A 目前國內(nei)外廣泛使用的(de)油氣(qi)輸送鋼管(guan)采用的(de)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)規范》；
2. 國際標準ISO 3183-1、2、3《石油天(tian)然(ran)氣 輸送鋼管(guan) 交貨技術條件》；
3. 對于一些重要的(de)(de)長輸管線(xian)，根據具體的(de)(de)使用(yong)環(huan)境都有自己的(de)(de)補(bu)充采購技術(shu)條件。
B 在(zai)API油氣(qi)輸送鋼管標準(zhun)中鋼管的(de)分類及其主要區別
按照API SPEC 5L的(de)規定(ding)，輸送鋼管(guan)分為(wei)PLS1和PLS2兩(liang)個產品級別(bie)，對這兩(liang)類產品規定(ding)了(le)不同的(de)技術條件。其(qi)主要(yao)區別(bie)是(shi)：相(xiang)對于(yu)PLS1、PLS2級別(bie)對碳當量、斷(duan)裂韌性(xing)、最大(da)屈服強(qiang)度和最大(da)抗拉強(qiang)度規定(ding)了(le)強(qiang)度要(yao)求(qiu)(qiu)。對硫(liu)、磷等有害元素(su)的(de)控制(zhi)也(ye)更加嚴格。無(wu)縫管(guan)的(de)無(wu)損檢(jian)驗成為(wei)強(qiang)制(zhi)要(yao)求(qiu)(qiu)。對質保(bao)書必須填寫(xie)的(de)內容及試驗完成后(hou)可追溯性(xing)成為(wei)強(qiang)制(zhi)要(yao)求(qiu)(qiu)。
C 在(zai)ISO油氣輸送鋼(gang)管標準中(zhong)鋼(gang)管的分級及其主要區別
在(zai)ISO 3183 油氣輸送鋼管標(biao)準(zhun)中(zhong)，鋼管按照質量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)之間的(de)(de)差異(yi)，共分為A、B、C三部分，也被稱為A、B、C三級要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)。其主(zhu)要(yao)(yao)(yao)(yao)區別是：在(zai)ISO 3183-1A級標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)中(zhong)制定了與API SPEC 5L的(de)(de)規(gui)定相當的(de)(de)基(ji)(ji)本質量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)，這(zhe)(zhe)些主(zhu)要(yao)(yao)(yao)(yao)的(de)(de)質量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)是通(tong)用(yong)的(de)(de)；在(zai)ISO 3183-2B級標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)中(zhong)除基(ji)(ji)本要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)之外附(fu)加了有(you)關韌性(xing)(xing)和無損檢驗方(fang)面的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)；還(huan)有(you)某些特殊(shu)用(yong)途，例如(ru)酸(suan)性(xing)(xing)環(huan)境、海(hai)洋條件及低(di)溫(wen)條件等對(dui)鋼管的(de)(de)質量(liang)和試(shi)驗有(you)著(zhu)非常嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)，這(zhe)(zhe)些主(zhu)要(yao)(yao)(yao)(yao)反映在(zai)ISO 3183-3C級標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)中(zhong)。
D 油氣輸送管(guan)道對鋼的主要(yao)性(xing)能要(yao)求
油(you)氣輸送管道對鋼的主要性(xing)能要求(qiu)包(bao)括：
1. 強度
一般的(de)(de)油氣輸送管(guan)道都是(shi)根據鋼(gang)(gang)材的(de)(de)屈(qu)服強(qiang)度(du)設(she)計的(de)(de)。采用(yong)屈(qu)服強(qiang)度(du)較(jiao)高的(de)(de)鋼(gang)(gang)制管(guan)，可(ke)以提高管(guan)道工壓力(li)，獲得(de)較(jiao)好(hao)的(de)(de)經(jing)濟效益。因(yin)此，管(guan)道用(yong)鋼(gang)(gang)的(de)(de)屈(qu)服強(qiang)度(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(xian)已(yi)正(zheng)(zheng)式(shi)(shi)生(sheng)產和正(zheng)(zheng)式(shi)(shi)使用屈服強度已(yi)達到更(geng)高的X80~X100鋼級(ji)。
