A 目前國內外廣泛(fan)使用的油氣輸送鋼(gang)管采(cai)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. 美國(guo)石油學會的API SPEC 5L《管線管規(gui)范》；
2. 國際標準ISO 3183-1、2、3《石油天然(ran)氣 輸送鋼(gang)管 交貨(huo)技(ji)術(shu)條(tiao)件(jian)》；
3. 對于(yu)一些(xie)重要的(de)長輸管線，根(gen)據具體的(de)使用環境都有自己的(de)補充采(cai)購技術條件。
B 在API油氣輸送鋼(gang)管標準(zhun)中鋼(gang)管的分類(lei)及其主(zhu)要區(qu)別
按照API SPEC 5L的規定，輸(shu)送鋼管分(fen)為(wei)PLS1和(he)PLS2兩個產(chan)品級別(bie)，對(dui)(dui)這兩類產(chan)品規定了(le)不(bu)同的技術條件。其主(zhu)要(yao)(yao)區別(bie)是：相(xiang)對(dui)(dui)于PLS1、PLS2級別(bie)對(dui)(dui)碳當(dang)量(liang)、斷裂韌性(xing)、最(zui)大屈服強(qiang)度和(he)最(zui)大抗拉強(qiang)度規定了(le)強(qiang)度要(yao)(yao)求。對(dui)(dui)硫(liu)、磷等(deng)有(you)害元素的控(kong)制也(ye)更加嚴格。無縫管的無損檢驗(yan)成(cheng)為(wei)強(qiang)制要(yao)(yao)求。對(dui)(dui)質保書必須填(tian)寫的內容及試(shi)驗(yan)完成(cheng)后可追溯性(xing)成(cheng)為(wei)強(qiang)制要(yao)(yao)求。
C 在ISO油氣輸(shu)送鋼(gang)(gang)管標準(zhun)中(zhong)鋼(gang)(gang)管的分級(ji)及其主(zhu)要區別(bie)
在ISO 3183 油氣輸(shu)送鋼(gang)(gang)管標(biao)準(zhun)中，鋼(gang)(gang)管按(an)照(zhao)質(zhi)量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)之間的(de)差異，共分為A、B、C三部分，也(ye)被稱為A、B、C三級(ji)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。其(qi)主要(yao)(yao)(yao)(yao)區別是：在ISO 3183-1A級(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)中制定(ding)了與API SPEC 5L的(de)規定(ding)相當的(de)基本質(zhi)量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，這(zhe)些(xie)主要(yao)(yao)(yao)(yao)的(de)質(zhi)量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)是通用(yong)的(de)；在ISO 3183-2B級(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)中除(chu)基本要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)之外附加了有(you)關韌性和(he)(he)無損檢驗方面的(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)；還(huan)有(you)某些(xie)特殊用(yong)途，例如酸性環境、海(hai)洋(yang)條(tiao)件(jian)及低溫條(tiao)件(jian)等對鋼(gang)(gang)管的(de)質(zhi)量(liang)和(he)(he)試驗有(you)著非常(chang)嚴格(ge)的(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，這(zhe)些(xie)主要(yao)(yao)(yao)(yao)反映(ying)在ISO 3183-3C級(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)中。
D 油(you)氣(qi)輸(shu)送管道(dao)對鋼的主(zhu)要性(xing)能要求
油氣輸送(song)管道對鋼(gang)的(de)主要性能要求包括：
1. 強度
一(yi)般的(de)(de)油氣輸送(song)管(guan)道(dao)都是根據鋼(gang)材(cai)的(de)(de)屈服強(qiang)度設計的(de)(de)。采(cai)用屈服強(qiang)度較(jiao)高(gao)的(de)(de)鋼(gang)制管(guan)，可以(yi)提高(gao)管(guan)道(dao)工壓力，獲得較(jiao)好的(de)(de)經(jing)濟效益。因此，管(guan)道(dao)用鋼(gang)的(de)(de)屈服強(qiang)度已(yi)經(jing)從(cong)最(zui)初的(de)(de)碳素(su)鋼(gang)逐步發展起來，20世紀40年(nian)代(dai)為X42~X52鋼(gang)級(ji)，60年(nian)代(dai)末(mo)達到(dao)X60~X70鋼(gang)級(ji)。
現(xian)已(yi)(yi)正式生(sheng)產(chan)和正式使用屈服強度已(yi)(yi)達到更高(gao)的(de)X80~X100鋼級。
