A 目前國內外廣泛使用(yong)的油氣(qi)輸(shu)送鋼管采(cai)用(yong)的標(biao)準
目前國內外廣泛使用的油氣輸送鋼管采用的標準有：
1. 美國(guo)石(shi)油學(xue)會(hui)的API SPEC 5L《管線(xian)管規范》；
2. 國際標(biao)準ISO 3183-1、2、3《石油天然氣(qi) 輸送鋼管 交貨技術條(tiao)件》；
3. 對(dui)于一些重(zhong)要的(de)長輸管線，根據具體的(de)使(shi)用(yong)環境都有自己(ji)的(de)補充采購技(ji)術條件(jian)。
B 在(zai)API油氣輸送鋼(gang)管標準(zhun)中鋼(gang)管的分類及其主要區(qu)別
按(an)照API SPEC 5L的規定，輸送鋼管分為PLS1和(he)PLS2兩(liang)個產品級別(bie)，對(dui)(dui)這兩(liang)類產品規定了不同的技術條件。其主要區別(bie)是(shi)：相對(dui)(dui)于PLS1、PLS2級別(bie)對(dui)(dui)碳當(dang)量、斷裂韌性、最(zui)大屈服強(qiang)度和(he)最(zui)大抗拉強(qiang)度規定了強(qiang)度要求。對(dui)(dui)硫(liu)、磷(lin)等(deng)有害(hai)元素的控(kong)制也更加嚴格。無(wu)縫管的無(wu)損(sun)檢驗(yan)成(cheng)為強(qiang)制要求。對(dui)(dui)質保書必須填(tian)寫的內容及(ji)試驗(yan)完成(cheng)后(hou)可追溯性成(cheng)為強(qiang)制要求。
C 在(zai)ISO油氣輸送鋼管(guan)標準中(zhong)鋼管(guan)的分級及其主要區別
在(zai)ISO 3183 油氣輸(shu)送鋼(gang)管(guan)標(biao)(biao)準(zhun)中，鋼(gang)管(guan)按(an)照(zhao)質量(liang)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)之間(jian)的(de)差異，共分為(wei)A、B、C三(san)部分，也被稱為(wei)A、B、C三(san)級(ji)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)。其(qi)主(zhu)要(yao)區(qu)別(bie)是：在(zai)ISO 3183-1A級(ji)標(biao)(biao)準(zhun)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)中制定(ding)了(le)與API SPEC 5L的(de)規定(ding)相當的(de)基本(ben)質量(liang)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，這(zhe)些主(zhu)要(yao)的(de)質量(liang)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)是通(tong)用的(de)；在(zai)ISO 3183-2B級(ji)標(biao)(biao)準(zhun)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)中除(chu)基本(ben)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)之外附加了(le)有(you)關韌性(xing)和無損(sun)檢(jian)驗(yan)方面(mian)的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)；還有(you)某些特(te)殊用途，例如酸性(xing)環境、海洋條件及(ji)低溫條件等對鋼(gang)管(guan)的(de)質量(liang)和試(shi)驗(yan)有(you)著非常嚴(yan)格的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，這(zhe)些主(zhu)要(yao)反映在(zai)ISO 3183-3C級(ji)標(biao)(biao)準(zhun)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)中。
D 油氣輸(shu)送(song)管道對(dui)鋼的主要性能要求(qiu)
油氣輸送(song)管道對鋼的主要性能要求包括：
1. 強(qiang)度(du)
一(yi)般的(de)油氣輸(shu)送(song)管道都(dou)是根據鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材的(de)屈服強(qiang)度設計的(de)。采用(yong)屈服強(qiang)度較(jiao)(jiao)高的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制管，可以提高管道工壓力，獲得較(jiao)(jiao)好(hao)的(de)經濟效益。因此(ci)，管道用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)屈服強(qiang)度已經從最(zui)初(chu)的(de)碳素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)逐步發(fa)展(zhan)起來(lai)，20世紀40年代為X42~X52鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級，60年代末(mo)達到X60~X70鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級。
