A 目前國內外(wai)廣泛使用(yong)的油氣輸送鋼管采用(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. 美國石油學(xue)會(hui)的API SPEC 5L《管線(xian)管規范》；
2. 國際標準ISO 3183-1、2、3《石油天(tian)然(ran)氣(qi) 輸(shu)送鋼(gang)管 交貨技術條(tiao)件》；
3. 對(dui)于(yu)一(yi)些(xie)重要的長輸(shu)管線，根據(ju)具體的使用環境都有自己(ji)的補充采購技術條件。
B 在API油氣輸送鋼(gang)(gang)管(guan)標(biao)準中鋼(gang)(gang)管(guan)的分類及其主要區別(bie)
按照API SPEC 5L的(de)規(gui)定，輸送鋼管(guan)分為PLS1和PLS2兩個產品(pin)級別(bie)，對(dui)(dui)這兩類(lei)產品(pin)規(gui)定了(le)不同的(de)技(ji)術條(tiao)件。其(qi)主要(yao)區別(bie)是：相對(dui)(dui)于PLS1、PLS2級別(bie)對(dui)(dui)碳當(dang)量、斷裂韌性、最(zui)大屈服強度(du)和最(zui)大抗拉強度(du)規(gui)定了(le)強度(du)要(yao)求(qiu)。對(dui)(dui)硫、磷等有(you)害元(yuan)素的(de)控(kong)制(zhi)也更加(jia)嚴格。無縫管(guan)的(de)無損檢驗成(cheng)為強制(zhi)要(yao)求(qiu)。對(dui)(dui)質保書必須填寫的(de)內容及試驗完成(cheng)后可追溯性成(cheng)為強制(zhi)要(yao)求(qiu)。
C 在ISO油(you)氣輸(shu)送鋼管標(biao)準中鋼管的分級及其主要區別
在(zai)ISO 3183 油氣輸(shu)送鋼管(guan)標(biao)準(zhun)中，鋼管(guan)按照質(zhi)量(liang)(liang)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)之間的(de)(de)(de)差異(yi)，共(gong)分為(wei)A、B、C三部分，也(ye)被稱為(wei)A、B、C三級(ji)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。其主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)區(qu)別(bie)是(shi)：在(zai)ISO 3183-1A級(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)中制定(ding)了(le)與(yu)API SPEC 5L的(de)(de)(de)規定(ding)相當的(de)(de)(de)基本(ben)質(zhi)量(liang)(liang)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，這些主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)是(shi)通(tong)用的(de)(de)(de)；在(zai)ISO 3183-2B級(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)中除基本(ben)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)之外附(fu)加了(le)有關(guan)韌性(xing)和無損檢驗(yan)方面的(de)(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)；還有某些特殊用途，例如酸性(xing)環境、海洋條件及低(di)溫條件等對鋼管(guan)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)和試驗(yan)有著非常(chang)嚴格的(de)(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，這些主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)反映(ying)在(zai)ISO 3183-3C級(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)中。
D 油氣輸送管道(dao)對鋼的主要性能要求
油氣(qi)輸送(song)管(guan)道對鋼的主要(yao)性(xing)能(neng)要(yao)求包括：
1. 強度
一般的油(you)氣輸送管道都是(shi)根據鋼(gang)材的屈(qu)(qu)服(fu)強度設計(ji)的。采用屈(qu)(qu)服(fu)強度較(jiao)高(gao)的鋼(gang)制管，可(ke)以提高(gao)管道工壓力，獲得較(jiao)好的經濟(ji)效益。因此，管道用鋼(gang)的屈(qu)(qu)服(fu)強度已經從最初(chu)的碳素鋼(gang)逐(zhu)步發展起來，20世紀(ji)40年代為X42~X52鋼(gang)級，60年代末達到X60~X70鋼(gang)級。
現已(yi)正(zheng)式生(sheng)產和正(zheng)式使用(yong)屈服強度已(yi)達到更高的X80~X100鋼級。
2. 韌性
