宝钢BMS系列输送管道用耐磨蚀钢介绍

1、 BMS系列输送管道用耐磨蚀钢简介系列输送管道用耐磨蚀钢简介宝钢股份 研究院2017年11月普通商密 3年1. 行业背景2. BMS钢特性3. BMS钢的制管加工4. BMS钢的应用案例BMS输送管道用耐磨蚀钢简介5. 采用BMS钢的效益背景：v海洋疏浚工况复杂。腐蚀、磨损及其二者的交互作用，疏浚浆体中含有风化岩、珊瑚礁、中粗砂时对管体造成的磨蚀更为严重v普通钢Q235B、Q345B管线材质排泥钢管耐磨性能差，在苛刻工况条件下的使用寿命较短，甚至不满1年即报废。1. 行业背景背景：宝钢和中交集团作为战略合作伙伴，历时7年，联合进行了“疏浚排泥耐磨钢管”项目研发，宝钢成功开发了BMS系列耐磨蚀钢

2、，其使用寿命可达到普通钢管（Q235、Q345）的两倍。2016年3月，中交股份科技部在南通组织专家评审，通过了该项目的验收，专家组对BMS钢给予了积极的评价。项目名称：疏浚耐磨排泥管线的研发 项目起止：2012-20161. 行业背景2. BMS钢特性交货状态及产品规格l 热轧BMS系列钢采用淬火加回火热处理状态交货l BMS系列耐磨蚀钢可供规格如下表所示l热轧BMS系列钢交货技术条件力学性能2. BMS钢特性BMS折弯内径d 的概念： d 越小冷弯越苛刻，即：越容易开裂。 疏浚管直径超过800mm，而钢板厚度在20mm以内，相当于折弯直径是板厚的40倍以上。010203040506070-

3、100-80-60-40-20020温度/Akv/J纵向横向2. BMS钢特性优异的冲击韧性lBMS钢虽然强度硬度很高，但与普碳钢相比其低温韧性同样优良，韧脆转折温度约为-50。因而环境温度在-50之上时，BMS钢都表现为高韧性，能有效提高抗物料冲击能力。 BMS BMS钢（左）与普通钢（右，钢（左）与普通钢（右，Q345)Q345)系列温度冲击对比BMS1400BMS1400良好的抗冲击性能宝钢抗冲击凹陷试验机（照片由温东辉拍摄）2. BMS钢特性实验室磨蚀试验：实验室磨蚀试验：BMS耐磨蚀性能约为耐磨蚀性能约为Q235的的2倍。倍。宝钢为BMS钢性能测试自主研发了磨蚀试验机2. BMS钢特

4、性耐磨蚀性能优良磨蚀试验磨料及配比：2. BMS钢特性优良的焊接性能lBMS钢在室温下可以实现无预热焊接。l下表为分别用50公斤和80公斤焊丝进行“V”型焊接后接头的拉伸性能。 V V型坡口焊接型坡口焊接 使用后管体内壁光滑，看不出焊缝位置使用后管体内壁光滑，看不出焊缝位置2. BMS钢特性典型物性参数1. 行业背景2. BMS钢特性3. BMS钢的制管加工4. BMS钢的应用案例5. 采用BMS钢的效益3. BMS系列钢的制管加工折弯加工lBMS系列钢板的折弯加工必须严格控制折弯内径和角度。折弯冲压力可参照如下公式计算：折弯冲压力可参照如下公式计算：3. BMS系列钢的制管加工切割下料lBM

