海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及 未來發(fā)展趨勢課件

王東坡教授天津大學(xué)2014.9海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢22一.背景二.當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢四.海洋工程用鋼認(rèn)證五.幾點看法主要內(nèi)容海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢一需求背景

1.根據(jù)有關(guān)資料，全球累計探明石油可采儲量3880億噸，天然氣儲量266萬億立方米，其中海洋石油天然氣儲量占45%左右。隨著陸上油氣資源逐漸減少，海洋石油已成為世界各國爭相追逐的主要戰(zhàn)略資源。目前已發(fā)現(xiàn)的油氣田1600多個，有100多個國家和地區(qū)在海上開發(fā)油氣，有200多個油氣田投產(chǎn)。海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢一需求背景2.國際上海洋油氣開發(fā)主要呈現(xiàn)兩個重要發(fā)展趨勢:

1.向深冷區(qū)域發(fā)展，北冰洋海域蘊藏約2000億噸油氣資源，已成為某些周邊國家競相研究開發(fā)的熱點區(qū)域之一，主要有挪威/俄羅斯/美國/加拿大等國參與爭奪。

3.更重要的發(fā)展領(lǐng)域是深海油氣開發(fā)，最為著名深海油氣開發(fā)區(qū)域就是墨西哥灣，另外南美巴西部分海域和我國南海成為深海油氣資源豐富的兩個區(qū)域。海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢一需求背景3.我國南海所蘊藏油氣儲量約300億噸當(dāng)量，其中60-80%埋藏于深海區(qū)域，大部分水深約1500米以上，且該海域臺風(fēng)頻次多，海浪高，海流復(fù)雜，開發(fā)難度極大。由于菲律賓和越南等國在南海部分海域與我國存在主權(quán)爭議，因此誰能率先成功進(jìn)軍深海，必將是最大贏家。有鑒于此，南海深水油氣資源開發(fā)利用已上升為國家能源發(fā)展戰(zhàn)略。海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

4.海洋油氣資源開發(fā)和利用促使海洋工程裝備制造業(yè)蓬勃興起，海洋工程裝備市場具有廣闊發(fā)展前景和巨大的發(fā)展?jié)摿?。近十年，海洋石油勘探開發(fā)的投資持續(xù)大幅增長，據(jù)Douglas-Westwood統(tǒng)計，08年全球海工裝備資本性投資為1570億美元，09年約1520億美元，占海洋油氣勘探開發(fā)總投資60%左右。當(dāng)前，全球共有各類海洋鉆井裝備650多座，其中自升式鉆井平臺超過430座，占有總規(guī)模的2/3；半潛式鉆井平臺180多座，鉆井船近50艘，合計占1/3。一需求背景海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

5.截至2009年底，國內(nèi)在生產(chǎn)油氣田77個，平臺150座，在建10座，海外油田管理140余座，海管4,813km（在建173km），海底電纜380km，F(xiàn)PSO17艘，水下井口已建成6套，陸上終端已建成11座、2座在建設(shè)中（海外終端管理1座），這些海上工程裝備和設(shè)施使中國海油具備5,000萬噸油當(dāng)量的生產(chǎn)能力。一需求背景海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

6.從目前掌握的數(shù)據(jù)看，在2011-2015年間，我國海洋石油增加5,000萬噸的海洋石油產(chǎn)量的預(yù)期可以實現(xiàn)。這5年間，建造70多座平臺，新建10多艘FPSO，其中中海油需建造55座海洋平臺，6艘FPSO，4個陸地終端、鋪設(shè)海底管線1,000多公里，投資總量每年將以數(shù)百億元以上遞增。未來十三五，我國南海大開發(fā)及東海大開發(fā)，及國際市場的開拓，中國海工市場還將快速發(fā)展。

國際油價穩(wěn)定在100美元左右，使得國際海工市場年投資將達(dá)到2000億美金左右。一需求背景海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

7.2008年，席卷全球的金融危機對我國造船工業(yè)的發(fā)展造成強烈沖擊，船舶工業(yè)產(chǎn)能過剩/重復(fù)投資/高端產(chǎn)品競爭力不強的問題日益凸顯。為應(yīng)對我國造船工業(yè)面臨的危機，振興行業(yè)發(fā)展，國家明確提出要大力發(fā)展海洋工程裝備制造業(yè)，強化海洋工程產(chǎn)品自主研發(fā)及生產(chǎn)能力。目前，海洋工程裝備制造行業(yè)正成為造船工業(yè)新的利潤增長點，眾多船企開始向海洋工程產(chǎn)品轉(zhuǎn)型。一需求背景海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

8.從全球角度看，據(jù)統(tǒng)計正在開發(fā)中的水深200m以上的海洋項目共有100余個，潛在項目達(dá)近千個，未來海洋生產(chǎn)裝備用鋼的需求依然保持較高水平。因此，海洋工程用鋼的需求和開發(fā)將成為鋼鐵行業(yè)新的增長點。一需求背景海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

海工用鋼主要可以分為海洋平臺用鋼，海底油氣管線用鋼，油氣儲運艦船用鋼和海洋能源設(shè)備用鋼等，主要以低合金高性能結(jié)構(gòu)鋼為主。

國內(nèi)生產(chǎn)管線鋼整體上已經(jīng)達(dá)到世界水平，但特大管徑和超厚管壁管線鋼品種尚需進(jìn)口，高強管線管品質(zhì)需要提高，如抗HIC(氫致開裂)和抗SSC(硫化物應(yīng)力腐蝕)高強度管線鋼等。二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢不僅如此，國產(chǎn)管線用鋼在高低溫止裂韌性，焊接性，抗大應(yīng)變性能與國外存在一定差距。隨著水深增加，國產(chǎn)管線鋼在低溫斷裂韌性，尺寸精度方面與國外存在更明顯差距，甚至尚屬空白領(lǐng)域，需進(jìn)口解決。二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

