产品特性:石油管材 | 是否进口:否 | 产地:衡阳 |
材质:X60QO/L415QO | 产地/厂家:衡钢 | 仓库所在城市:衡阳 |
仓库:鸿瑞 | 质量等级:正品(受理质量异议) | 加工服务:无加工、 其他加工服务 |
配送服务:可配送到厂 | 货物销售类型:期货 | 用途范围:金属制品、 机械制造、 结构制管 |
规格:168.3*18.26、 219.1*8.18、 273.1*10.31、 323.9*9.53、 355.6*11.13、 114.3*8.56、 141.3*6.55、 88.9*7.62、 457*25.4、 508*25.4 | 计重方式:过磅 | 仓库地址:鸿瑞 |
仓库电话:19958727687 | 外径范围:51-762mm | 壁厚范围:3.5-200 |
执行标准:API 5L |
X60QO/L415QO 作为高强度低合金管线钢的代表,执行 API 5L PSL2 与 GB/T 9711-2017 双重标准,经淬火回火工艺(QO)赋予其***的抗硫化氢腐蚀、耐海水侵蚀性能。本文详细解析 X60QO/L415QO 是什么材质、化学成分、力学性能及深海工程应用,为海底油气输送、海洋平台建设等场景提供高可靠性管材解决方案。
一、X60QO/L415QO 是一种什么合金材质?
X60QO/L415QO 属于高强度低合金管线钢,是 API 5L 标准中 X60(对应欧标 L415)钢级的淬火回火(QO,Quenched and Tempered)升级版。其通过低碳设计(C≤0.20%)与多元合金化(Mn、Cr、Mo、Nb 等),结合淬火回火工艺,实现高强度、高韧性、优异抗腐蚀性能的平衡。该材质对硫化氢(H?S)、海水氯离子(Cl?)具有***抗性,适用于高压、低温、强腐蚀的海底及海洋工程环境。
二、X60QO/L415QO 材质无缝钢管执行标准及生产制造工艺流程
执行标准
API 5L PSL2:国际石油天然气工业管线钢管标准,严格规定化学成分、力学性能及无损检测要求。
GB/T 9711-2017:中国压力管道用钢管标准,等效采用 API 5L,强化酸性环境适用性。
NACE MR0175/*** 15156:抗硫化物应力开裂(SSC)和氢致裂纹(HIC)标准,确保在含硫油气环境中的安全性。
生产制造工艺流程
炼钢与连铸:
采用电炉 / 转炉冶炼,控制硫(S≤0.015%)、磷(P≤0.020%)杂质,添加铌(Nb 0.02-0.05%)、钼(Mo 0.10-0.20%)细化晶粒。
连铸坯经超声波探伤,确保无内部缺陷。
热轧成型:
加热至 1150-1200℃,通过穿孔机形成毛管,再经连轧机精轧至目标尺寸(外径 60-1219mm,壁厚 5-100mm)。
淬火回火处理:
淬火:加热至 900-950℃,快速水冷形成马氏体组织,提升屈服强度至 415MPa 以上。
回火:580-650℃保温 2-4 小时,消除内应力,改善低温韧性(-20℃冲击功≥45J)。
精密加工与检测:
冷拔 / 冷轧修正尺寸精度(外径公差 ±1%,壁厚公差 ±5%)。
全管体超声波探伤(UT)、磁粉探伤(MT),水压试验(压力≥18MPa)。
表面处理:
外覆3PE 防腐涂层(聚乙烯层厚度≥2.5mm),内涂环氧树脂(厚度≥0.3mm),耐海水腐蚀寿命超 30 年。
三、API 5L 标准 X60QO/L415QO 材质的化学成分元素参数及各元素的作用解析
元素 | 含量范围(%) | 作用解析 |
---|---|---|
