管线钢知识
电气工程--配管、配线基础知识
第一部分：电气配管配线基础知识1、电线管：分为套接扣压式薄壁镀锌铁管（KBG）和套接紧定式镀锌铁管（JDG），以及MT电线管（黑铁电线管）,黑铁管内外壁需要刷油，若埋在混凝土中则外壁不用刷油。
2、钢管:分为SC焊接钢管和RC水煤气管，他们有镀锌和非镀锌（黑铁）之分，根据05D1第133页图表可知：SC焊接钢管是一种薄壁钢管，而RC是国标管。
3、可绕金属套管：即可挠金属电线保护套管（本定额是指普利卡金属套管（PULLKA）：具有可挠性可自由弯曲的金属套管，可挠金属电线保护套管外层为镀锌钢带中间层为冷轧钢带里层为耐水电工纸；包塑可挠金属电线保护套管：可挠金属电线保护套管表面包覆一层塑料。
主要用于混凝土内埋设及低压室外电气配线方面。
其规格代号是以管内径为标准的，如10#内径为9.2mm，24#内径为23.8mm，50#内径为49.1mm。
4、塑料电线管：有UPVC阻燃电线管、硬塑料管、阻燃硬塑管、半透明塑料管等。
5、金属软管：电气工程中所使用的金属软管是指用镀锌低碳钢带制成的无填料的金，适用于无双保护层绝缘属软管，结构上又有单扣与双扣之分，俗称“金属蛇皮管”导线，在易燃或易撞击部位加以保护（如常见的P3 型镀锌软管）。
金属软管一般与用电设备及电动机接线盒与线缆保护钢管末端口的连接处，用来保护导线或电缆不受机械损伤；也常用于明配管过伸缩（沉降）缝时的连接保护管。
不锈钢金属软管；材质：304不锈钢/301不锈钢；结构：单扣型、双扣型；用途:用作自动化仪表信号的电线保护金属软管；用于保护精密光学尺、保护传感线路的不锈钢软管；具有良好的柔软性、耐蚀性、耐高温、耐磨损、抗拉性、防水性；并且提供一定的屏蔽作用的金属软管。
不锈钢仪表线路保护软管能保护电缆或管道避免受到电火花、热金属屑和化学污染的损害。
独特的制造技术确保产品的稳定性和柔顺性。
特殊预制材料的使用可屏蔽电磁波。
产品有两种基本类型：简单的啮合结构;双层扣接结构的不锈钢仪表线路保护软管。
钢管（套管）重量计算公式-钢管知识大全
钢管知识大全钢管理论重量计算经验公式：无缝钢管重量计算、螺旋焊接钢管重量计算：钢管重量kg/m = (外径- 壁厚) ×壁厚× 0.02466钢管理论重量计算推导公式：钢管的计算方法:钢管的重量=0.25×π×(外径平方-内径平方)×L×钢铁比重其中：π=3.14L=钢管长度钢铁比重取7.8所以，钢管的重量=0.25×3.14×(外径平方-内径平方)×L×7.8* 如果尺寸单位取米（M）,则计算的重量结果为公斤（Kg）钢管材质、规格、标准及用途列表钢管材质、规格、标准及其用途列表钢管的生产工艺流程1.无缝管工艺流程卫生级镜面管工艺流程:管坯→检验→剥皮→检验→加热→穿孔→酸洗→修磨→润滑风干→焊头→冷拔→固溶处理→酸洗→酸洗钝化→检验→冷轧→去油→切头→风干→内抛光→外抛光→检验→标识→成品包装工业管工艺流程管坯→检验→剥皮→检验→加热→穿孔→酸洗→修蘑→润滑风干→焊头→冷拔→固溶处理→酸洗→酸洗钝化→检验2.焊管工艺流程开卷→平整→端部剪切及焊接→活套→成形→焊接→内外焊珠去除→预校正→感应热处理→定径及校直→涡流检测→切断→水压检查→酸洗→最终检查→包装各类钢管材质说明各类钢管材质说明：1、钢材的概念：钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。
钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。
钢材知识基础
低碳钢
强度（MPa） 表观密度 F G T （g/cm3）
7850 420
比强度
0.054
普通混凝土（抗压）
松木（顺纹、抗拉） 玻璃钢 烧结普通砖（抗压）
2400
500 2000 1700
40
100 450 10
0.017
0.200 0.225 0.006
观察与讨论 (1)两种钢材的选用
炼钢的过程
(1)融化过程。铁水及废钢中含有C、Mn、Si、P、S等杂质，在低温融 化过程中，C、Si、P、S被氧化，即使单质态的杂质变为化合态的杂质， 以利于后期进一步去除杂质。氧来源于炉料中的铁锈(成分为Fe2O3· 2H2O)、 氧化铁皮、加入的铁矿石以及空气中的氧和吹氧。各种杂质的氧化过程是 在炉渣与钢液的界面之间进行的。 (2)氧化过程。氧化过程是在高温下进行的脱炭、去磷、去气、去杂质反 应。 (3)脱氧、脱硫与出钢。氧化末期，钢中含有大量过剩的氧，通过向钢液 中加入块状或粉状铁合金或多元素合金来去除钢液中过剩的氧，产生的有 害气体CO随炉气排出，产生的炉渣可进一步脱硫，即在最后的出钢过程中， 渣、钢强烈混合冲洗，增加脱硫反应。 (4)炉外精炼。从炼钢炉中冶炼出来的钢水含有少量的气体及杂质，一般 是将钢水注入精炼包中，进行吹氩、脱气、钢包精炼等工序，得到较纯净 的钢质。 (5)浇铸。从炼钢炉或精炼炉中出来的纯净的钢水，当其温度合适、化学 成分调整合适以后，即可出钢。钢水经过钢水包脱入钢锭模或连续铸钢机 内，即得到钢锭或连铸坯。