由于海洋平臺（包括固定式平臺和移動式平臺）服役期長（甚至超過30年），安全性要求高，因此：要求所采用鋼材必須具有高強度,高韌性,抗疲勞,抗層狀撕裂和良好焊接性及耐蝕性等特點。固定式平臺結(jié)構(gòu)主要采用屈服強度為355MPa、420MPa、460MPa的Ｄ/Ｅ及Ｆ級鋼材；在自升式鉆井平臺結(jié)構(gòu)中可能鋼材的強度級別會達(dá)到500MPa及550MPa。二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

我國海洋平臺用鋼板的抗腐蝕性能和大線能量焊接熱影響區(qū)（HAZ）斷裂性能與國外有一定的差距。

同時以鐵素體-珠光體微觀組織為主的低合金鋼的抗層狀撕裂性能依然是困然企業(yè)生產(chǎn)的難題。

厚度在１２０ｍｍ以上高強度鋼板，屈服強度在６９０ＭＰａ以上齒條鋼只有極少數(shù)廠家能生產(chǎn)。多數(shù)廠家所生產(chǎn)的海洋平臺用鋼沒有通過EN10225，ISO19902,API2Z等歐美標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證，開拓海外市場困難。二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢雙相不銹鋼的優(yōu)點是強度高于奧氏體不銹鋼（屈服強度提高1倍,抗拉強度提高25%）,而韌性優(yōu)于鐵素體不銹鋼,且抗點蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕的性能與兩者相差不大。雙相不銹鋼在海洋平臺上部組塊工藝管線，立管，水下生產(chǎn)系統(tǒng)管匯，井口采油樹及隔水套管中應(yīng)用。國產(chǎn)雙相鋼存在焊接后點蝕性能不達(dá)標(biāo)，材料韌性不足等缺點，主要原因是熱處理工藝不過關(guān)。國際上最新的第四代超級雙相不銹鋼尚無產(chǎn)品（主要在采油樹上使用）。二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀試樣尺寸(mm)試驗溫度試驗部位試樣編號沖擊吸收功Ak(J)10×5×55室溫母材119217315母材130210310母材128.5248346距熔合線+5mm114海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢雙相鋼31803金相組織二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀A(yù)usteniteFerrite25μm海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

LNG項目在陸地的表現(xiàn)形式主要是處理工廠及儲罐建造，在海洋中主要表現(xiàn)方式是LNG船舶的建造。隨著ＬＮＧ工業(yè)的迅猛發(fā)展９Ｎｉ低溫鋼的研究和開發(fā)熱度持續(xù)升溫。近幾年，涉海LNG項目很多，中海油承包的澳大利亞LNG項目以及剛承接的俄羅斯的亞馬LNG項目，項目規(guī)模巨大。亞馬項目，僅中海油的份額近200億人民幣，蓬萊巨濤也獲得40多億的份額。涉及鋼種主要為各種類型的低溫鋼和不銹鋼。二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

ＬＮＧ儲存溫度為－１６３℃，要求ＬＮＧ儲罐所采用的９Ｎｉ鋼具有較高強度及優(yōu)異的低溫韌性。此外，由于無論是LNG儲罐還是LNG船或管道，均需要焊接，因此對9Ni鋼焊接性要求很高，主要是熱裂紋（液化裂紋）敏感性提出極高要求。近幾年，我國多家鋼企已能生產(chǎn)9Ni鋼板，但產(chǎn)品質(zhì)量與國外尚存明顯差距，主要表現(xiàn)在熱影響區(qū)斷裂韌性及抗焊接熱裂紋性能兩方面上。二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀國產(chǎn)9Ni鋼HAZ粗晶區(qū)液化裂紋案例1海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀國產(chǎn)9Ni鋼HAZ粗晶區(qū)液化裂紋案例2海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢國產(chǎn)9Ni鋼HAZ斷裂韌性（CTOD）案例二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢關(guān)鍵鋼鐵品種不能自給已瓶頸，致使重大海洋工程及裝備關(guān)鍵技術(shù)長期大量依賴進(jìn)口，尤其在深海領(lǐng)域。深海工程需要高強/高韌/耐海洋環(huán)境腐蝕鋼管/板，這類鋼材必須滿足復(fù)雜環(huán)境,復(fù)合載荷長壽命等十分苛刻的服役要求,隨著我國海洋工程從近海向深海進(jìn)軍，適應(yīng)新需求，自主研發(fā)高性能鋼材已迫在眉睫。二當(dāng)前海洋工程用鋼需求及技術(shù)水平現(xiàn)狀海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢借鑒國外幾十年海洋深水開發(fā)的經(jīng)驗和教訓(xùn)，中海油今后重要技術(shù)發(fā)展路線之一就是采用水下生產(chǎn)系統(tǒng)開采技術(shù)。這種采油氣的方式主要特點是在海底實施油氣采集之后，不是采用通常通過深水柔性立管將油氣送入位于深水采油平臺的生產(chǎn)系統(tǒng)處理的方式，而是經(jīng)過水下生產(chǎn)系統(tǒng)簡單處理之后，通過海底管道輸送到位于相對水深較淺海域的固定式采油平臺上進(jìn)一步加工處理，再通過海底管線或油輪輸送到陸地。因此，水下生產(chǎn)系統(tǒng)制造/深水海底管線及其鋪設(shè)/深水固定式采油平臺制造成為該深海油氣開發(fā)技術(shù)鏈條上的三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

-水下生產(chǎn)系統(tǒng)開采技術(shù)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢深海油氣開發(fā)裝備的核心問題是壽命，由于深海油氣開發(fā)投入極大，具備開發(fā)價值的海域其油氣儲量必須非常豐富，否則很難收回成本。因此，要求深海油氣開發(fā)裝備一定具有很長的安全使用壽命，以滿足長周期海上作業(yè)的設(shè)計要求，例如我國第一個深水項目荔灣3-1所采用的固定式深水平臺設(shè)計壽命達(dá)30年，而以往同樣位于南海的淺水區(qū)域平臺設(shè)計壽命只有15年,甚至更短。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

