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马钢研发出国内最高级别页岩气油井管用钢

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随着国家环境保护要求的不断提高和国际贸易摩擦带来的能源安全因素,高效、低碳、绿色和清洁能源越来越受到重视。页岩气作为一种清洁能源,越来越受到国家的关注;我国页岩气技术可开采资源31.6万亿立方米,居世界第二。近年来,为了提高国家能源安全,增强能源自给自足,我国出台了一系列促进页岩气开采的政策文件;根据规划,我国页岩气开采量力争在2020年实现页岩气产量300亿立方米,2030年实现页岩气产量800~10001亿立方米。页岩气产量的激增将刺激钢需的增加。

开发马钢特钢产品APQP该集团一直致力于高端特种钢产品的研发和应用。经过几年的努力,一系列优质特种钢产品已跻身中国第一梯队。近年来,马钢与国内领先的输油管道企业常宝钢管用户密切合作,将高端能源钢列为重点研发项目。常宝钢管作为中国最大的民营企业,技术实力和市场份额较强;马钢与用户合作,完成了常规钢级(80、95、110)产品的开发,但高端页岩气套管钢在中国处于空白。

为了开发合格的页岩气套管钢,开发团队反复访问用户,准确识别用户需求。在访问中,开发人员了解到,中国有页岩气海相、陆相、海陆相,埋藏深度主要在4000m以上对页岩气套管的弯曲、拉伸、压缩、内曲、拉伸、压缩、内压复合载荷和更长时间的磨损和腐蚀提出了很高的要求。开发抗挤压强度159MPa极限性能材料140V级页岩气套管,这样的钢种以前没有做过!通过与常宝钢管技术力量的沟通,项目组研发人员了解了页岩气套管钢的关键性能和特点,并逐步分解和细化了关键性能,优化了理想的合金体系。在此基础上,他们还密切跟踪和评价国内外的前沿成果,进一步完善关键工艺控制点。钢成分设计准确完成后,通过数值模拟,结果表明性能满足使用要求。

马钢研发出国内最高级别页岩气油井管用钢

理论设计的成功为工业轧制奠定了足够的信心。为确保炼钢-连铸-轧钢的整个制造过程符合设计要求,项目研发人员进行了多次生产演绎,并再次跟踪常宝钢管的生产线和技术交流。根据钢高强度、高韧性抗挤压的特点,研发团队采用合金元素复合比、低有害元素控制、硫化物改性处理和超纯冶炼,实现理想的成分控制;在连铸过程中,研发人员和厂家技术人员选择空白尺寸、连铸温度-拉速-2冷水动态控制,实现空白内表面质量的无缺陷控制;轧钢生产500吨页岩气套管钢。

第一批产品试生产成功后,R&D团队开展EVI(供应商提前干预)技术服务。研发人员和常宝钢管技术人员在管道现场跟踪管道工艺,双方研究确定合适的管道温度、轧管变形和变形匹配、管道热处理工艺、最高等级套管,经厂家综合检查,性能符合标准。


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