A 目前國內外廣(guang)泛使用(yong)的(de)油氣輸送鋼管采用(yong)的(de)標準
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(you)學會的API SPEC 5L《管線管規范(fan)》；
2. 國際標準ISO 3183-1、2、3《石油天(tian)然氣 輸送鋼管 交貨技術條件(jian)》；
3. 對于一(yi)些重要的(de)長(chang)輸管線，根據具體的(de)使用(yong)環境都(dou)有自己的(de)補充采購(gou)技術(shu)條件。
B 在API油(you)氣輸送鋼(gang)管(guan)標準中鋼(gang)管(guan)的(de)分類(lei)及其主要區別
按(an)照(zhao)API SPEC 5L的規(gui)定，輸(shu)送鋼管(guan)分為PLS1和PLS2兩個產(chan)品級別(bie)，對(dui)這兩類產(chan)品規(gui)定了不同(tong)的技術條件。其主(zhu)要區(qu)別(bie)是：相對(dui)于PLS1、PLS2級別(bie)對(dui)碳當量、斷(duan)裂韌性(xing)(xing)、最(zui)大屈服強(qiang)度(du)(du)和最(zui)大抗拉強(qiang)度(du)(du)規(gui)定了強(qiang)度(du)(du)要求(qiu)。對(dui)硫、磷等有(you)害元(yuan)素的控制也更加嚴格。無(wu)縫(feng)管(guan)的無(wu)損檢驗成(cheng)為強(qiang)制要求(qiu)。對(dui)質保書必(bi)須填寫的內容及試驗完成(cheng)后可追溯(su)性(xing)(xing)成(cheng)為強(qiang)制要求(qiu)。
C 在ISO油氣輸(shu)送鋼管(guan)標準中(zhong)鋼管(guan)的分級(ji)及其主要區別
在ISO 3183 油氣輸送鋼(gang)管(guan)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)中(zhong)，鋼(gang)管(guan)按照質(zhi)(zhi)量要(yao)(yao)(yao)求之間(jian)的(de)(de)差異，共分為(wei)(wei)A、B、C三部(bu)分，也被稱為(wei)(wei)A、B、C三級(ji)(ji)要(yao)(yao)(yao)求。其主要(yao)(yao)(yao)區(qu)別是：在ISO 3183-1A級(ji)(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)要(yao)(yao)(yao)求中(zhong)制定了(le)與API SPEC 5L的(de)(de)規定相當的(de)(de)基本(ben)質(zhi)(zhi)量要(yao)(yao)(yao)求，這些(xie)主要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量要(yao)(yao)(yao)求是通用的(de)(de)；在ISO 3183-2B級(ji)(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)要(yao)(yao)(yao)求中(zhong)除基本(ben)要(yao)(yao)(yao)求之外附加了(le)有關韌性和無損(sun)檢(jian)驗(yan)方面的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求；還(huan)有某些(xie)特殊用途，例如酸性環(huan)境、海洋條(tiao)件及低溫條(tiao)件等對鋼(gang)管(guan)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量和試驗(yan)有著非常(chang)嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求，這些(xie)主要(yao)(yao)(yao)反映在ISO 3183-3C級(ji)(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)要(yao)(yao)(yao)求中(zhong)。
D 油(you)氣輸送管道對(dui)鋼的(de)主要性能要求
油(you)氣輸送管道對(dui)鋼的主要(yao)性能要(yao)求包括：
1. 強度
一般的(de)油(you)氣輸送(song)管(guan)道都是根(gen)據(ju)鋼(gang)材的(de)屈(qu)服強(qiang)度設計的(de)。采用(yong)(yong)屈(qu)服強(qiang)度較(jiao)高(gao)的(de)鋼(gang)制管(guan)，可以提高(gao)管(guan)道工壓力(li)，獲(huo)得較(jiao)好的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益。因此，管(guan)道用(yong)(yong)鋼(gang)的(de)屈(qu)服強(qiang)度已(yi)經(jing)從最初的(de)碳素鋼(gang)逐步發展起來，20世紀(ji)40年代(dai)為X42~X52鋼(gang)級，60年代(dai)末達到X60~X70鋼(gang)級。