2. 韌性(xing)
20世紀50年代和(he)60年代，世界許多(duo)地區都發生過油(you)氣管(guan)道(dao)的(de)(de)破裂(lie)事故，通(tong)過對(dui)這些事故的(de)(de)分析，大大促(cu)進了(le)人們對(dui)管(guan)道(dao)韌性(xing)(xing)指標的(de)(de)認識。API5L規(gui)定，除常規(gui)的(de)(de)機(ji)械性(xing)(xing)能檢(jian)驗(yan)外，生產(chan)廠還應按SR5和(he)SR6補充要求(qiu)進行V形(xing)缺口夏比(bi)沖(chong)擊試(shi)驗(yan)和(he)落錘撕裂(lie)試(shi)驗(yan)（即(ji)DWTT),鋼(gang)管(guan)出(chu)廠前應進行嚴(yan)格的(de)(de)無損檢(jian)驗(yan)。盡管(guan)如(ru)此(ci)，對(dui)于長(chang)輸管(guan)道(dao)來說，要完全避免破裂(lie)是(shi)困難的(de)(de)，還必須著眼于裂(lie)紋失穩擴展的(de)(de)阻(zu)止。研(yan)究表明，可(ke)以用(yong)控制DWTT值的(de)(de)辦法達到(dao)止裂(lie)。為此(ci)，世界許多(duo)國家(jia)對(dui)管(guan)道(dao)鋼(gang)規(gui)定了(le)DWTT試(shi)驗(yan)的(de)(de)斷(duan)口剪切面積(ji)百分比(bi)的(de)(de)最低值。
3. 可(ke)焊性
由(you)于野外敷設管(guan)道的(de)現場條件惡(e)劣，鋼管(guan)對(dui)接(jie)(jie)焊接(jie)(jie)時(shi)要求有良好的(de)可(ke)焊性。可(ke)焊性差的(de)鋼管(guan)在(zai)(zai)焊接(jie)(jie)時(shi)易在(zai)(zai)焊縫(feng)處產生裂紋，并造(zao)成焊縫(feng)及熱影響(xiang)區硬度增高、韌性下(xia)降，增加管(guan)道破裂的(de)可(ke)能(neng)性。鋼材可(ke)焊性設計原(yuan)則是(shi)對(dui)馬氏體(ti)轉變(bian)點(dian)(dian)及淬硬性的(de)控(kong)制(zhi)。根據合金元素(su)對(dui)馬氏體(ti)轉變(bian)點(dian)(dian)的(de)影響(xiang)和(he)實(shi)際(ji)經(jing)驗確定(ding)的(de)碳(tan)當量計算公式，可(ke)用來(lai)評定(ding)鋼的(de)可(ke)焊性。碳(tan)當量一般應控(kong)制(zhi)在(zai)(zai)0.40%以(yi)下(xia)。實(shi)際(ji)上，大多數鋼廠均控(kong)制(zhi)在(zai)(zai)0.35%以(yi)下(xia)。
4. 延展性
如果延展性不足(zu)，會導致冷彎成(cheng)形過(guo)程鋼(gang)板劈裂或在(zai)焊(han)接過(guo)程產生層狀撕裂。因此，API標準對(dui)管(guan)道焊(han)管(guan)除規定(ding)進行(xing)壓(ya)扁試驗外，還要(yao)求(qiu)進行(xing)導向彎曲試驗。提(ti)高延展性的關鍵是減少鋼(gang)中非金屬夾(jia)雜物并控制夾(jia)雜物的形態和分(fen)布(bu)。
5. 耐腐蝕性
在(zai)(zai)輸(shu)送含(han)硫(liu)油氣時，管(guan)道(dao)內壁接觸硫(liu)化(hua)氫和二氧(yang)化(hua)碳(tan)，從而(er)導致(zhi)氫脆和應力(li)腐蝕(shi)破裂。一般(ban)采用降低鋼(gang)的(de)(de)含(han)硫(liu)量(liang)、控(kong)制硫(liu)化(hua)物(wu)形態、改善(shan)沿壁厚方向(xiang)的(de)(de)韌(ren)(ren)性等(deng)措施。其主要(yao)特(te)點是通過微合(he)金化(hua)和控(kong)制軋制，在(zai)(zai)熱軋狀態下獲得高(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)塑性、高(gao)(gao)韌(ren)(ren)性和良好的(de)(de)可焊性。為了全(quan)面滿足(zu)石油天然氣輸(shu)送管(guan)道(dao)對鋼(gang)的(de)(de)性能(neng)要(yao)求(qiu)，除了嚴(yan)密的(de)(de)合(he)金設計外，對硫(liu)、磷等(deng)有害元素(su)的(de)(de)控(kong)制也非常(chang)嚴(yan)格。一般(ban)含(han)硫(liu)量(liang)控(kong)制在(zai)(zai)0.010%以下，以提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)塑性、韌(ren)(ren)性，特(te)別(bie)是橫(heng)向(xiang)韌(ren)(ren)性。
E. 石(shi)油(you)專用(yong)管(guan)(guan)中(zhong)的油(you)管(guan)(guan)和套管(guan)(guan)在API標(biao)準(zhun)中(zhong)的分(fen)類(lei)
