A 目前國內(nei)外廣泛(fan)使(shi)用的油(you)氣(qi)輸(shu)送鋼(gang)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(shi)油學會的API SPEC 5L《管線管規范》；
2. 國(guo)際標準ISO 3183-1、2、3《石油天然氣 輸(shu)送(song)鋼管 交貨(huo)技術條件》；
3. 對于一些重要的(de)長輸(shu)管線，根據(ju)具體的(de)使(shi)用環境(jing)都有自己的(de)補充采購技術條件。
B 在API油氣輸送鋼(gang)管標(biao)準(zhun)中鋼(gang)管的分類及其主(zhu)要區別
按(an)照API SPEC 5L的(de)(de)(de)規(gui)定(ding)，輸送鋼管分為PLS1和PLS2兩(liang)(liang)個(ge)產品(pin)級別，對這兩(liang)(liang)類產品(pin)規(gui)定(ding)了不同(tong)的(de)(de)(de)技術條件。其主(zhu)要(yao)(yao)區別是：相對于PLS1、PLS2級別對碳當量(liang)、斷裂(lie)韌性(xing)、最(zui)大(da)屈服強(qiang)(qiang)(qiang)度和最(zui)大(da)抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)度規(gui)定(ding)了強(qiang)(qiang)(qiang)度要(yao)(yao)求。對硫、磷等(deng)有害元素(su)的(de)(de)(de)控制也更加嚴格(ge)。無縫管的(de)(de)(de)無損檢(jian)驗成為強(qiang)(qiang)(qiang)制要(yao)(yao)求。對質保書(shu)必須填(tian)寫的(de)(de)(de)內容及試驗完成后(hou)可追溯性(xing)成為強(qiang)(qiang)(qiang)制要(yao)(yao)求。
C 在ISO油氣輸送鋼(gang)管標(biao)準(zhun)中(zhong)鋼(gang)管的分級及其(qi)主要(yao)區別
在(zai)ISO 3183 油氣輸(shu)送鋼(gang)管(guan)(guan)標準中，鋼(gang)管(guan)(guan)按照質量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)之間的(de)(de)差異，共分(fen)為A、B、C三部(bu)分(fen)，也被稱為A、B、C三級(ji)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。其(qi)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)(yao)區(qu)別是(shi)：在(zai)ISO 3183-1A級(ji)標準要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)中制定(ding)了與API SPEC 5L的(de)(de)規定(ding)相當的(de)(de)基本(ben)(ben)質量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，這些主(zhu)要(yao)(yao)(yao)(yao)的(de)(de)質量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)是(shi)通用的(de)(de)；在(zai)ISO 3183-2B級(ji)標準要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)中除基本(ben)(ben)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)之外(wai)附加了有關韌性和無(wu)損檢(jian)驗方(fang)面的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)；還有某些特殊用途，例如酸性環境(jing)、海洋條件(jian)及低溫(wen)條件(jian)等對鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)質量(liang)和試驗有著(zhu)非(fei)常嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，這些主(zhu)要(yao)(yao)(yao)(yao)反映在(zai)ISO 3183-3C級(ji)標準要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)中。
D 油氣輸送管道對鋼的(de)主要性能要求
油(you)氣輸(shu)送管(guan)道(dao)對鋼的主(zhu)要(yao)性能要(yao)求包括：
1. 強(qiang)度
一般的油氣輸送管(guan)道都是(shi)根據(ju)鋼(gang)材(cai)的屈服強度(du)設計的。采用(yong)屈服強度(du)較高的鋼(gang)制管(guan)，可以提高管(guan)道工壓力，獲得較好(hao)的經濟效益(yi)。因(yin)此，管(guan)道用(yong)鋼(gang)的屈服強度(du)已經從(cong)最初(chu)的碳(tan)素鋼(gang)逐步發展起(qi)來，20世紀40年代為X42~X52鋼(gang)級(ji)，60年代末達到X60~X70鋼(gang)級(ji)。
現已正(zheng)式(shi)生產和(he)正(zheng)式(shi)使(shi)用屈服(fu)強度已達到更(geng)高的X80~X100鋼級。
2. 韌性
