A 目前國(guo)內外廣泛使用(yong)的油氣輸送(song)鋼管采(cai)用(yong)的標準(zhun)
目前國內外廣泛使用的油氣輸送鋼(gang)管采用的標準有：
1. 美國石(shi)油學會的(de)API SPEC 5L《管線管規范》；
2. 國際標(biao)準ISO 3183-1、2、3《石油天然氣 輸送鋼管 交貨技術條(tiao)件》；
3. 對(dui)于一些(xie)重要(yao)的(de)(de)(de)長輸管(guan)線，根(gen)據具體的(de)(de)(de)使用(yong)環境都有自己的(de)(de)(de)補(bu)充采(cai)購(gou)技術條(tiao)件。
B 在(zai)API油氣(qi)輸(shu)送鋼(gang)(gang)管(guan)標準中(zhong)鋼(gang)(gang)管(guan)的分類及其主(zhu)要區別(bie)
按照API SPEC 5L的規定，輸送鋼(gang)管分(fen)為(wei)PLS1和PLS2兩個產品級(ji)別，對(dui)(dui)(dui)這兩類(lei)產品規定了不(bu)同的技術條件。其主要(yao)區別是：相對(dui)(dui)(dui)于PLS1、PLS2級(ji)別對(dui)(dui)(dui)碳(tan)當量、斷(duan)裂韌性(xing)、最大屈(qu)服強(qiang)度(du)(du)和最大抗拉強(qiang)度(du)(du)規定了強(qiang)度(du)(du)要(yao)求(qiu)。對(dui)(dui)(dui)硫、磷等有害(hai)元素的控(kong)制也更加嚴格。無(wu)縫管的無(wu)損檢(jian)驗(yan)成(cheng)為(wei)強(qiang)制要(yao)求(qiu)。對(dui)(dui)(dui)質(zhi)保(bao)書(shu)必須填寫的內容及(ji)試(shi)驗(yan)完成(cheng)后(hou)可追溯(su)性(xing)成(cheng)為(wei)強(qiang)制要(yao)求(qiu)。
C 在ISO油氣輸送鋼管標(biao)準(zhun)中鋼管的分級(ji)及其主要區別
在ISO 3183 油(you)氣(qi)輸送(song)鋼管(guan)標(biao)(biao)準(zhun)中，鋼管(guan)按照質(zhi)量要(yao)(yao)(yao)求之間的(de)(de)差異，共分(fen)為(wei)A、B、C三部分(fen)，也被稱為(wei)A、B、C三級要(yao)(yao)(yao)求。其主要(yao)(yao)(yao)區別(bie)是(shi)：在ISO 3183-1A級標(biao)(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)求中制定(ding)了與(yu)API SPEC 5L的(de)(de)規定(ding)相當的(de)(de)基本(ben)質(zhi)量要(yao)(yao)(yao)求，這些(xie)(xie)主要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)質(zhi)量要(yao)(yao)(yao)求是(shi)通(tong)用的(de)(de)；在ISO 3183-2B級標(biao)(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)求中除(chu)基本(ben)要(yao)(yao)(yao)求之外附加(jia)了有(you)關韌性和無損檢驗方面的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求；還(huan)有(you)某些(xie)(xie)特殊(shu)用途，例如(ru)酸(suan)性環境(jing)、海(hai)洋條(tiao)件及低溫條(tiao)件等(deng)對(dui)鋼管(guan)的(de)(de)質(zhi)量和試驗有(you)著非(fei)常嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求，這些(xie)(xie)主要(yao)(yao)(yao)反映(ying)在ISO 3183-3C級標(biao)(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)求中。
D 油(you)氣輸送(song)管(guan)道對鋼的主要性能要求(qiu)
油氣輸送管道對鋼(gang)的主要(yao)性能要(yao)求(qiu)包括：
1. 強度
一般的(de)(de)油(you)氣輸送管(guan)道都是(shi)根據(ju)鋼(gang)(gang)材的(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強度(du)(du)設(she)計(ji)的(de)(de)。采(cai)用(yong)屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強度(du)(du)較高(gao)(gao)的(de)(de)鋼(gang)(gang)制管(guan)，可以提高(gao)(gao)管(guan)道工壓力，獲得較好的(de)(de)經(jing)濟(ji)效益(yi)。因此，管(guan)道用(yong)鋼(gang)(gang)的(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強度(du)(du)已經(jing)從最初的(de)(de)碳素鋼(gang)(gang)逐步發展起來，20世紀40年代為X42~X52鋼(gang)(gang)級，60年代末(mo)達到X60~X70鋼(gang)(gang)級。