現已(yi)正(zheng)式生(sheng)產(chan)和(he)正(zheng)式使用(yong)屈服(fu)強度(du)已(yi)達到(dao)更高的X80~X100鋼級。
2. 韌性
20世(shi)紀50年代和60年代，世(shi)界許多地區都發生過(guo)油氣管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)(de)破(po)裂(lie)事故(gu)，通過(guo)對這(zhe)些事故(gu)的(de)(de)(de)分(fen)析，大大促進了人們對管(guan)(guan)(guan)道(dao)韌性指(zhi)標的(de)(de)(de)認識。API5L規定，除(chu)常規的(de)(de)(de)機械性能檢驗(yan)(yan)外，生產廠(chang)還(huan)應按SR5和SR6補(bu)充要求進行V形缺口(kou)夏比沖擊(ji)試驗(yan)(yan)和落錘撕(si)裂(lie)試驗(yan)(yan)（即DWTT),鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)出廠(chang)前應進行嚴格(ge)的(de)(de)(de)無損檢驗(yan)(yan)。盡管(guan)(guan)(guan)如此，對于(yu)長輸管(guan)(guan)(guan)道(dao)來說(shuo)，要完全避免(mian)破(po)裂(lie)是困難的(de)(de)(de)，還(huan)必(bi)須(xu)著眼(yan)于(yu)裂(lie)紋(wen)失(shi)穩擴展(zhan)的(de)(de)(de)阻止。研究表(biao)明，可以用控制DWTT值的(de)(de)(de)辦法達到(dao)止裂(lie)。為此，世(shi)界許多國家對管(guan)(guan)(guan)道(dao)鋼(gang)規定了DWTT試驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)斷口(kou)剪切面積百分(fen)比的(de)(de)(de)最低值。
3. 可(ke)焊性(xing)
由于野外敷(fu)設(she)管(guan)道的(de)(de)現場條件惡劣，鋼管(guan)對(dui)接(jie)焊(han)(han)接(jie)時(shi)要求有良(liang)好的(de)(de)可焊(han)(han)性。可焊(han)(han)性差的(de)(de)鋼管(guan)在焊(han)(han)接(jie)時(shi)易(yi)在焊(han)(han)縫處產生裂(lie)紋(wen)，并造成(cheng)焊(han)(han)縫及(ji)熱影響區硬度增(zeng)高、韌性下降(jiang)，增(zeng)加管(guan)道破(po)裂(lie)的(de)(de)可能(neng)性。鋼材可焊(han)(han)性設(she)計原則是對(dui)馬(ma)氏體轉(zhuan)變(bian)點及(ji)淬硬性的(de)(de)控(kong)制(zhi)。根據合金元(yuan)素對(dui)馬(ma)氏體轉(zhuan)變(bian)點的(de)(de)影響和(he)實際經驗(yan)確定的(de)(de)碳當量計算公式，可用來評定鋼的(de)(de)可焊(han)(han)性。碳當量一般應控(kong)制(zhi)在0.40%以下。實際上，大多數(shu)鋼廠(chang)均控(kong)制(zhi)在0.35%以下。
4. 延(yan)展性
如果延展性不足(zu)，會(hui)導(dao)致冷彎成(cheng)形過程鋼(gang)板劈裂(lie)或(huo)在焊接過程產生層(ceng)狀撕(si)裂(lie)。因(yin)此，API標準對(dui)管(guan)道焊管(guan)除規定進行(xing)壓(ya)扁試驗(yan)外，還(huan)要求進行(xing)導(dao)向(xiang)彎曲試驗(yan)。提高延展性的(de)關鍵是減少鋼(gang)中非金屬夾雜物并控(kong)制夾雜物的(de)形態和分布。
5. 耐腐蝕性
在輸送(song)(song)含硫油(you)(you)氣(qi)時，管道內壁接觸硫化(hua)氫和(he)(he)二氧化(hua)碳，從而(er)導致氫脆和(he)(he)應(ying)力腐蝕破裂。一(yi)般采用降低鋼(gang)的(de)(de)含硫量(liang)、控(kong)制(zhi)(zhi)硫化(hua)物形(xing)態、改善沿壁厚方向(xiang)的(de)(de)韌(ren)(ren)性(xing)等措施。其主要特點(dian)是通過微(wei)合(he)金化(hua)和(he)(he)控(kong)制(zhi)(zhi)軋制(zhi)(zhi)，在熱軋狀態下獲(huo)得(de)高強(qiang)度、高塑性(xing)、高韌(ren)(ren)性(xing)和(he)(he)良好的(de)(de)可焊性(xing)。為了全面滿足(zu)石油(you)(you)天然氣(qi)輸送(song)(song)管道對(dui)鋼(gang)的(de)(de)性(xing)能要求，除(chu)了嚴密(mi)的(de)(de)合(he)金設計外，對(dui)硫、磷等有害元(yuan)素的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)也非常嚴格。一(yi)般含硫量(liang)控(kong)制(zhi)(zhi)在0.010%以下，以提高鋼(gang)的(de)(de)塑性(xing)、韌(ren)(ren)性(xing)，特別是橫向(xiang)韌(ren)(ren)性(xing)。
