石油储罐工程用高强度钢研究和应用进展

石油储罐工程用高强度钢研究和应用进展 石油储罐工程用高强度钢研究和应用进展 张汉谦 江来珠 （宝山钢铁股份有限公司 研究院（技术中心），上海 201900） 摘要： 本文以我国大型石油储罐建设为背景，说明了我国石油储罐用大线 能量焊接钢来源、种类和特点，分析了该钢合金设计与生产工艺配合的重要性， 以及冶炼、轧制与热处理工艺对性能影响，指出了HAZ韧性劣化的原因和应采取 的措施。建议我国在开发目前急需的 610MPa大线能量焊接钢及其配套焊接材料 的同时，开发 20 万m 3或更大容积储罐所需的钢材和焊材，使我国石油储罐用钢 研究、开发和应用水平有明显进步。 关键词：石油储罐 大线能量焊接用钢 焊接材料 0 前言 为了保证我国能源安全， 国家从 2003 年上半年开始建立国家石油战略储备， 并计划到 2015 年实现石油储备 90 天的远期目标。 实现该目标的前提条件是建设 用于储油的 10～15 万m 3（或容积更大）的大型原油储罐。为了降低储罐用钢量， 一般储罐下面几圈壁板均采用高强度钢板制造，底板、顶板、上部壁板可以用其 他强度级别较低的钢材制造。其中壁板所用的高强度钢板我国仍不能大规模生 产。在 2004 年之前我国石化企业所建造 10 万m 3石油储罐，主要采用日本主要钢 铁企业生产的屈服强度 490MPa以上，抗拉强度大于 610MPa的大线能量焊接调质 高强度钢板，钢板厚度一般在 12～40mm之间 [i[i]]。 在此后我国在大规模建造石油储罐期间，高强度钢板供货量、供货周期、 价格等成为建造油罐必须关注的问题。 为了解决目前石油储罐用高强度钢板供货 地和渠道单一的状况， 国家发改委要求国内有条件有实力的钢铁企业尽快开发适 合于大型油罐工程建设用钢。为此，石化、冶金、科研院所多方联手，成立了石 油储备基地建设用钢板领导组和配套焊接材料攻关联合工作组 [ii[ii]]。 为了促进国内此类钢种的开发，本文对国内外石油储罐用钢的开发和应用 进行了总结，以更好地借鉴国外经验，使国内新研发同类钢材企业少走弯路，并 尽快达到国外同类产品的水平。 1 石油储罐用钢及其特点 w w w . b z f x w . c o m 石油储罐中的介质属于易燃危险品。因此，建造储罐所需钢材和焊材需经过 国家指定的权威质检部门认证后，方可使用。目前，我国大规模建造的储罐容积 10 万m 3，壁板主要采用 610MPa的大线能量焊接高强度钢板。截止 2004 年 6 月， 经合肥通用机械研究所试验， 全国锅炉压力容器标准化技术委员会评审认证的可 以用于我国石油储罐建设高强度钢种及生产单位见表......