•
钢材的冲击韧性用标准试件在做冲击试验时， 每平方厘米所吸收的冲击断裂功（J/cm2）表示， 其符号为αk。试验时将试件放置在固定支座上， 然后以摆锤冲击试件刻槽的背面，使试件承受冲 击弯曲而断裂。显然，αk值越大，钢材的冲击韧 性越好。 • 影响钢材冲击韧性的因素很多，当钢材内硫、 磷的含量高，存在化学偏析，含有非金属夹杂物 及焊接形成的微裂缝时，钢材的冲击韧性都会显 著降低。 • 环境温度对钢材的冲击功影响很大。试验证 明，冲击韧性随温度的降低而下降，开始时下降 缓和，当达到一定温度范围时，突然下降很多而 呈脆性，这种性质称为钢材
防腐钢管知识
防腐钢管知识
防腐钢管是一种具有防腐性能的管材，主要用于输送腐蚀性介质的管线系统。
防腐钢管具有很高的耐腐蚀性能，能够有效地防止介质对管道的腐蚀，延长管道的使用寿命。
防腐钢管通常采用双层结构，外层为防腐层，内层为金属层。
常见的防腐层材料包括聚乙烯、环氧树脂、玻璃钢等。
防腐层能够有效地隔离管道与介质之间的直接接触，减少介质对管道的腐蚀。
金属层则提供了管道的强度和耐压性能。
防腐钢管广泛应用于化工、石油、天然气、水处理、污水处理等行业。
在这些行业的管道系统中，介质通常具有较高的腐蚀性，因此使用防腐钢管可以保证管道系统的安全运行。
在使用防腐钢管时，需要注意以下几点：
1. 防腐钢管的表面应保持清洁，防止污染和损坏防腐层。
2. 在安装过程中，需要使用专用的防腐胶带、防腐涂料等材料对管道进行修补和保护。
3. 防腐钢管应避免与其他金属材料直接接触，以防止电化学腐蚀。
4. 定期对防腐钢管进行检查和维护，及时修补或更换受损的防腐层。
总之，防腐钢管是一种重要的管材，能够保护管道免受腐蚀的侵害，确保管道系统的安全运行。
管线钢知识
管线钢随着钢材等级的提高，冲击韧性的增加以及其它一些指标如FATT 的降低等炼钢工艺及轧制工艺也相应的有所变化，最终金相组织形态也跟着变化，这是很自然的。
然而作为业主单位( 买方) 有无必要在定货技术条款上对金相组织提出确定的要求，诸多管道专家有不同的看法。
管线钢按金相组织形态分类至今大致有以下四种：1 、铁素体一珠光体钢：简称为FP(Ferrite-Pearlite) ，基本成份为C 、Mn ，有时加少量Nb 、V ，一般 C 成份为0.10-0.25 ％，Mn 成份为 1.30-1.70 ％，轧制工艺采用热轧及正火。
X52 及以下各钢级均采用此种工艺，我国早期所建的管线，如四川的管线，" 东八三" 所建的管线均属此种钢，当时一部分国内生产，" 东八三" 所用的管道钢基本上是国外进口的。
当采用更高钢级时，为提高强度需增 C ，但 C 增加使可焊性下降、FATT 上升，故必须另找出路。
2 、少珠光体钢，这种钢通常将珠光体控制在15 ％以下，从化学成份上分有以下三种：(1)Mn-Nb 钢(2)Mn-V 钢(3)Mn-V-Nb 钢C 成份一般控制在0 ．1 ％以下，轧制工艺采用控轧，以上又称为" 微合金控轧钢" ，钢级中X56 、X60 、X65 、X70 钢可采用这种钢。
3 、针状铁素体钢(Accicular Ferrite) 这种钢主要化学成份为C 、Mn 、Nb 、Mo ，采用控轧工艺，这种钢相对于前者包辛格效应小且减少偏析，多用于X65 、X70 钢级，根据报导国外有少量X80 钢试制时也采用这种钢，其缺点为由于加Mo 而Mo 。
的价格较贵，故成本偏高。
4 、超低炭贝氏体钢(U1tra Low Carbon Bainite) 这种钢主要化学成分为Mn 、Nb 、Mo 、B 、Ti ，采用控轧、控冷工艺，通常C 含量小于0.03 ％，这是最新一代产品，其特点为不仅强度高且冲击韧性高、可焊性好、FATT 值低，从发展看将来X70 以及以后可能会较多采用的X80 均会应用这种钢。
无缝钢管基础必学知识点
无缝钢管基础必学知识点
无缝钢管是一种以坯料为原料，在高温下进行轧制或拉拔加工而制成
的钢管。
与焊接钢管相比，无缝钢管具有更高的强度和更好的耐腐蚀
性能。
学习无缝钢管的基础知识点可以帮助我们更好地了解和应用该
产品。
1. 无缝钢管的分类：根据不同的加工工艺和用途，无缝钢管可以分为
热轧无缝钢管、冷拉（冷拔）无缝钢管、热扩管和冷扩管等几种类型。
2. 无缝钢管的生产工艺：无缝钢管的生产通常包括热轧、冷拉、热扩
管和冷扩管这几个主要工艺。
热轧是将坯料加热到足够高的温度后通
过轧机进行轧制；冷拉是在室温下将坯料拉制成管材；热扩管是通过
加热和扩展来制造较大直径的管材；冷扩管是在室温下通过冷加工将
小直径管材扩展为大直径管材。
3. 无缝钢管的材质：常见的无缝钢管材质有碳素钢、合金钢、不锈钢等。
不同的材质具有不同的物理和化学性质，适用于不同的工业领域
和使用环境。
4. 无缝钢管的规格：无缝钢管的规格通常包括外径、壁厚、长度等指标。
根据不同的应用需求，可以选择不同规格的无缝钢管进行使用。
5. 无缝钢管的应用领域：无缝钢管广泛应用于石油、化工、电力、航