20世紀50年(nian)代和(he)60年(nian)代，世界(jie)許多(duo)地區都發生(sheng)過(guo)油氣管(guan)道的(de)(de)破(po)裂事故，通過(guo)對這些事故的(de)(de)分析，大大促進了人們對管(guan)道韌(ren)性(xing)指標的(de)(de)認識(shi)。API5L規(gui)定(ding)，除常規(gui)的(de)(de)機(ji)械性(xing)能檢驗(yan)外，生(sheng)產廠還(huan)應(ying)按(an)SR5和(he)SR6補充要求(qiu)進行(xing)V形缺口(kou)夏比沖(chong)擊(ji)試驗(yan)和(he)落錘撕(si)裂試驗(yan)（即DWTT),鋼管(guan)出廠前應(ying)進行(xing)嚴格的(de)(de)無損檢驗(yan)。盡管(guan)如此(ci)(ci)，對于長(chang)輸管(guan)道來說，要完全避免破(po)裂是困難(nan)的(de)(de)，還(huan)必(bi)須著眼于裂紋(wen)失穩(wen)擴展的(de)(de)阻止。研(yan)究表明，可以用控制(zhi)DWTT值的(de)(de)辦(ban)法達到止裂。為此(ci)(ci)，世界(jie)許多(duo)國(guo)家對管(guan)道鋼規(gui)定(ding)了DWTT試驗(yan)的(de)(de)斷口(kou)剪(jian)切面(mian)積百分比的(de)(de)最低值。
3. 可焊性(xing)
由于野(ye)外敷設管道的(de)(de)(de)現(xian)場條件惡劣，鋼管對(dui)接(jie)焊(han)接(jie)時(shi)要求有良好的(de)(de)(de)可焊(han)性(xing)。可焊(han)性(xing)差的(de)(de)(de)鋼管在(zai)(zai)焊(han)接(jie)時(shi)易在(zai)(zai)焊(han)縫處(chu)產生裂(lie)紋，并造成焊(han)縫及熱影(ying)(ying)響區硬度增(zeng)高、韌(ren)性(xing)下降(jiang)，增(zeng)加管道破(po)裂(lie)的(de)(de)(de)可能性(xing)。鋼材可焊(han)性(xing)設計原則是對(dui)馬氏體(ti)轉變點(dian)及淬(cui)硬性(xing)的(de)(de)(de)控(kong)制。根據合金(jin)元素對(dui)馬氏體(ti)轉變點(dian)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響和實(shi)際(ji)經驗確定(ding)的(de)(de)(de)碳(tan)當(dang)量計算公式，可用來評定(ding)鋼的(de)(de)(de)可焊(han)性(xing)。碳(tan)當(dang)量一般應控(kong)制在(zai)(zai)0.40%以下。實(shi)際(ji)上，大多數鋼廠(chang)均控(kong)制在(zai)(zai)0.35%以下。
4. 延(yan)展(zhan)性
如果延(yan)展(zhan)性不足，會(hui)導(dao)致冷彎成(cheng)形過程(cheng)鋼板劈(pi)裂(lie)或在(zai)焊(han)接(jie)過程(cheng)產生層狀撕(si)裂(lie)。因此，API標準對管(guan)道焊(han)管(guan)除規定進行壓扁試驗(yan)外，還(huan)要(yao)求(qiu)進行導(dao)向彎曲試驗(yan)。提(ti)高延(yan)展(zhan)性的(de)關鍵是(shi)減(jian)少鋼中非金屬夾(jia)雜(za)物(wu)并控制夾(jia)雜(za)物(wu)的(de)形態(tai)和(he)分布。
5. 耐腐蝕(shi)性
在輸(shu)送(song)含(han)硫(liu)油(you)氣時，管道內(nei)壁接觸硫(liu)化(hua)氫和二(er)氧化(hua)碳，從(cong)而導致氫脆和應力腐蝕破裂(lie)。一般(ban)采用降低鋼(gang)的(de)含(han)硫(liu)量(liang)、控(kong)制硫(liu)化(hua)物形態、改善沿壁厚方向(xiang)的(de)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)等(deng)措施。其主要特點是通(tong)過微合(he)金化(hua)和控(kong)制軋(ya)制，在熱軋(ya)狀態下(xia)獲得高(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)塑(su)性(xing)(xing)(xing)、高(gao)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)和良(liang)好的(de)可焊性(xing)(xing)(xing)。為了(le)全面滿足(zu)石油(you)天(tian)然氣輸(shu)送(song)管道對鋼(gang)的(de)性(xing)(xing)(xing)能要求，除了(le)嚴密的(de)合(he)金設計外(wai)，對硫(liu)、磷(lin)等(deng)有(you)害元素的(de)控(kong)制也非常(chang)嚴格。一般(ban)含(han)硫(liu)量(liang)控(kong)制在0.010%以下(xia)，以提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)塑(su)性(xing)(xing)(xing)、韌(ren)性(xing)(xing)(xing)，特別是橫向(xiang)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)。
