A 目前(qian)國內外廣泛使用的油氣(qi)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(guan)采用的標準有：
1. 美(mei)國(guo)石油學(xue)會的API SPEC 5L《管線管規范》；
2. 國(guo)際標準ISO 3183-1、2、3《石油天然氣 輸送鋼管 交貨技術條件》；
3. 對于一些重要(yao)的(de)長輸管線，根據具體的(de)使用環境(jing)都有自己的(de)補(bu)充采(cai)購技(ji)術條件(jian)。
B 在API油氣輸(shu)送(song)鋼管標(biao)準中鋼管的分類及其主(zhu)要區別
按照API SPEC 5L的規定(ding)(ding)，輸送(song)鋼管分為(wei)PLS1和PLS2兩(liang)個產品級(ji)別，對這(zhe)兩(liang)類產品規定(ding)(ding)了不(bu)同(tong)的技術條(tiao)件。其主要區別是(shi)：相對于PLS1、PLS2級(ji)別對碳當量(liang)、斷(duan)裂韌性、最(zui)大(da)屈服強(qiang)(qiang)度和最(zui)大(da)抗拉強(qiang)(qiang)度規定(ding)(ding)了強(qiang)(qiang)度要求。對硫、磷等有(you)害元素的控(kong)制(zhi)也更加(jia)嚴格。無(wu)縫管的無(wu)損檢驗(yan)成為(wei)強(qiang)(qiang)制(zhi)要求。對質保書(shu)必(bi)須填(tian)寫的內容及(ji)試驗(yan)完成后可追(zhui)溯性成為(wei)強(qiang)(qiang)制(zhi)要求。
C 在ISO油氣輸送鋼管(guan)標準中鋼管(guan)的分級(ji)及其主要(yao)區別
在ISO 3183 油氣輸(shu)送鋼管標(biao)(biao)準中(zhong)，鋼管按照質量要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)之間的(de)差異，共分為(wei)(wei)A、B、C三部分，也被稱為(wei)(wei)A、B、C三級要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)。其主(zhu)(zhu)要(yao)區別是(shi)：在ISO 3183-1A級標(biao)(biao)準要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)中(zhong)制定了與(yu)API SPEC 5L的(de)規定相(xiang)當的(de)基本質量要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)，這些主(zhu)(zhu)要(yao)的(de)質量要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)是(shi)通用的(de)；在ISO 3183-2B級標(biao)(biao)準要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)中(zhong)除基本要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)之外(wai)附加了有關韌性和無(wu)損檢驗方面的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)；還有某些特殊(shu)用途，例如酸性環(huan)境、海洋條(tiao)件(jian)及低(di)溫(wen)條(tiao)件(jian)等對鋼管的(de)質量和試(shi)驗有著非常(chang)嚴格的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)，這些主(zhu)(zhu)要(yao)反(fan)映在ISO 3183-3C級標(biao)(biao)準要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)中(zhong)。
D 油(you)氣輸送管道對(dui)鋼的(de)主要性能要求
油氣輸(shu)送管(guan)道對(dui)鋼的主要性能要求包括：
1. 強度(du)
一般(ban)的油氣(qi)輸(shu)送管(guan)道(dao)都是根(gen)據鋼材的屈服強(qiang)度(du)設計(ji)的。采用(yong)屈服強(qiang)度(du)較(jiao)高(gao)的鋼制管(guan)，可以提高(gao)管(guan)道(dao)工壓力，獲得較(jiao)好的經濟效益。因此，管(guan)道(dao)用(yong)鋼的屈服強(qiang)度(du)已經從(cong)最初的碳素(su)鋼逐步發展起來(lai)，20世紀40年代為X42~X52鋼級(ji)，60年代末達(da)到X60~X70鋼級(ji)。
現已(yi)正式(shi)生產和正式(shi)使(shi)用屈服強(qiang)度已(yi)達(da)到更高的(de)X80~X100鋼級。
2. 韌(ren)性