-水下生產(chǎn)系統(tǒng)開采技術(shù)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢由于水下生產(chǎn)系統(tǒng)只是將油氣簡單處理，并沒有對其進(jìn)行脫水和脫硫/二氧化碳處理，因此管道內(nèi)介質(zhì)具有較強腐蝕性，采用碳鋼管所制造海底管線很難滿足長壽命安全服役要求。一般采用耐蝕合金或復(fù)合管制造海底管道，因此，造價很高。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

-水下生產(chǎn)系統(tǒng)開采技術(shù)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢由于深海油氣開發(fā)投入極大，具備開發(fā)價值的海域其油氣儲量必須非常豐富，要求深海深水固定式采油平臺具有很長使用壽命，以滿足長周期海上作業(yè)要求。由于深水固定式平臺所處海域水很深，甚至可能達(dá)300米以上，導(dǎo)致平臺不僅造價高，重量大而且建造周期長，海上運輸和安裝困難。因此深水固定式平臺長壽命輕量化是當(dāng)前國際海洋工程界的必然選擇。

三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

-水下生產(chǎn)系統(tǒng)開采技術(shù)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢國際上，一般通過結(jié)構(gòu)制造材料高強化和疲勞延壽技術(shù)滿足輕量化長壽命深海固定式平臺建造。截止目前，我國相關(guān)海工企業(yè)采用大厚度高強鋼板建造深水固定式平臺的工程案例尚屬空白，已啟動的幾個深海油氣開發(fā)項目所涉及的固定式平臺建造依然采用傳統(tǒng)的EH/DH36鋼制造，導(dǎo)致其重量過大。如果采用EH/DH42及EH/DH46高強鋼板取代EH/DH36建造深水固定式平臺，預(yù)計減重20-30%，其經(jīng)濟(jì)意義十分重大。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

-水下生產(chǎn)系統(tǒng)開采技術(shù)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

1.隨著海洋油氣資源開發(fā)向深水發(fā)展,立管系統(tǒng)在油氣開發(fā)成本中所占的比重越來越大.2.傳統(tǒng)立管系統(tǒng)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上已經(jīng)不適應(yīng)深水發(fā)展的需要。

3.柔性立管成本高,不適應(yīng)深水油氣田高溫高壓生產(chǎn)條件,同時大直徑柔性立管的制造受到技術(shù)的限制,其發(fā)展空間微乎其微。

4.頂張力立管不能順應(yīng)浮體較大的漂移運動,隨著水深增加,頂張力和浮體垂蕩運動的補償也變得越來越困難,同時氣動液壓張緊裝置占用較大平臺空間,對于比較緊湊的平臺空間來說是不經(jīng)濟(jì)的。

人們一直在尋求一種深水開發(fā)的有效解決方案。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

鋼懸鏈線立管(SteelCaternaryRiser,SCR)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢成本低對浮體運動有較大的適應(yīng)性適用高溫高壓工作環(huán)境應(yīng)用：國外-GolfofMexico-CamposBasin-NorthSea-WestAfrica國內(nèi)-空白三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

鋼懸鏈線立管(SteelCaternaryRiser,SCR)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢鋼懸鏈線立管(SteelCaternaryRiser,SCR)是國外近年來發(fā)展起來的一種新型深水立管系統(tǒng)。它成本低，對浮體運動有較大適應(yīng)性，適用高溫高壓工作環(huán)境，已在國外有過多次成功應(yīng)用的范例，取代了柔性立管和頂張力立管而成為深水開發(fā)的首選立管形式，代表著國際上深海平臺立管的技術(shù)發(fā)展方向。

三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

鋼懸鏈線立管(SteelCaternaryRiser,SCR)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

鋼懸鏈線立管(SteelCaternaryRiser,SCR)

適用于所有新型深水平臺，如立柱式平臺（SPAR）、張力腿平臺（TLP）、半潛式平臺、浮式生產(chǎn)系統(tǒng)（FPSO）和浮式生產(chǎn)儲運系統(tǒng)等。海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

1.自1994年shell公司在墨西哥灣的張力腿平臺Auger上安裝了世界第一條鋼懸鏈線立管以來,在墨西哥灣(GolfofMexico)、坎普斯盆地(CamposBasin)、海(NorthSea)和西非(WestAfrica)等幾大海上油氣田,已經(jīng)有近百條鋼懸鏈線立管投入使用。

2.鋼懸鏈線立管（SCR）的技術(shù)開發(fā)及工程應(yīng)用在我國仍尚屬空白領(lǐng)域。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

鋼懸鏈線立管(SteelCaternaryRiser,SCR)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

1.鋼懸鏈線立管SCR的疲勞性能基本取決于制造過程環(huán)縫焊接質(zhì)量的控制水準(zhǔn)以及是否恰當(dāng)引入延壽措施等。

2.決定環(huán)縫焊接質(zhì)量的主要因素之一，就是錯邊量的控制，而錯邊量的大小基本取決于管線鋼的圓度和壁厚均勻度及管徑一致性等形狀和尺寸精度。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

鋼懸鏈線立管(SteelCaternaryRiser,SCR)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

1.鋼懸鏈線立管SCR的安全性能要求極高，因此，對環(huán)焊縫斷裂韌性提出苛刻要求。要求所采用的管線鋼必須在低溫環(huán)境下，HAZ具有高斷裂韌性。

2.典型驗收值是在服役溫度-18oC的條件下CTOD值

0.38mm。

3.由于鋼懸鏈線立管內(nèi)流通含硫化氫和二氧化碳的酸性氣體，對管道內(nèi)壁產(chǎn)生SSC或SCC等腐蝕，因此要求所采用的管線鋼HAZ部位必須具有很高的抗腐蝕能力。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

鋼懸鏈線立管(SteelCaternaryRiser,SCR)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢有鑒于此：