20世紀50年(nian)代(dai)和60年(nian)代(dai)，世界(jie)許(xu)多地區都(dou)發生過油氣管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)破裂(lie)(lie)事(shi)故，通過對(dui)這些(xie)事(shi)故的(de)分析，大(da)大(da)促進了(le)人們對(dui)管(guan)(guan)(guan)道(dao)韌性(xing)指標的(de)認識(shi)。API5L規(gui)定，除常規(gui)的(de)機械性(xing)能檢驗(yan)外，生產廠還(huan)應(ying)按SR5和SR6補(bu)充要求(qiu)進行V形缺口夏比(bi)沖擊試驗(yan)和落(luo)錘撕(si)裂(lie)(lie)試驗(yan)（即DWTT),鋼管(guan)(guan)(guan)出廠前(qian)應(ying)進行嚴格的(de)無(wu)損檢驗(yan)。盡管(guan)(guan)(guan)如(ru)此(ci)，對(dui)于(yu)長輸管(guan)(guan)(guan)道(dao)來(lai)說，要完全避(bi)免破裂(lie)(lie)是困(kun)難(nan)的(de)，還(huan)必須著(zhu)眼于(yu)裂(lie)(lie)紋失穩(wen)擴展的(de)阻(zu)止(zhi)。研究表明，可(ke)以(yi)用(yong)控制(zhi)DWTT值(zhi)的(de)辦法達到止(zhi)裂(lie)(lie)。為(wei)此(ci)，世界(jie)許(xu)多國家對(dui)管(guan)(guan)(guan)道(dao)鋼規(gui)定了(le)DWTT試驗(yan)的(de)斷口剪切(qie)面積百分比(bi)的(de)最低值(zhi)。
3. 可(ke)焊(han)性(xing)
由(you)于野外敷設管(guan)道的(de)現場(chang)條件惡劣，鋼(gang)(gang)管(guan)對(dui)接焊(han)(han)(han)接時(shi)(shi)要求有良好的(de)可焊(han)(han)(han)性(xing)(xing)(xing)。可焊(han)(han)(han)性(xing)(xing)(xing)差的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)在焊(han)(han)(han)接時(shi)(shi)易在焊(han)(han)(han)縫(feng)處產生裂紋，并造成焊(han)(han)(han)縫(feng)及熱(re)影(ying)響區硬(ying)(ying)度增高、韌(ren)性(xing)(xing)(xing)下降，增加管(guan)道破(po)裂的(de)可能(neng)性(xing)(xing)(xing)。鋼(gang)(gang)材可焊(han)(han)(han)性(xing)(xing)(xing)設計原則是對(dui)馬(ma)氏(shi)體轉(zhuan)變點及淬硬(ying)(ying)性(xing)(xing)(xing)的(de)控(kong)制。根據(ju)合(he)金元素對(dui)馬(ma)氏(shi)體轉(zhuan)變點的(de)影(ying)響和實(shi)(shi)際經(jing)驗確定(ding)的(de)碳當量(liang)計算公(gong)式，可用來評定(ding)鋼(gang)(gang)的(de)可焊(han)(han)(han)性(xing)(xing)(xing)。碳當量(liang)一般應控(kong)制在0.40%以(yi)下。實(shi)(shi)際上，大多數鋼(gang)(gang)廠(chang)均控(kong)制在0.35%以(yi)下。
4. 延展性(xing)
如果延展(zhan)性(xing)不足，會導致(zhi)冷彎成(cheng)形過(guo)程鋼板劈裂(lie)或在焊(han)接過(guo)程產生層(ceng)狀(zhuang)撕裂(lie)。因此，API標(biao)準對(dui)管(guan)道焊(han)管(guan)除規(gui)定進行壓扁試驗外，還要求(qiu)進行導向彎曲(qu)試驗。提高延展(zhan)性(xing)的(de)關鍵(jian)是減少(shao)鋼中非金屬夾雜物(wu)并控(kong)制夾雜物(wu)的(de)形態和分布。
5. 耐腐蝕性(xing)
在輸送(song)含(han)硫(liu)(liu)油氣時(shi)，管(guan)道(dao)(dao)內壁接觸硫(liu)(liu)化氫(qing)和二氧(yang)化碳，從而導致氫(qing)脆和應(ying)力腐(fu)蝕破(po)裂。一般采(cai)用降低鋼(gang)(gang)(gang)的(de)含(han)硫(liu)(liu)量(liang)、控制硫(liu)(liu)化物形態、改善沿壁厚方向的(de)韌性等(deng)措施。其主要特(te)點是(shi)(shi)通過微合(he)金(jin)化和控制軋制，在熱軋狀態下獲得高強(qiang)度(du)、高塑性、高韌性和良好的(de)可焊性。為了全面滿(man)足石(shi)油天(tian)然氣輸送(song)管(guan)道(dao)(dao)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)性能要求(qiu)，除了嚴密的(de)合(he)金(jin)設計外(wai)，對(dui)硫(liu)(liu)、磷等(deng)有(you)害(hai)元素的(de)控制也非常嚴格(ge)。一般含(han)硫(liu)(liu)量(liang)控制在0.010%以下，以提(ti)高鋼(gang)(gang)(gang)的(de)塑性、韌性，特(te)別是(shi)(shi)橫向韌性。
E. 石油專用管(guan)中的油管(guan)和套(tao)管(guan)在API標準中的分類
石油專用管(guan)中的油管(guan)和套管(guan)在 API標準中的分類如表 1-10 所示。