20世紀(ji)50年代和60年代，世界(jie)許多地區(qu)都發生過(guo)油氣管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)破裂(lie)事故(gu)，通過(guo)對(dui)這些事故(gu)的(de)(de)(de)(de)分析，大大促(cu)進(jin)了(le)人們對(dui)管(guan)(guan)道(dao)(dao)韌(ren)性(xing)指標的(de)(de)(de)(de)認識。API5L規定(ding)，除常規的(de)(de)(de)(de)機(ji)械性(xing)能檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)外，生產廠還應按SR5和SR6補(bu)充要(yao)求進(jin)行V形缺(que)口夏比沖擊(ji)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)和落錘(chui)撕裂(lie)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)（即(ji)DWTT),鋼管(guan)(guan)出(chu)廠前應進(jin)行嚴格的(de)(de)(de)(de)無損檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)。盡管(guan)(guan)如(ru)此(ci)，對(dui)于(yu)長輸管(guan)(guan)道(dao)(dao)來說，要(yao)完全(quan)避免破裂(lie)是困(kun)難(nan)的(de)(de)(de)(de)，還必須著眼于(yu)裂(lie)紋失穩擴展的(de)(de)(de)(de)阻止(zhi)。研究表(biao)明，可(ke)以(yi)用(yong)控制DWTT值(zhi)的(de)(de)(de)(de)辦法達到(dao)止(zhi)裂(lie)。為此(ci)，世界(jie)許多國家對(dui)管(guan)(guan)道(dao)(dao)鋼規定(ding)了(le)DWTT試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)口剪切(qie)面積百分比的(de)(de)(de)(de)最(zui)低值(zhi)。
3. 可焊性
由于野外敷設(she)管道(dao)的(de)現場(chang)條件惡(e)劣(lie)，鋼(gang)管對(dui)接(jie)焊(han)(han)接(jie)時要求有良好(hao)的(de)可(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)(xing)。可(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)(xing)差的(de)鋼(gang)管在(zai)焊(han)(han)接(jie)時易(yi)在(zai)焊(han)(han)縫(feng)處產(chan)生裂紋，并造成焊(han)(han)縫(feng)及熱影響(xiang)區(qu)硬(ying)(ying)度增高、韌性(xing)(xing)(xing)下(xia)降，增加管道(dao)破(po)裂的(de)可(ke)能性(xing)(xing)(xing)。鋼(gang)材(cai)可(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)(xing)設(she)計原則是對(dui)馬氏(shi)體轉變點(dian)及淬硬(ying)(ying)性(xing)(xing)(xing)的(de)控(kong)制。根據(ju)合金元素對(dui)馬氏(shi)體轉變點(dian)的(de)影響(xiang)和實際經驗確定的(de)碳(tan)當(dang)量計算公(gong)式，可(ke)用來(lai)評定鋼(gang)的(de)可(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)(xing)。碳(tan)當(dang)量一般應控(kong)制在(zai)0.40%以下(xia)。實際上(shang)，大多數鋼(gang)廠(chang)均控(kong)制在(zai)0.35%以下(xia)。
4. 延展性
如果(guo)延展(zhan)性不足，會導致冷彎成形過(guo)程鋼(gang)板劈(pi)裂(lie)(lie)或在焊接過(guo)程產(chan)生層(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂(lie)(lie)。因此(ci)，API標準(zhun)對管(guan)道焊管(guan)除規定進行(xing)壓(ya)扁試驗外，還要求進行(xing)導向(xiang)彎曲(qu)試驗。提高延展(zhan)性的(de)關鍵是減少鋼(gang)中(zhong)非金(jin)屬夾(jia)雜(za)物并控制夾(jia)雜(za)物的(de)形態和分布。
5. 耐腐(fu)蝕(shi)性
在輸送含硫油氣(qi)時，管(guan)道內壁接(jie)觸硫化氫(qing)和(he)二氧化碳，從(cong)而導致(zhi)氫(qing)脆和(he)應力(li)腐(fu)蝕破裂。一般(ban)采用降低鋼的含硫量、控制硫化物形態(tai)、改善沿壁厚方向的韌(ren)性等措施。其主要特點(dian)是(shi)通過微合金化和(he)控制軋(ya)制，在熱軋(ya)狀態(tai)下獲得高強(qiang)度、高塑性、高韌(ren)性和(he)良(liang)好的可焊性。為了全面滿足石油天然(ran)氣(qi)輸送管(guan)道對鋼的性能要求，除了嚴(yan)密的合金設計外(wai)，對硫、磷等有害元素的控制也非常嚴(yan)格。一般(ban)含硫量控制在0.010%以下，以提高鋼的塑性、韌(ren)性，特別是(shi)橫(heng)向韌(ren)性。
E. 石油專用管(guan)(guan)中(zhong)(zhong)的(de)油管(guan)(guan)和套管(guan)(guan)在API標準中(zhong)(zhong)的(de)分類
石(shi)油專(zhuan)用管(guan)中的油管(guan)和套管(guan)在 API標準(zhun)中的分類如表 1-10 所(suo)示。