鋼懸鏈線立管SCR所采用的管線鋼要求極高，主要有以下幾點：

1.要求小管徑與厚度之比

2.管線鋼HAZ高低溫斷裂韌性

3.管線鋼HAZ高抗腐蝕能力

4.要求圓度和壁厚均勻度及管徑一致性等形狀和尺寸精度極高。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

鋼懸鏈線立管(SteelCaternaryRiser,SCR)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

TLP（張力腿平臺）系索同樣使用管線鋼焊接制造，由于管內(nèi)沒有流通含硫化氫和二氧化碳的酸性氣體，對管道腐蝕要求有所降低，但由于系索受到很大的預(yù)應(yīng)力，是TLP平臺主承力結(jié)構(gòu)，因此對系索環(huán)焊縫提出更高疲勞性能及抗斷裂性能要求。同樣要求TLP平臺系索所用管線鋼具有如下要求：

1.要求小管徑與壁厚比

2.管線鋼HAZ高低溫斷裂韌性3.要求圓度/壁厚均勻度及管徑一致性等形狀和尺寸精度極高。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

TLP（張力腿平臺）系索海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢39三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）1背景：水下生產(chǎn)系統(tǒng)綜合經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，水下管匯壽命期內(nèi)零故障可靠地工作制造過程考慮其如何防腐問題油氣含有CO2或硫化氫等酸性氣體和氯離子管道內(nèi)壁產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕泄漏/水下生產(chǎn)系統(tǒng)報廢/重大的經(jīng)濟(jì)損失/嚴(yán)重的生態(tài)污染。海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢40國外早已將復(fù)合管成功應(yīng)用于水下管匯系統(tǒng)的制造過程。崖城13-4項目開創(chuàng)我國海洋油氣開發(fā)水下管匯使用金屬復(fù)合管制造的先河。既具有耐蝕合金的高耐腐蝕性能又擁有外層碳鋼高強度的特點，適用于高溫、高壓環(huán)境下輸送酸性介質(zhì)，而且它又具有低成本的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢造價昂貴水下管匯防腐鎳基合金或雙相不銹鋼雙金屬復(fù)合管三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）

海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢411.我國在復(fù)合管生產(chǎn)領(lǐng)域能力嚴(yán)重不足的問題。2.冶金復(fù)合管國內(nèi)廠家生產(chǎn)效率低，提供不出合格產(chǎn)品；國外產(chǎn)品價格高且供貨周期漫長。國內(nèi)能夠用于深水管匯的冶金復(fù)合管高效高質(zhì)量制造技術(shù)依然沒有被真正掌握，也就是說國內(nèi)能夠用于深水管匯的高質(zhì)量且價格合理的冶金復(fù)合管生產(chǎn)目前還受制于人。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢國外雙金屬復(fù)合管的應(yīng)用較為活躍,德國Butting公司生產(chǎn)的機械復(fù)合管已有上千公里應(yīng)用于歐洲、北美以及亞洲等國的海底和陸上油氣管道;英國PROCLAD公司生產(chǎn)的冶金復(fù)合管也在全球許多國家得到應(yīng)用。美國墨西哥灣法爾韋油田早已有應(yīng)用。日本NKK公司采用UOE工藝制造的Cu-Ni合金復(fù)合管（含Ni10%或30%）具有優(yōu)良的耐海水腐蝕性和可焊性，廣泛用于海水淡化系統(tǒng)的海水引入管等。俄羅斯極北部和東部大陸架等油氣田也都有應(yīng)用。復(fù)合管的應(yīng)用三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢國內(nèi)，航天動力技術(shù)研究院所屬西安向陽航天材料股份有限公司生產(chǎn)制造雙金屬復(fù)合管。迄今為止，西安向陽航天材料股份有限公司已向石油、天然氣、石化、煉化等行業(yè)提供了超過1000千米的雙金屬復(fù)合管，用于各種流體的輸送。無錫西姆萊斯鋼管廠正在研發(fā)雙金屬液壓機械復(fù)合管。國外公司采用復(fù)合管的應(yīng)用實例表明,雙金屬復(fù)合管可應(yīng)用于含硫酸性氣田。這為中國高酸性氣田(比如西南油氣田分公司的羅家寨、渡口河及鐵山坡等氣田)地面集輸管線的防腐提供了新的思路。復(fù)合管的應(yīng)用三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢國內(nèi)雙金屬復(fù)合管已經(jīng)應(yīng)用于東部淺井的油井管上,特別是對舊的油管實施內(nèi)襯后重新利用；在地面集輸管道上的應(yīng)用也日益廣泛,例如塔里木油田分公司牙哈凝析氣田地面集輸管道采用20G/316L復(fù)合管,長慶油田分公司靖安首站采用20號/0Cr18Ni9復(fù)合管;大慶油田、長慶油田的注水管道也已開始采用雙金屬復(fù)合管。雙金屬復(fù)合管的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯,應(yīng)用前景廣闊。復(fù)合管的應(yīng)用三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢45復(fù)合管的制造技術(shù)概況三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

每一種工藝方法都有自身的技術(shù)特點和工藝限制。機械結(jié)合的方式,生產(chǎn)工藝簡單,工序較少,生產(chǎn)成本低,但結(jié)合層存在很大的應(yīng)力集中甚至宏觀間隙,結(jié)合強度不高;

冶金結(jié)合的方式,具有較好的強度,但生產(chǎn)成本高,工藝復(fù)雜,制作難度大。雙金屬復(fù)合管生產(chǎn)工藝的選擇應(yīng)綜合考慮工程要求、經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)品質(zhì)量等多種因素。復(fù)合板焊接法是冶金結(jié)合，具有良好的性能，同時成本在冶金法中相對較低，而且最具有選擇自由度。復(fù)合板焊接法制作雙金屬復(fù)合管有著現(xiàn)實意義。復(fù)合管的制造技術(shù)概況三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