2. 韌性
20世紀50年(nian)代(dai)和(he)(he)60年(nian)代(dai)，世界許多地區都發生過油氣(qi)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)破(po)裂(lie)(lie)事(shi)故(gu)，通過對(dui)這(zhe)些事(shi)故(gu)的(de)(de)(de)分析，大大促進(jin)了人們對(dui)管(guan)道(dao)韌性(xing)(xing)指(zhi)標的(de)(de)(de)認識。API5L規(gui)定(ding)，除常(chang)規(gui)的(de)(de)(de)機械性(xing)(xing)能(neng)檢(jian)驗(yan)外(wai)，生產廠(chang)還(huan)應(ying)按SR5和(he)(he)SR6補充要求進(jin)行(xing)(xing)V形缺口(kou)夏(xia)比沖(chong)擊試(shi)驗(yan)和(he)(he)落錘撕裂(lie)(lie)試(shi)驗(yan)（即DWTT),鋼(gang)管(guan)出廠(chang)前應(ying)進(jin)行(xing)(xing)嚴格的(de)(de)(de)無損檢(jian)驗(yan)。盡管(guan)如此，對(dui)于(yu)長輸管(guan)道(dao)來說，要完全(quan)避免破(po)裂(lie)(lie)是困難的(de)(de)(de)，還(huan)必須著眼(yan)于(yu)裂(lie)(lie)紋失穩(wen)擴(kuo)展的(de)(de)(de)阻止。研究表明，可以用控制DWTT值的(de)(de)(de)辦法達到止裂(lie)(lie)。為此，世界許多國家對(dui)管(guan)道(dao)鋼(gang)規(gui)定(ding)了DWTT試(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)斷(duan)口(kou)剪切面(mian)積百分比的(de)(de)(de)最低值。
3. 可焊性(xing)
由于(yu)野外敷(fu)設(she)(she)管(guan)(guan)道的(de)現場條件惡劣，鋼(gang)管(guan)(guan)對接(jie)焊(han)接(jie)時(shi)要(yao)求有(you)良好(hao)的(de)可(ke)焊(han)性(xing)(xing)。可(ke)焊(han)性(xing)(xing)差的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)在(zai)焊(han)接(jie)時(shi)易(yi)在(zai)焊(han)縫(feng)處產生裂紋，并造成焊(han)縫(feng)及熱影響區(qu)硬(ying)度(du)增(zeng)(zeng)高(gao)、韌性(xing)(xing)下(xia)降，增(zeng)(zeng)加管(guan)(guan)道破裂的(de)可(ke)能性(xing)(xing)。鋼(gang)材可(ke)焊(han)性(xing)(xing)設(she)(she)計原則是對馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)點及淬硬(ying)性(xing)(xing)的(de)控(kong)制(zhi)。根據合金元素對馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)點的(de)影響和實際(ji)經驗(yan)確定的(de)碳當(dang)量計算公式，可(ke)用來評定鋼(gang)的(de)可(ke)焊(han)性(xing)(xing)。碳當(dang)量一般(ban)應控(kong)制(zhi)在(zai)0.40%以下(xia)。實際(ji)上，大多數鋼(gang)廠均控(kong)制(zhi)在(zai)0.35%以下(xia)。
4. 延展性(xing)
如果延展(zhan)性不足，會(hui)導(dao)致冷彎成形(xing)過程(cheng)(cheng)鋼板劈裂或在焊(han)接過程(cheng)(cheng)產生層(ceng)狀撕裂。因此，API標準對管(guan)道焊(han)管(guan)除規定(ding)進行(xing)壓扁試驗外，還要求(qiu)進行(xing)導(dao)向彎曲試驗。提(ti)高延展(zhan)性的關(guan)鍵是(shi)減少鋼中非金屬(shu)夾雜(za)物并控制(zhi)夾雜(za)物的形(xing)態和分布。
5. 耐腐蝕性(xing)
在輸送含(han)硫(liu)(liu)油氣(qi)時，管道內壁(bi)接觸(chu)硫(liu)(liu)化氫和二氧化碳(tan)，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)氫脆(cui)和應力腐蝕破裂。一(yi)般采用降低鋼的(de)含(han)硫(liu)(liu)量、控(kong)制(zhi)(zhi)硫(liu)(liu)化物形態(tai)、改(gai)善(shan)沿(yan)壁(bi)厚方(fang)向的(de)韌性等(deng)措(cuo)施。其主(zhu)要特點(dian)是通過微(wei)合金化和控(kong)制(zhi)(zhi)軋(ya)制(zhi)(zhi)，在熱軋(ya)狀態(tai)下獲得高(gao)強度、高(gao)塑性、高(gao)韌性和良好的(de)可(ke)焊性。為了(le)(le)全面滿足(zu)石油天然氣(qi)輸送管道對鋼的(de)性能要求(qiu)，除了(le)(le)嚴密(mi)的(de)合金設(she)計外，對硫(liu)(liu)、磷(lin)等(deng)有(you)害元素(su)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)也非常嚴格。一(yi)般含(han)硫(liu)(liu)量控(kong)制(zhi)(zhi)在0.010%以下，以提高(gao)鋼的(de)塑性、韌性，特別是橫向韌性。