在API 5CT標準中套管(guan)(guan)(guan)和油管(guan)(guan)(guan)分(fen)為4組(zu)(zu)、19個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)。按(an)照(zhao)制造方(fang)法，又分(fen)為無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)和焊(han)管(guan)(guan)(guan)兩大類(lei)。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)限定使(shi)用無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)外，其他鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)不(bu)僅可以使(shi)用無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)還可以使(shi)用電阻焊(han)或電感應焊(han)接方(fang)法生產的直(zhi)縫(feng)(feng)焊(han)管(guan)(guan)(guan)。其熱處理工藝，除第(di)1組(zu)(zu)3個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)外，第(di)1組(zu)(zu)N80Q類(lei)、第(di)2、3、4組(zu)(zu)共(gong)14個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)都必須進行全(quan)長淬火＋回火處理，并對(dui)第(di)2組(zu)(zu)的8個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)規定了(le)最(zui)低(di)回火溫(wen)度。對(dui)第(di)1組(zu)(zu)、第(di)2組(zu)(zu)M65鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)和第(di)3組(zu)(zu)共(gong)7個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)只規定了(le)硫、磷含量最(zui)大值(zhi)，而未(wei)規定其他主(zhu)要化(hua)學(xue)成分(fen)。對(dui)第(di)2組(zu)(zu)和第(di)4組(zu)(zu)共(gong)12個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)規定了(le)化(hua)學(xue)成分(fen)要求。
F 油管(guan)和(he)套管(guan)的鋼級(ji)表(biao)達(da)的具體含義
在(zai)API SPEC 5CT標(biao)準中，套管和(he)油管的鋼級(ji)標(biao)明其(qi)屈服強度和(he)一些(xie)特殊(shu)的特征。鋼級(ji)標(biao)注通(tong)常(chang)用(yong)1個字(zi)母和(he)2或3個數(shu)字(zi)表(biao)示，如(ru)N80.在(zai)大(da)多數(shu)情況下，按照字(zi)母在(zai)字(zi)母表(biao)中的順序，越(yue)往后的字(zi)母，代表(biao)管子的屈服強度越(yue)大(da)。例(li)如(ru)，N80一級(ji)鋼材的屈服強度要比J55的大(da)。數(shu)字(zi)符號是以千磅每(mei)平(ping)方英寸(cun)表(biao)示的管材最小屈服強度來確定的。例(li)如(ru)：N80鋼級(ji)的最低(di)屈服強度為80klb/in2。
API SPEC 5CT標準列出的套管(guan)鋼(gang)級有：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套管(guan)鋼(gang)級有：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國內外(wai)常(chang)使用的非API油管、套管種類
除了API標準(zhun)的(de)(de)套(tao)管(guan)外，國(guo)內(nei)外還研究和(he)發展了在油(you)(you)田特殊地質工況環(huan)(huan)境使用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)非API套(tao)管(guan)，包括：用(yong)(yong)(yong)(yong)于深井(jing)的(de)(de)超高(gao)強度(du)油(you)(you)管(guan)、套(tao)管(guan)；高(gao)抗擠毀(hui)套(tao)管(guan)；含(han)硫化(hua)(hua)(hua)氫(qing)油(you)(you)氣井(jing)中(zhong)使用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)抗硫化(hua)(hua)(hua)氫(qing)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)油(you)(you)管(guan)、套(tao)管(guan)；用(yong)(yong)(yong)(yong)于低(di)溫油(you)(you)氣井(jing)的(de)(de)高(gao)強度(du)油(you)(you)管(guan)、套(tao)管(guan)；用(yong)(yong)(yong)(yong)于只有二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳和(he)氯(lv)離(li)子(zi)，幾(ji)乎(hu)不(bu)含(han)硫化(hua)(hua)(hua)氫(qing)腐蝕(shi)(shi)性(xing)環(huan)(huan)境下(xia)使用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)油(you)(you)管(guan)、套(tao)管(guan)；用(yong)(yong)(yong)(yong)于硫化(hua)(hua)(hua)氫(qing)、二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳和(he)氯(lv)離(li)子(zi)三者共存強烈(lie)腐蝕(shi)(shi)性(xing)環(huan)(huan)境下(xia)使用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)油(you)(you)管(guan)、套(tao)管(guan)。