(b)圖Polysoude公司的裝備與產(chǎn)品堆焊設(shè)備復(fù)合管的制造技術(shù)概況三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

(b)圖ProClad公司的裝備及產(chǎn)品堆焊設(shè)備復(fù)合管的制造技術(shù)概況三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(a)(b)(c)圖Roc-Master公司的裝備和產(chǎn)品(d)堆焊設(shè)備復(fù)合管的制造技術(shù)概況三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(a)圖Fronius設(shè)備及產(chǎn)品(b)堆焊設(shè)備復(fù)合管的制造技術(shù)概況三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(a)(b)圖Soudokey（B?hlerWelding）設(shè)備及產(chǎn)品(c)堆焊設(shè)備復(fù)合管的制造技術(shù)概況三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(a)90°彎管內(nèi)壁自動堆焊機圖哈爾濱威德焊接自動化系統(tǒng)工程有限公司設(shè)備及產(chǎn)品(b)30°彎管內(nèi)壁自動堆焊機堆焊設(shè)備復(fù)合管的制造技術(shù)概況國內(nèi)中電華強也有相關(guān)的堆焊設(shè)備三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢設(shè)備根據(jù)管道的擺放不同可為立式堆焊設(shè)備和臥式堆焊設(shè)備；根據(jù)焊接方向不同分為環(huán)向堆焊、縱向堆焊和螺旋堆焊，甚至不規(guī)則形狀堆焊；根據(jù)焊接方法還可以分為熱絲TIG堆焊設(shè)備，埋弧帶極堆焊等；根據(jù)管道的長短分為伸縮懸臂式設(shè)備和線纜導(dǎo)軌式設(shè)備等。這些設(shè)備根據(jù)管道材質(zhì)尺寸，及管道質(zhì)量要求等的不同有各自的應(yīng)用范圍，同時效率高低也有差別。復(fù)合管的制造技術(shù)概況三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢54焊接裝置焊接方向技術(shù)性能焊接速度填絲TIG環(huán)向焊接質(zhì)量高，熱輸入小熔深小，機頭輕便，焊接效率低。150mm/min熱絲TIG環(huán)向/縱向焊接質(zhì)量高，熱輸入小，機頭輕便，焊接效率較高。240mm/minMAG焊縱向不使用焊劑，焊后不清渣，同時其焊接效率較高，焊接機頭較輕便，焊接質(zhì)量不高。500mm/min帶極SAW環(huán)向/縱向焊接質(zhì)量高，熱輸入大熔深大，機頭輕便，焊接效率高。1200mm/min不同堆焊技術(shù)性能對比三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢55焊接工藝開發(fā)在確定好堆焊層材料之后，需要開展堆焊工藝開發(fā)與參數(shù)優(yōu)化工作，這是本項目的主要工作內(nèi)容之一。根據(jù)管匯用冶金復(fù)合管的使用性能要求，結(jié)合具體的焊接方法，選擇相應(yīng)的焊絲。通過對堆焊層各項性能指標(biāo)的分析與檢驗，最終確定所需要的相關(guān)焊接材料和供應(yīng)商。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢56力學(xué)性能及耐腐性能試驗試焊成功后的試件進(jìn)行力學(xué)性能及耐腐蝕性能試驗。收集未來深水項目的油氣組分，通過試驗裝置進(jìn)可能模擬冶金復(fù)合管實際運用的腐蝕環(huán)境，進(jìn)行耐腐蝕性能試驗。三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展趨勢

雙金屬復(fù)合管（板）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢三.我國海洋工程用鋼需求未來發(fā)展

耐應(yīng)力腐蝕性能——測試技術(shù)SCC試驗一般參照NACETM0177、ASTMG39EF-16標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)規(guī)格書進(jìn)行。硫化氫應(yīng)力腐蝕裝置示意圖四點彎曲試樣加載形式海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢四.海洋工程用鋼認(rèn)證

彈塑性斷裂力學(xué)1.彈塑性斷裂力學(xué)應(yīng)用于描述與時間無關(guān)的非線性材料斷裂行為，即塑性變形。其中有兩個重要斷裂參量：2.裂紋尖端張開位移CTOD或

（CrackTipOpeningDisplacement）;3.J曲線積分Jcontourintegral;兩個參數(shù)都用于近似描述彈塑性材料裂紋尖端區(qū)域因此，它們臨界值都用作為材料斷裂韌性表征量。海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD物理意義

基于應(yīng)變ForceincreasingVoidsformaheadofcracktipVoidslinkandcrackextendsCTODCTODCrack四.海洋工程用鋼認(rèn)證

海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD定義四.海洋工程用鋼認(rèn)證

海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢影響斷裂韌性主要因素1.厚度因素2.溫度及其他因素厚度斷裂韌性韌性上平臺下平臺轉(zhuǎn)變溫度增加：

應(yīng)變率

缺口裂度海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢斷裂力學(xué)試樣（SENB）夾式引伸計試件尖端張開位移準(zhǔn)確定位刀口

刃邊裂紋總長度海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢2024/1/5631.設(shè)備名稱：電液伺服萬能試驗機2.型號：YDL20003.設(shè)備規(guī)格：2000kN4.Device:ElectrohydraulicServoUniversalTestingMachine5.Model:YDL20006.Capability:2000kN斷裂韌性測試設(shè)備---1--電液伺服試驗機海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢2024/1/5641.設(shè)備名稱：高頻疲勞試驗機2.型號：PLG-200C3.設(shè)備規(guī)格：200kN4.Device:High-frequencyFatigueMachine5.Model:PLG-200C6.Capability:200kN斷裂韌性測試---2---疲勞裂紋預(yù)制設(shè)備海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢2024/1/5651.設(shè)備名稱：電子引伸計2.型號：YYJ-4/103.Device:ElectronicExtensometer4.Model:YYJ-4/10斷裂韌性測試—3---裂紋尖端張開位移測量設(shè)備海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢2024/1/5661.數(shù)字測溫儀2.DigitalThermodetector