C | ≤0.16 | 低碳设计降低碳当量,提升焊接性能,减少冷裂纹风险。 |
Mn | 1.20-1.60 | 固溶强化,提高强度;与硫结合形成硫化锰,改善热加工性能。 |
Si | 0.15-0.50 | 脱氧剂,增强钢水纯净度,辅助提升强度。 |
Cr | 0.30-0.60 | 形成致密 Cr?O?氧化膜,抵抗海水氯离子侵蚀和硫化物腐蚀。 |
Mo | 0.10-0.20 | 抑制氢原子扩散,降低硫化氢环境下的应力腐蚀开裂(SSC)风险。 |
Nb | 0.02-0.05 | 与碳、氮结合形成析出相,细化晶粒,提升强度和低温韧性。 |
P | ≤0.020 | 有害元素,降低韧性和抗腐蚀性能,需严格控制。 |
S | ≤0.015 | 有害元素,易形成硫化物夹杂,增加氢致裂纹(HIC)风险,需深度脱硫处理。 |
四、API 5L 标准 X60QO/L415QO 材质无缝钢管力学性能参数及各项性能解析
性能指标 | 参数范围 | 性能解析 |
---|---|---|
屈服强度(MPa) | ≥415(X60 对应 L415) | 确保管道在深海高压(如 2000 米水深,压力 20MPa)下不发生塑性变形。 |
抗拉强度(MPa) | 520-750 | 材料断裂前的承载能力,满足海底管道铺设时的拉伸应力需求。 |
延伸率(A50,%) | ≥21 | 良好塑性便于管道冷弯安装和焊接,减少施工裂纹。 |
冲击试验(-20℃,J) | ≥45(横向) | 低温环境下的抗断裂能力,适用于北极圈、高纬度海域等低温场景(如 - 40℃工况)。 |
硬度(HB) | ≤230 | 控制硬度防止氢脆,同时满足防腐涂层的附着力要求。 |
X60QO无缝钢管海底管线管的HIC/SSC试验、硬度试验、冲击试验按对应标准执行。
a)、钢级≤L450/X65,硬度≤270HV10或者≤25HRC
b)、钢级>L450/X65,且≤L555/X80,硬度≤300HV10或者≤30HRC
c)、钢级>L455Q/X80,硬度≤325HV10或者≤33HRC
我公司的海上服役管、海底管线管以较低C含量和较高Mn含量的成分组合保障产品的基本强度、韧性与可焊性指标;利用Nb、Ti等元素的微合金强化原理提高材料的强韧性指标与性能稳定性。
五、API 5L 标准 X60QO/L415QO 材质应用领域及具体详细的使用场景
1. 深海油气开采与输送
海底输气管道:如渤海湾蓬莱 19-3 油田(水深 80 米,含 H?S 天然气),使用 X60QO 钢管输送高压天然气(压力 12MPa),抗硫腐蚀设计寿命 25 年。
跨海油气管道:如东南亚某跨海工程(跨度 50 公里,海水盐度 35‰),采用 L415QO 钢管,外覆 3PE 涂层,抵御浪花飞溅区的冲刷腐蚀。
2. 海洋工程结构支撑
海上风电导管架:用于福建兴化湾海上风电场(年平均浪高 3.5 米),钢管承受交变载荷和海水侵蚀,X60QO 材质提供高强度与抗疲劳性能。
港口码头桩基:在青岛港原油码头,钢管桩长期浸泡海水 + 潮间带,L415QO 材质配合阴极保护,降低维护成本 30% 以上。
3. 高酸性工业介质输送
炼油厂含硫原油管道:处理硫含量 3% 的中东原油时,X60QO 钢管抗硫化物应力开裂(SSC),优于普通碳钢 3 倍以上。
化工园区酸性废液管道:输送 pH≤2 的酸性废液,L415QO 材质耐盐酸、硫酸腐蚀,减少泄漏风险。
4. 特殊环境工程
LNG 接收站低温管道:-162℃液化天然气输送,X60QO 钢管在***温下保持冲击韧性(-196℃冲击功≥27J),避免脆性断裂。