天然氣管道。2012年，中石油啟(qi)動(dong)了第(di)三代大輸量管道用鋼管的研(yan)發，其中X80φ1422mm鋼管作為最具(ju)技術可(ke)行性的技術方案備受(shou)重視。國內鋼鐵企業、製管企業開(kai)始投入(ru)大量人力(li)物力(li)開(kai)展科研(yan)攻關，逐一攻克技術難關。2014年5月，中俄雙方有關企業簽(qian)署了總(zong)價值超過(guo)4000億美元、年供氣量380億立方米、期限長達30年的中俄東線天然氣購銷合同。為滿足年輸氣量380億立方米的要求，我國在中俄東線上首次計(ji)劃(hua)采用X80鋼級Φ1422mm×25.7／30.8mm厚壁直縫埋弧焊管鋼管。


  與X80鋼級ф1219mm管道相比，中俄東線鋼管口徑更大，壁厚更大。如西氣東輸二線二類(lei)地區采用的X80鋼級ф1219mm直縫鋼管壁厚為22mm，三類(lei)地區壁厚為26.4mm；中俄東線二類(lei)地區X80鋼級ф1422mm直縫鋼管壁厚增加到了25.7mm，三類(lei)地區壁厚增加到了30.8mm。無論從(cong)鋼管管徑還是壁厚，中俄東線均創我國管道之最，在世界管道史上都是一個標誌性的工程，僅(jin)有俄羅斯已(yi)建的巴浦(pu)年柯沃(wo)-烏恰(qia)管道參(can)數(shu)與中俄東線接近。管徑、壁厚同時(shi)增加帶來了技術方麵(mian)的巨(ju)大挑戰。板寬、板厚增加，使鋼板製造(zao)過(guo)程軋製壓縮(suo)比降(jiang)低，影響(xiang)晶粒(li)細化效(xiao)果；厚度增加後還會引起(qi)心部(bu)冷卻(que)速度降(jiang)低以及厚度方向的冷卻(que)均勻性，這(zhe)些都會對鋼板的性能產生不利影響(xiang)，尤其是要保證至少(shao)-15攝(she)氏度下鋼板的DWTT剪(jian)切(qie)麵(mian)積達到平均值85％的要求難度更大。另外，板寬增加對板型控(kong)製，管徑、壁厚的增加對鋼管幾何尺寸(cun)、焊接質量控(kong)製等，都麵(mian)臨巨(ju)大的挑戰。經過(guo)國內鋼鐵企業、焊管企業的共同攻關，攻克了上述(shu)的關鍵(jian)技術，成功實(shi)現了中俄東線X80鋼級ф1422mm×25.7／30.8mm寬厚板及直縫埋弧焊管和X80鋼級ф1422mm×21.4mm／22mm熱軋卷(juan)板及螺旋(xuan)埋弧焊管的批(pi)量生產供貨。尤其是X80鋼級φ1422mmx30.8mm鋼管，整體性能穩(wen)定(ding)性、合格率(lv)超出了預期。