斷裂韌性測試—4---溫度測量設(shè)備海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢斷裂韌性（CTOD）試驗1.為了保證工程結(jié)構(gòu)抗脆斷能力，一般在設(shè)計時考慮采用焊后消應(yīng)處理方法改善焊接接頭部位的斷裂韌性。2.焊后熱處理缺點：1)設(shè)備投入多/能源消耗量大/施工工期過長，大幅度地增加建造成本和周期。2)熱處理本身也是一種工藝方法，存在施工質(zhì)量和控制問題。3.依據(jù)API、LR、DNV相應(yīng)建造規(guī)范的規(guī)定，如果焊接部位(包括焊縫和熱影響區(qū))有足夠CTOD值，構(gòu)件厚度小于或等于試驗厚度時就可免除焊后熱處理（并要求進(jìn)行ECA斷裂疲勞分析）。海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢試驗標(biāo)準(zhǔn)1.BS7448: 金屬材料-第1部分:金屬材料(19912002版)-第2部分:焊接接頭（1997)2.ISO-BSENISO15653:焊縫斷裂韌性試驗(2010)-BSENISO12737:斷裂韌性平面應(yīng)變(2010)-ISO12135: K、CTOD、J與R曲線(2002)3.ASTM-ASTME1820: K、CTOD、J與R曲線(2011)-ASTME1290:CTOD試驗(19992008最終版)4.國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T

21143-2007-金屬材料準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度的統(tǒng)一試驗方法由天津大學(xué)牽頭制定《金屬材料焊接接頭準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度測定試驗方法》海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢（BSEN10225-2009固定近海結(jié)構(gòu)焊接結(jié)構(gòu)鋼）1.試驗溫度-10C02.三點彎曲加載方式3.75毫米及以上板厚采用BB試樣，75毫米以下B2B試樣4.

CTOD驗收值：0.155.焊縫金屬/GCHAZ（粗晶熱影響區(qū)1400C0≤T≤1100C0）/SCHAZ(腐蝕不可見熱影響區(qū)T≤AC1

）與ICHAZ（不完全重結(jié)晶區(qū)AC1

≤T≤AC3

）交接區(qū)域三個缺口位置海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢1.焊縫試樣要求整厚度截面疲勞缺口尖端至少90%位于焊縫金屬之中，且距離熔合線2毫米之內(nèi)。2.粗晶熱影響區(qū)GCHAZ試樣要求整厚度截面75范圍內(nèi)疲勞缺口尖端至少一定比例位于距離熔合線小于0.5毫米范圍之內(nèi)。3.SCHAZ(腐蝕不可見熱影響區(qū)T≤AC1

）與ICHAZ（不完全重結(jié)晶區(qū)AC1

≤T≤AC3

）交接區(qū)域。（BSEN10225-2009固定近海結(jié)構(gòu)焊接結(jié)構(gòu)鋼）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢（BSEN10225-2009固定近海結(jié)構(gòu)焊接結(jié)構(gòu)鋼）1柱狀焊縫金屬2亞過渡再加熱粗晶熱影響區(qū)（SRGCHAZ）3過渡再加熱粗晶熱影響區(qū)（IRGCHAZ）4Ac35Ac16未轉(zhuǎn)變過渡熱影響區(qū)（ICHAZ）7未轉(zhuǎn)變亞過渡熱影響區(qū)（SCHAZ）8不可見熱影響區(qū)邊界9母材金屬10未轉(zhuǎn)變細(xì)晶熱影響區(qū)（FGHAZ）11未轉(zhuǎn)變粗晶熱影響區(qū)（GCHAZ）12熔合線多道焊熱影響區(qū)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢（BSEN10225-2009固定近海結(jié)構(gòu)焊接結(jié)構(gòu)鋼）L所測量粗晶區(qū)長度總和t板材厚度粗晶熱影響區(qū)百分比示意圖海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢1.三點彎曲加載方式2.板厚超過75mm,BB試樣，75mm以下,B2B試樣3.

CTOD驗收值：PWHT狀態(tài)0.2/原始焊態(tài)0.254.熔合線+0.4mm----GCHAZ（粗晶熱影響區(qū)）/熔合線+2mm----FGHAZ(細(xì)晶熱影響區(qū)）/熔合線+5mm----SCHAZ（應(yīng)變時效熱影響區(qū)）三個缺口位置5.采用1G高熱輸入埋弧焊接方法制備試樣6.試樣采用K型坡口或單斜邊坡口形式.（ISO19902-2007石油和天然氣工業(yè).固定式海上鋼結(jié)構(gòu)）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢（ISO19902-2007石油和天然氣工業(yè).

固定式海上鋼結(jié)構(gòu)）BspecimenthicknessTplatethicknessWspecimenwidthCTODspecimenpreparation

海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢（ISO19902-2007石油和天然氣工業(yè).

固定式海上鋼結(jié)構(gòu)）AcentrelineofthickestweldpassBfusionline+0,4mm—coarsegrainHAZCHAZ+2mm—finegrainHAZDHAZ+5mm—subcriticallyreheatedbasemetaltpthicknessofthickestweldpassinmiddle2/3ofweldmentRreferenceline,seeB.4c)

NotchlocationsforCTODspecimens

海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢（ISO19902-2007石油和天然氣工業(yè).

固定式海上鋼結(jié)構(gòu)）Removeafull-thicknesssectionfromeachsideofthefracture.Polishandetchontheplaneofexamination.ExaminefracturefeaturesInrelationtotheweldbeadsandotherartefacts.Key1fatiguecrackfront2planethroughspecimen3sawcut4machinednotchaPlaneofexamination.

CTODspecimensectioningandexamination海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢API2Z

海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼板生產(chǎn)前資格確認(rèn)推薦方法/海上結(jié)構(gòu)鋼板預(yù)制資質(zhì)1.三點彎曲加載方式2.板厚超過63毫米可以采用BB試樣，63毫米以下采用B2B試樣3.