在API 5CT標準中套(tao)管(guan)和(he)(he)油管(guan)分(fen)為(wei)4組(zu)、19個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)級。按(an)照制造方法，又(you)分(fen)為(wei)無(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)和(he)(he)焊管(guan)兩大類。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼(gang)(gang)(gang)級限定(ding)(ding)(ding)(ding)使用(yong)(yong)無(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)外，其(qi)他(ta)(ta)鋼(gang)(gang)(gang)級不僅可以使用(yong)(yong)無(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)還可以使用(yong)(yong)電(dian)阻焊或電(dian)感應(ying)焊接方法生產的(de)直縫焊管(guan)。其(qi)熱處(chu)理工藝，除第(di)1組(zu)3個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)級外，第(di)1組(zu)N80Q類、第(di)2、3、4組(zu)共14個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)級都必(bi)須(xu)進行全(quan)長淬火(huo)＋回(hui)火(huo)處(chu)理，并對(dui)第(di)2組(zu)的(de)8個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)級規(gui)定(ding)(ding)(ding)(ding)了最低回(hui)火(huo)溫度。對(dui)第(di)1組(zu)、第(di)2組(zu)M65鋼(gang)(gang)(gang)級和(he)(he)第(di)3組(zu)共7個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)級只規(gui)定(ding)(ding)(ding)(ding)了硫、磷(lin)含量最大值(zhi)，而未(wei)規(gui)定(ding)(ding)(ding)(ding)其(qi)他(ta)(ta)主要(yao)化學成(cheng)分(fen)。對(dui)第(di)2組(zu)和(he)(he)第(di)4組(zu)共12個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)級規(gui)定(ding)(ding)(ding)(ding)了化學成(cheng)分(fen)要(yao)求。
F 油管(guan)和套管(guan)的鋼級表達的具體含(han)義
在API SPEC 5CT標(biao)(biao)準中(zhong)，套管(guan)和油管(guan)的鋼(gang)級(ji)標(biao)(biao)明其屈(qu)(qu)服(fu)(fu)(fu)強(qiang)度和一些特(te)殊的特(te)征(zheng)。鋼(gang)級(ji)標(biao)(biao)注(zhu)通(tong)常用(yong)1個字(zi)母和2或(huo)3個數字(zi)表示，如(ru)N80.在大(da)(da)多數情況下，按照字(zi)母在字(zi)母表中(zhong)的順序，越往后的字(zi)母，代(dai)表管(guan)子的屈(qu)(qu)服(fu)(fu)(fu)強(qiang)度越大(da)(da)。例如(ru)，N80一級(ji)鋼(gang)材的屈(qu)(qu)服(fu)(fu)(fu)強(qiang)度要比J55的大(da)(da)。數字(zi)符(fu)號(hao)是以(yi)千磅每(mei)平方英寸(cun)表示的管(guan)材最(zui)小屈(qu)(qu)服(fu)(fu)(fu)強(qiang)度來確定(ding)的。例如(ru)：N80鋼(gang)級(ji)的最(zui)低(di)屈(qu)(qu)服(fu)(fu)(fu)強(qiang)度為80klb/in2。
API SPEC 5CT標準(zhun)列出的套管(guan)鋼級有：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套管(guan)鋼級有：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國內外常(chang)使用(yong)的非API油管、套管種類
除了(le)API標(biao)準的(de)套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)外，國內(nei)外還(huan)研(yan)究和(he)發(fa)展(zhan)了(le)在油(you)(you)田特殊地質工況環境使(shi)用(yong)的(de)非API套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)，包(bao)括：用(yong)于(yu)深井(jing)(jing)的(de)超高強(qiang)度(du)油(you)(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；高抗(kang)(kang)擠毀套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；含(han)硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)(qing)油(you)