A 目前國內(nei)外(wai)廣泛使用的油(you)氣輸送鋼管采用的標準
目前國內外廣泛使用的油氣輸送鋼管采用的標準有：
1. 美(mei)國石油學(xue)會的API SPEC 5L《管線(xian)管規(gui)范》；
2. 國際標準(zhun)ISO 3183-1、2、3《石油天(tian)然氣 輸送鋼管 交貨技術條件》；
3. 對于一些重要的(de)長輸(shu)管線，根據具體的(de)使用環境都有自己的(de)補(bu)充采購技(ji)術條件。
B 在(zai)API油氣輸(shu)送(song)鋼管(guan)標準中(zhong)鋼管(guan)的分(fen)類及其主(zhu)要區別
按照API SPEC 5L的規(gui)(gui)定(ding)，輸送鋼管分為(wei)PLS1和(he)PLS2兩(liang)(liang)個產(chan)品(pin)級(ji)別，對(dui)這兩(liang)(liang)類(lei)產(chan)品(pin)規(gui)(gui)定(ding)了(le)不同(tong)的技術條件。其(qi)主要區別是(shi)：相對(dui)于PLS1、PLS2級(ji)別對(dui)碳當量、斷裂韌性(xing)、最大屈服(fu)強(qiang)度和(he)最大抗(kang)拉強(qiang)度規(gui)(gui)定(ding)了(le)強(qiang)度要求(qiu)(qiu)。對(dui)硫(liu)、磷(lin)等有害元素(su)的控制(zhi)也更加嚴(yan)格(ge)。無縫管的無損檢驗(yan)成(cheng)為(wei)強(qiang)制(zhi)要求(qiu)(qiu)。對(dui)質保(bao)書必(bi)須填寫(xie)的內(nei)容及試驗(yan)完成(cheng)后可追溯性(xing)成(cheng)為(wei)強(qiang)制(zhi)要求(qiu)(qiu)。
C 在ISO油氣輸(shu)送鋼管標準中鋼管的分級(ji)及(ji)其主要區別(bie)
在ISO 3183 油氣輸送(song)鋼管(guan)標(biao)準(zhun)中(zhong)，鋼管(guan)按照質(zhi)量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)之(zhi)間的(de)差異，共(gong)分(fen)為A、B、C三部分(fen)，也被稱(cheng)為A、B、C三級要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)。其主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)區別是(shi)：在ISO 3183-1A級標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)中(zhong)制定了與API SPEC 5L的(de)規定相當(dang)的(de)基(ji)本質(zhi)量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)，這些主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)的(de)質(zhi)量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)是(shi)通用的(de)；在ISO 3183-2B級標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)中(zhong)除基(ji)本要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)之(zhi)外附加(jia)了有關韌性(xing)和無損檢驗方面(mian)的(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)；還有某些特(te)殊(shu)用途，例如酸性(xing)環境、海洋條件及(ji)低溫條件等對鋼管(guan)的(de)質(zhi)量(liang)和試驗有著非常嚴格(ge)的(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)，這些主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)反映在ISO 3183-3C級標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)中(zhong)。
D 油氣輸(shu)送管道對鋼(gang)的主要性能要求
油氣輸送(song)管道(dao)對鋼(gang)的主要性能要求包括：
1. 強度(du)
一(yi)般的(de)(de)(de)油(you)氣輸(shu)送管道都是根(gen)據鋼材的(de)(de)(de)屈服強(qiang)度設計的(de)(de)(de)。采用(yong)屈服強(qiang)度較高的(de)(de)(de)鋼制管，可以(yi)提高管道工壓力，獲得較好的(de)(de)(de)經濟效益。因此，管道用(yong)鋼的(de)(de)(de)屈服強(qiang)度已經從最初(chu)的(de)(de)(de)碳素鋼逐步發展(zhan)起來，20世紀40年(nian)代為X42~X52鋼級，60年(nian)代末達到(dao)X60~X70鋼級。
現已(yi)正式生產(chan)和正式使用屈服強度(du)已(yi)達到更高的X80~X100鋼級。
2. 韌性
