提高(gao)輸(shu)量(liang)、降低(di)成本是油氣管道(dao)建設(she)持續(xu)追求的(de)(de)(de)目標，而提高(gao)鋼級、增大壁(bi)厚(hou)是提高(gao)輸(shu)量(liang)、降低(di)成本的(de)(de)(de)有(you)效途徑(jing)，這(zhe)也推動了(le)國內外高(gao)鋼級、大口徑(jing)、大厚(hou)壁(bi)鋼管的(de)(de)(de)研(yan)發和(he)應用。為(wei)了(le)保證管道(dao)安(an)全性，要(yao)求油氣輸(shu)送鋼管具(ju)(ju)有(you)與鋼級及輸(shu)送壓力(li)所匹配(pei)的(de)(de)(de)止(zhi)裂(lie)韌性。鋼級越(yue)高(gao)、輸(shu)送壓力(li)越(yue)大，所需(xu)的(de)(de)(de)止(zhi)裂(lie)韌性越(yue)高(gao)；并且要(yao)求DWTT斷口具(ju)(ju)有(you)足(zu)夠的(de)(de)(de)剪切面(mian)積（API等(deng)標準(zhun)規(gui)定平均值至少85％）。同時(shi)具(ju)(ju)有(you)足(zu)夠的(de)(de)(de)剪切面(mian)積和(he)足(zu)夠的(de)(de)(de)CVN吸(xi)收(shou)能是管體(ti)的(de)(de)(de)一個基(ji)本特征(zheng)，在(zai)輸(shu)氣管線中(zhong)它能避免脆性斷裂(lie)擴(kuo)展，并控制(zhi)延性斷裂(lie)的(de)(de)(de)擴(kuo)展。

  由于材(cai)料自身強韌性的矛(mao)盾，以及管線(xian)鋼厚度增(zeng)加(jia)(jia)帶(dai)來技術難(nan)(nan)度的增(zeng)加(jia)(jia)，使(shi)得管線(xian)鋼管每增(zeng)加(jia)(jia)一(yi)個鋼級或(huo)壁(bi)厚增(zeng)加(jia)(jia)一(yi)毫米，都要攻克一(yi)系列的技術難(nan)(nan)題。

  21世(shi)紀以(yi)來，以(yi)我國西氣(qi)東輸二(er)線(xian)建設(she)為標志，X80管(guan)(guan)線(xian)鋼(gang)／管(guan)(guan)的研(yan)發(fa)應用(yong)快速發(fa)展。2006年，在中石油集團(tuan)公司的推動下(xia)(xia)，原(yuan)華北石油第一(yi)機械廠(chang)(chang)巨(ju)(ju)龍鋼(gang)管(guan)(guan)公司聯合國內鋼(gang)廠(chang)(chang)開始研(yan)制西氣(qi)東輸二(er)線(xian)X80管(guan)(guan)線(xian)鋼(gang)及(ji)直(zhi)(zhi)縫(feng)(feng)埋(mai)(mai)弧焊(han)管(guan)(guan)，經過鋼(gang)廠(chang)(chang)和(he)制管(guan)(guan)企業的持(chi)續努(nu)力和(he)卓有成效的工(gong)作，攻克了一(yi)系(xi)列的技術難題，成功開發(fa)出了西氣(qi)東輸二(er)線(xian)X80φ1219mmx22mm直(zhi)(zhi)縫(feng)(feng)埋(mai)(mai)弧焊(han)管(guan)(guan)，焊(han)管(guan)(guan)滿足-10℃條(tiao)件(jian)按(an)下(xia)(xia)母材夏比沖(chong)擊(ji)(ji)功單值(zhi)最(zui)小(xiao)(xiao)140J、平均(jun)(jun)值(zhi)最(zui)小(xiao)(xiao)180J以(yi)及(ji)焊(han)縫(feng)(feng)及(ji)熱影(ying)響區夏比沖(chong)擊(ji)(ji)功單值(zhi)最(zui)小(xiao)(xiao)60J、平均(jun)(jun)值(zhi)最(zui)小(xiao)(xiao)80J的要求，母材0℃條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)DWTT剪切面積率平均(jun)(jun)大于(yu)85％，并大規模應用(yong)于(yu)西氣(qi)東輸二(er)線(xian)工(gong)程(cheng)。2007-2008年，巨(ju)(ju)龍鋼(gang)管(guan)(guan)公司聯合國內寶鋼(gang)、沙鋼(gang)、鞍鋼(gang)等(deng)鋼(gang)鐵企業同(tong)時開展了26.4mm、27.5mm及(ji)33mm寬厚板及(ji)厚壁直(zhi)(zhi)縫(feng)(feng)埋(mai)(mai)弧焊(han)管(guan)(guan)單根(gen)試制工(gong)作，最(zui)早試制出了國內X80鋼(gang)級φ1219mm×26.4／27.5／33mm 直(zhi)(zhi)縫(feng)(feng)埋(mai)(mai)弧焊(han)管(guan)(guan)。