E. 石油專(zhuan)用(yong)管中的油管和套管在API標準(zhun)中的分類
石(shi)油專用管中(zhong)的油管和套(tao)管在 API標準(zhun)中(zhong)的分類如表(biao) 1-10 所示(shi)。
在API 5CT標準中套管(guan)和(he)(he)油(you)管(guan)分(fen)為(wei)4組(zu)(zu)(zu)、19個(ge)鋼級(ji)(ji)。按(an)照制造方(fang)法，又分(fen)為(wei)無縫(feng)(feng)鋼管(guan)和(he)(he)焊(han)(han)管(guan)兩大(da)類(lei)。除(chu)L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼級(ji)(ji)限定(ding)使用無縫(feng)(feng)鋼管(guan)外，其他(ta)鋼級(ji)(ji)不僅可以使用無縫(feng)(feng)鋼管(guan)還可以使用電阻焊(han)(han)或電感應焊(han)(han)接(jie)方(fang)法生產的直縫(feng)(feng)焊(han)(han)管(guan)。其熱處(chu)理工(gong)藝(yi)，除(chu)第(di)(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)3個(ge)鋼級(ji)(ji)外，第(di)(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)N80Q類(lei)、第(di)(di)(di)2、3、4組(zu)(zu)(zu)共(gong)14個(ge)鋼級(ji)(ji)都必須進(jin)行(xing)全長淬火＋回(hui)火處(chu)理，并(bing)對第(di)(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)的8個(ge)鋼級(ji)(ji)規(gui)定(ding)了最(zui)低回(hui)火溫度。對第(di)(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)、第(di)(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)M65鋼級(ji)(ji)和(he)(he)第(di)(di)(di)3組(zu)(zu)(zu)共(gong)7個(ge)鋼級(ji)(ji)只(zhi)規(gui)定(ding)了硫、磷(lin)含(han)量最(zui)大(da)值，而未規(gui)定(ding)其他(ta)主要化學成分(fen)。對第(di)(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)和(he)(he)第(di)(di)(di)4組(zu)(zu)(zu)共(gong)12個(ge)鋼級(ji)(ji)規(gui)定(ding)了化學成分(fen)要求。
F 油管和套管的(de)鋼級表達的(de)具體含義
在API SPEC 5CT標準中，套管(guan)和油管(guan)的(de)鋼級(ji)(ji)(ji)標明其(qi)屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)和一(yi)些特(te)殊的(de)特(te)征。鋼級(ji)(ji)(ji)標注通常用1個字母和2或3個數字表(biao)示(shi)，如N80.在大(da)多數情況下，按照字母在字母表(biao)中的(de)順(shun)序(xu)，越往后的(de)字母，代(dai)表(biao)管(guan)子(zi)的(de)屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)越大(da)。例(li)(li)如，N80一(yi)級(ji)(ji)(ji)鋼材的(de)屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)要比J55的(de)大(da)。數字符號是以千磅每平方英(ying)寸表(biao)示(shi)的(de)管(guan)材最(zui)(zui)小(xiao)屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)來確定的(de)。例(li)(li)如：N80鋼級(ji)(ji)(ji)的(de)最(zui)(zui)低(di)屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)為80klb/in2。
API SPEC 5CT標準列出(chu)的(de)套(tao)管鋼(gang)級有：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套(tao)管鋼(gang)級有：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國內外常使用(yong)的非(fei)API油(you)管、套管種類