20世紀(ji)50年代(dai)和60年代(dai)，世界許(xu)(xu)多(duo)地區都發生過油(you)氣管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)破(po)裂(lie)事(shi)故，通過對(dui)這些事(shi)故的(de)(de)分(fen)析(xi)，大大促進了人們對(dui)管(guan)道(dao)(dao)韌性指(zhi)標的(de)(de)認(ren)識。API5L規定，除常規的(de)(de)機械性能檢驗外，生產廠還(huan)(huan)應按(an)SR5和SR6補充要(yao)求進行(xing)V形(xing)缺(que)口夏比(bi)沖(chong)擊試驗和落錘撕(si)裂(lie)試驗（即DWTT),鋼管(guan)出廠前(qian)應進行(xing)嚴(yan)格(ge)的(de)(de)無(wu)損(sun)檢驗。盡管(guan)如此，對(dui)于長輸(shu)管(guan)道(dao)(dao)來(lai)說，要(yao)完全避免(mian)破(po)裂(lie)是(shi)困難的(de)(de)，還(huan)(huan)必須著眼于裂(lie)紋(wen)失穩擴展的(de)(de)阻(zu)止(zhi)。研究表明，可(ke)以用控制DWTT值的(de)(de)辦法達到止(zhi)裂(lie)。為此，世界許(xu)(xu)多(duo)國家(jia)對(dui)管(guan)道(dao)(dao)鋼規定了DWTT試驗的(de)(de)斷口剪切面積(ji)百分(fen)比(bi)的(de)(de)最(zui)低值。
3. 可(ke)焊性
由于野外敷設(she)管道的現場條件惡劣，鋼(gang)管對(dui)接焊(han)(han)接時要求有良好的可(ke)(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)。可(ke)(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)差的鋼(gang)管在(zai)焊(han)(han)接時易在(zai)焊(han)(han)縫(feng)處產生裂(lie)紋，并造(zao)成焊(han)(han)縫(feng)及熱影響(xiang)區硬(ying)度增高(gao)、韌(ren)性(xing)(xing)下(xia)降，增加管道破裂(lie)的可(ke)(ke)能性(xing)(xing)。鋼(gang)材可(ke)(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)設(she)計(ji)原則是對(dui)馬(ma)氏體轉變(bian)點及淬硬(ying)性(xing)(xing)的控(kong)制(zhi)。根據合金(jin)元素(su)對(dui)馬(ma)氏體轉變(bian)點的影響(xiang)和(he)實際經驗確定的碳當(dang)量計(ji)算(suan)公式，可(ke)(ke)用來評定鋼(gang)的可(ke)(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)。碳當(dang)量一般應控(kong)制(zhi)在(zai)0.40%以下(xia)。實際上，大(da)多數鋼(gang)廠均控(kong)制(zhi)在(zai)0.35%以下(xia)。
4. 延展(zhan)性
如果(guo)延展性(xing)不(bu)足，會導(dao)致(zhi)冷彎成形(xing)過(guo)程(cheng)鋼(gang)板劈裂或(huo)在(zai)焊接過(guo)程(cheng)產生層狀(zhuang)撕裂。因此，API標準(zhun)對管道焊管除規定進行(xing)壓(ya)扁試驗(yan)外，還要求進行(xing)導(dao)向(xiang)彎曲試驗(yan)。提高延展性(xing)的關鍵(jian)是減少(shao)鋼(gang)中非金屬(shu)夾雜(za)物并(bing)控制夾雜(za)物的形(xing)態和分布。
5. 耐腐蝕(shi)性
在輸送含(han)硫油氣(qi)時，管(guan)(guan)道內壁接(jie)觸硫化(hua)氫和(he)(he)二氧化(hua)碳，從而導(dao)致(zhi)氫脆和(he)(he)應(ying)力(li)腐蝕破(po)裂。一般采用(yong)降(jiang)低鋼(gang)(gang)的(de)(de)含(han)硫量、控(kong)(kong)制(zhi)硫化(hua)物形態、改善沿壁厚方向的(de)(de)韌(ren)性(xing)等措(cuo)施。其主要特(te)點是(shi)通過微(wei)合金(jin)化(hua)和(he)(he)控(kong)(kong)制(zhi)軋(ya)制(zhi)，在熱(re)軋(ya)狀(zhuang)態下(xia)獲得高(gao)強度、高(gao)塑(su)性(xing)、高(gao)韌(ren)性(xing)和(he)(he)良(liang)好的(de)(de)可焊(han)性(xing)。為了全面滿足石油天然氣(qi)輸送管(guan)(guan)道對(dui)鋼(gang)(gang)的(de)(de)性(xing)能要求(qiu)，除(chu)了嚴(yan)密(mi)的(de)(de)合金(jin)設計(ji)外，對(dui)硫、磷等有害元素的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)也非常嚴(yan)格。一般含(han)硫量控(kong)(kong)制(zhi)在0.010%以下(xia)，以提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)塑(su)性(xing)、韌(ren)性(xing)，特(te)別是(shi)橫向韌(ren)性(xing)。
E. 石油專用管中的(de)油管和套管在API標準中的(de)分類
石油(you)專用管(guan)中(zhong)的油(you)管(guan)和套管(guan)在 API標準中(zhong)的分(fen)類如表 1-10 所示(shi)。