(you)氣井(jing)(jing)中使(shi)用(yong)的(de)抗(kang)(kang)硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)(qing)應力腐(fu)蝕(shi)油(you)(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)于(yu)低溫油(you)(you)氣井(jing)(jing)的(de)高強(qiang)度(du)油(you)(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)于(yu)只有二氧化(hua)(hua)碳和(he)氯離子，幾乎不含(han)硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)(qing)腐(fu)蝕(shi)性環境下使(shi)用(yong)的(de)油(you)(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)于(yu)硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)(qing)、二氧化(hua)(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)的(de)油(you)(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)。
H 石油專(zhuan)用管(guan)(guan)中的(de)油管(guan)(guan)和套管(guan)(guan)API標準的(de)螺紋連接基(ji)本情況
石油專用(yong)管(guan)中(zhong)的油管(guan)和套管(guan)API標(biao)準的螺紋連接由兩部分組成：管(guan)子或(huo)公端(duan)(duan)以及(ji)接箍或(huo)母端(duan)(duan)。有外螺紋的叫管(guan)子或(huo)公端(duan)(duan)，有內螺紋的叫接箍或(huo)母端(duan)(duan)。
兩個公端(duan)用一個接箍(gu)連接起來，接箍(gu)是一段外徑比管(guan)子(zi)稍大的短管(guan)。兩端(duan)均有內螺紋(wen)。所有帶 API螺紋(wen)和接箍(gu)的套管(guan)和管(guan)線管(guan)都(dou)是不加厚(hou)的。
油(you)管(guan)(guan)是不加(jia)厚(hou)(hou)或外加(jia)厚(hou)(hou)，管(guan)(guan)端的(de)內徑大(da)約等(deng)于管(guan)(guan)體(ti)的(de)內徑，但加(jia)厚(hou)(hou)端的(de)外徑比管(guan)(guan)體(ti)大(da)，整體(ti)連接油(you)管(guan)(guan)的(de)兩端是加(jia)厚(hou)(hou)的(de)。
API規范中包括4種螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)，即管(guan)線管(guan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)、圓螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)、偏(pian)梯(ti)形螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)以及(ji)直連型螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)。管(guan)線管(guan)、圓螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)、偏(pian)梯(ti)形的螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)在擰接裝配時要求配合在一(yi)(yi)起，達到用密(mi)封(feng)填充脂一(yi)(yi)起阻止從螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)泄漏。直連型套管(guan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)末設計成密(mi)封(feng)的，直連型連接的密(mi)封(feng)是采用金屬對(dui)金屬的密(mi)封(feng)來實現(xian)的。
I API標(biao)準螺紋的主要參數
API標準螺(luo)紋的主要參數包(bao)括：
1. 螺(luo)紋(wen)長(chang)度（除偏梯形螺(luo)紋(wen)）：從螺(luo)紋(wen)起點（管端）到消失點的長(chang)度；
2. 螺(luo)紋(wen)高度：螺(luo)紋(wen)齒(chi)頂(ding)到(dao)齒(chi)底間的距離(li)；
3. 螺(luo)距(ju)：螺(luo)紋任一點沿軸(zhou)向到相鄰(lin)齒(chi)的(de)對(dui)應點的(de)距(ju)離；
4. 螺紋(wen)(wen)錐度：以(yi)英寸(cun)表示的每英寸(cun)螺紋(wen)(wen)長度的螺紋(wen)(wen)直(zhi)徑變化；
5. 緊密距(ju)：管(guan)子或接(jie)箍端面到(dao)環規或塞規擰緊位置間沿(yan)軸向測(ce)得的距(ju)離；
6. 螺紋尾扣錐度(du)（僅(jin)偏梯(ti)螺紋）：切(qie)削(xue)工(gong)具(ju)的快速退刀造成(cheng)螺紋末(mo)端有一(yi)個陡(dou)峭的斜(xie)度(du)。