E. 石油專用管(guan)中的油管(guan)和套管(guan)在API標準中的分類
石(shi)油專用(yong)管(guan)(guan)中的油管(guan)(guan)和套管(guan)(guan)在(zai) API標準中的分類如表 1-10 所示(shi)。
在API 5CT標準(zhun)中套管(guan)(guan)和(he)油(you)管(guan)(guan)分為(wei)4組(zu)、19個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)。按照(zhao)制造方法，又分為(wei)無縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)和(he)焊(han)管(guan)(guan)兩大類。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)限(xian)定(ding)使用無縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)外，其他鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)不(bu)僅可以使用無縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)還可以使用電(dian)阻焊(han)或電(dian)感應焊(han)接方法生(sheng)產的直(zhi)縫(feng)(feng)焊(han)管(guan)(guan)。其熱處(chu)理(li)工藝，除第(di)(di)1組(zu)3個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)外，第(di)(di)1組(zu)N80Q類、第(di)(di)2、3、4組(zu)共(gong)14個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)都必須(xu)進行全長淬火＋回火處(chu)理(li)，并對第(di)(di)2組(zu)的8個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)規定(ding)了最(zui)低回火溫度。對第(di)(di)1組(zu)、第(di)(di)2組(zu)M65鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)和(he)第(di)(di)3組(zu)共(gong)7個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)只規定(ding)了硫、磷含量最(zui)大值，而未規定(ding)其他主要(yao)化(hua)學成分。對第(di)(di)2組(zu)和(he)第(di)(di)4組(zu)共(gong)12個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)級(ji)(ji)規定(ding)了化(hua)學成分要(yao)求。
F 油管和套(tao)管的鋼級(ji)表達的具體含義
在API SPEC 5CT標(biao)準中，套管(guan)和(he)油管(guan)的(de)(de)鋼級(ji)(ji)標(biao)明其屈(qu)(qu)服(fu)強度(du)(du)(du)(du)和(he)一些特殊(shu)的(de)(de)特征。鋼級(ji)(ji)標(biao)注通(tong)常用1個(ge)字(zi)(zi)(zi)母和(he)2或(huo)3個(ge)數(shu)字(zi)(zi)(zi)表(biao)(biao)示，如N80.在大(da)(da)(da)多數(shu)情(qing)況下，按照(zhao)字(zi)(zi)(zi)母在字(zi)(zi)(zi)母表(biao)(biao)中的(de)(de)順序，越往后的(de)(de)字(zi)(zi)(zi)母，代表(biao)(biao)管(guan)子的(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)強度(du)(du)(du)(du)越大(da)(da)(da)。例(li)如，N80一級(ji)(ji)鋼材的(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)強度(du)(du)(du)(du)要比J55的(de)(de)大(da)(da)(da)。數(shu)字(zi)(zi)(zi)符(fu)號(hao)是以千磅每平方英(ying)寸表(biao)(biao)示的(de)(de)管(guan)材最(zui)小屈(qu)(qu)服(fu)強度(du)(du)(du)(du)來確定的(de)(de)。例(li)如：N80鋼級(ji)(ji)的(de)(de)最(zui)低屈(qu)(qu)服(fu)強度(du)(du)(du)(du)為80klb/in2。