在API 5CT標準中套管(guan)(guan)(guan)和油管(guan)(guan)(guan)分(fen)(fen)為(wei)4組(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)、19個(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)級。按照制造(zao)方法(fa)，又分(fen)(fen)為(wei)無(wu)(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)和焊管(guan)(guan)(guan)兩大類。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼(gang)(gang)級限定(ding)使(shi)用(yong)無(wu)(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)外(wai)，其(qi)(qi)他(ta)鋼(gang)(gang)級不(bu)僅可(ke)以使(shi)用(yong)無(wu)(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)還(huan)可(ke)以使(shi)用(yong)電(dian)阻焊或電(dian)感應焊接方法(fa)生產的直縫(feng)焊管(guan)(guan)(guan)。其(qi)(qi)熱處(chu)理(li)工藝，除第(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)3個(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)級外(wai)，第(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)N80Q類、第(di)(di)2、3、4組(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)共(gong)14個(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)級都必須進行全長淬火＋回(hui)火處(chu)理(li)，并對第(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)的8個(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)級規(gui)(gui)(gui)定(ding)了最低(di)回(hui)火溫度。對第(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)、第(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)M65鋼(gang)(gang)級和第(di)(di)3組(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)共(gong)7個(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)級只規(gui)(gui)(gui)定(ding)了硫(liu)、磷含(han)量最大值，而未規(gui)(gui)(gui)定(ding)其(qi)(qi)他(ta)主要化學(xue)成(cheng)分(fen)(fen)。對第(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)和第(di)(di)4組(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)共(gong)12個(ge)(ge)(ge)鋼(gang)(gang)級規(gui)(gui)(gui)定(ding)了化學(xue)成(cheng)分(fen)(fen)要求。
F 油管和(he)套(tao)管的鋼級表達(da)的具(ju)體含義(yi)
在(zai)API SPEC 5CT標(biao)(biao)準中(zhong)，套(tao)管(guan)(guan)和(he)油管(guan)(guan)的(de)(de)鋼(gang)級標(biao)(biao)明其(qi)屈服強(qiang)度(du)和(he)一些特殊的(de)(de)特征。鋼(gang)級標(biao)(biao)注通常用1個(ge)字(zi)母(mu)和(he)2或(huo)3個(ge)數字(zi)表示，如(ru)N80.在(zai)大多數情況下(xia)，按照字(zi)母(mu)在(zai)字(zi)母(mu)表中(zhong)的(de)(de)順(shun)序，越往(wang)后的(de)(de)字(zi)母(mu)，代表管(guan)(guan)子的(de)(de)屈服強(qiang)度(du)越大。例(li)如(ru)，N80一級鋼(gang)材(cai)的(de)(de)屈服強(qiang)度(du)要(yao)比J55的(de)(de)大。數字(zi)符(fu)號是(shi)以(yi)千磅每(mei)平(ping)方(fang)英(ying)寸表示的(de)(de)管(guan)(guan)材(cai)最(zui)小屈服強(qiang)度(du)來(lai)確定的(de)(de)。例(li)如(ru)：N80鋼(gang)級的(de)(de)最(zui)低屈服強(qiang)度(du)為80klb/in2。
API SPEC 5CT標(biao)準列出的套管鋼級有(you)：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套管鋼級有(you)：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國內外常使用的(de)非(fei)API油管、套管種(zhong)類(lei)
除了API標準(zhun)的(de)套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)外(wai)，國內外(wai)還研(yan)究(jiu)和(he)發展了在油(you)田特殊地質工況環(huan)境(jing)使(shi)用(yong)(yong)的(de)非API套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)，包括：用(yong)(yong)于(yu)深井(jing)的(de)超(chao)高(gao)強度(du)油(you)管(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)；高(gao)抗(kang)擠(ji)毀套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)；含硫(liu)化(hua)氫油(you)氣井(jing)中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)