E. 石油專(zhuan)用管中的(de)油管和(he)套管在API標準中的(de)分類
石(shi)油專(zhuan)用管(guan)(guan)中(zhong)的油管(guan)(guan)和套管(guan)(guan)在 API標準(zhun)中(zhong)的分類如表 1-10 所示。
在API 5CT標準中(zhong)套管(guan)和(he)油管(guan)分(fen)(fen)為4組(zu)、19個(ge)鋼(gang)(gang)級。按(an)照制造方(fang)法，又分(fen)(fen)為無縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)和(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)級限定使(shi)(shi)用(yong)無縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)外，其他(ta)鋼(gang)(gang)級不僅(jin)可以使(shi)(shi)用(yong)無縫(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)還(huan)可以使(shi)(shi)用(yong)電阻(zu)焊或電感應焊接方(fang)法生產的(de)直縫(feng)焊管(guan)。其熱(re)處理(li)工藝，除第1組(zu)3個(ge)鋼(gang)(gang)級外，第1組(zu)N80Q類、第2、3、4組(zu)共(gong)14個(ge)鋼(gang)(gang)級都必須進行全長淬火(huo)(huo)＋回火(huo)(huo)處理(li)，并(bing)對第2組(zu)的(de)8個(ge)鋼(gang)(gang)級規(gui)(gui)定了(le)最低回火(huo)(huo)溫度。對第1組(zu)、第2組(zu)M65鋼(gang)(gang)級和(he)第3組(zu)共(gong)7個(ge)鋼(gang)(gang)級只規(gui)(gui)定了(le)硫、磷含量最大值，而未(wei)規(gui)(gui)定其他(ta)主要(yao)化學成(cheng)分(fen)(fen)。對第2組(zu)和(he)第4組(zu)共(gong)12個(ge)鋼(gang)(gang)級規(gui)(gui)定了(le)化學成(cheng)分(fen)(fen)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(zhun)中(zhong)(zhong)，套管(guan)和(he)(he)油管(guan)的(de)(de)鋼級(ji)標(biao)明其屈服強(qiang)(qiang)度和(he)(he)一些特殊的(de)(de)特征。鋼級(ji)標(biao)注(zhu)通常用1個(ge)字(zi)母(mu)和(he)(he)2或(huo)3個(ge)數(shu)字(zi)表(biao)示，如(ru)N80.在(zai)大(da)多數(shu)情(qing)況下，按(an)照字(zi)母(mu)在(zai)字(zi)母(mu)表(biao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)順序，越(yue)往后的(de)(de)字(zi)母(mu)，代表(biao)管(guan)子的(de)(de)屈服強(qiang)(qiang)度越(yue)大(da)。例如(ru)，N80一級(ji)鋼材的(de)(de)屈服強(qiang)(qiang)度要比J55的(de)(de)大(da)。數(shu)字(zi)符號是(shi)以千磅每平方英寸表(biao)示的(de)(de)管(guan)材最小(xiao)屈服強(qiang)(qiang)度來確(que)定的(de)(de)。例如(ru)：N80鋼級(ji)的(de)(de)最低屈服強(qiang)(qiang)度為80klb/in2。
API SPEC 5CT標準列(lie)出的套管鋼級(ji)有(you)：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套管鋼級(ji)有(you)：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國內外常使(shi)用的非API油管、套管種類
除了API標準的(de)套(tao)管(guan)(guan)(guan)外(wai)，國內(nei)外(wai)還研究和發(fa)展了在油田特殊地質(zhi)工況環(huan)境(jing)使(shi)用(yong)的(de)非API套(tao)管(guan)(guan)(guan)，包(bao)括：用(yong)于深(shen)井(jing)的(de)超高強度油管(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)；高抗擠毀套(tao)管(guan)(guan)(guan)；含硫化(hua)(hua)(hua)氫油氣(qi)井(jing)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)抗