提高輸量、降低成本是油氣管道建設(shè)持續(xù)追求的目標(biāo)，而提高鋼級(jí)、增大壁厚是提高輸量、降低成本的有效途徑，這也推動(dòng)了國(guó)內(nèi)外高鋼級(jí)、大口徑、大厚壁鋼管的研發(fā)和應(yīng)用。為了保證管道安全性，要求油氣輸送鋼管具有與鋼級(jí)及輸送壓力所匹配的止裂韌性。鋼級(jí)越高、輸送壓力越大，所需的止裂韌性越高；并且要求DWTT斷口具有足夠的剪切面積（API等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定平均值至少85％）。同時(shí)具有足夠的剪切面積和足夠的CVN吸收能是管體的一個(gè)基本特征，在輸氣管線中它能避免脆性斷裂擴(kuò)展，并控制延性斷裂的擴(kuò)展。

  由于材料自身強(qiáng)韌性的矛盾，以及管線鋼厚度增加帶來(lái)技術(shù)難度的增加，使得管線鋼管每增加一個(gè)鋼級(jí)或壁厚增加一毫米，都要攻克一系列的技術(shù)難題。

  21世紀(jì)以來(lái)，以我國(guó)西氣東輸二線建設(shè)為標(biāo)志，X80管線鋼／管的研發(fā)應(yīng)用快速發(fā)展。2006年，在中石油集團(tuán)公司的推動(dòng)下，原華北石油第一機(jī)械廠巨龍鋼管公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)鋼廠開(kāi)始研制西氣東輸二線X80管線鋼及直縫埋弧焊管，經(jīng)過(guò)鋼廠和制管企業(yè)的持續(xù)努力和卓有成效的工作，攻克了一系列的技術(shù)難題，成功開(kāi)發(fā)出了西氣東輸二線X80φ1219mmx22mm直縫埋弧焊管，焊管滿足-10℃條件按下母材夏比沖擊功單值最小140J、平均值最小180J以及焊縫及熱影響區(qū)夏比沖擊功單值最小60J、平均值最小80J的要求，母材0℃條件下DWTT剪切面積率平均大于85％，并大規(guī)模應(yīng)用于西氣東輸二線工程。2007-2008年，巨龍鋼管公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)寶鋼、沙鋼、鞍鋼等鋼鐵企業(yè)同時(shí)開(kāi)展了26.4mm、27.5mm及33mm寬厚板及厚壁直縫埋弧焊管單根試制工作，最早試制出了國(guó)內(nèi)X80鋼級(jí)φ1219mm×26.4／27.5／33mm 直縫埋弧焊管。

  2009年，26.4mm厚規(guī)格鋼板及鋼管技術(shù)獲得突破，X80鋼級(jí)ф1219mm×26.4mm直縫埋弧焊管實(shí)現(xiàn)批量穩(wěn)定生產(chǎn)，DWTT剪切面積滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0℃條件下平均不低于75％的要求，并應(yīng)用于西氣東輸二線及后續(xù)的西氣東輸三線工程中。2012年，針對(duì)中亞C線的需求，渤海裝備所屬巨龍公司與鋼廠合作開(kāi)發(fā)出了X80鋼級(jí) ф1219mmx27mm 直縫埋弧焊管，0℃條件下的DWTT剪切面積率達(dá)到不低于85％的要求。2014年，針對(duì)規(guī)劃的陜京四線、新粵浙管道等提出X80鋼級(jí)Φ1219mmx33mm鋼板及直縫焊管的需求，該公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)鋼板企業(yè)成功開(kāi)發(fā)出了項(xiàng)目所需的X80φ1219mm×33mm直縫埋弧焊管，各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，這也是目前國(guó)內(nèi)最大壁厚的X80抗延性斷裂直縫埋弧焊管。

  為滿足日益增長(zhǎng)的天然氣需求，我國(guó)在陸續(xù)建成了西氣東輸二線、三線等X80鋼級(jí)、口徑φ1219mm、單管年輸氣量300億立方米的天然氣管道的基礎(chǔ)上，擬開(kāi)發(fā)建設(shè)口徑更大、輸氣量更大的天然氣管道。2012年，中石油啟動(dòng)了第三代大輸量管道用鋼管的研發(fā)，其中X80φ1422mm鋼管作為最具技術(shù)可行性的技術(shù)方案?jìng)涫苤匾?。?guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)、制管企業(yè)開(kāi)始投入大量人力物力開(kāi)展科研攻關(guān)，逐一攻克技術(shù)難關(guān)。2014年5月，中俄雙方有關(guān)企業(yè)簽署了總價(jià)值超過(guò)4000億美元、年供氣量380億立方米、期限長(zhǎng)達(dá)30年的中俄東線天然氣購(gòu)銷合同。為滿足年輸氣量380億立方米的要求，我國(guó)在中俄東線上首次計(jì)劃采用X80鋼級(jí)Φ1422mm×25.7／30.8mm厚壁直縫埋弧焊管鋼管。

  與X80鋼級(jí)ф1219mm管道相比，中俄東線鋼管口徑更大，壁厚更大。如西氣東輸二線二類地區(qū)采用的X80鋼級(jí)ф1219mm直縫鋼管壁厚為22mm，三類地區(qū)壁厚為26.4mm；中俄東線二類地區(qū)X80鋼級(jí)ф1422mm直縫鋼管壁厚增加到了25.7mm，三類地區(qū)壁厚增加到了30.8mm。無(wú)論從鋼管管徑還是壁厚，中俄東線均創(chuàng)我國(guó)管道之最，在世界管道史上都是一個(gè)標(biāo)志性的工程，僅有俄羅斯已建的巴浦年柯沃-烏恰管道參數(shù)與中俄東線接近。管徑、壁厚同時(shí)增加帶來(lái)了技術(shù)方面的巨大挑戰(zhàn)。板寬、板厚增加，使鋼板制造過(guò)程軋制壓縮比降低，影響晶粒細(xì)化效果；厚度增加后還會(huì)引起心部冷卻速度降低以及厚度方向的冷卻均勻性，這些都會(huì)對(duì)鋼板的性能產(chǎn)生不利影響，尤其是要保證至少-15攝氏度下鋼板的DWTT剪切面積達(dá)到平均值85％的要求難度更大。另外，板寬增加對(duì)板型控制，管徑、壁厚的增加對(duì)鋼管幾何尺寸、焊接質(zhì)量控制等，都面臨巨大的挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)、焊管企業(yè)的共同攻關(guān)，攻克了上述的關(guān)鍵技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了中俄東線X80鋼級(jí)ф1422mm×25.7／30.8mm寬厚板及直縫埋弧焊管和X80鋼級(jí)ф1422mm×21.4mm／22mm熱軋卷板及螺旋埋弧焊管的批量生產(chǎn)供貨。尤其是X80鋼級(jí)φ1422mmx30.8mm鋼管，整體性能穩(wěn)定性、合格率超出了預(yù)期。