現已(yi)正式生產(chan)和(he)正式使用屈服強度已(yi)達到更(geng)高的X80~X100鋼級。
2. 韌性(xing)
20世(shi)(shi)紀50年(nian)代和(he)60年(nian)代，世(shi)(shi)界許多地(di)區(qu)都(dou)發生(sheng)過油氣管(guan)道(dao)的(de)(de)破(po)裂(lie)(lie)事故(gu)，通過對(dui)這(zhe)些事故(gu)的(de)(de)分析，大(da)大(da)促(cu)進了人(ren)們對(dui)管(guan)道(dao)韌性指標的(de)(de)認識。API5L規定，除(chu)常規的(de)(de)機(ji)械性能檢驗(yan)外，生(sheng)產廠還(huan)應(ying)按SR5和(he)SR6補充要(yao)求進行V形缺口夏比沖擊(ji)試(shi)驗(yan)和(he)落錘撕(si)裂(lie)(lie)試(shi)驗(yan)（即(ji)DWTT),鋼(gang)管(guan)出廠前應(ying)進行嚴格(ge)的(de)(de)無損檢驗(yan)。盡管(guan)如(ru)此，對(dui)于(yu)長(chang)輸管(guan)道(dao)來說，要(yao)完全(quan)避免(mian)破(po)裂(lie)(lie)是(shi)困難的(de)(de)，還(huan)必須著(zhu)眼于(yu)裂(lie)(lie)紋失(shi)穩擴展的(de)(de)阻(zu)止。研(yan)究表明，可以用控制DWTT值(zhi)(zhi)的(de)(de)辦法(fa)達到止裂(lie)(lie)。為此，世(shi)(shi)界許多國(guo)家對(dui)管(guan)道(dao)鋼(gang)規定了DWTT試(shi)驗(yan)的(de)(de)斷(duan)口剪切面積(ji)百分比的(de)(de)最低值(zhi)(zhi)。
3. 可(ke)焊性
由于野外敷(fu)設(she)管(guan)(guan)(guan)(guan)道的(de)現場條件惡劣，鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)對(dui)(dui)(dui)接焊(han)接時要求有良(liang)好的(de)可(ke)焊(han)性(xing)(xing)(xing)(xing)。可(ke)焊(han)性(xing)(xing)(xing)(xing)差(cha)的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)在(zai)(zai)(zai)焊(han)接時易(yi)在(zai)(zai)(zai)焊(han)縫處產(chan)生裂紋，并(bing)造成焊(han)縫及熱影(ying)響(xiang)區硬度增高、韌性(xing)(xing)(xing)(xing)下(xia)(xia)降，增加管(guan)(guan)(guan)(guan)道破裂的(de)可(ke)能(neng)性(xing)(xing)(xing)(xing)。鋼(gang)材可(ke)焊(han)性(xing)(xing)(xing)(xing)設(she)計原(yuan)則(ze)是對(dui)(dui)(dui)馬氏體轉(zhuan)變點及淬硬性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)控制(zhi)。根據合金(jin)元素對(dui)(dui)(dui)馬氏體轉(zhuan)變點的(de)影(ying)響(xiang)和實際(ji)(ji)經驗確定(ding)(ding)的(de)碳當(dang)量計算公(gong)式(shi)，可(ke)用來評(ping)定(ding)(ding)鋼(gang)的(de)可(ke)焊(han)性(xing)(xing)(xing)(xing)。碳當(dang)量一般應控制(zhi)在(zai)(zai)(zai)0.40%以下(xia)(xia)。實際(ji)(ji)上，大(da)多數鋼(gang)廠均(jun)控制(zhi)在(zai)(zai)(zai)0.35%以下(xia)(xia)。
4. 延展性
如果延展性不足，會導致冷彎成形過(guo)程鋼板劈裂(lie)或(huo)在焊接過(guo)程產(chan)生層狀撕裂(lie)。因(yin)此，API標準對管(guan)道焊管(guan)除規(gui)定進行壓(ya)扁試驗(yan)外，還要求進行導向彎曲試驗(yan)。提(ti)高(gao)延展性的關鍵是(shi)減少鋼中非金(jin)屬(shu)夾(jia)(jia)雜物并(bing)控制夾(jia)(jia)雜物的形態和分布。
5. 耐(nai)腐蝕性