現已正式(shi)生產和正式(shi)使(shi)用屈服強度(du)已達到更(geng)高的(de)X80~X100鋼級。
2. 韌性
20世紀(ji)50年代(dai)和(he)60年代(dai)，世界許(xu)多(duo)地區都發生過油氣管道(dao)的(de)(de)破(po)裂事(shi)故(gu)(gu)，通過對(dui)這(zhe)些事(shi)故(gu)(gu)的(de)(de)分析，大大促(cu)進了人(ren)們(men)對(dui)管道(dao)韌性(xing)指標的(de)(de)認識(shi)。API5L規(gui)定，除常規(gui)的(de)(de)機械(xie)性(xing)能(neng)檢驗外，生產廠(chang)還應按(an)SR5和(he)SR6補充(chong)要(yao)求進行V形缺口(kou)夏比沖擊試驗和(he)落錘(chui)撕裂試驗（即DWTT),鋼管出廠(chang)前應進行嚴格的(de)(de)無損檢驗。盡管如此，對(dui)于(yu)長輸(shu)管道(dao)來說(shuo)，要(yao)完全(quan)避(bi)免破(po)裂是(shi)困難的(de)(de)，還必須著(zhu)眼于(yu)裂紋失穩擴展(zhan)的(de)(de)阻止。研究(jiu)表(biao)明，可以用控制DWTT值的(de)(de)辦法達到止裂。為此，世界許(xu)多(duo)國家對(dui)管道(dao)鋼規(gui)定了DWTT試驗的(de)(de)斷口(kou)剪切面(mian)積百(bai)分比的(de)(de)最(zui)低值。
3. 可焊性
由于(yu)野外敷設(she)管道的(de)(de)現場條(tiao)件惡(e)劣，鋼管對接(jie)焊接(jie)時要求有良好的(de)(de)可焊性。可焊性差的(de)(de)鋼管在(zai)焊接(jie)時易在(zai)焊縫處產生裂(lie)紋，并造成焊縫及熱影(ying)響(xiang)區硬度增(zeng)高、韌(ren)性下降(jiang)，增(zeng)加管道破裂(lie)的(de)(de)可能(neng)性。鋼材可焊性設(she)計原則是對馬氏體轉變(bian)點及淬(cui)硬性的(de)(de)控制(zhi)。根據合金(jin)元素(su)對馬氏體轉變(bian)點的(de)(de)影(ying)響(xiang)和實際經驗確定的(de)(de)碳當(dang)量計算公式，可用(yong)來評定鋼的(de)(de)可焊性。碳當(dang)量一(yi)般應控制(zhi)在(zai)0.40%以下。實際上，大(da)多數鋼廠均控制(zhi)在(zai)0.35%以下。
4. 延(yan)展(zhan)性
如果延展(zhan)性不(bu)足，會導致冷彎成形過(guo)程鋼板劈裂或(huo)在(zai)焊(han)(han)接過(guo)程產生(sheng)層狀(zhuang)撕裂。因此，API標準對管道(dao)焊(han)(han)管除規定進行(xing)壓扁試驗外，還要求進行(xing)導向彎曲試驗。提(ti)高延展(zhan)性的(de)關鍵是減少(shao)鋼中非金屬夾(jia)雜物(wu)(wu)并控制(zhi)夾(jia)雜物(wu)(wu)的(de)形態和(he)分(fen)布。
5. 耐腐蝕性
在(zai)輸(shu)送(song)含(han)硫(liu)(liu)油氣(qi)時，管(guan)道內壁接觸硫(liu)(liu)化(hua)氫(qing)和(he)二氧化(hua)碳，從而導致氫(qing)脆(cui)和(he)應力腐蝕破(po)裂(lie)。一(yi)般(ban)采用降低(di)鋼(gang)的(de)(de)含(han)硫(liu)(liu)量、控(kong)制(zhi)(zhi)硫(liu)(liu)化(hua)物形態、改善沿壁厚方向(xiang)的(de)(de)韌性(xing)(xing)等(deng)措施。其主要特(te)點是(shi)通(tong)過微合金化(hua)和(he)控(kong)制(zhi)(zhi)軋制(zhi)(zhi)，在(zai)熱軋狀(zhuang)態下獲(huo)得(de)高強度、高塑性(xing)(xing)、高韌性(xing)(xing)和(he)良好的(de)(de)可(ke)焊性(xing)(xing)。為了(le)全面滿(man)足(zu)石油天然氣(qi)輸(shu)送(song)管(guan)道對鋼(gang)的(de)(de)性(xing)(xing)能要求，除(chu)了(le)嚴密的(de)(de)合金設計外，對硫(liu)(liu)、磷等(deng)有(you)害元素的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)也(ye)非常(chang)嚴格。一(yi)般(ban)含(han)硫(liu)(liu)量控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)0.010%以(yi)下，以(yi)提高鋼(gang)的(de)(de)塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)，特(te)別(bie)是(shi)橫向(xiang)韌性(xing)(xing)。
E. 石(shi)油(you)專用管(guan)中的油(you)管(guan)和套管(guan)在API標準中的分類
石(shi)油(you)專用管中的油(you)管和套管在 API標準中的分類(lei)如表 1-10 所示。