除了API標(biao)準的(de)(de)套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)外，國內外還研究(jiu)和發展了在(zai)油(you)(you)(you)田特殊地質工況環境(jing)使用(yong)(yong)的(de)(de)非API套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)，包括：用(yong)(yong)于(yu)深(shen)井的(de)(de)超高(gao)(gao)強(qiang)度(du)油(you)(you)(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；高(gao)(gao)抗擠毀套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；含硫(liu)化(hua)(hua)氫油(you)(you)(you)氣井中(zhong)使用(yong)(yong)的(de)(de)抗硫(liu)化(hua)(hua)氫應力腐蝕油(you)(you)(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)低(di)溫(wen)油(you)(you)(you)氣井的(de)(de)高(gao)(gao)強(qiang)度(du)油(you)(you)(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)只有(you)二氧化(hua)(hua)碳和氯(lv)離(li)子，幾乎不含硫(liu)化(hua)(hua)氫腐蝕性環境(jing)下使用(yong)(yong)的(de)(de)油(you)(you)(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)硫(liu)化(hua)(hua)氫、二氧化(hua)(hua)碳和氯(lv)離(li)子三者共存強(qiang)烈腐蝕性環境(jing)下使用(yong)(yong)的(de)(de)油(you)(you)(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)。
H 石油專用管中的油管和套管API標準的螺紋連接基(ji)本情況
石油專用管中的油管和套管API標準的螺(luo)(luo)紋連接(jie)由兩部分組成(cheng)：管子或(huo)公(gong)端(duan)(duan)以及接(jie)箍(gu)或(huo)母(mu)(mu)端(duan)(duan)。有外螺(luo)(luo)紋的叫(jiao)管子或(huo)公(gong)端(duan)(duan)，有內螺(luo)(luo)紋的叫(jiao)接(jie)箍(gu)或(huo)母(mu)(mu)端(duan)(duan)。
兩個(ge)公(gong)端用一(yi)個(ge)接(jie)(jie)箍連接(jie)(jie)起(qi)來，接(jie)(jie)箍是一(yi)段外徑比(bi)管(guan)子稍大的(de)短(duan)管(guan)。兩端均(jun)有內螺紋。所有帶 API螺紋和接(jie)(jie)箍的(de)套(tao)管(guan)和管(guan)線管(guan)都是不加厚(hou)的(de)。
油(you)管是不加厚(hou)(hou)或外加厚(hou)(hou)，管端(duan)(duan)的內徑(jing)大約(yue)等于管體(ti)的內徑(jing)，但加厚(hou)(hou)端(duan)(duan)的外徑(jing)比(bi)管體(ti)大，整體(ti)連接油(you)管的兩端(duan)(duan)是加厚(hou)(hou)的。
API規(gui)范(fan)中包(bao)括4種螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)，即(ji)管線(xian)管螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)、圓螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)、偏梯形螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)以及直(zhi)連(lian)型(xing)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)。管線(xian)管、圓螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)、偏梯形的(de)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)在擰接(jie)裝配時要求配合(he)在一起，達到用密封填充脂一起阻止從螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)泄漏。直(zhi)連(lian)型(xing)套管螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)末設計成密封的(de)，直(zhi)連(lian)型(xing)連(lian)接(jie)的(de)密封是采用金屬對金屬的(de)密封來實現的(de)。
I API標準螺紋的主要參(can)數
API標準螺紋的(de)主(zhu)要參(can)數包括：
1. 螺紋長(chang)(chang)度(du)（除(chu)偏梯(ti)形螺紋）：從螺紋起(qi)點(dian)（管端）到消失(shi)點(dian)的長(chang)(chang)度(du)；
2. 螺(luo)紋高度：螺(luo)紋齒頂到(dao)齒底(di)間的距離(li)；
3. 螺距：螺紋任(ren)一點(dian)沿(yan)軸(zhou)向到相(xiang)鄰齒的(de)對應點(dian)的(de)距離；
4. 螺紋(wen)錐度：以英(ying)寸(cun)表示(shi)的每英(ying)寸(cun)螺紋(wen)長(chang)度的螺紋(wen)直徑變(bian)化；
5. 緊密距(ju)：管(guan)子(zi)或接箍端面到環規(gui)或塞規(gui)擰緊位(wei)置(zhi)間(jian)沿軸向測得的距(ju)離；
6. 螺(luo)紋尾扣(kou)錐度（僅偏梯(ti)螺(luo)紋）：切削工具的快速(su)退刀造成螺(luo)紋末端有一個陡峭的斜度。
