加快研发HTP工艺在管线钢生产上的应用

随着国民经济的迅速发展，不可避免地会出现能源紧缺，供需缺口增大的情况。2004年，我国对石油的总需求量已经达到近3亿吨，需求量位居世界第二位。对石油产品需求的急剧增长己经成为制约我国经济发展的瓶颈。如何能够通过管道实现经济有效的天然气和石油的输送成为亟待解决的问题。在“十一五”规划期间，我国油气输送管道工业对管线钢的总需求量达到千万吨以上。同时，随着管线设计趋向大口径化、高输送压力、耐受高寒和腐蚀的使用环境，对其性能也提出了越来越高的要求。

目前广泛使用的高强度及良好低温韧性的管线钢（如牌号X80钢，强度级别550MPa）是以低碳加锰加钼为成分特点，采用TMCP工艺（控制轧制），具有铁素体/针状铁素体组织。然而，自从2005年美国第一条、也是目前世界上最长的X80级输气管道———夏延输气管道在管线钢生产中采用HTP工艺取得巨大成功而令世界瞩目以来，许多发达国家争相研发HTP钢，应该引起我们高度注意。

所谓HTP工艺（HighTemperatureProcessing：高温轧制），与传统工艺相比，其核心技术环节有以下两点：1、材料成分中将铌的含量提高到0.1%左右，相应地减少或完全不用钼、钒等元素；2、开轧温度和终轧温度比常规提高70～100℃。轧制时的待温范围为950～1000℃，轧件层流冷却入水温度要大于820℃，冷却终了温度范围是500～550℃。其原理是：铌固溶量的增加可显著提高奥氏体再结晶温度，能保证在815到1000℃温度范围内不发生奥氏体再结晶，采用大于15℃/秒的冷却速率即可获得理想的铁素体/针状铁素体组织。实验证明，由此获得的材料，其性能完全达到常规TMCP钢的指标，而且有更好的DWTT（落锤撕裂试验）性能与焊接性能。HTP工艺的优势在于：1、成分中减少或取消昂贵的钼、钒等元素，可大大降低成本，以X65级钢板为例，目前每吨钢板可降低成本1000元；2、由于采用了高温轧制，故对同规格钢板可大大降低轧制力，对降低轧机载荷和板形控制有利，并且能够轧制更厚的钢板，同时可缩短待温时间，提高生产效率。

由于HTP管线钢具有高性能低成本的优势，对管线建设具有显而易见的巨大经济效益，故被称为新一代管线钢。现在，世界各国都在加紧研发高钢级HTP管线钢的工艺技术。我国正面临新一轮管线建设高潮，西气东输二线等高压天然气管道的设计输气量是西气东输一线管道的2倍以上，其工作压力、管径和壁厚都有显著提高，HTP技术的应用无疑是对高性能管线钢的生产提供了有力的技术支持。我们应该抓紧时间进行HTP管线钢材与钢管的开发，不仅可为未来管线建设节约大量资金，而且也将为我国管道和冶金技术赶超世界先进水平，实现从钢管大国到钢管强国的跨越抓住了一个理想的突破口和难得的机遇。