市场需求催生更高级别的管线钢

制作石油天然气输送用的大口径厚壁焊管，可以采用直缝埋弧焊管，也可以采用螺旋缝埋弧焊管。近年来，螺旋缝埋弧焊管通过焊接工艺的改进调整，其焊接质量、径向残余应力和圆整度均得到明显改善，大大提高了可用性。

在我国石油天然气输送管的建设中，只是在Ⅲ类地段、Ⅳ类地段采用直缝埋弧焊管，Ⅰ类地段、Ⅱ类地段则全部采用螺旋缝埋弧焊管。按照西气东输一期工程、二期工程的输送压力为10兆帕和钢级为X70的设计要求，生产15.9毫米厚的卷板制成螺旋焊管的最大直径只能达到1067毫米，因此要生产更大管径的输气管必须采用直缝埋弧焊管。

但随着西气东输项目的不断推进，输气压力的不断提高，我国对管线钢止裂性能的要求也越来越高，除了要考虑钢材的韧性、脆性转变温度外，提高延性断裂的止裂性能也十分重要，因而要求高强度的大口径焊管必须具有更高的冲击韧性。增加焊管的壁厚虽然可以使延性断裂止裂所需的冲击值降低，但还会受到轧制变形量减小的负面影响。在进一步提高管线钢批量生产的冲击值问题上，我国已取得显著成效。

据预测，我国石油天然气需求量正以每年3%～15%的速度增长，到2020年，石油消费量将达到4.5亿～6.1亿吨，其中清洁能源天然气需求量将达到4100亿立方米。为了满足国民经济和社会发展对石油天然气的需求，在西气东输四期、五期工程中，高压、大管径管道输送已经成为当前油气长输管道发展的主要发展方向。

另外，我国天然气的含硫量一般比较低，在输气压力较低的情况下，可以通过脱硫后作为甜气（PH2S≤300帕）使用。当输气压力提高时，要使硫化氢的分压不大于300帕，则必须降低硫化氢的输入浓度，这样给脱硫处理带来了极大的困难。于是抗硫化氢腐蚀的管线钢就派上了用场，特别是对含硫量很高的气田来说，采用能抗硫化氢腐蚀的钢管更有必要。

目前，X90级别管线钢研制工作已经完成了铌元素、钼元素等关键元素对组织的关联性研究，实现低碳—高铌—钼是高钢级管线钢最基本的合金设计；完成了精轧压下量、精轧温度、冷却速率以及终冷温度对产品组织和硬度的影响研究；完成了不同铌含量的环焊评价试验，试验结果表明采用新焊丝的焊缝冲击韧性要求，证明铌不是造成环焊缝冲击韧性不稳定的原因。2016年12月份，中石油组织完成的国际首次X90管线爆破试验成功，实现自止裂，为X90管线钢工业应用奠定了基础。