空航天等领域。
在石油工业中，无缝钢管通常用于输送油气和石油化
工产品；在化工行业中，无缝钢管用于输送各种化工介质；在航空航
天领域，无缝钢管通常用于制造飞机发动机和导弹的结构部件。
以上是无缝钢管基础必学的一些知识点，通过了解这些知识，我们可以更好地理解和应用无缝钢管。
管工基础知识培训
• 具备一定的识图能力，看懂施工图是施工生产 中极为关键的一环。本书介绍了识读管道施工 图的基本理论知识，并以实际识图知识为主， 结合实际工程的施工图例，对管道平面图、立 面图、剖面图、轴测图、标准图、单线图等施 工图一一进行了介绍，通俗易懂，具有较强的 实用性。
• 第1章 识图的基本知识及轴测投影的要点 • 1.1 投影知识 • 1.2 三视图的投影特点 • 1.3 点、线、面的投影基本知识
管材的 特点
• 1.具有优良的物理性能 • 2.具有极好的耐腐蚀性能 • 3.机械强度与钢管相同 • 4.卫生无毒、不积垢，不滋生微生物、保证流
体品质 • 5.耐化学腐蚀、耐土壤和海洋生物腐蚀，耐阴
极剥离 • 6.安装工艺成熟、方便快捷 • 7.耐候性好，适用沙漠、盐碱等苛刻环境 • 8.管壁光滑、提高输送效率、使用寿命长
• 第四章 管道安装节 管子调直 • 第三节 管件制作 • 第四节 支架制作与安装 • 第五节 管道连接
• 切割管子
• 采用机械切割 效率高 质量稳定 劳动强度低 适用大批量 大直径管子切割；主要有 磨切 切管机切 气割
• 管子调直与弯曲 • 目测法 滚动法 • 冷校法 杠杆 锤击 特质校台 • 热校法 用氧气乙炔烤至600-800 火红色校直 • 锤击 杠杆
第一章 基础知识
常用材料及工具 • 第一节 常用管材 • 第二节 常用管件 • 第三节 常用工具
• 通用标准
• 管子与管件的公称直径
• 又称平均外径，是指容器、管道及其附件的标 准化直径系列。采用公称直径有利于实现零部 件的标准化，也方便于设计、制造、修配和管 理，降低制造成本。对于容器，公称直径用内 径表示；对于管道，则用小于外径并大于内径 的某个尺寸表示。相应于管道的某一公称直径， 其外径是一定值，内径随壁厚而变化
管件知识大全.pdf
钢管管件知识一．管道系统概述：为了输送液体或气体，必须使用各种管道，管道中除直管道用钢管以外，还要用到各种管配件: 管道拐弯时必须用弯头，管道变径时要用大小头,分叉时要用三通，管道接头与接头相连接时要用法兰，为达到开启输送介质的目的，还要用各种阀门，为减少热膨冷缩或频繁振动对管道系统的影响，还要用膨胀节。
此外，在管路上，还有与各种仪器仪表相连接的各种接头﹑堵头等。
我们习惯将管道系统中除直管以外的其它配件统称为管配件。
二．金属材料常识：金属材料是我们日常生活及工业上应用最广泛的材料。
它主要分为钢﹑铁及有色金属等几类，而其中的钢又是应用最多最普遍的材料，钢中主要成份是铁元素，其余部分是人为添加的合金元素及各种杂质。
正是由于这些添加的合金元素的品种不同.数量不同才形成了各种各样的钢，如普通碳钢，不锈钢，合金钢等等，在这些添加元素中，碳C起着非常重要的作用。
钢中常见化学元素：各种钢中占多数百分比的为铁元素（Fe ），除之以外，通常还含有下列几种元素（通常称之为钢中的合金元素）：C（碳） Si（硅）Mn（锰）P（磷）S（硫）以及Cr（铬）Ni（镍）Mo（钼）Ti（钛）V（钒）等等。
一般情况下，其中P, S 为杂质成份，越低钢材质量越好。
钢的分类：按照钢中添加的合金元素品种的不同，我们可以将钢简单地分为三大类：碳钢.合金钢.不锈钢.⑴碳钢:其中合金元素只有C, Si, Mn, P, S五种,其按照P, S杂质含量高低,又分为普碳钢(P, S 一般≤%),和优碳钢(P, S一般≤%),常见钢种有:普碳钢: 215A.优碳钢: 20#.45#.16Mn等.这种钢强度及韧性一般，不耐腐蚀,可用于要求不高的场合,成本最低.⑵合金钢:除碳钢中含有的5种元素以外,还添加了10%以下的Cr Mo V 等元素,常见的钢种有:15CrMo 12Cr1MoV 1Cr5Mo 等.与碳钢相比,合金钢强度更高,耐温性能也提高,但抗腐蚀性能仍较差,因此,合金钢通常用于腐蚀不大的高温高压场合,如锅炉用钢,电厂热蒸汽输送等等,使用成本处于中等水平.⑶不锈钢:通常是在碳钢基础上.增加了高比例的Cr, Ni等合金而成,含量比例可达20%以上。
长输管道材料基础知识
复，即遗留了外力作用下的残余变形。
以弹簧举例 弹性变形：在弹簧能承受的范围内施加越大的拉力，弹簧的长度就越长；在此过程内，
只要撤销拉力，弹簧可以恢复原来的自由长度。 塑性变形：当弹簧施加的拉力超过其极限时，弹簧虽然仍会被拉长，但撤销外力后，弹
焊接材料应具有以下作用： ＊保证电弧稳定燃烧和焊接熔滴顺利过渡。 ＊在焊接过程中保护液态熔池金属，以防止空气侵入 。 ＊进行冶金反应和过渡合金元素，调整和控制焊缝金属的成分与性能 。 ＊防止气孔、裂纹等焊接缺陷的产生 。 ＊改善焊接工艺性能，在保证焊接质量的前提下尽可能提高焊接效率 。
