A 目前國(guo)內外廣泛使用的油氣輸送鋼管采用的標準
目前國內外廣泛使用的油氣輸送鋼(gang)管采用的標準有：
1. 美國石油學(xue)會(hui)的API SPEC 5L《管(guan)線管(guan)規(gui)范(fan)》；
2. 國際標準ISO 3183-1、2、3《石油(you)天然氣 輸送鋼管 交貨技(ji)術條(tiao)件》；
3. 對于一些重要的長輸管線，根(gen)據(ju)具體的使用(yong)環境都有自己的補(bu)充采購技術條件。
B 在API油(you)氣輸(shu)送鋼管(guan)標準中(zhong)鋼管(guan)的分類及(ji)其主要(yao)區(qu)別
按(an)照(zhao)API SPEC 5L的(de)規(gui)定，輸送鋼管(guan)分為PLS1和PLS2兩個產品(pin)級(ji)別，對這兩類產品(pin)規(gui)定了(le)不同的(de)技術條件。其主(zhu)要(yao)區別是(shi)：相對于(yu)PLS1、PLS2級(ji)別對碳當量、斷(duan)裂韌性(xing)、最大屈服(fu)強(qiang)度(du)和最大抗(kang)拉強(qiang)度(du)規(gui)定了(le)強(qiang)度(du)要(yao)求(qiu)。對硫、磷等有害元素的(de)控制(zhi)(zhi)也(ye)更加嚴(yan)格。無(wu)縫管(guan)的(de)無(wu)損(sun)檢驗成(cheng)為強(qiang)制(zhi)(zhi)要(yao)求(qiu)。對質保(bao)書必須(xu)填寫的(de)內容及試驗完成(cheng)后可追(zhui)溯(su)性(xing)成(cheng)為強(qiang)制(zhi)(zhi)要(yao)求(qiu)。
C 在(zai)ISO油氣(qi)輸送鋼(gang)(gang)管(guan)標(biao)準(zhun)中鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)分級及其主要區別(bie)
在(zai)(zai)ISO 3183 油氣輸送(song)鋼管(guan)標(biao)準(zhun)中(zhong)(zhong)，鋼管(guan)按照質(zhi)量要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)之(zhi)間的(de)(de)差異(yi)，共分為(wei)(wei)A、B、C三(san)部分，也被稱為(wei)(wei)A、B、C三(san)級(ji)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)。其(qi)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)區別是：在(zai)(zai)ISO 3183-1A級(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)中(zhong)(zhong)制定了與API SPEC 5L的(de)(de)規定相當的(de)(de)基本(ben)質(zhi)量要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，這些主(zhu)要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)質(zhi)量要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)是通用的(de)(de)；在(zai)(zai)ISO 3183-2B級(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)中(zhong)(zhong)除(chu)基本(ben)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)之(zhi)外附(fu)加了有關韌性和無損(sun)檢驗方面的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)；還有某(mou)些特(te)殊用途(tu)，例(li)如酸性環境、海洋條(tiao)件及低溫條(tiao)件等對鋼管(guan)的(de)(de)質(zhi)量和試驗有著(zhu)非常嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，這些主(zhu)要(yao)(yao)(yao)反(fan)映(ying)在(zai)(zai)ISO 3183-3C級(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)中(zhong)(zhong)。
D 油(you)氣輸送管道對(dui)鋼的主(zhu)要性能要求(qiu)
油氣(qi)輸(shu)送(song)管道對鋼(gang)的主要性能要求包括：
1. 強度
一般的油氣(qi)輸送管道都是根據鋼(gang)材(cai)的屈(qu)服強(qiang)(qiang)度設計的。采用(yong)屈(qu)服強(qiang)(qiang)度較高的鋼(gang)制管，可以提高管道工(gong)壓力，獲得較好的經濟效益。因此，管道用(yong)鋼(gang)的屈(qu)服強(qiang)(qiang)度已經從最(zui)初的碳(tan)素鋼(gang)逐步發展起來(lai)，20世紀40年代為X42~X52鋼(gang)級，60年代末達到X60~X70鋼(gang)級。