石油(you)專用管(guan)(guan)中的油(you)管(guan)(guan)和(he)套管(guan)(guan)在(zai) API標準中的分類如表 1-10 所示。
在API 5CT標準(zhun)中套管(guan)和(he)(he)油管(guan)分(fen)(fen)為(wei)4組(zu)(zu)(zu)、19個(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)。按照制造方(fang)法，又分(fen)(fen)為(wei)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)和(he)(he)焊(han)(han)管(guan)兩大類。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼(gang)(gang)級(ji)限定(ding)(ding)使(shi)用(yong)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)外，其他(ta)鋼(gang)(gang)級(ji)不僅可以(yi)使(shi)用(yong)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)還可以(yi)使(shi)用(yong)電阻焊(han)(han)或電感應焊(han)(han)接方(fang)法生產的直縫(feng)焊(han)(han)管(guan)。其熱處理工(gong)藝，除第(di)(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)3個(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)外，第(di)(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)N80Q類、第(di)(di)(di)2、3、4組(zu)(zu)(zu)共14個(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)都必須進(jin)行全長淬(cui)火(huo)＋回火(huo)處理，并對第(di)(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)的8個(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)規(gui)定(ding)(ding)了(le)最(zui)低回火(huo)溫度(du)。對第(di)(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)、第(di)(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)M65鋼(gang)(gang)級(ji)和(he)(he)第(di)(di)(di)3組(zu)(zu)(zu)共7個(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)只規(gui)定(ding)(ding)了(le)硫(liu)、磷含量最(zui)大值，而(er)未(wei)規(gui)定(ding)(ding)其他(ta)主要化學(xue)成分(fen)(fen)。對第(di)(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)和(he)(he)第(di)(di)(di)4組(zu)(zu)(zu)共12個(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)規(gui)定(ding)(ding)了(le)化學(xue)成分(fen)(fen)要求。
F 油管和套管的鋼級表達的具(ju)體含義
在(zai)API SPEC 5CT標準中，套管和油管的(de)(de)鋼級(ji)標明(ming)其屈(qu)服(fu)強(qiang)度和一(yi)些特殊的(de)(de)特征。鋼級(ji)標注通(tong)常用1個(ge)(ge)字(zi)(zi)母(mu)和2或3個(ge)(ge)數字(zi)(zi)表(biao)示，如N80.在(zai)大多數情(qing)況下，按(an)照字(zi)(zi)母(mu)在(zai)字(zi)(zi)母(mu)表(biao)中的(de)(de)順序，越往(wang)后的(de)(de)字(zi)(zi)母(mu)，代表(biao)管子的(de)(de)屈(qu)服(fu)強(qiang)度越大。例(li)如，N80一(yi)級(ji)鋼材(cai)的(de)(de)屈(qu)服(fu)強(qiang)度要(yao)比J55的(de)(de)大。數字(zi)(zi)符號(hao)是以(yi)千磅每平方英寸表(biao)示的(de)(de)管材(cai)最小屈(qu)服(fu)強(qiang)度來(lai)確定的(de)(de)。例(li)如：N80鋼級(ji)的(de)(de)最低屈(qu)服(fu)強(qiang)度為80klb/in2。
API SPEC 5CT標(biao)準(zhun)列出的套(tao)管鋼級有(you)：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套(tao)管鋼級有(you)：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國內外常使用的非API油管、套管種(zhong)類