焊接基础知识
屈服强度（σs） ：材料的拉伸应力超过弹性范围，开始发生塑性变形时的应力。（材
料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点。） 屈强比：管材的屈强比(屈服强度与抗拉强度之比)表示钢材的塑性变形能力，即材料从
屈服到最后断裂的塑性变形过程中吸收变形的能力。屈强比小，说明σs值小而σb值大 ，即容易产生塑性变形而不易产生拉裂，也就是说，从产生屈服至拉裂有较大的塑性 变形区间。
焊条的型号
焊条型号是以焊条国家标准为依据，反映焊条主要特性的一种表示方法。
1）碳钢焊条的型号 碳钢焊条型号编制方法为:（如E4315) 首字母"E"表示焊条; 前面的两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值,单位为kgf/mm2（ 1kgf/mm2=9.81MPa）； 第三位数字表示焊条的焊接位置,"0"及"1"表示焊条适用于全位置焊接（即可 进行平、立、仰、横焊）,"2"表示焊条适用于平焊及平角焊,"4"表示焊条适 用于向下立焊; 第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。(15为低氢钠型， 可采用直流反接焊接）
管线钢知识
管线钢知识石油和天然气的需求迅速增长，2011-2015年世界范围内管道建设的工程投资每年近400亿美元。
西气东输二线管道以高强度X80为管材，管径1219mm，压力12MPa，主干线全长4895km。
2010年底的统计资料显示，我国已建立原油管道1.9*104km，天然气管道3.3*104km，成品油管道1.6*104km，油气管道总里程已达6.8*104km，2020年有望达到20*104km。
同时，与我国的能源需求和先进国家的管道水平相比，我国管道建设还有巨大的需求和潜力。
一、管道工程面临的挑战与管线钢发展方向●管道的大管径、高压输送与高强度管线钢由建立在流体力学基础上的设计计算可知，原油管道单位时间输送量与输送压力梯度的平方根成正比，与略大于管道直径的平方成正比。
加大管道直径，提高管道工作压力是提高管道输送量的有力措施和油气管道的基本发展方向。
目前认为，输油管道合适的最大管径为1220mm，输气管道合适的最大管径为1420mm。
在输送压力方面，提高压力的追求仍无止境。
20世纪50-60年代的最高输送压力为6.3MPa（X52），70-80年代的最高输送压力为10MPa（X60-65），90年代后的最高输送压力达14MPa（X70-80）。
近年来，国外一些新建天然气管道压力一般为10-15MPa，一些管道压力已超过20MPa（X100-X120)。
由管道设计准则可知，管道工程的大口径、高压输送这一目标可以通过增加钢管壁厚和钢管强度来实现。
然而，提高管线钢的强度才是一种理想的选择。
这是因为高强度管线钢的采用不仅可减少钢管壁厚和重量，节约钢材成本，而且由于钢管管径和壁厚的减少，可以产生许多连带的经济效益。
据统计，在大口径管道工程中，25%-40%的工程成本与材料有关。
一般认为，管线钢每提高一个级别，可使管道造价成本降低5%-15%。
●管道的低温环境与高韧性管线钢随着管道工程的发展，对管线钢韧性的技术要求日益提高，韧性已成为管线钢最重要的性能指标。
管道基础知识(二)
2）除配设备管嘴、仪表管嘴等特殊要求的法 兰外，不选用凹凸面法兰。 3）对于润滑油管道，采用连接法兰。 4）一般情况下，公称压力≥15MPa（CL900） 的法兰，宜采用环槽型密封面，配八角型金属 环垫；公称压力≤10MPa（CL600）的法兰， 宜采用凸面密封面，配柔性石墨金属波齿复合 垫片或柔性是石墨金属缠绕垫。 5）金属环垫片材料硬度值应比法兰材料硬度 第30-40HB。
管道培训（二）——管子、管件 知识
一、管子概述
1、常用: 铸铁管管子 钢管—铁碳合金 有色金属管（与铁比较，铁为黑色金属，其他为有
色金属；比如钛管、铝管、铜管） 非金属管（比如：胶管、塑料管、水泥管） 衬里管：钢管中衬非金属材料如衬塑料、四氟。 复合管：如碳钢中衬不锈钢。
2、不同管子的主要特点和用途 1)铸钢管：主要用于埋地管和加热炉空气预热器
3）制造标准质量一般从低到高为：
GB8163<GB3087<GB9948<GB5310<GB6479
4）临氢 系统现场一般使用无缝钢管材料
碳钢管：20#、20G、A106 铬钼钢管：1.25Cr-0.5Mo、15CrMo、12Cr5Mo、15CrMoG 奥氏体不锈钢管：TP321、TP347、06Cr19Ni10（304）、 06Cr18Ni11Ti（321） A106、1.25Cr-0.5Mo、TP321、TP347为国外牌号钢。一般 习惯当设计公称压力大于900Cl时，一般采用美标制钢管，可 能进口也可能采用美标国内生产。 20G、15CrMoG为锅炉用钢管，用于蒸汽系统。 铬钼钢管：用于高温、抗硫腐蚀情况 06Cr19Ni10（304）：用于润滑油、采样管 06Cr18Ni11Ti：用于600Cl及以下工况 奥氏体不锈钢：用于高温、高压B+Zn、Q245R、15CrMoR