硫化(hua)(hua)(hua)氫應力(li)腐(fu)蝕(shi)油管(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)；用(yong)于低溫(wen)油氣(qi)井(jing)的(de)高強度油管(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)；用(yong)于只有二氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)和氯離子(zi)，幾(ji)乎不含硫化(hua)(hua)(hua)氫腐(fu)蝕(shi)性環(huan)境(jing)下使(shi)用(yong)的(de)油管(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)；用(yong)于硫化(hua)(hua)(hua)氫、二氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)和氯離子(zi)三者共存強烈腐(fu)蝕(shi)性環(huan)境(jing)下使(shi)用(yong)的(de)油管(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)。
H 石油(you)專用管中(zhong)的(de)油(you)管和套管API標準(zhun)的(de)螺紋連(lian)接基本(ben)情況
石油專用管(guan)中的(de)(de)油管(guan)和(he)套管(guan)API標(biao)準的(de)(de)螺紋連接(jie)由兩(liang)部分組成：管(guan)子或公端以及接(jie)箍(gu)(gu)或母(mu)(mu)端。有外螺紋的(de)(de)叫管(guan)子或公端，有內螺紋的(de)(de)叫接(jie)箍(gu)(gu)或母(mu)(mu)端。
兩個公(gong)端用一(yi)個接(jie)箍(gu)連接(jie)起來，接(jie)箍(gu)是一(yi)段外(wai)徑比管(guan)子稍大的短管(guan)。兩端均有內螺紋(wen)。所有帶 API螺紋(wen)和接(jie)箍(gu)的套管(guan)和管(guan)線管(guan)都是不加厚的。
油管是不加厚或外加厚，管端的(de)內徑大約等于管體的(de)內徑，但加厚端的(de)外徑比管體大，整(zheng)體連(lian)接油管的(de)兩端是加厚的(de)。
API規范中包括4種螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)，即管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)、圓螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)、偏(pian)梯形螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)以及直(zhi)連(lian)(lian)型螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)。管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)、圓螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)、偏(pian)梯形的螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)在(zai)擰接裝配時要求配合在(zai)一(yi)起(qi)(qi)，達到用密封填充脂一(yi)起(qi)(qi)阻止從螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)泄(xie)漏。直(zhi)連(lian)(lian)型套(tao)管(guan)(guan)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)末設計(ji)成密封的，直(zhi)連(lian)(lian)型連(lian)(lian)接的密封是采用金(jin)屬對金(jin)屬的密封來實現的。
I API標(biao)準(zhun)螺(luo)紋(wen)的主要參(can)數
API標準螺紋的主要(yao)參數包括(kuo)：
1. 螺紋長度(du)（除偏梯形螺紋）：從(cong)螺紋起點(dian)（管端）到消失點(dian)的長度(du)；
2. 螺紋(wen)高(gao)度(du)：螺紋(wen)齒(chi)頂到(dao)齒(chi)底間的距離；
3. 螺距：螺紋任一點沿(yan)軸向到相鄰齒(chi)的對應點的距離；
4. 螺(luo)紋錐度：以(yi)英寸(cun)表示的每英寸(cun)螺(luo)紋長度的螺(luo)紋直(zhi)徑變化(hua)；
5. 緊(jin)密(mi)距：管子或接箍端(duan)面(mian)到(dao)環規(gui)(gui)或塞規(gui)(gui)擰緊(jin)位置間(jian)沿軸向測得的距離；
6. 螺(luo)紋(wen)尾扣錐(zhui)度（僅(jin)偏梯(ti)螺(luo)紋(wen)）：切削工具的(de)快速(su)退刀造成螺(luo)紋(wen)末端(duan)有一個陡峭的(de)斜(xie)度。