5、S系列钢板热切割时，建议优先使用激光切割或等离子切割；火焰切割时建议切割速度150-700mm/min，适当降低切割速度有利于减少切边裂纹的产生。典型切割工艺参数典型切割工艺参数3. BMS系列钢的制管加工三辊式制管lBMS钢具有更高的强度、硬度，但同样易于制管加工。采用采用BMSBMS钢以三辊卷弯方式制作的疏浚排泥管钢以三辊卷弯方式制作的疏浚排泥管3. BMS系列钢的制管加工JCOE制管（1）l对于热轧带钢，可以采用如下图所示的先拼焊再折弯的工艺进行JCOE制管。25121500mm6000mm3. BMS系列钢的制管加工JCOE制管（2）l沿长度方向将两块热轧钢板先折弯为规定长度的半圆管，

6、随后经两道直缝焊焊接为一根完整的钢管。1256600012563. BMS系列钢的制管加工BMS1400的三辊式制管l 钢板厚度14mm，宽度1500mm。管体平直度良好。l焊丝：H08MnA 4l焊剂：熔炼焊剂SJ431。l焊接方式：内侧1道外侧2道，埋弧焊l焊接电流：435Al焊接电压：23.3Vl焊接前焊剂经2502.5h的保温。l根据静置24h后的焊缝结果看，焊接质量良好，不存在焊接后开裂问题l实物样管的焊接加工（2013.7.17，天津）3. BMS系列钢的制管加工BMS1400的三辊式制管l钢板规格：14*1800*5120mm，本次共制作30根样管l卷板机功率：55kW，满足制管

7、要求，制管顺利l采用50kg埋弧焊丝，焊剂为SJ301。焊接质量良好l实物样管的制管加工（2014.05.25，沧州）3. BMS系列钢的制管加工BMS1400的两片式制管l钢板规格：15*1600*6000mm。l制作内径1000mm的疏浚管，确认两片式制管的可行性l实物样管的制管加工（2017.06.12，扬州）铣边预弯边折弯对接合缝3. BMS系列钢的制管加工BMS1400的两片式制管l控制焊接热数量1.5t-2.5t之间l焊丝强度80kgl实物样管的制管加工（2017.06.12，扬州）3. BMS系列钢的制管加工BMS1400的两片式制管l法兰焊接l实物样管的制管加工（2017.06

8、.12，扬州）3. BMS系列钢的制管加工BMS1500的三辊式制管l12mm厚度规格。l实物样管的制管加工（2014.05.沧州） 焊接材料及工艺： 埋弧焊焊丝为CHW-SG 直径4mm，焊剂为(SJ301)，适用于X70强度等级的钢种。埋弧焊电流450A、电压约30V，速度约4mm/s。 打底焊焊丝为1.2mm直径的E501T-1(牌号SQY-71），气体保护药芯焊丝焊接12h后无损探伤，焊接质量良好。3. BMS系列钢的制管加工BMS1500的三辊式制管l14.7*1500*8100mm规格，制作内径850mm疏浚管。l实物样管的制管加工（2016.07.漳州）3. BMS系列钢的制管加

9、工BMS1500的三辊式制管l实物样管的制管加工（2016.07.漳州）lBMS1500钢板强度高、反弹大，要求压边的弧度尽量接近管体直径，以减少后续的辊圆作业。3. BMS系列钢的制管加工BMS1500的三辊式制管l14.7mm*1500mm规格的BMS1500卷板需要约65kW的功率。l实物样管的制管加工（2016.07.漳州）BMS1500BMS1500钢的卷板钢的卷板3. BMS系列钢的制管加工BMS1500的三辊式制管l实物样管的制管加工（2016.07.漳州）焊接（直缝焊）l采用4mm的CHW-S10焊丝进行埋弧焊接，焊剂为烧结焊剂SJ301BMS1500BMS1500钢的直缝埋弧