  2009年，26.4mm厚(hou)規格鋼(gang)板(ban)及鋼(gang)管(guan)(guan)技術獲得突破，X80鋼(gang)級ф1219mm×26.4mm直(zhi)縫(feng)埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)管(guan)(guan)實現(xian)批(pi)量穩定(ding)生產，DWTT剪切面積滿(man)足標準規定(ding)的(de)(de)0℃條(tiao)件下平均不低(di)于75％的(de)(de)要求(qiu)(qiu)，并(bing)應用于西(xi)氣東輸二(er)線及后續(xu)的(de)(de)西(xi)氣東輸三(san)線工程中(zhong)。2012年，針(zhen)對(dui)中(zhong)亞C線的(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu)，渤海裝備所(suo)屬巨龍公(gong)司與鋼(gang)廠合作(zuo)開發出(chu)(chu)了X80鋼(gang)級 ф1219mmx27mm 直(zhi)縫(feng)埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)管(guan)(guan)，0℃條(tiao)件下的(de)(de)DWTT剪切面積率達到不低(di)于85％的(de)(de)要求(qiu)(qiu)。2014年，針(zhen)對(dui)規劃的(de)(de)陜京四線、新粵浙管(guan)(guan)道等提出(chu)(chu)X80鋼(gang)級Φ1219mmx33mm鋼(gang)板(ban)及直(zhi)縫(feng)焊(han)管(guan)(guan)的(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu)，該公(gong)司聯合國內(nei)(nei)鋼(gang)板(ban)企(qi)業成功開發出(chu)(chu)了項目所(suo)需(xu)的(de)(de)X80φ1219mm×33mm直(zhi)縫(feng)埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)管(guan)(guan)，各項性能指標滿(man)足標準要求(qiu)(qiu)，這也是(shi)目前(qian)國內(nei)(nei)最大壁(bi)厚(hou)的(de)(de)X80抗(kang)延(yan)性斷裂直(zhi)縫(feng)埋(mai)(mai)弧(hu)焊(han)管(guan)(guan)。

  為滿(man)足(zu)日益(yi)增長的(de)(de)天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)需求(qiu)，我(wo)國在(zai)陸續建成(cheng)了西氣(qi)(qi)東(dong)輸(shu)二線(xian)、三線(xian)等X80鋼(gang)級、口(kou)徑(jing)φ1219mm、單管(guan)年(nian)輸(shu)氣(qi)(qi)量(liang)(liang)300億(yi)(yi)立方(fang)米(mi)的(de)(de)天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)管(guan)道(dao)的(de)(de)基(ji)礎上，擬開發(fa)建設(she)口(kou)徑(jing)更大(da)(da)、輸(shu)氣(qi)(qi)量(liang)(liang)更大(da)(da)的(de)(de)天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)管(guan)道(dao)。2012年(nian)，中(zhong)石油(you)啟動了第三代大(da)(da)輸(shu)量(liang)(liang)管(guan)道(dao)用鋼(gang)管(guan)的(de)(de)研發(fa)，其中(zhong)X80φ1422mm鋼(gang)管(guan)作為最具技術可行性的(de)(de)技術方(fang)案備受(shou)重(zhong)視。國內鋼(gang)鐵企業、制管(guan)企業開始(shi)投入大(da)(da)量(liang)(liang)人力(li)物力(li)開展科研攻關，逐(zhu)一攻克技術難(nan)關。2014年(nian)5月，中(zhong)俄(e)雙方(fang)有關企業簽署了總價值超(chao)過4000億(yi)(yi)美(mei)元(yuan)、年(nian)供氣(qi)(qi)量(liang)(liang)380億(yi)(yi)立方(fang)米(mi)、期限長達30年(nian)的(de)(de)中(zhong)俄(e)東(dong)線(xian)天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)購銷合同。為滿(man)足(zu)年(nian)輸(shu)氣(qi)(qi)量(liang)(liang)380億(yi)(yi)立方(fang)米(mi)的(de)(de)要求(qiu)，我(wo)國在(zai)中(zhong)俄(e)東(dong)線(xian)上首次計劃(hua)采用X80鋼(gang)級Φ1422mm×25.7／30.8mm厚壁直縫(feng)埋弧焊管(guan)鋼(gang)管(guan)。