CTOD驗收值：最小0.13mm;Grade5076mmCTOD0.25;Grade5076mmCTOD0.38;Grade6076mmCTOD0.30;Grade6076mmCTOD值需要確認(rèn)4.熔合線----GCHAZ（粗晶熱影響區(qū)）/腐蝕可見熱影響區(qū)外輪廓----SCHAZ（應(yīng)變時效熱影響區(qū)）兩個缺口位置5.試驗溫度-10C06.試樣采用K型坡口或單斜邊坡口形式海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢1.一般要求進(jìn)行高低兩個線能量施焊制備熱影響區(qū)試樣，小線能量為0.8kJ/mm；大線能量為4.5kJ/mm或3.0kJ/mm.2.試樣數(shù)量：小線能量條件下最低有效試件數(shù)量為8件，其中熔合線試樣6件，腐蝕可見熱影響區(qū)外輪廓線位置試樣數(shù)量為2件.

3.大線能量條件下最低有效試件數(shù)量為5件，其中熔合線試樣3件，腐蝕可見熱影響區(qū)外輪廓線位置試樣數(shù)量為2件.API2Z

海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼板生產(chǎn)前資格確認(rèn)推薦方法/海上結(jié)構(gòu)鋼板預(yù)制資質(zhì)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢1.所預(yù)制疲勞裂紋要求75%落在試樣中間2/3厚度范圍內(nèi)的腐蝕可見熱影響區(qū)(包括邊界區(qū)域）2.小線能量(0.8kJ/mm):情況1）GCHAZ試樣要求所預(yù)制疲勞裂紋在試樣中間2/3厚度范圍，15%以上落在距離熔合線0.3mm區(qū)域內(nèi)；情況2）盡量落在GCHAZ，不進(jìn)行試驗后剖面檢查，但試樣數(shù)量增多，至少10個試樣。情況1）SCHAZ試樣要求所預(yù)制疲勞裂紋在試樣中間2/3厚度范圍，50%以上落在距離腐蝕可見熱影響區(qū)外輪廓線之外0.3mm區(qū)域內(nèi)。API2Z

海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼板生產(chǎn)前資格確認(rèn)推薦方法/海上結(jié)構(gòu)鋼板預(yù)制資質(zhì)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢情況2）:盡量落在SCHAZ，不進(jìn)行試驗后剖面檢查，但試樣數(shù)量增多，至少10個試樣。3.大線能量(3.0kJ/mm或4.5kJ/mm):GCHAZ試樣要求所預(yù)制疲勞裂紋在試樣中間2/3厚度范圍，15%以上落在距離熔合線0.5mm區(qū)域內(nèi)；SCHAZ試樣要求所預(yù)制疲勞裂紋在試樣中間2/3厚度范圍，50%以上落在距離腐蝕可見熱影響區(qū)外輪廓線之外0.5mm區(qū)域內(nèi)。API2Z

海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼板生產(chǎn)前資格確認(rèn)推薦方法/海上結(jié)構(gòu)鋼板預(yù)制資質(zhì)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢Single-bevelandK-bevelWeldPreparationsAPI2Z

海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼板生產(chǎn)前資格確認(rèn)推薦方法/海上結(jié)構(gòu)鋼板預(yù)制資質(zhì)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢API2Z

海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼板生產(chǎn)前資格確認(rèn)推薦方法/海上結(jié)構(gòu)鋼板預(yù)制資質(zhì)VariousRegionsofaSingle-pass,Bead-on-plateWeld海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢API2Z

海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼板生產(chǎn)前資格確認(rèn)推薦方法/海上結(jié)構(gòu)鋼板預(yù)制資質(zhì)IdentificationofSomeAlteredandUnalteredRegions海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢API2Z

海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼板生產(chǎn)前資格確認(rèn)推薦方法/海上結(jié)構(gòu)鋼板預(yù)制資質(zhì)HAZRegionsinaMulti-passWeldwithOnePlateEdge,Unbeveled海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢API2Z

海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼板生產(chǎn)前資格確認(rèn)推薦方法/海上結(jié)構(gòu)鋼板預(yù)制資質(zhì)UnalteredCoarse-grainHAZ(CGHAZ)inaMulti-passWeldwithOnePlateEdge,Unbeveled海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢API2Z

海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼板生產(chǎn)前資格確認(rèn)推薦方法/海上結(jié)構(gòu)鋼板預(yù)制資質(zhì)IntercriticallyandSubcriticallyReheatedCGHAZRegions(IRCGandSRCG,Respectively)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢API2Z

海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼板生產(chǎn)前資格確認(rèn)推薦方法/海上結(jié)構(gòu)鋼板預(yù)制資質(zhì)UnalteredSubcriticalHAZ(SCHAZ)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢API2Z

海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼板生產(chǎn)前資格確認(rèn)推薦方法/海上結(jié)構(gòu)鋼板預(yù)制資質(zhì)SectioningBothHalvesofaHAZCTODSpecimentoCalculateCGRegionPrecentage海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢DNV-OS-C401-2011

（海洋工程結(jié)構(gòu)建造和試驗規(guī)范）1.試驗溫度水平面以下結(jié)構(gòu)：

0C0;其他接頭：設(shè)計溫度2.三點彎曲加載方式3.80毫米及以上板厚采用BB試樣，80毫米以下B2B試樣4.HAZ金相剖面檢查要求

t≤20mm，ΣNλi=≤3mm20<t≤80mm=0.15tt>80mm≥12mmdf0.55.