在(zai)API 5CT標準中套管和(he)油管分(fen)(fen)為4組(zu)(zu)(zu)、19個鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)。按照制(zhi)造(zao)方法，又分(fen)(fen)為無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管和(he)焊(han)(han)管兩大類(lei)。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)限定(ding)使用無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管外，其(qi)(qi)他鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)不僅可(ke)以使用無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管還可(ke)以使用電阻(zu)焊(han)(han)或電感應焊(han)(han)接方法生產的直縫(feng)焊(han)(han)管。其(qi)(qi)熱處(chu)理(li)(li)工藝，除第(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)3個鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)外，第(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)N80Q類(lei)、第(di)(di)2、3、4組(zu)(zu)(zu)共(gong)14個鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)都(dou)必須(xu)進行全長淬火＋回(hui)火處(chu)理(li)(li)，并(bing)對(dui)第(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)的8個鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)規(gui)(gui)定(ding)了最(zui)低(di)回(hui)火溫度。對(dui)第(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)、第(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)M65鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)和(he)第(di)(di)3組(zu)(zu)(zu)共(gong)7個鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)只規(gui)(gui)定(ding)了硫、磷含量最(zui)大值，而(er)未規(gui)(gui)定(ding)其(qi)(qi)他主要化學成分(fen)(fen)。對(dui)第(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)和(he)第(di)(di)4組(zu)(zu)(zu)共(gong)12個鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)規(gui)(gui)定(ding)了化學成分(fen)(fen)要求。
F 油管和(he)套管的鋼級表(biao)達的具(ju)體含義
在(zai)(zai)API SPEC 5CT標(biao)準中(zhong)，套(tao)管和油管的(de)(de)鋼級(ji)標(biao)明其(qi)屈服強(qiang)度和一(yi)些特(te)殊的(de)(de)特(te)征。鋼級(ji)標(biao)注(zhu)通常用1個(ge)字(zi)母(mu)(mu)和2或(huo)3個(ge)數(shu)字(zi)表(biao)示，如N80.在(zai)(zai)大多數(shu)情(qing)況下，按(an)照(zhao)字(zi)母(mu)(mu)在(zai)(zai)字(zi)母(mu)(mu)表(biao)中(zhong)的(de)(de)順序，越(yue)往后的(de)(de)字(zi)母(mu)(mu)，代表(biao)管子(zi)的(de)(de)屈服強(qiang)度越(yue)大。例(li)如，N80一(yi)級(ji)鋼材的(de)(de)屈服強(qiang)度要比J55的(de)(de)大。數(shu)字(zi)符號(hao)是以千磅每平方英(ying)寸表(biao)示的(de)(de)管材最小(xiao)屈服強(qiang)度來確定的(de)(de)。例(li)如：N80鋼級(ji)的(de)(de)最低屈服強(qiang)度為80klb/in2。
API SPEC 5CT標準列(lie)出的(de)套管(guan)鋼級(ji)有：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套管(guan)鋼級(ji)有：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國內外常使(shi)用的非API油管、套管種類