  與(yu)(yu)X80鋼(gang)(gang)級(ji)ф1219mm管(guan)(guan)(guan)道相比(bi)，中俄東(dong)線(xian)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)口徑(jing)(jing)(jing)更大(da)(da)(da)，壁(bi)厚(hou)(hou)更大(da)(da)(da)。如(ru)西氣東(dong)輸二線(xian)二類(lei)(lei)地(di)(di)區采用的(de)(de)(de)(de)(de)X80鋼(gang)(gang)級(ji)ф1219mm直(zhi)(zhi)縫鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)厚(hou)(hou)為22mm，三類(lei)(lei)地(di)(di)區壁(bi)厚(hou)(hou)為26.4mm；中俄東(dong)線(xian)二類(lei)(lei)地(di)(di)區X80鋼(gang)(gang)級(ji)ф1422mm直(zhi)(zhi)縫鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)厚(hou)(hou)增(zeng)加(jia)(jia)到了(le)(le)(le)25.7mm，三類(lei)(lei)地(di)(di)區壁(bi)厚(hou)(hou)增(zeng)加(jia)(jia)到了(le)(le)(le)30.8mm。無論從鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)(jing)還是(shi)壁(bi)厚(hou)(hou)，中俄東(dong)線(xian)均創我國管(guan)(guan)(guan)道之最，在世界(jie)管(guan)(guan)(guan)道史上都(dou)是(shi)一個標志(zhi)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)工程，僅有俄羅斯已建(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)巴(ba)浦年柯沃-烏(wu)恰(qia)管(guan)(guan)(guan)道參數與(yu)(yu)中俄東(dong)線(xian)接近。管(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)(jing)、壁(bi)厚(hou)(hou)同(tong)時(shi)增(zeng)加(jia)(jia)帶來了(le)(le)(le)技術(shu)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)巨大(da)(da)(da)挑戰(zhan)。板(ban)寬(kuan)、板(ban)厚(hou)(hou)增(zeng)加(jia)(jia)，使鋼(gang)(gang)板(ban)制(zhi)(zhi)造過程軋制(zhi)(zhi)壓(ya)縮比(bi)降(jiang)低，影響晶粒細化效果(guo)；厚(hou)(hou)度(du)(du)增(zeng)加(jia)(jia)后還會引起心部冷(leng)卻速度(du)(du)降(jiang)低以及厚(hou)(hou)度(du)(du)方向的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻均勻性(xing)，這(zhe)些(xie)都(dou)會對(dui)鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能產生不利影響，尤(you)其是(shi)要保證至少(shao)-15攝氏度(du)(du)下(xia)鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)DWTT剪切面(mian)積達到平均值85％的(de)(de)(de)(de)(de)要求難度(du)(du)更大(da)(da)(da)。另外，板(ban)寬(kuan)增(zeng)加(jia)(jia)對(dui)板(ban)型控制(zhi)(zhi)，管(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)(jing)、壁(bi)厚(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)對(dui)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)幾何尺寸、焊接質量控制(zhi)(zhi)等，都(dou)面(mian)臨巨大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)挑戰(zhan)。經過國內(nei)鋼(gang)(gang)鐵企業、焊管(guan)(guan)(guan)企業的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)攻(gong)關(guan)，攻(gong)克了(le)(le)(le)上述的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵技術(shu)，成功實(shi)現了(le)(le)(le)中俄東(dong)線(xian)X80鋼(gang)(gang)級(ji)ф1422mm×25.7／30.8mm寬(kuan)厚(hou)(hou)板(ban)及直(zhi)(zhi)縫埋(mai)弧焊管(guan)(guan)(guan)和X80鋼(gang)(gang)級(ji)ф1422mm×21.4mm／22mm熱軋卷板(ban)及螺旋埋(mai)弧焊管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)批量生產供(gong)貨(huo)。尤(you)其是(shi)X80鋼(gang)(gang)級(ji)φ1422mmx30.8mm鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)，整體性(xing)能穩定性(xing)、合格率超出了(le)(le)(le)預期。