石油儲(chǔ)罐工程用高強(qiáng)度鋼研究和應(yīng)用進(jìn)展

1、石油儲(chǔ)罐工程用高強(qiáng)度鋼研究和應(yīng)用進(jìn)展一：石油儲(chǔ)罐工程用高強(qiáng)度鋼特點(diǎn)我國(guó)已使用日本不同鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的610MPa高強(qiáng)度鋼板建設(shè)了10~15萬(wàn)m3不同容積石油儲(chǔ)罐，使得國(guó)內(nèi)油罐設(shè)計(jì)和施工企業(yè)對(duì)應(yīng)用日本鋼種性能、加工、焊接等積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)武漢鋼鐵集團(tuán)公司生產(chǎn)的WH610D2大線能量焊接高強(qiáng)度鋼板，并進(jìn)行了較深入的理論研究，僅在北京燕山石化建造了4臺(tái)10萬(wàn)m3儲(chǔ)罐，積累的設(shè)計(jì)、施工、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)還較少。舞陽(yáng)鋼鐵公司雖生產(chǎn)了WY610D鋼板

2、，但無(wú)應(yīng)用業(yè)績(jī)。目前，我國(guó)大規(guī)模建造的10~15萬(wàn)m3的儲(chǔ)罐，主要選用屈服強(qiáng)度490MPa，抗拉強(qiáng)度610MPa的大線能量焊接高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)板。610MPa級(jí)可以建造的儲(chǔ)罐容積最大為17.5萬(wàn)m3。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我國(guó)將建造20或30萬(wàn)m3石油儲(chǔ)罐，610MPa鋼已不能滿足要求，需要強(qiáng)度級(jí)別更高690MPa或780MPa的大線能量焊接高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)板。日本已經(jīng)開發(fā)成功此類鋼，并有應(yīng)用實(shí)例，目前我國(guó)仍未開展此類鋼種的開發(fā)，需及早開始研制。為了降低材

3、料成本，油罐用鋼量主要采用高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)板。如用屈服強(qiáng)度490MPa的大線能量焊接鋼替代屈服強(qiáng)度350MPa的16MnR制造儲(chǔ)罐，壁厚可以減薄25%~30%。為了降低制造成本，主要通過(guò)提高焊接效率，如底板焊接時(shí)在焊縫中添加鐵粉或碎焊絲，壁板施工中主要采用大線能量的氣電立焊和埋弧焊橫焊工藝。因此，石油儲(chǔ)罐用高強(qiáng)度鋼應(yīng)滿足：（1）滿足力學(xué)性能指標(biāo)要求（高屈服和抗拉強(qiáng)度、高韌性、高均勻性和穩(wěn)定性等），一般采用調(diào)質(zhì)鋼。用高強(qiáng)度鋼JFEHITEN61

4、0U1、U2、U2L相比，主合金元素?zé)o明顯差異，但實(shí)物中的微量元素有差異，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中通常體現(xiàn)不出來(lái)，屬于企業(yè)的技術(shù)秘密。2大線能量焊接鋼的生產(chǎn)工藝潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)、TMCP工藝已經(jīng)在大型鋼鐵企業(yè)普遍應(yīng)用，許多企業(yè)裝備了板坯連鑄、寬幅大噸位厚板軋機(jī)、離線和在線熱處理裝備等，可以利用不同冶煉工藝、軋制和熱處理工藝JFEHITEN610E為大線能量焊接高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)鋼；JFEHITEN610為高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)鋼；JFEHITEN610L為低溫用高強(qiáng)度調(diào)

5、質(zhì)鋼；JFEHITEN610U1為焊接性良好的高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)鋼；組合實(shí)現(xiàn)大線能量鋼所要求的綜合力學(xué)性能。不同的冶煉、鑄造、軋制、熱處理方式的差異，構(gòu)成了不同企業(yè)生產(chǎn)610MPa鋼各自的生產(chǎn)工藝。冶煉主要有轉(zhuǎn)爐、電爐兩種，但二次精練因企業(yè)生產(chǎn)條件配置差異明顯。鋼坯生產(chǎn)的方式主要有模鑄和連鑄。軋制方式有：傳統(tǒng)軋制，TMCP工藝。淬火方式有：在線淬火、離線淬火；回火方式有：在線回火和離線回火。冶煉、精練、軋制、熱處理工藝的不同組合，構(gòu)成不同企業(yè)特

6、有的生產(chǎn)過(guò)程。因此，即使同成分的鋼，按不同工藝生產(chǎn)出的產(chǎn)品性能也存在顯著差異。TMCP軋制特定的細(xì)化組織是強(qiáng)韌化匹配的基礎(chǔ)。早期，610MPa高強(qiáng)度級(jí)別，因此，開發(fā)610MPa大線能量鋼的關(guān)鍵，除了成分設(shè)計(jì)外，冶煉、精練、軋制、熱處理組合更最終決定著鋼綜合性能。因此，此鋼種的成分設(shè)計(jì)必須適合企業(yè)的自身的冶煉和軋制等工藝條件。潔凈化是實(shí)現(xiàn)610MPa級(jí)大線能量鋼高韌性的前提和保證。潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)主要是通過(guò)鐵水冶煉和二次爐外精練，降低鋼中的