現(xian)已正式(shi)生產和正式(shi)使(shi)用屈服(fu)強度(du)已達到(dao)更高(gao)的X80~X100鋼(gang)級。
2. 韌性(xing)
20世紀(ji)50年(nian)(nian)代和60年(nian)(nian)代，世界(jie)許多(duo)地(di)區都發生過油(you)氣(qi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)破裂事故，通過對(dui)(dui)(dui)這些(xie)事故的(de)(de)分(fen)析，大大促進(jin)了人們對(dui)(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)道(dao)韌性指標的(de)(de)認識(shi)。API5L規定，除常規的(de)(de)機械性能檢驗外(wai)，生產廠(chang)還應按SR5和SR6補充要求進(jin)行V形缺口夏比沖擊(ji)試驗和落錘撕(si)裂試驗（即DWTT),鋼管(guan)(guan)(guan)出廠(chang)前應進(jin)行嚴格的(de)(de)無(wu)損檢驗。盡管(guan)(guan)(guan)如(ru)此，對(dui)(dui)(dui)于長輸管(guan)(guan)(guan)道(dao)來(lai)說，要完全避免破裂是困難的(de)(de)，還必須著眼于裂紋失穩擴(kuo)展的(de)(de)阻止(zhi)(zhi)。研究表明，可以用控制DWTT值(zhi)的(de)(de)辦(ban)法(fa)達到止(zhi)(zhi)裂。為(wei)此，世界(jie)許多(duo)國家對(dui)(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)道(dao)鋼規定了DWTT試驗的(de)(de)斷(duan)口剪(jian)切面積百分(fen)比的(de)(de)最低值(zhi)。
3. 可(ke)焊性
由于野外敷設(she)管道的(de)現場(chang)條(tiao)件(jian)惡劣，鋼管對接焊(han)(han)(han)接時要求有良(liang)好的(de)可(ke)(ke)(ke)焊(han)(han)(han)性(xing)(xing)。可(ke)(ke)(ke)焊(han)(han)(han)性(xing)(xing)差的(de)鋼管在焊(han)(han)(han)接時易在焊(han)(han)(han)縫處產生(sheng)裂(lie)紋，并造(zao)成焊(han)(han)(han)縫及熱影響區硬度增高、韌(ren)性(xing)(xing)下(xia)降，增加管道破(po)裂(lie)的(de)可(ke)(ke)(ke)能性(xing)(xing)。鋼材可(ke)(ke)(ke)焊(han)(han)(han)性(xing)(xing)設(she)計原則是對馬氏體轉(zhuan)變(bian)點及淬硬性(xing)(xing)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)。根據合(he)金元(yuan)素對馬氏體轉(zhuan)變(bian)點的(de)影響和實(shi)(shi)際經驗(yan)確定(ding)的(de)碳當量(liang)計算(suan)公式，可(ke)(ke)(ke)用來評(ping)定(ding)鋼的(de)可(ke)(ke)(ke)焊(han)(han)(han)性(xing)(xing)。碳當量(liang)一般(ban)應(ying)控(kong)制(zhi)(zhi)在0.40%以下(xia)。實(shi)(shi)際上，大多數鋼廠(chang)均控(kong)制(zhi)(zhi)在0.35%以下(xia)。
4. 延展(zhan)性
如果延展(zhan)性不足，會導致冷彎成形過程鋼(gang)板(ban)劈裂或在(zai)焊接過程產生層狀(zhuang)撕裂。因(yin)此，API標準對(dui)管道焊管除規定(ding)進(jin)行壓(ya)扁試驗外，還(huan)要求進(jin)行導向彎曲試驗。提(ti)高延展(zhan)性的關鍵是減少鋼(gang)中非金屬夾(jia)雜物并控制夾(jia)雜物的形態和分布。
5. 耐腐蝕性
在輸送含硫油氣時，管道(dao)內壁接(jie)觸(chu)硫化氫和(he)二氧化碳，從而導(dao)致氫脆和(he)應力腐蝕破裂。一般采(cai)用降低鋼的含硫量(liang)、控(kong)(kong)制硫化物形(xing)態(tai)、改(gai)善(shan)沿壁厚方向的韌(ren)性(xing)等(deng)措施。其主要(yao)特點是(shi)通過微(wei)合金化和(he)控(kong)(kong)制軋制，在熱軋狀態(tai)下獲得高(gao)強度、高(gao)塑(su)性(xing)、高(gao)韌(ren)性(xing)和(he)良好的可(ke)焊(han)性(xing)。為(wei)了(le)(le)全面滿足石油天然氣輸送管道(dao)對鋼的性(xing)能(neng)要(yao)求，除了(le)(le)嚴(yan)密的合金設(she)計外，對硫、磷等(deng)有害元素的控(kong)(kong)制也非(fei)常嚴(yan)格。一般含硫量(liang)控(kong)(kong)制在0.010%以下，以提(ti)高(gao)鋼的塑(su)性(xing)、韌(ren)性(xing)，特別(bie)是(shi)橫向韌(ren)性(xing)。
E. 石(shi)油專用管(guan)中(zhong)的油管(guan)和套(tao)管(guan)在API標準中(zhong)的分類