API5L管线管规范（第45版）管线管
API5L管线管规范(第45版) 管线管话题：管线管知识产权钢管ISO 3183/API Spec 5L管线钢管标准是国际上油气管道输送系统领域的核心标准之一，ISO和API联合制定完成了经全球协商一致的3183:2007/APISpec5L（第44版）管线钢管标准，发布以来，在国际上引起广泛关注。
随着技术的进步和各国管道工程建设的实践，ISO/TC67/SC2分委员会专门组织了标准的修订工作，包括中国在内的相关成员国提交了大量意见和建议。
修订工作自2010年4月启动，共收集和处理了400多条意见。
新版标准于2012年底正式批准，2013年2月18日ISO网络正式上线发布。
2007年ISO与API联合发布管线钢管标准ISO3183:2007/APISpec5L（44版），做到了世界范围的标准一致。
虽然由于美国提出的知识产权和贸易问题，2012年API终止了与ISO的合作，不再参与ISO 标准的起草，以后也不发布采用ISO的标准。
但是新版本的管线钢管标准仍然是ISO与API标准联合工作组共同合作延续产生的成果，内容除API会标和欧洲陆上管线钢管订货有关内容有差异外，其它内容全部一致。
ISO3183:2012/APISpec5L（45版）与上一版本相比，其主要技术变化是增加2个附录：欧洲陆上天然气管道PSL2钢管订货（附录M）、螺纹和接箍计算公式以及导向弯曲和夏比冲击计算公式背景（附录P），其它在引用标准、制造工艺、性能指标、检验方法等方面也有一定的技术变化，以及大量的编辑性修改和文字表述调整。
新版标准更加完善、科学。
中石油管研院自承担ISOTC67/SC2“管道输送系统分技术委员会”并行秘书处以来，积极落实集团公司领导要求，不断推进石油管材国际标准的跟踪和研究工作，实质性参与国际标准制修订。
以ISO3183/APISpec5L为突破口，2人注册为SC2工作组专家，多人参与投票、提案工作，全程参与了新版ISO3183/APISpec5L修订过程，共提交了41条意见，20条意见被直接采纳，纳入新版标准中。
钢管材料基本知识
钢管钢管是一种中空的长条钢材，大量用作输送流体的管道，如石油、天燃气、水、煤气、蒸气等，另外，在搞弯、抗扭强度相同时，重量较轻，所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。
也常用作生产各种常规武器、枪管、炮弹等。
1、钢管的分类：钢管分无缝钢管和焊接钢管（有缝管）两大类。
按断面形状又可分为圆管和异形管，广泛应用的是圆形钢管，但也有一些方形、矩形、半圆形、六角形、等边三角形、八角形等异形钢管。
对于承受流体压力的钢管都要进行液压试验来检验其耐压能力和质量，在规定的压力下不发生泄漏、浸湿或膨胀为合格，有些钢管还要根据标准或需方要求进行卷边试验、扩口试验、压扁试验等。
2、无缝钢管：无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。
无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。
无缝钢管分热轧和冷轧（拨）无缝钢管两类。
热轧无缝钢管分一般钢管，低、中压锅炉钢管，高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。
冷轧（拨）无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外，还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。
热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-75mm，冷轧无缝钢管处径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。
一般用无缝钢管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合金钢热轧或冷轧制成的。
10、20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。
45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件，如汽车、拖拉机的受力零件。
一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。
热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货；冷轧以热以热处理水冷壁管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管等。