在(zai)(zai)輸送含(han)硫(liu)(liu)油氣時，管道內壁接觸硫(liu)(liu)化氫和二(er)氧化碳(tan)，從而導致氫脆和應力腐蝕破裂(lie)。一(yi)般采用(yong)降低鋼的(de)(de)含(han)硫(liu)(liu)量(liang)、控制硫(liu)(liu)化物形態(tai)、改(gai)善沿壁厚方向的(de)(de)韌(ren)(ren)性(xing)等措(cuo)施。其主要特點是(shi)通過微(wei)合(he)金(jin)化和控制軋制，在(zai)(zai)熱軋狀態(tai)下(xia)獲(huo)得高(gao)(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)(gao)塑性(xing)、高(gao)(gao)韌(ren)(ren)性(xing)和良好的(de)(de)可焊性(xing)。為了(le)全面(mian)滿足石油天(tian)然氣輸送管道對(dui)鋼的(de)(de)性(xing)能要求，除了(le)嚴(yan)密的(de)(de)合(he)金(jin)設計外，對(dui)硫(liu)(liu)、磷等有害元素的(de)(de)控制也非(fei)常嚴(yan)格。一(yi)般含(han)硫(liu)(liu)量(liang)控制在(zai)(zai)0.010%以(yi)下(xia)，以(yi)提高(gao)(gao)鋼的(de)(de)塑性(xing)、韌(ren)(ren)性(xing)，特別是(shi)橫向韌(ren)(ren)性(xing)。
E. 石油專用管(guan)(guan)中的(de)(de)油管(guan)(guan)和(he)套管(guan)(guan)在API標準中的(de)(de)分類
石油專用管(guan)中(zhong)的(de)油管(guan)和套管(guan)在 API標準中(zhong)的(de)分(fen)類(lei)如表 1-10 所示。
在API 5CT標準中(zhong)套管(guan)和油管(guan)分(fen)為(wei)(wei)4組(zu)、19個(ge)(ge)鋼(gang)級(ji)。按照(zhao)制造方(fang)(fang)法，又(you)分(fen)為(wei)(wei)無縫鋼(gang)管(guan)和焊(han)管(guan)兩(liang)大類。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼(gang)級(ji)限(xian)定(ding)(ding)(ding)使(shi)用(yong)無縫鋼(gang)管(guan)外，其他鋼(gang)級(ji)不僅可以使(shi)用(yong)無縫鋼(gang)管(guan)還可以使(shi)用(yong)電(dian)阻焊(han)或電(dian)感(gan)應焊(han)接(jie)方(fang)(fang)法生產的(de)直縫焊(han)管(guan)。其熱(re)處理工藝，除第(di)1組(zu)3個(ge)(ge)鋼(gang)級(ji)外，第(di)1組(zu)N80Q類、第(di)2、3、4組(zu)共14個(ge)(ge)鋼(gang)級(ji)都必須進(jin)行(xing)全(quan)長(chang)淬火＋回(hui)火處理，并(bing)對第(di)2組(zu)的(de)8個(ge)(ge)鋼(gang)級(ji)規定(ding)(ding)(ding)了(le)最低回(hui)火溫度(du)。對第(di)1組(zu)、第(di)2組(zu)M65鋼(gang)級(ji)和第(di)3組(zu)共7個(ge)(ge)鋼(gang)級(ji)只規定(ding)(ding)(ding)了(le)硫(liu)、磷含量最大值，而(er)未規定(ding)(ding)(ding)其他主要化(hua)學(xue)成分(fen)。對第(di)2組(zu)和第(di)4組(zu)共12個(ge)(ge)鋼(gang)級(ji)規定(ding)(ding)(ding)了(le)化(hua)學(xue)成分(fen)要求。
F 油管(guan)和套管(guan)的鋼級(ji)表達的具體含義(yi)
在(zai)API SPEC 5CT標(biao)準(zhun)中，套管(guan)(guan)和油管(guan)(guan)的(de)(de)鋼(gang)級(ji)標(biao)明其屈服強度(du)(du)和一(yi)些(xie)特殊的(de)(de)特征(zheng)。鋼(gang)級(ji)標(biao)注通常(chang)用1個(ge)字母和2或3個(ge)數字表示，如N80.在(zai)大多數情況下，按照字母在(zai)字母表中的(de)(de)順序(xu)，越往(wang)后的(de)(de)字母，代表管(guan)(guan)子的(de)(de)屈服強度(du)(du)越大。例如，N80一(yi)級(ji)鋼(gang)材(cai)的(de)(de)屈服強度(du)(du)要比(bi)J55的(de)(de)大。數字符(fu)號是以千磅(bang)每平方英寸(cun)表示的(de)(de)管(guan)(guan)材(cai)最(zui)小屈服強度(du)(du)來確定的(de)(de)。例如：N80鋼(gang)級(ji)的(de)(de)最(zui)低(di)屈服強度(du)(du)為80klb/in2。
API SPEC 5CT標準列出的套(tao)管鋼級(ji)有：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套(tao)管鋼級(ji)有：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國(guo)內外常使用的非API油管(guan)、套管(guan)種(zhong)類(lei)
