关于油气输送管线干线钢管选用

关于油气输送管线干线钢管选用的若干问题油气输送管线干线钢管选用一般应考虑五个问题：1.钢管标准的选用2.钢管的化学成分要求3.钢管的机械力学性能4.钢管韧性要求5.制管技术要求。现就这几个问题简述如下，由于时间紧迫可能错漏短缺不少，仅供参考。

一.关于钢管标准

在油气输送用钢管标准的选用中，几乎在较大的产油国与发达国家都有自己的标准。我国油气输送用管道多采用美国API Spec 5L《管线管》的标准.国标《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分A级钢管》（GB9711.1.97）及《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第二部分 B 级钢管》（GB9711.2-99）。由于API Spec 5L是一个通用的最基本的必须技术条件，考虑到各条管线的自然条件差别很大，因此管线的业主往往根据API Spec 5L指明的钢级化学成分和机械性能由购方和制管厂商定，再结合管线的具体情况，对选用的钢管提出一些补充技术规定，其要求比API Spec 5L高。此外，国际标准化组织ISO/TC67技术委员会也制定了管线管交货技术条件，即ISO3183-1 ISO3183-2 ISO3183-3 。这些标准是根据管线服役条件，将钢管分为A.B.C.三类，A类为符合API Spec 5L 的钢管，B类为有韧性要求和特殊无损检验的钢管，C类为输送酸性介质或有低温要求的钢管。

俄罗斯由于大部分地区气候严寒，管线服役条件苛刻，对钢管质量要求除部分内容参照API Spec 5L，如弯曲实验.超声检测等外，关键质量指标

要求较高，而且标准较多较细。

具体标准有：ГOCT20295-85《油气输送干线管道用钢制焊接钢管技术规范》.TY75-86《工作压力7.4MPa带外防腐层的直径530，720，1020，1220和1420MM直缝和螺旋缝电焊钢管技术条件》.TY1104-138100-357-02-96《工作压力7.4MPa带外防腐层螺旋缝电焊钢管技术条件》，TY14-3-1970-97《20号优质碳素钢制增强耐蚀性和抗低温的螺旋缝管电焊钢技术条件》，TY14-3P-04-94，〈北极地区输送石油天然气用直径530-1220MM直缝电焊管钢技术条件》TY322-8-21-96《直径820，920和1220MM直缝电焊管钢技术条件》等。

我国的钢管标准基本上是等效采用API Spec 5L的标准，但在针对各管线的具体情况提出的补充技术条件中比API Spec 5L要求高，也不比俄罗斯钢管质量要求底，如陕京线。涩-宁-兰线，兰-成-渝线，忠-武线，西气东输干线等。而且我国的钢卷板冶炼技术在X70级以内的强度等级均可满足技术要求，螺旋管的制管质量也可满足技术要求。当然，我国对螺旋管的焊缝残余应力消除上不如俄罗斯的整体热处理或焊缝热处理，也没有API Spec 5L提出的冷扩处理。我国只是在制管过程中用先成型后焊接的办法，保证焊接处切开后的弹复量小于1.5%D，从而减小焊缝残余的应力。

哈萨克斯坦的自然环境条件接近我国新疆地区，可以参照鄯乌线，西气东输线选管技术条件来制定钢管标准。

钢管的化学性能影响到钢管的强度,韧性,可焊接性,耐腐蚀性.过去采用增C(碳)的办法增加强度,但降低了韧性和可焊性.五十年代以后采

用降c增Mn (锰)的办法,虽然解决了可焊性和强度要求,但还不能完全解决韧性等要求.六十年代以后,采取了降c限Mn添加微量元素及限S,P,N 等措施,可控扎控冷技术解决了高强度,高韧性钢管技术要求.我国目前的冶炼与制管技术均已接近或达到世界先进水平,化学成分的控制超过俄罗斯钢管标准的技术要求.

从化学成分的要求来看, API Spec 5L 的要求比俄罗斯几个标准(除20号钢)要求低.C含量API Spec 5L (以下简称5L)要求0.18%-0.3%,俄罗斯(以下简称R)要求C含量0.1-0.2%.我国近几条管道C含量控制在0.1%以下.S含量规定为0.003%,P规定为0.01～0.02%,R规定为0.025%以内,我国也可达到0.02%以内.但是API Spec 5L 不排除降低有害的要求,可根据购需双方的协议来控制有害元素的含量。我国几条管线也是据此在5L标准的基础上提出补充技术规定作为订货要求的。

三.钢管的机械力学性能

钢管的机械力学性能5L标准是以屈服强度（即0.5%变形）决定钢管等级，从A25,,A,B,X42-X80,屈服强度分别为172－551MPa；R标准是以管材横向极限强度（即抗拉强度来决定钢管等级的，从K34-K65，屈服强度分别为206－510MPa（在ГOTC1479标准中，注明屈服强度为0.2%变形的强度值）。应该说管材强度等级可满足用管要求，只是表示方法上不同。

对管材的延伸率要求，表现了对管材延性的要求，有利于抗震。5L 标准中没有明确，而R标准中均要求≥20％（K60为16％），我国几条输气管线则要求为22～23％。对管材屈强比的要求，5L标准除提出X80级管材要求≤0.93外,其它的没提要求,R标准要求≤0.90,俄国对X60级以下

管材为0.85,X65级以上一处控制屈强比≤0.90。应该说，用5L标准必须提出一些相对于具体条件的某些力学性能的补充要求。

当然，对于耐酸性环境介质腐蚀的抗SSC级抗HIC的要求，5L没有明确特殊要求，R有专门标准，ISO-3183-3也是专门用于此的标准，因此说5L标准只是一个最基本的标准，只能一般通用。

四.钢管韧性要求

韧性要求也是钢管力学性能指标之一，它即要求钢管在使用环境下不许发生脆性断裂，又要求钢管在延性条件下断裂有一定的止裂能力。前者用落锤试验断口上的塑性剪切面积控制，即DWTT中的SA%,后者用夏比冲击功CVN值要求控制。5L标准比R标准要求低，表现在：①试验温度，5L为0℃；R为－20℃，－40℃，－60℃。②5L标准对管焊缝没有提出冲击功要求，而R标准提出了焊缝与热影响区采用梅氏冲击实验要求，但也不一定要做。我国几条气管道采用了试验温度为-20℃或-30℃，且冲击力CVN值均高于5L及R的要求。

要说明的是，5L标准指明冲击韧性可以由供需双方协商决定，有较大的回旋余地。就目前而言，冲击韧性要求是随着管道事故的增加及试验的深入在不断的发展中，世界上许多的国家及地区提出了不同的计算式，但是没统一。就气管道和油管道而言，前者要求高，后者要求低。因为在天然气的减压波速接近钢裂纹的扩展速度，而油的减压波速快于钢裂纹的扩展速度，这就不可能出现长距离断裂事故。

冲击韧性的要求是与介质、管径、使用应力有关系的，管径大，使用时环向应力大，则冲击任性要求就高。气管道的试验温度往往要求在最低