用优质碳素结构钢热轧或冷轧（拨）无缝钢管。
钢材的基本知识
钢材的基本知识1分类1.1钢及其分类钢是指以铁为主要元素、含碳量一般在0.04%-2.3%之间并含有其他元素的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
钢可以按照冶炼方法、化学成分、冶金质量、金相组织、使用加工方法以及用途等进行不同的分类。
1.1.1 按冶炼方法分类根据冶炼方法和冶炼设备的不同，钢可以分为电炉钢、平炉钢和转炉钢三大类。
电炉钢还可以分为电弧炉钢、感应炉钢、真空感应炉钢、电子束炉钢和电渣炉钢等。
转炉钢还可以分为底吹、侧吹、顶吹和纯氧吹炼等转炉钢;也可分为酸性转炉钢和碱性转炉钢。
平炉钢虽可分为酸性平炉钢和碱性平炉钢，但多为碱性。
平炉钢由于冶炼时间长、能耗高，在我国已被逐步淘汰。
按照脱氧程度还可以分为：沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。
1.1.2按化学成分分类根据国家标准GB/T13304，按照化学成分分类可以把钢分为非合金钢和合金钢。
非合金钢是铁-碳合金，也称为碳素钢，其中含有少量有害杂质元素(如硫、磷等)和在脱氧过程中引进的一些元素(如硅、锰等)。
按含碳量的不同可分为低碳钢(含碳量小于0.25%)、中碳钢(含碳量在0.25%-0.6%)和高碳钢(含碳量大于0.6%)三类。
碳含量小于0.04%的钢称为工业纯铁。
非合金钢亦可分为两类：碳素结构钢和高级碳素结构钢。
合金钢：是为了改善钢的某些性能而特意加入一定量合金元素的钢，具有良好的特殊性能。
按合金元素总含量不同可分为低合金钢(在碳素结构钢的基础上加入少量合金元素，合金总量小于5%)、中合金钢(合金总量在5%-10%)和高合金钢(合金总量大于10%)三类，但不作为确定的依据。
根据钢中所含合金元素，常用的合金钢可包含为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬镍钛钢、硅锰钢、铬锰钢、铬锰钼钢等很多类。
1.1.3按冶金质量分类：主要是钢中所含的杂质元素磷（P）、硫（S）的含量。
各个生产厂和国家对钢中磷、硫的含量均有自己的规定标准，一般在0.03%和0.045%之间。
地下管线基础知识
地下管线基础知识城市地下管线种类繁多，结构复杂，不同种类地下管线埋设特征也不同，作为地下管线探测工作者，有必要学习地下管线的基础知识，掌握不同种类管线的结构特征和埋设规律，采用与管线相应的探测技术方法，以达到有的放矢，高效率、高质量地完成地下管线探测任务。
1. 地下管线的分类、内容及技术术语1．1 地下管线的分类、内容(1) 给水管道：可按给水的用途分为生活用水、生产用水和消防用水；(2) 排水管道：可按排泄水的性质分为污水、雨水和雨污合流及工业废水等管道。
(3) 燃气管道：可按其所传输的燃气的性质分为煤气、液化气和天然气管道；按燃气管道的压力P大小分为低压、中压和高压管道，其他类依据是：低压 P ≤5kPa；中压 P ＞5kPa,≤0.4MPa；高压 P ＞0.4MPa, ≤1.6MPa。
(4)工业管道：可按其传输的材料性质分为氢、氧、乙炔、石油、排渣等管道；按管内压力大小分为无压（或自流）、低压、中压和高压，其分类依据是：无压 P =0；低压 P ＞0, ≤1.6MPa；中压 P ＞1.6MPa,≤10MPa；高压 P ＞10MPa。
(5)热力管道：可按其所传输的材料分为热水和蒸汽管道；(6)电力电缆：可按其功能分为供电（输电和配电）、路灯、电车等电缆；按电压的高低可分为低压、高压和超高压电缆，其分类依据是：低压 V ≤1kV； 0.22kv，0.38kv中压 V ＞1kV,≤110kV；6kv、10kv高压 V ＞110kV。
110kv，220kv(7)通讯电缆：可按其功能分为电话电缆、有线电视和其他专用电信电缆等。
根据权属单位分主要有：中国电信、网通(WT)、移动(YD)、联通(LT)、电视(DS)、军用(JY)、铁通(TT)、公安专网、银行专网、校园网络等。
1.2 技术术语（1）压力管线：指管道内流体介质由外部施加力使其流动的工程管线。
（2）重力自流管线：指管道内流动着的介质由重力作用沿其设置的方向流动的工程管线。
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管线钢知识石油和天然气的需求迅速增长，2011-2015年世界范围内管道建设的工程投资每年近400亿美元。
西气东输二线管道以高强度X80为管材，管径1219mm，压力12MPa，主干线全长4895km。
2010年底的统计资料显示，我国已建立原油管道1.9*104km，天然气管道3.3*104km，成品油管道1.6*104km，油气管道总里程已达6.8*104km，2020年有望达到20*104km。
同时，与我国的能源需求和先进国家的管道水平相比，我国管道建设还有巨大的需求和潜力。