石油(you)(you)專用(yong)管中的(de)油(you)(you)管和套管在 API標準中的(de)分類如表(biao) 1-10 所(suo)示。
在(zai)API 5CT標準(zhun)中套管(guan)和油(you)管(guan)分為(wei)4組、19個鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級。按照制造方(fang)法，又(you)分為(wei)無(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)和焊(han)(han)管(guan)兩大(da)類。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級限定(ding)(ding)使用(yong)無(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)外，其他鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級不僅可(ke)以(yi)使用(yong)無(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)還可(ke)以(yi)使用(yong)電阻焊(han)(han)或電感應焊(han)(han)接方(fang)法生產的(de)直(zhi)縫焊(han)(han)管(guan)。其熱處(chu)理(li)工藝(yi)，除第(di)(di)1組3個鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級外，第(di)(di)1組N80Q類、第(di)(di)2、3、4組共(gong)14個鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級都必須進行全長淬火(huo)＋回火(huo)處(chu)理(li)，并(bing)對(dui)第(di)(di)2組的(de)8個鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級規定(ding)(ding)了(le)最(zui)低(di)回火(huo)溫度。對(dui)第(di)(di)1組、第(di)(di)2組M65鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級和第(di)(di)3組共(gong)7個鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級只(zhi)規定(ding)(ding)了(le)硫(liu)、磷含量最(zui)大(da)值，而未規定(ding)(ding)其他主要(yao)化學成分。對(dui)第(di)(di)2組和第(di)(di)4組共(gong)12個鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級規定(ding)(ding)了(le)化學成分要(yao)求。
F 油管和套管的(de)鋼(gang)級表達的(de)具體含義
在(zai)API SPEC 5CT標(biao)準中，套管(guan)和(he)油管(guan)的(de)(de)鋼級標(biao)明其屈(qu)服強度和(he)一些(xie)特殊的(de)(de)特征。鋼級標(biao)注通常用(yong)1個字母和(he)2或(huo)3個數(shu)(shu)字表(biao)示(shi)，如N80.在(zai)大多數(shu)(shu)情況下，按照字母在(zai)字母表(biao)中的(de)(de)順(shun)序，越往后(hou)的(de)(de)字母，代表(biao)管(guan)子的(de)(de)屈(qu)服強度越大。例(li)如，N80一級鋼材的(de)(de)屈(qu)服強度要(yao)比J55的(de)(de)大。數(shu)(shu)字符號是以千磅每平方(fang)英寸表(biao)示(shi)的(de)(de)管(guan)材最小(xiao)屈(qu)服強度來確定的(de)(de)。例(li)如：N80鋼級的(de)(de)最低(di)屈(qu)服強度為(wei)80klb/in2。
API SPEC 5CT標準列出的套管鋼級(ji)(ji)有(you)(you)：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套管鋼級(ji)(ji)有(you)(you)：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國內外常使用的非(fei)API油管、套管種類
除了API標準的(de)套(tao)(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)外，國內外還研究和發展了在油(you)田特(te)殊地質工況環境(jing)使用(yong)(yong)的(de)非API套(tao)(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)，包括：用(yong)(yong)于(yu)(yu)深井(jing)的(de)超高(gao)強(qiang)(qiang)度油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；高(gao)抗(kang)擠毀套(tao)(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；含(han)硫(liu)(liu)(liu)化氫油(you)氣井(jing)中使用(yong)(yong)的(de)抗(kang)硫(liu)(liu)(liu)化氫應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)(yu)低(di)溫(wen)油(you)氣井(jing)的(de)高(gao)強(qiang)(qiang)度油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)(yu)只有二氧化碳(tan)和氯離子(zi)，幾乎(hu)不(bu)含(han)硫(liu)(liu)(liu)化氫腐(fu)蝕(shi)性(xing)環境(jing)下使用(yong)(yong)的(de)油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)(yu)硫(liu)(liu)(liu)化氫、二氧化碳(tan)和氯離子(zi)三者共存強(qiang)(qiang)烈腐(fu)蝕(shi)性(xing)環境(jing)下使用(yong)(yong)的(de)油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)。
H 石油專用管(guan)中的油管(guan)和套(tao)管(guan)API標準(zhun)的螺(luo)紋(wen)連(lian)接(jie)基本情況
石油專用管中的(de)油管和套管API標準的(de)螺(luo)紋(wen)連接(jie)由(you)兩部分(fen)組成：管子或公端以及接(jie)箍或母(mu)端。有(you)(you)外螺(luo)紋(wen)的(de)叫管子或公端，有(you)(you)內螺(luo)紋(wen)的(de)叫接(jie)箍或母(mu)端。
兩(liang)個(ge)公端(duan)用一個(ge)接箍連接起(qi)來，接箍是一段外徑比管(guan)子稍大的短管(guan)。兩(liang)端(duan)均有內螺(luo)紋。所有帶 API螺(luo)紋和(he)接箍的套(tao)管(guan)和(he)管(guan)線管(guan)都(dou)是不加厚的。
油管是(shi)不加厚(hou)(hou)或(huo)外(wai)(wai)加厚(hou)(hou)，管端的(de)(de)(de)內徑大(da)(da)約等于管體的(de)(de)(de)內徑，但加厚(hou)(hou)端的(de)(de)(de)外(wai)(wai)徑比管體大(da)(da)，整體連接油管的(de)(de)(de)兩端是(shi)加厚(hou)(hou)的(de)(de)(de)。
API規范中包括4種(zhong)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)，即(ji)管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)、圓螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)、偏(pian)(pian)梯形螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)以及直(zhi)(zhi)連型螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)。管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)、圓螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)、偏(pian)(pian)梯形的螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)在(zai)擰接裝配時要求(qiu)配合(he)在(zai)一起，達到用(yong)密封(feng)填(tian)充脂一起阻止從螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)泄漏。直(zhi)(zhi)連型套管(guan)(guan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)末(mo)設計成密封(feng)的，直(zhi)(zhi)連型連接的密封(feng)是采用(yong)金屬(shu)對金屬(shu)的密封(feng)來實現的。
I API標準螺紋的主要參數(shu)
API標準螺紋(wen)的主(zhu)要參數(shu)包括：
1. 螺(luo)紋(wen)(wen)長度（除偏梯形(xing)螺(luo)紋(wen)(wen)）：從(cong)螺(luo)紋(wen)(wen)起點(dian)（管端）到消失點(dian)的長度；
2. 螺紋高度：螺紋齒(chi)頂到齒(chi)底(di)間的距離；
3. 螺(luo)距：螺(luo)紋任(ren)一點沿(yan)軸向(xiang)到相鄰(lin)齒的(de)對(dui)應點的(de)距離；
4. 螺紋錐度(du)：以英寸表示的(de)每英寸螺紋長度(du)的(de)螺紋直徑變化；
5. 緊密距：管子(zi)或接箍端面到(dao)環規(gui)或塞規(gui)擰(ning)緊位置(zhi)間沿(yan)軸向測得的距離；
6. 螺(luo)紋(wen)(wen)尾扣錐度(du)(du)（僅偏梯螺(luo)紋(wen)(wen)）：切(qie)削工(gong)具的(de)快速退刀造成螺(luo)紋(wen)(wen)末端有一(yi)個陡峭的(de)斜度(du)(du)。