除(chu)了API標準(zhun)的(de)套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)外，國內外還(huan)研究和(he)發展(zhan)了在油(you)田(tian)特(te)殊地質工況環(huan)境使(shi)用(yong)的(de)非API套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)，包括(kuo)：用(yong)于(yu)深井的(de)超高(gao)強(qiang)(qiang)度油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；高(gao)抗擠毀套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；含(han)硫化(hua)氫(qing)油(you)氣井中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)抗硫化(hua)氫(qing)應力腐(fu)蝕(shi)(shi)油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)于(yu)低溫油(you)氣井的(de)高(gao)強(qiang)(qiang)度油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)于(yu)只有二(er)氧化(hua)碳和(he)氯(lv)離子(zi)，幾乎不含(han)硫化(hua)氫(qing)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)環(huan)境下使(shi)用(yong)的(de)油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)于(yu)硫化(hua)氫(qing)、二(er)氧化(hua)碳和(he)氯(lv)離子(zi)三者共存強(qiang)(qiang)烈腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)環(huan)境下使(shi)用(yong)的(de)油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)。
H 石油專用管(guan)(guan)中的油管(guan)(guan)和套管(guan)(guan)API標準的螺(luo)紋連接基本情況
石油專用管(guan)中的油管(guan)和(he)套(tao)管(guan)API標準的螺(luo)(luo)紋(wen)連(lian)接(jie)由兩部分(fen)組成(cheng)：管(guan)子或(huo)公(gong)端(duan)以及接(jie)箍(gu)或(huo)母端(duan)。有(you)外螺(luo)(luo)紋(wen)的叫(jiao)管(guan)子或(huo)公(gong)端(duan)，有(you)內(nei)螺(luo)(luo)紋(wen)的叫(jiao)接(jie)箍(gu)或(huo)母端(duan)。
兩個公(gong)端用(yong)一個接箍連接起來，接箍是一段(duan)外(wai)徑比管子稍大的(de)短管。兩端均有(you)內螺(luo)(luo)紋。所有(you)帶 API螺(luo)(luo)紋和(he)接箍的(de)套管和(he)管線管都是不加(jia)厚(hou)的(de)。
油管(guan)(guan)是不加厚(hou)或外加厚(hou)，管(guan)(guan)端(duan)的(de)(de)(de)內徑(jing)大約(yue)等于管(guan)(guan)體的(de)(de)(de)內徑(jing)，但加厚(hou)端(duan)的(de)(de)(de)外徑(jing)比管(guan)(guan)體大，整體連接油管(guan)(guan)的(de)(de)(de)兩端(duan)是加厚(hou)的(de)(de)(de)。
API規范(fan)中(zhong)包括(kuo)4種螺(luo)紋(wen)，即管(guan)線管(guan)螺(luo)紋(wen)、圓螺(luo)紋(wen)、偏梯(ti)形(xing)螺(luo)紋(wen)以及直連型(xing)螺(luo)紋(wen)。管(guan)線管(guan)、圓螺(luo)紋(wen)、偏梯(ti)形(xing)的(de)螺(luo)紋(wen)在(zai)(zai)擰接裝配時要求配合在(zai)(zai)一起，達到用密封(feng)(feng)填充(chong)脂一起阻止從螺(luo)紋(wen)泄漏。直連型(xing)套管(guan)螺(luo)紋(wen)末設計(ji)成密封(feng)(feng)的(de)，直連型(xing)連接的(de)密封(feng)(feng)是采(cai)用金屬對金屬的(de)密封(feng)(feng)來實現的(de)。
I API標(biao)準螺紋(wen)的主要參數(shu)
API標準螺紋的主要參數(shu)包括(kuo)：
1. 螺紋(wen)長(chang)度(du)（除偏(pian)梯形(xing)螺紋(wen)）：從螺紋(wen)起點(dian)（管端）到消失點(dian)的長(chang)度(du)；
2. 螺紋高度(du)：螺紋齒頂到(dao)齒底間的距離；
3. 螺(luo)距：螺(luo)紋任一點(dian)沿軸(zhou)向到相鄰齒的(de)對應點(dian)的(de)距離；
4. 螺(luo)(luo)紋錐度：以英寸表示(shi)的每英寸螺(luo)(luo)紋長度的螺(luo)(luo)紋直徑變化；
5. 緊密距：管子或接箍端面到環規或塞規擰緊位(wei)置間沿(yan)軸向測得的(de)距離；
6. 螺(luo)紋尾扣錐度（僅偏梯(ti)螺(luo)紋）：切削工(gong)具的快(kuai)速退(tui)刀造成螺(luo)紋末端(duan)有一個陡峭的斜度。