一、管道工程面临的挑战与管线钢发展方向●管道的大管径、高压输送与高强度管线钢由建立在流体力学基础上的设计计算可知，原油管道单位时间输送量与输送压力梯度的平方根成正比，与略大于管道直径的平方成正比。
加大管道直径，提高管道工作压力是提高管道输送量的有力措施和油气管道的基本发展方向。
目前认为，输油管道合适的最大管径为1220mm，输气管道合适的最大管径为1420mm。
在输送压力方面，提高压力的追求仍无止境。
20世纪50-60年代的最高输送压力为6.3MPa（X52），70-80年代的最高输送压力为10MPa（X60-65），90年代后的最高输送压力达14MPa（X70-80）。
近年来，国外一些新建天然气管道压力一般为10-15MPa，一些管道压力已超过20MPa（X100-X120)。
由管道设计准则可知，管道工程的大口径、高压输送这一目标可以通过增加钢管壁厚和钢管强度来实现。
然而，提高管线钢的强度才是一种理想的选择。
这是因为高强度管线钢的采用不仅可减少钢管壁厚和重量，节约钢材成本，而且由于钢管管径和壁厚的减少，可以产生许多连带的经济效益。
据统计，在大口径管道工程中，25%-40%的工程成本与材料有关。
一般认为，管线钢每提高一个级别，可使管道造价成本降低5%-15%。
●管道的低温环境与高韧性管线钢随着管道工程的发展，对管线钢韧性的技术要求日益提高，韧性已成为管线钢最重要的性能指标。
为获取高韧性管线钢，可通过多种韧化机制和韧化方法，其中低碳或超低碳、纯净或超纯净、均匀或超均匀、细晶粒或超细晶粒以及针状铁素体为代表的组织形态是高韧性管线钢最重要的特征。
超纯净管线钢：S≤0.0005%、P≤0.002%、N≤0.002%、O≤0.001%和H≤0.0001%；超细晶粒管线钢：通过严格控制控轧、控冷条件，目前可获得这种有效晶粒大都在尺寸达到1-2um,因而赋予了管线钢优良的韧性。
现代管线钢的Akv可高达200-300J以上，50%FATT可达-45℃以下。
经过精心控制的管线钢，其Akv400-500J以上，DWTT的85%FATT可降至-60℃以下。
●管道的大位移环境与大变形管线钢所谓大变形管线钢是一种适应大位移服役环境的，在拉伸、压缩和弯曲载荷下具有较高极限应变能力和延性断裂抗力的管道材料。
这种管线钢既可满足管道高压、大流量输送的强度要求和满足防止裂纹起裂和止裂的韧性要求，同时又具有防止管道因大变形而引起的屈曲、失稳和延性断裂的极限变形能力，因此大变形管线钢是管道工程发展的迫切需要，也是传统油、气输送管道材料的一种重要补充和发展。
大变形管线钢的主要性能特征是在保证高强韧性的同时，具有低的屈强比（σs /σb＜0.8），高的均匀伸长率（如δu＞8%）和高的形变强化指数（n＞0.15）。
大变形管线钢的主要组织特征是双相组织。
双相大变形管线钢不同于传统的管线钢，也不同于一般意义上的双相钢。
它通过低碳、超低碳的多元微合金设计和特定的控制轧制和加速冷却技术，在较大的厚度范围内分别获得B-F和B-M/A等不同类型的双相组织。
（1）适度的加速冷却方法：在管线钢TMCP的加速冷却过程中，通过适度的冷却速率的加速冷却方法，以获取B-F双相组织。
（2）临界区加速冷却方法：通过始冷温度位于（Ar3-Ar1)临界区的加速冷却方法，以获取B-F双相组织。
（3）延迟加速冷却方法：通过始冷温度位于（Ar1-Bs）温度区间的加速冷却方法，以获取B-F双相组织。
（4）在线分配法：通过在线分配法以获取B-M/A双相组织。
●管道的深海环境与海底管道的厚壁化迄今为止，海底管道的最高钢级为X70，已用于北海油田。
世界上最大水深管道式美国墨西哥东部湾的独立输气管道（ITP），其管径610mm，壁厚34.3mm，材料X65，最大的工作压力25MPa，总长222km，水深2454m。
海底管线成分设计的主要特点是：（1）低的含碳量；（2）低的碳当量；（3）低的S、P含量；海底管线钢在性能和其他方面的主要特点有：（1）高的形变强化指数和均匀伸长率；（2）低的屈强比；（3）优良的纵向拉伸力学性能；（4）低的铸坯中心偏析，良好的厚度方向的均匀性，低的断口分离和层状撕裂的几率；（5）严格的尺寸偏差和精度控制；（6）由于在沈水管道的敷设过程中需要偏离预定位置焊接，低至4kJ/cm的热输入广泛应用于GMAW工艺。
因此需要在低热输入下良好的焊接性。
●管道的腐蚀环境与耐腐蚀管线钢：基本要求：（1）含碳量小于0.06%；（2）硬度小于22HRC或250HV；（3）含硫量小于0.002%；（4）通过钢水钙处理，以改善夹杂物形态；（5）通过减少C、P、Mn，以防止偏析和减少偏析区硬度；（6）通过对Mn、P偏析的控制，以避免带状组织；●管道在恶劣环境下的焊接与易焊管线钢（1）裂纹管线钢：现代管线钢通常采用0.1%或更低碳当量，甚至保持在0.01%-0.04%的超低碳水平。
目前国外管线钢通常要求CEⅡW小于0.40%或CEpcm小于0.20%，用于高寒地区的管线钢则要求CEⅡW小于0.32%或CEpcm小于0.12%以下。