API SPEC 5CT標準(zhun)列出(chu)的(de)套(tao)管(guan)鋼(gang)級有(you)：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套(tao)管(guan)鋼(gang)級有(you)：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國內(nei)外(wai)常使用的非API油管(guan)、套管(guan)種類
除了API標(biao)準的(de)套(tao)管(guan)(guan)(guan)外，國內外還研究和(he)發展(zhan)了在(zai)油(you)田特殊(shu)地質(zhi)工況環境使(shi)用(yong)(yong)的(de)非(fei)API套(tao)管(guan)(guan)(guan)，包括：用(yong)(yong)于(yu)深井(jing)的(de)超高強(qiang)度油(you)管(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)；高抗擠毀(hui)套(tao)管(guan)(guan)(guan)；含(han)(han)硫(liu)化(hua)氫(qing)油(you)氣井(jing)中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)的(de)抗硫(liu)化(hua)氫(qing)應力腐(fu)蝕(shi)油(you)管(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)低溫油(you)氣井(jing)的(de)高強(qiang)度油(you)管(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)只(zhi)有二氧化(hua)碳和(he)氯離子，幾(ji)乎不(bu)含(han)(han)硫(liu)化(hua)氫(qing)腐(fu)蝕(shi)性環境下使(shi)用(yong)(yong)的(de)油(you)管(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)硫(liu)化(hua)氫(qing)、二氧化(hua)碳和(he)氯離子三者共存強(qiang)烈腐(fu)蝕(shi)性環境下使(shi)用(yong)(yong)的(de)油(you)管(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)。
H 石(shi)油專用管中的油管和套(tao)管API標準的螺紋(wen)連接基本(ben)情(qing)況
石油專用管中的(de)(de)油管和套(tao)管API標準的(de)(de)螺紋(wen)連接(jie)由兩(liang)部分組成：管子或(huo)公端(duan)以及接(jie)箍或(huo)母端(duan)。有(you)(you)外螺紋(wen)的(de)(de)叫管子或(huo)公端(duan)，有(you)(you)內螺紋(wen)的(de)(de)叫接(jie)箍或(huo)母端(duan)。
兩個(ge)公端用一個(ge)接箍(gu)連接起(qi)來(lai)，接箍(gu)是一段外徑比管子稍大(da)的短(duan)管。兩端均有內(nei)螺(luo)紋。所有帶 API螺(luo)紋和(he)接箍(gu)的套管和(he)管線(xian)管都是不加厚(hou)的。
油管(guan)是不加(jia)厚或外加(jia)厚，管(guan)端(duan)(duan)(duan)的內徑(jing)大約等于管(guan)體(ti)的內徑(jing)，但加(jia)厚端(duan)(duan)(duan)的外徑(jing)比(bi)管(guan)體(ti)大，整體(ti)連接(jie)油管(guan)的兩(liang)端(duan)(duan)(duan)是加(jia)厚的。
API規范中包括4種螺(luo)紋(wen)，即(ji)管(guan)線(xian)管(guan)螺(luo)紋(wen)、圓(yuan)螺(luo)紋(wen)、偏梯(ti)形螺(luo)紋(wen)以及直(zhi)連(lian)型(xing)螺(luo)紋(wen)。管(guan)線(xian)管(guan)、圓(yuan)螺(luo)紋(wen)、偏梯(ti)形的(de)螺(luo)紋(wen)在(zai)擰接(jie)裝配時要求配合在(zai)一(yi)(yi)起(qi)，達到用密(mi)封填充脂一(yi)(yi)起(qi)阻止從(cong)螺(luo)紋(wen)泄漏(lou)。直(zhi)連(lian)型(xing)套管(guan)螺(luo)紋(wen)末設計成密(mi)封的(de)，直(zhi)連(lian)型(xing)連(lian)接(jie)的(de)密(mi)封是采(cai)用金屬對金屬的(de)密(mi)封來實現的(de)。
I API標(biao)準螺紋的主要參(can)數
API標準螺紋的主要(yao)參數包(bao)括：
1. 螺紋(wen)(wen)長度(du)（除偏梯形(xing)螺紋(wen)(wen)）：從螺紋(wen)(wen)起點（管端）到消失點的長度(du)；
2. 螺紋高度(du)：螺紋齒(chi)頂到齒(chi)底間的(de)距離；
3. 螺(luo)距(ju)：螺(luo)紋任一點沿軸向到相鄰齒的對應點的距(ju)離(li)；
4. 螺(luo)紋錐度(du)：以英(ying)寸表(biao)示的每(mei)英(ying)寸螺(luo)紋長度(du)的螺(luo)紋直徑變化；
5. 緊(jin)(jin)密距(ju)：管子或接箍端面到環規或塞規擰(ning)緊(jin)(jin)位置間沿軸向測得的距(ju)離；
6. 螺紋尾扣(kou)錐(zhui)度(du)（僅偏梯(ti)螺紋）：切削工具的(de)快速退(tui)刀造成螺紋末(mo)端有一個陡峭的(de)斜度(du)。