除了(le)API標(biao)準的(de)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)，國內(nei)外(wai)還研(yan)究和(he)(he)發展了(le)在油(you)田特(te)殊地質工(gong)況環境(jing)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)非API套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)，包括(kuo)：用(yong)(yong)(yong)于深井的(de)超高強度油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；高抗擠毀套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；含(han)硫化氫油(you)氣井中使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)抗硫化氫應力(li)腐(fu)蝕油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)(yong)于低溫油(you)氣井的(de)高強度油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)(yong)于只有二(er)氧化碳和(he)(he)氯離子(zi)(zi)，幾乎不(bu)含(han)硫化氫腐(fu)蝕性環境(jing)下使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)(yong)于硫化氫、二(er)氧化碳和(he)(he)氯離子(zi)(zi)三者共(gong)存強烈腐(fu)蝕性環境(jing)下使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)油(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)。
H 石油專用管中的油管和(he)套(tao)管API標準的螺紋連接基本情(qing)況
石油專用管(guan)中(zhong)的(de)(de)(de)油管(guan)和套管(guan)API標準的(de)(de)(de)螺紋連接由(you)兩部分組成：管(guan)子或(huo)公端(duan)以及接箍(gu)或(huo)母(mu)端(duan)。有外螺紋的(de)(de)(de)叫(jiao)管(guan)子或(huo)公端(duan)，有內螺紋的(de)(de)(de)叫(jiao)接箍(gu)或(huo)母(mu)端(duan)。
兩(liang)個公端(duan)用(yong)一個接箍(gu)連(lian)接起來，接箍(gu)是(shi)一段外徑比管(guan)子稍(shao)大的(de)短管(guan)。兩(liang)端(duan)均(jun)有(you)內螺紋(wen)。所(suo)有(you)帶 API螺紋(wen)和(he)接箍(gu)的(de)套(tao)管(guan)和(he)管(guan)線管(guan)都是(shi)不(bu)加厚的(de)。
油管是(shi)不加(jia)(jia)厚(hou)或外加(jia)(jia)厚(hou)，管端的內徑(jing)大約(yue)等于管體(ti)的內徑(jing)，但加(jia)(jia)厚(hou)端的外徑(jing)比管體(ti)大，整體(ti)連(lian)接(jie)油管的兩端是(shi)加(jia)(jia)厚(hou)的。
API規范中包(bao)括4種(zhong)螺(luo)紋(wen)(wen)，即管(guan)(guan)線管(guan)(guan)螺(luo)紋(wen)(wen)、圓螺(luo)紋(wen)(wen)、偏(pian)(pian)梯形螺(luo)紋(wen)(wen)以及直連(lian)(lian)型螺(luo)紋(wen)(wen)。管(guan)(guan)線管(guan)(guan)、圓螺(luo)紋(wen)(wen)、偏(pian)(pian)梯形的(de)螺(luo)紋(wen)(wen)在擰(ning)接裝配時要求配合在一起，達(da)到用密封(feng)填充脂一起阻止從螺(luo)紋(wen)(wen)泄漏。直連(lian)(lian)型套管(guan)(guan)螺(luo)紋(wen)(wen)末設(she)計成密封(feng)的(de)，直連(lian)(lian)型連(lian)(lian)接的(de)密封(feng)是采用金屬對(dui)金屬的(de)密封(feng)來實現的(de)。
I API標準(zhun)螺紋的主要參(can)數
API標(biao)準(zhun)螺紋的主要參(can)數包括：
1. 螺紋長度（除偏梯形(xing)螺紋）：從螺紋起點（管端）到(dao)消(xiao)失點的長度；
2. 螺紋(wen)高度：螺紋(wen)齒(chi)頂到齒(chi)底(di)間的(de)距(ju)離；
3. 螺距(ju)：螺紋(wen)任一點沿軸向到相鄰齒的對應點的距(ju)離；
4. 螺紋錐度：以英(ying)寸表示的每英(ying)寸螺紋長度的螺紋直徑變(bian)化；
5. 緊密距：管子或接(jie)箍端(duan)面到環規或塞規擰緊位(wei)置間沿軸向(xiang)測(ce)得的距離；
6. 螺紋尾扣錐度（僅偏梯螺紋）：切削(xue)工(gong)具的快速(su)退刀造成螺紋末端有一個陡峭的斜(xie)度。