（2）焊接无脆化或无软化管线钢采用高的焊接热输入可提高焊接的生产效率，但对焊接热影响区的性能会产生重要影响。
高的焊接热输入一方面促使晶粒长大，另一方面使焊接冷却速度降低，从而导致相变温度升高形成不良组织，引起焊接热影响区的局部催化或软化。
现代管道特征与管线钢的基本要求、关键技术和当代水平管道特征管线钢要求关键技术当代水平高压输送高强度微合金化和多元合金化，低的终轧温度和高的冷却速度X80、X100、X120低温高韧性低碳或超低碳，纯净或超纯净，均匀或超均匀，细晶或超细晶A kv≥200-300JFATT≤-45℃大位移大变形性B-F双相组织的获取；B-M/A双相组织的获取；n＞0.15, δu＞8%,σs/σb＜0.8深海厚壁化低含碳量，低S、P含量，低的断口分离和层状撕裂X70(X80在开发中）t≥40mm酸性油气抗硫化氢应力开裂、抗氢致开裂低含碳量、低S、P量，夹杂物、偏析和带状组织的控制；X70(X80在开发中）＜22HRC，S＜0.002%在恶劣环境下的焊接焊接无裂纹、焊接无脆化或无软化低碳当量；微合金化和多元合金化；CEⅡW＜0.32%，CEpcm＜0.12%二、管线钢的冶金2.1管线钢发展2.2管线钢合金化合金设计的基本特征：（1）低碳或超低碳——由于管线钢以低碳或超低碳为特征，不但改善了焊接性和成形性，而且在其非平衡的冷却相变组织中通常不含有渗碳体，因而具有高韧性。
（2）增加锰含量——减少钢中碳含量使屈服强度下降可以通过其他强化机制的应用予以补偿，最常用的就是以Mn代碳。
Mn的加入引起固溶强化，还能降低钢的γ—α相变温度，而γ—α相变温度的降低对α的晶粒尺寸具有细化作用。
(3)微合金化——在管线钢中，主要是指Nb、V、Ti等强烈碳化物形成元素。
微合金元素在管线钢中的主要作用表现在：A.阻止奥氏体晶粒的长大—在控轧再热过程中，未溶微合金元素Nb、V、Ti的碳、氮化物将通过质点钉扎晶界的机制而明显阻止奥氏体晶粒的粗化过程。
B.延迟奥氏体的再结晶—在钢板的控轧过程中，通过固溶微合金元素Nb、V、Ti 的溶质原子拖曳和应变诱导沉淀析出的微合金碳、氮化物质点对晶界和亚晶界的钉扎作用，可显著阻止形变奥氏体的再结晶，从而通过由未再结晶奥氏体发生的相变而获得细小的相变组织。
C.延迟γ—α的相变过程—在高温形变后的冷却过程中，微合金元素Nb、V、Ti在晶界偏聚会阻碍新相形成，从而降低而γ—α相变温度，抑制多边形铁素体相变，促进针状铁素体形成。
D.沉淀析出强化—在轧制及轧后的连续冷却过程中，通过正确的控制微合金碳、氮化物的沉淀析出过程可达到沉淀强化的目的。
微合金碳、氮化物可在热轧过程中从奥氏体中析出，或在相变过程中在相界析出，或在最终冷却过程中从饱和铁素体中析出。
E.多元合金化—Mo合金化是管线钢多元合金化的一个典型。
Mo能降低过冷奥氏体的相变温度，抑制多边形铁素体的形成，促进针状铁素体转变。
工业实践表明，含Mo管线钢在轧后5-7℃/s较低的冷却速度下即可形成针状铁素体，对厚度为12-16mm的Mo合金化钢板，在空冷条件下便可获得针状铁素体组织。
合金设计的研究进展：（1）以超高强度为目标的硼合金设计——为达到超高强度管线钢强韧性目标，X120管线钢在成分设计上选择了C-Mn-Cu-Ni-Mo-Nb-V-Ti-B的最佳组合。
这种合金化设计思想充分利用了B在相变动力学上的重要特征。
B的原子尺寸较小，由于尺寸效应，B作为表面活性元素吸附在奥氏体晶界上。
B原子在晶界的偏聚，降低了境界能，阻碍新相在晶界上形核，延缓γ—α转变。
含B管线钢的技术难点是在冶炼上必须精确控制B含量。
B含量低于0.0005%时，提高淬透性作用甚微，高于0.003%时，则会产生B相沿晶界析出，产生热脆现象。
（2）以高温轧制工艺技术为依托的高Nb合金设计——随着管线钢冶炼技术的进步，钢中含碳量逐渐降低。
由于钢中含碳量的降低，提高了Nb在奥氏体中的溶度积，可允许添加较高含量的Nb。
当奥氏体中固溶Nb含量增加时，奥氏体再结+80℃，比常规高晶温度显著提高，因而可采用较高的轧制温度（终轧温度为Ar3100℃）来生产满足现代油、气管道所需要的高强韧钢板。
这种方法被称之为“高温工艺技术”，或简称为“HTP”技术。
一般认为，HTP管线钢中C和Nb的质量分数是0.03%-0.04%和0.08%-0.11%。
A.可采用较高的轧制温度，提高轧制效率—当Nb含量从0.04%增加到0.08%时，通过对再结晶形核率和晶界迁移率的影响，50%再结晶时间从10s增加到200s。
因此，高Nb合金化技术可采用较高的轧制温度，从而可缓解传统合金化技术对轧机的苛刻要求，提高轧制效率。
B.以Nb代替Mo，降低合金化成本—Nb有较好的的延迟γ—α相变过程的作用。
通过高Nb合金化设计，在非Mo合金化条件下，可获得针状铁素体组织。
由于以Nb代替Mo，因而高Nb合金化技术的合金元素成本降低。
C.基于防止焊接热影响区脆化的微Ti合金设计—焊接热影响区是焊接钢管的薄弱环节。