除了API標準的(de)套管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)，國內外(wai)還研究和發(fa)展(zhan)了在(zai)油(you)田(tian)特殊地質工況環(huan)境(jing)(jing)使用(yong)的(de)非API套管(guan)(guan)(guan)(guan)，包括：用(yong)于(yu)深井(jing)的(de)超高強(qiang)度油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套管(guan)(guan)(guan)(guan)；高抗擠毀(hui)套管(guan)(guan)(guan)(guan)；含硫(liu)化氫(qing)(qing)油(you)氣井(jing)中使用(yong)的(de)抗硫(liu)化氫(qing)(qing)應力腐(fu)蝕油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套管(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)于(yu)低溫油(you)氣井(jing)的(de)高強(qiang)度油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套管(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)于(yu)只有二(er)氧(yang)化碳和氯離子，幾(ji)乎不(bu)含硫(liu)化氫(qing)(qing)腐(fu)蝕性環(huan)境(jing)(jing)下使用(yong)的(de)油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套管(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)于(yu)硫(liu)化氫(qing)(qing)、二(er)氧(yang)化碳和氯離子三者共存強(qiang)烈腐(fu)蝕性環(huan)境(jing)(jing)下使用(yong)的(de)油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套管(guan)(guan)(guan)(guan)。
H 石油專用(yong)管中的油管和套(tao)管API標準的螺紋連(lian)接基本情況(kuang)
石油專用管(guan)中的(de)油管(guan)和套管(guan)API標準(zhun)的(de)螺(luo)紋(wen)連接由兩部分組成：管(guan)子或公端(duan)(duan)以及接箍或母(mu)端(duan)(duan)。有(you)(you)外(wai)螺(luo)紋(wen)的(de)叫管(guan)子或公端(duan)(duan)，有(you)(you)內螺(luo)紋(wen)的(de)叫接箍或母(mu)端(duan)(duan)。
兩個公端用一個接(jie)(jie)箍連接(jie)(jie)起來，接(jie)(jie)箍是一段外徑(jing)比管子稍大的短管。兩端均有內螺(luo)紋(wen)。所有帶 API螺(luo)紋(wen)和接(jie)(jie)箍的套(tao)管和管線管都是不加(jia)厚(hou)的。
油(you)管是(shi)不加厚或外加厚，管端的(de)(de)內徑大(da)約等于管體的(de)(de)內徑，但加厚端的(de)(de)外徑比管體大(da)，整體連接油(you)管的(de)(de)兩端是(shi)加厚的(de)(de)。
API規(gui)范(fan)中包(bao)括4種螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)，即(ji)管(guan)線管(guan)螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)、圓螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)、偏梯形螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)以及直連型(xing)(xing)螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)。管(guan)線管(guan)、圓螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)、偏梯形的螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)在(zai)擰接裝配時要求配合在(zai)一起，達(da)到(dao)用密(mi)(mi)封(feng)(feng)填充脂(zhi)一起阻止從螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)泄漏。直連型(xing)(xing)套管(guan)螺(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)末設計成(cheng)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的，直連型(xing)(xing)連接的密(mi)(mi)封(feng)(feng)是采用金屬(shu)對金屬(shu)的密(mi)(mi)封(feng)(feng)來實現的。
I API標(biao)準螺紋(wen)的主要參數
API標準螺紋(wen)的主要參數包括(kuo)：
1. 螺紋(wen)長(chang)度（除偏(pian)梯形螺紋(wen)）：從(cong)螺紋(wen)起點(dian)（管端）到消失(shi)點(dian)的長(chang)度；
2. 螺紋高度(du)：螺紋齒(chi)(chi)頂(ding)到齒(chi)(chi)底間的(de)距離(li)；
3. 螺距：螺紋任(ren)一點沿軸向到相鄰齒的(de)對(dui)應點的(de)距離；
4. 螺(luo)紋(wen)錐度：以英寸表示(shi)的(de)每英寸螺(luo)紋(wen)長度的(de)螺(luo)紋(wen)直徑變化；
5. 緊密(mi)距：管子(zi)或接箍端面到環(huan)規或塞規擰緊位置(zhi)間沿軸向測得的距離(li)；
6. 螺(luo)(luo)紋尾扣(kou)錐度（僅偏梯(ti)螺(luo)(luo)紋）：切削工具(ju)的快(kuai)速退刀造成螺(luo)(luo)紋末端有一個陡峭的斜度。