10、焊钢的直缝埋弧焊3. BMS系列钢的制管加工BMS1500的三辊式制管l法兰焊接。l实物样管的制管加工（2016.07.漳州）钢管法兰的焊接加工及端面修磨钢管法兰的焊接加工及端面修磨3. BMS系列钢的制管加工BMS1500的三辊式制管l焊缝探伤结果显示焊缝质量优良，无焊接缺陷，同时管体平直度良好，椭圆度满足疏浚管质量要求。3. BMS系列钢的制管加工BMS系列耐磨蚀钢的焊接材料 多批次的实物制管表明，BMS系列耐磨蚀钢采用弱搭配焊接可以获得良好的焊接质量。 从控制成本考虑，在不影响使用的情况可以采用弱搭配焊接（50-80kg），推荐采用如下焊丝材料，焊剂采用烧结焊剂如SJ101、SJ3011

11、. 行业背景2. BMS钢特性3. BMS钢的制管加工4. BMS钢的应用案例5. 采用BMS钢的效益4. BMS钢的耐磨蚀性能绥中港疏浚工程2012-2014厦门大嶝岛疏浚工程2016.08-2016.124. BMS钢的耐磨蚀性能4. BMS钢的耐磨蚀性能 进行了多次实际工况下的耐磨蚀性能对比试验l第一次，4根试验管，辽宁绥中港项目，2013年8月14日-10月9日 （56天，累计589h），疏浚38.96万方l第二次，30根试验管，辽宁绥中港项目，2014.05.28-10.06（134天），累计疏浚76.43万方工况条件：鹅卵石+圆砾，93.32%4. BMS钢的耐磨蚀性能 绥中现场施

12、工进度工况条件：鹅卵石+圆砾，93.32%4. BMS钢的耐磨蚀性能 耐磨蚀性能对比试验结果宝钢与中交的技术人员联合进行跟踪测量单位：mm4. BMS钢的耐磨蚀性能实际工况应用跟踪测量结果表明：BMS的耐磨损性能约为Q235的2倍。Q235 BMS 耐磨蚀性能对比试验结果4. BMS钢的耐磨蚀性能 耐磨蚀性能对比试验结果(厦门机场项目） 4根试验管（BMS1500)分为两组，一组2根在靠近船尾的位置（编号01、02），另一组2根安装在水陆交界的陆地上（编号03、04）；对比的Q345B疏浚管与之相邻。其中船尾的2根试验管只有2#管投入使用水陆交界处船尾处4. BMS钢的耐磨蚀性能 耐磨蚀性能对

13、比试验结果Q345B管毫米疏浚量计算：毫米疏浚量计算：1616年年4 4月份船尾普月份船尾普通疏浚管完成约通疏浚管完成约7474万方疏浚量时壁厚减薄约万方疏浚量时壁厚减薄约1.1mm1.1mm，相当于毫米疏浚量，相当于毫米疏浚量67.367.3万方，试验万方，试验管为管为143.1143.1万方。在船尾处万方。在船尾处BMSBMS样管的耐磨蚀样管的耐磨蚀性能约为普通疏浚管的性能约为普通疏浚管的2.12.1倍倍1. 行业背景2. BMS钢特性3. BMS钢的制管加工4. BMS钢的耐磨性及应用案例5. 采用BMS钢的效益5. 采用BMS钢的效益效益计算l新型耐磨疏浚管的效益主要来自钢管成本降低和

14、使用中换管或调管时间减少。l以同样疏浚量分别计算普通管和耐磨蚀疏浚管的钢管成本（以单条疏浚线2km计，不含运行成本）。5. 采用BMS钢的效益l1000mm直径，1km长(磨蚀比例按绥中港项目实验1.8倍计算)l15mm壁厚的BMS1400钢管疏浚能力相当于25.8mm厚Q345B管。单条管线可以节省钢管成本37万元。l以1000万方疏浚量计算，则可以节省钢管费用147万元，降本率10.8%。5. 采用BMS钢的效益lQ345B管体壁厚降低到20mm时，单条管线（1000,1km长）的制管成本约增加50万元。l但在1000万方疏浚条件下Q345B疏浚线的数量增加，所以总的钢管成本仍降低384万元，降本率28.1%。新钢种推荐应用新钢种推荐应用工况