的(de)抗(kang)硫(liu)化(hua)氫應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)油(you)管(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)低溫油(you)氣井(jing)的(de)高(gao)強度(du)油(you)管(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)只(zhi)有(you)二氧(yang)化(hua)碳和(he)氯(lv)(lv)離(li)子，幾乎不含硫(liu)化(hua)氫腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)環(huan)境(jing)下使(shi)用(yong)(yong)的(de)油(you)管(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)硫(liu)化(hua)氫、二氧(yang)化(hua)碳和(he)氯(lv)(lv)離(li)子三者共存(cun)強烈腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)環(huan)境(jing)下使(shi)用(yong)(yong)的(de)油(you)管(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)。
H 石(shi)油(you)專用管中的油(you)管和(he)套管API標(biao)準的螺紋連接基本情(qing)況
石油(you)專用管(guan)中(zhong)的(de)油(you)管(guan)和套管(guan)API標(biao)準的(de)螺(luo)(luo)紋(wen)連(lian)接由兩部分組成：管(guan)子或(huo)公端(duan)(duan)(duan)(duan)以及接箍或(huo)母(mu)端(duan)(duan)(duan)(duan)。有(you)外螺(luo)(luo)紋(wen)的(de)叫管(guan)子或(huo)公端(duan)(duan)(duan)(duan)，有(you)內螺(luo)(luo)紋(wen)的(de)叫接箍或(huo)母(mu)端(duan)(duan)(duan)(duan)。
兩個公(gong)端(duan)用一(yi)個接(jie)(jie)箍(gu)(gu)連接(jie)(jie)起來，接(jie)(jie)箍(gu)(gu)是一(yi)段外徑比管子稍大(da)的短管。兩端(duan)均有內螺(luo)紋。所有帶(dai) API螺(luo)紋和接(jie)(jie)箍(gu)(gu)的套管和管線管都是不加(jia)厚的。
油管是(shi)不(bu)加(jia)(jia)(jia)厚(hou)或外加(jia)(jia)(jia)厚(hou)，管端的(de)內徑(jing)大(da)約等于管體(ti)(ti)的(de)內徑(jing)，但(dan)加(jia)(jia)(jia)厚(hou)端的(de)外徑(jing)比管體(ti)(ti)大(da)，整(zheng)體(ti)(ti)連接油管的(de)兩端是(shi)加(jia)(jia)(jia)厚(hou)的(de)。
API規范中包括4種螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)，即管(guan)線(xian)管(guan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)、圓(yuan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)、偏(pian)(pian)梯(ti)形螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)以及直(zhi)(zhi)連(lian)型螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)。管(guan)線(xian)管(guan)、圓(yuan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)、偏(pian)(pian)梯(ti)形的(de)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)在擰接裝配(pei)時要(yao)求配(pei)合(he)在一(yi)起(qi)(qi)，達到用(yong)密(mi)封(feng)填充脂一(yi)起(qi)(qi)阻(zu)止從螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)泄漏。直(zhi)(zhi)連(lian)型套(tao)管(guan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)末(mo)設計成密(mi)封(feng)的(de)，直(zhi)(zhi)連(lian)型連(lian)接的(de)密(mi)封(feng)是采用(yong)金屬對(dui)金屬的(de)密(mi)封(feng)來實現的(de)。
I API標準螺紋(wen)的主要(yao)參數
API標準螺(luo)紋的主要參數(shu)包(bao)括：
1. 螺紋(wen)(wen)(wen)長度（除偏梯形螺紋(wen)(wen)(wen)）：從螺紋(wen)(wen)(wen)起點（管端）到消失點的(de)長度；
2. 螺紋高度：螺紋齒頂到齒底間的距(ju)離；
3. 螺(luo)距：螺(luo)紋任一(yi)點(dian)沿(yan)軸向(xiang)到相鄰齒(chi)的對應點(dian)的距離；
4. 螺紋錐度：以英寸表示的每英寸螺紋長度的螺紋直徑變(bian)化；
5. 緊密距：管(guan)子或(huo)接箍端(duan)面(mian)到環規或(huo)塞(sai)規擰緊位置間沿軸向測(ce)得的距離；
6. 螺紋尾扣錐度(du)(du)（僅(jin)偏梯螺紋）：切削工具的快(kuai)速退(tui)刀造(zao)成螺紋末端有一個陡(dou)峭的斜度(du)(du)。