CTOD驗收值0.156.焊縫中心（WP）和HAZ（熔合線-SM）兩個試樣缺口位置7.免除焊后熱處理（PWHT)不僅需要進(jìn)行CTOD試驗，而且需要進(jìn)行jji基于斷裂力學(xué)的斷裂和疲勞分析，以確定能否免除熱處理8.試驗厚度向下覆蓋50%，向上覆蓋10%。海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢貫穿厚度缺口試樣剖面檢查

DNV-OS-C401（海洋工程結(jié)構(gòu)建造和試驗規(guī)范）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢0.75BB

2=14

1=33∑

=

1＋

2=47mm91t≤20mm，ΣNλi=≤3mm20<t≤80mm=0.15tt>80mm≥12mmDNV-OS-C401（海洋工程結(jié)構(gòu)建造和試驗規(guī)范）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢1.焊縫和熱影響區(qū)均采用K型坡口或單斜邊坡口形式（半K型）制備試樣2.疲勞預(yù)制裂紋最長和最短長度之差不能超過0.1W（試樣寬度）3.0.25B、0.5B、0.75B位置疲勞預(yù)制裂紋應(yīng)滿足任何兩個位置長度之差不能超過0.05W的要求4.疲勞預(yù)制裂紋所采用的應(yīng)力比R介于0-0.1之間，且疲勞裂紋尖端應(yīng)力強度因子不能超過0.63

yB1/2.LR-材料生產(chǎn)/測試/認(rèn)證規(guī)范海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢LR-材料生產(chǎn)/測試/認(rèn)證規(guī)范關(guān)于疲勞缺口位置之規(guī)定：1.焊縫金屬/GCHAZ（粗晶熱影響區(qū))/SCHAZ(腐蝕不可見熱影響區(qū)）與ICHAZ（不完全重結(jié)晶區(qū)）交接區(qū)域三個缺口位置2.焊縫金屬試樣要求疲勞缺口尖端應(yīng)至少80%落入焊縫金屬當(dāng)中，且距離熔合線不超過2mm3.

GCHAZ（粗晶熱影響區(qū))疲勞預(yù)制裂紋尖端應(yīng)位于距離熔合線0.5mm的熱影響區(qū)的范圍之內(nèi)海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢規(guī)定：可以在斷裂韌性試驗基礎(chǔ)上，通過進(jìn)行ECA斷裂和疲勞分析方式來評判焊后熱處理工序是否可免除。工程結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位進(jìn)行基于ECA的斷裂和疲勞分析，重新確定免除焊后熱處理之后，能夠保證結(jié)構(gòu)設(shè)計壽命所需外觀和NDT檢測焊接缺陷的接受值。LR-材料生產(chǎn)/測試/認(rèn)證規(guī)范海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢EEMUA158-北海區(qū)域固定式海洋工程結(jié)構(gòu)建造規(guī)程1.三點彎曲加載方式2.板厚超過75毫米采用BB試樣，75毫米以下B2B試樣3.HAZ金相剖面檢查要求：

疲勞缺口尖端至少15%落入粗晶區(qū)內(nèi)4.焊縫中心（WP）和HAZ（熔合線-SM）兩個試樣缺口位置5.補焊焊縫金屬采用表面缺口試樣，且裂紋長度放寬到0.3B6.熱影響區(qū)試樣要求疲勞缺口尖端應(yīng)至少50%落入腐蝕可見熱影響區(qū)（HAZ）當(dāng)中，且距離熔合線不超過0.5mm（定義粗晶區(qū)）7.CTOD試驗向下覆蓋50%試件厚度海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢疲勞缺口位置：SCHAZ

1.焊接工藝—SAW2.試驗溫度---0℃3.試樣厚度---90mm4.試樣類型---BB5.102----雙絲埋弧6.鋼材—EH36(TMCP)CTOD試驗案例-疲勞缺口位:GCHAZ海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢Specimens:102-H4,102-H1,102-H6No.102-H4102-H1102-H6TestTemperature0oCCTOD/mm0.89620.06620.0566CTOD試驗案例-疲勞缺口位置:GCHAZ海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置:GCHAZB0.75B

1=58.66∑

=

1=58.66mmQ2011-102-H1海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置:GCHAZQ2011-102-H1海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置:GCHAZ

1=58.830.75BB∑

=

1=58.83mmQ2011-102-H6海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：GCHAZQ2011-102-H6海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：GCHAZ海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：ＧCHAZSubcriticalHAZCrackinitiationlocationQ2011-102-H1(a)Fracture(b)EtchingresultofsurfaceA(c)EtchingresultofsurfaceB海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：ＧCHAZCrackinitiationlocationSubcriticalHAZSubcriticalHAZQ2011-102-H6(a)Fracture(b)EtchingresultofsurfaceA(c)EtchingresultofsurfaceB(c)EtchingresultofsurfaceB海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：GCHAZ

2=6.40

3=8.17

1=4.710.75BB∑

=

1+2+3=19.28mmQ2011-102-H4海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：GCHAZQ2011-102-H4（HAZ）海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢疲勞缺口位置：SCHAZ

1.焊接工藝—SAW2.試驗溫度---0℃3.試樣厚度---90mm4.試樣類型---BB5.105—單絲埋弧6.鋼材—EH36(TMCP)CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：SCHAZ海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢Specimens:105-H3,105-H1,105-H4No.105-H3105-H1105-H4TestTemperature0oCCTOD/mm0.05141.19770.7599CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：SCHAZ海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：SCHAZB0.75B∑

=0mmQ2011-105-H3海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：SCHAZQ2011-105-H3海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：SCHAZ海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：SCHAZCrackinitiationlocationSubcriticalHAZ

(a)Fracture(b)EtchingresultofsurfaceA(c)EtchingresultofsurfaceB(c)EtchingresultofsurfaceBQ2011-105-H3海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：SCHAZB0.75B

1=8.26

∑

=

1+

2=8.26mmQ2011-105-H1海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：SCHAZQ2011-105-H1海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：SCHAZ

2=9.95

1=31.280.75BBQ2011-105-H4∑

=

1+

2=41.23mm海洋工程用鋼需求現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢CTOD試驗案例-疲勞缺口位置：SCHAZ