H 石(shi)油專(zhuan)用管中的(de)油管和套管API標準的(de)螺紋連接基(ji)本情(qing)況
石油(you)專用管(guan)中的(de)油(you)管(guan)和套管(guan)API標準的(de)螺(luo)紋(wen)連接(jie)由兩(liang)部分組成：管(guan)子或(huo)公端以及接(jie)箍或(huo)母端。有外螺(luo)紋(wen)的(de)叫管(guan)子或(huo)公端，有內螺(luo)紋(wen)的(de)叫接(jie)箍或(huo)母端。
兩個公端用一個接箍(gu)(gu)連(lian)接起來，接箍(gu)(gu)是一段外徑比管(guan)(guan)子稍大的短(duan)管(guan)(guan)。兩端均有內螺紋(wen)。所有帶 API螺紋(wen)和接箍(gu)(gu)的套(tao)管(guan)(guan)和管(guan)(guan)線管(guan)(guan)都是不加厚的。
油管(guan)(guan)是不加(jia)(jia)厚(hou)或(huo)外加(jia)(jia)厚(hou)，管(guan)(guan)端(duan)(duan)的(de)(de)內(nei)徑(jing)大(da)約等(deng)于管(guan)(guan)體(ti)的(de)(de)內(nei)徑(jing)，但加(jia)(jia)厚(hou)端(duan)(duan)的(de)(de)外徑(jing)比管(guan)(guan)體(ti)大(da)，整體(ti)連接油管(guan)(guan)的(de)(de)兩端(duan)(duan)是加(jia)(jia)厚(hou)的(de)(de)。
API規范中包括4種螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)，即管線管螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)、圓螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)、偏梯形(xing)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)以及直連(lian)(lian)(lian)型(xing)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)。管線管、圓螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)、偏梯形(xing)的(de)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)在擰接裝配(pei)時(shi)要求配(pei)合在一起，達(da)到用密(mi)(mi)(mi)封(feng)填充脂(zhi)一起阻止從(cong)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)泄漏。直連(lian)(lian)(lian)型(xing)套管螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)末(mo)設(she)計成密(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)，直連(lian)(lian)(lian)型(xing)連(lian)(lian)(lian)接的(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)是采用金(jin)屬(shu)對金(jin)屬(shu)的(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)來實現的(de)。
I API標準螺紋的(de)主要(yao)參數
API標準(zhun)螺紋的(de)主要參數包括：
1. 螺(luo)紋(wen)長度(du)（除偏(pian)梯(ti)形螺(luo)紋(wen)）：從螺(luo)紋(wen)起點（管端(duan)）到消失(shi)點的長度(du)；
2. 螺(luo)紋(wen)高度：螺(luo)紋(wen)齒頂到齒底間的距離；
3. 螺距：螺紋任一點沿軸向到相鄰(lin)齒(chi)的對應(ying)點的距離；
4. 螺(luo)紋(wen)(wen)錐度：以英寸(cun)表(biao)示(shi)的(de)每英寸(cun)螺(luo)紋(wen)(wen)長度的(de)螺(luo)紋(wen)(wen)直徑變化；
5. 緊密距(ju)：管(guan)子或(huo)(huo)接箍(gu)端(duan)面(mian)到環規或(huo)(huo)塞(sai)規擰(ning)緊位置間(jian)沿軸(zhou)向測得的距(ju)離；
6. 螺紋(wen)尾扣錐度（僅偏(pian)梯螺紋(wen)）：切(qie)削工(gong)具的快速退刀造(zao)成螺紋(wen)末端有一(yi)個陡峭的斜度。
