馬鋼研發(fā)出國內最高級別頁(yè)巖氣油井管用鋼

6月4日，從馬鋼技術(shù)中心獲悉，馬鋼特鋼產(chǎn)品APQP(產(chǎn)品先期策劃與工作質(zhì)量)小組與生產(chǎn)制造、銷(xiāo)售單元通力協(xié)作，成功研發(fā)出目前國內最高鋼級140V頁(yè)巖氣油井套管用鋼，投放市場(chǎng)后立即獲得國內油管行業(yè)龍頭企業(yè)——江蘇常寶鋼管用戶(hù)的充分認可，該產(chǎn)品4月份供用戶(hù)500噸，經(jīng)用戶(hù)制管檢測各項指標100%合格，5月份用戶(hù)隨即追加5500噸。

隨著(zhù)國家環(huán)保要求的日益提升，以及國際貿易摩擦帶來(lái)的能源安全因素，高效、低碳、綠色、清潔的能源日益受到重視。頁(yè)巖氣做為清潔能源被越來(lái)越多國家所關(guān)注;我國頁(yè)巖氣技術(shù)可開(kāi)采資源量達31.6萬(wàn)億立方米，居全球第二。近年來(lái)為了提高國家能源安全、增強能源自給，我國頒布了多項政策文件以促進(jìn)頁(yè)巖氣開(kāi)采;根據規劃，我國的頁(yè)巖氣開(kāi)采量力爭2020年實(shí)現頁(yè)巖氣產(chǎn)量300億立方米，2030年實(shí)現頁(yè)巖氣產(chǎn)量800~1000億立方米。頁(yè)巖氣產(chǎn)量的激增將刺激“鋼需”增加。

馬鋼特鋼產(chǎn)品開(kāi)發(fā)APQP組一直致力于高端特鋼產(chǎn)品的研發(fā)應用，通過(guò)幾年的努力，系列高品質(zhì)特鋼產(chǎn)品已躋身國內第一梯隊。近年，馬鋼在與國內輸油管龍頭企業(yè)的常寶鋼管用戶(hù)緊密合作，將高端能源用鋼列為重點(diǎn)研發(fā)項目。常寶鋼管做為國內輸油管最大的民營(yíng)企業(yè)，擁有比較雄厚的技術(shù)實(shí)力和市場(chǎng)占有率;馬鋼與該用戶(hù)合作，先后完成常規鋼級(80級、95級、110級)產(chǎn)品的研制，但高端頁(yè)巖氣套管用鋼在國內處于空白。

為了開(kāi)發(fā)出合格的頁(yè)巖氣套管用鋼，開(kāi)發(fā)團隊反復走訪(fǎng)用戶(hù)，精準識別用戶(hù)需求。在走訪(fǎng)中開(kāi)發(fā)人員了解到，我國頁(yè)巖氣海相、陸相、海陸相均有，埋藏深度多在4000m以上，這對使用頁(yè)巖氣套管需要承受更高的彎曲、拉伸、壓縮、內壓復合載荷以及更長(cháng)時(shí)間的磨損、腐蝕提出了極高的要求。要開(kāi)發(fā)出抗外擠毀強度為159MPa極限性能材料140V級頁(yè)巖氣套管，這樣的鋼種以前沒(méi)有干過(guò)!項目組研發(fā)人員通過(guò)與常寶鋼管技術(shù)力量進(jìn)行交流，了解了頁(yè)巖氣套管鋼的關(guān)鍵性能和特性，并對關(guān)鍵性能在進(jìn)行逐級分解和細化，優(yōu)化出理想的合金體系。在此基礎上，他們還密切跟蹤和評價(jià)國內外前沿成果，進(jìn)一步完善關(guān)鍵工藝控制要點(diǎn)。精確完成了該鋼種成分設計后，經(jīng)數值模擬，結果表明各項性能均滿(mǎn)足使用要求。

理論設計的成功為工業(yè)性軋制打足了底氣。為了確保在煉鋼—連鑄—軋鋼全制造流程達到設計要求，項目研發(fā)人員進(jìn)行了數次生產(chǎn)推演，并再次對常寶鋼管進(jìn)行產(chǎn)線(xiàn)跟蹤和技術(shù)交流。針對該鋼高強度高韌性抗擠壓的特點(diǎn)，研發(fā)團隊在煉鋼過(guò)程中采用合金元素復合配比、有害元素低限控制、硫化物改性處理及超純凈冶煉，達到了理想的成分控制;在連鑄過(guò)程中，研發(fā)人員與生產(chǎn)廠(chǎng)技術(shù)人員一起，精選坯型尺寸、連鑄溫度—拉速—二冷水動(dòng)態(tài)調控，實(shí)現了鑄坯內部及表面質(zhì)量的無(wú)缺陷控制;軋鋼中通過(guò)軋制溫度及道次壓下量關(guān)鍵匹配技術(shù)，生產(chǎn)出初期要求的500噸頁(yè)巖氣套管用鋼。

首批次產(chǎn)品成功試制后，研發(fā)團隊開(kāi)展了EVI(供應商先期介入)技術(shù)服務(wù)。研發(fā)人員和常寶鋼管的技術(shù)人員一同在制管現場(chǎng)進(jìn)行一道道制管工序的跟蹤，雙方研究確定合適的穿管溫度、軋管中變形道次及變形量的匹配、制管后的熱處理工藝，最終軋制的最高品級套管，經(jīng)廠(chǎng)家全面檢驗，各項性能均符合標準。