A 目前國(guo)內外(wai)廣泛使用(yong)的油氣輸送鋼管采用(yong)的標準
目前國內外廣泛使用的油氣輸送鋼管采用的標準有：
1. 美國石油學會的API SPEC 5L《管線管規范》；
2. 國際標準ISO 3183-1、2、3《石油天然氣(qi) 輸送(song)鋼管 交貨技術條件》；
3. 對于(yu)一些重(zhong)要的(de)(de)長輸管線，根(gen)據(ju)具體(ti)的(de)(de)使用環境都(dou)有自己的(de)(de)補充(chong)采購技術(shu)條(tiao)件。
B 在API油氣輸送鋼管(guan)標準中鋼管(guan)的分(fen)類及其主要區別
按(an)照API SPEC 5L的規定，輸送鋼管分(fen)為(wei)PLS1和PLS2兩(liang)個產品級別(bie)，對這兩(liang)類產品規定了不同的技術條件。其主要區別(bie)是：相對于PLS1、PLS2級別(bie)對碳當量(liang)、斷裂韌性(xing)、最大屈服(fu)強(qiang)度(du)和最大抗拉強(qiang)度(du)規定了強(qiang)度(du)要求。對硫(liu)、磷等有害元素的控(kong)制也更(geng)加嚴(yan)格。無縫(feng)管的無損檢驗成為(wei)強(qiang)制要求。對質保書必須填寫(xie)的內(nei)容及試驗完成后可追溯性(xing)成為(wei)強(qiang)制要求。
C 在ISO油氣輸送(song)鋼(gang)管(guan)標準中鋼(gang)管(guan)的分級及其主要(yao)區別
在ISO 3183 油(you)氣輸送鋼(gang)管標(biao)準(zhun)中(zhong)，鋼(gang)管按照(zhao)質(zhi)(zhi)量(liang)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)之間(jian)的差(cha)異，共(gong)分為A、B、C三(san)部(bu)分，也(ye)被稱為A、B、C三(san)級(ji)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)。其主(zhu)要(yao)(yao)(yao)區別是(shi)：在ISO 3183-1A級(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)中(zhong)制定了與API SPEC 5L的規定相當(dang)的基(ji)本質(zhi)(zhi)量(liang)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)，這些主(zhu)要(yao)(yao)(yao)的質(zhi)(zhi)量(liang)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)是(shi)通用的；在ISO 3183-2B級(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)中(zhong)除基(ji)本要(yao)(yao)(yao)求(qiu)之外(wai)附加了有(you)關韌性(xing)(xing)和無損檢驗方面的要(yao)(yao)(yao)求(qiu)；還有(you)某些特(te)殊用途，例如酸性(xing)(xing)環境、海洋條(tiao)件及低溫條(tiao)件等對鋼(gang)管的質(zhi)(zhi)量(liang)和試驗有(you)著非(fei)常嚴格的要(yao)(yao)(yao)求(qiu)，這些主(zhu)要(yao)(yao)(yao)反映在ISO 3183-3C級(ji)標(biao)準(zhun)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)中(zhong)。
D 油(you)氣輸送管(guan)道對鋼的(de)主要(yao)(yao)性能要(yao)(yao)求
油氣輸送(song)管道對(dui)鋼(gang)的主(zhu)要(yao)性能要(yao)求包括：
1. 強(qiang)度
一(yi)般的(de)(de)油氣輸(shu)送管(guan)道都是根據鋼(gang)材(cai)的(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)強度(du)設計(ji)的(de)(de)。采(cai)用(yong)屈(qu)(qu)服(fu)強度(du)較高(gao)(gao)的(de)(de)鋼(gang)制管(guan)，可以(yi)提高(gao)(gao)管(guan)道工壓力，獲得較好的(de)(de)經(jing)濟效益(yi)。因(yin)此，管(guan)道用(yong)鋼(gang)的(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)強度(du)已經(jing)從最初的(de)(de)碳素鋼(gang)逐步(bu)發展起來，20世紀40年代為X42~X52鋼(gang)級，60年代末達(da)到X60~X70鋼(gang)級。
現已(yi)正(zheng)式生產和正(zheng)式使用屈服強度已(yi)達到更高的X80~X100鋼級。
2. 韌性
20世紀(ji)50年代和(he)60年代，世界許(xu)多地區(qu)都發生過油氣管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)破裂事故(gu)，通過對(dui)這些事故(gu)的(de)(de)(de)分析，大(da)大(da)促進了人們(men)對(dui)管(guan)道(dao)(dao)韌性指標(biao)的(de)(de)(de)認識。API5L規(gui)定，除常規(gui)的(de)(de)(de)機(ji)械性能檢驗外，生產廠(chang)還(huan)應按SR5和(he)SR6補充(chong)要求(qiu)進行V形(xing)缺口夏(xia)比沖擊試(shi)驗和(he)落錘(chui)撕裂試(shi)驗（即DWTT),鋼管(guan)出廠(chang)前應進行嚴格(ge)的(de)(de)(de)無損檢驗。盡(jin)管(guan)如此，對(dui)于(yu)長輸管(guan)道(dao)(dao)來說(shuo)，要完全避免破裂是困難(nan)的(de)(de)(de)，還(huan)必須著眼于(yu)裂紋失穩擴展(zhan)的(de)(de)(de)阻止。研究表明，可以(yi)用控制DWTT值(zhi)的(de)(de)(de)辦法達到止裂。為此，世界許(xu)多國(guo)家(jia)對(dui)管(guan)道(dao)(dao)鋼規(gui)定了DWTT試(shi)驗的(de)(de)(de)斷口剪切面積(ji)百分比的(de)(de)(de)最低值(zhi)。
3. 可焊性(xing)
由(you)于野外敷設(she)管(guan)(guan)道(dao)的(de)現場條(tiao)件(jian)惡劣，鋼(gang)管(guan)(guan)對接(jie)(jie)焊接(jie)(jie)時要求(qiu)有良好的(de)可(ke)焊性(xing)。可(ke)焊性(xing)差的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)在(zai)(zai)焊接(jie)(jie)時易在(zai)(zai)焊縫處(chu)產(chan)生裂紋，并造成焊縫及熱影響區硬(ying)度(du)增高、韌性(xing)下降，增加管(guan)(guan)道(dao)破(po)裂的(de)可(ke)能性(xing)。鋼(gang)材可(ke)焊性(xing)設(she)計原則是對馬(ma)氏體(ti)轉(zhuan)變點(dian)及淬硬(ying)性(xing)的(de)控制。根據(ju)合金元(yuan)素對馬(ma)氏體(ti)轉(zhuan)變點(dian)的(de)影響和實際經驗(yan)確定(ding)的(de)碳(tan)當量計算公式，可(ke)用(yong)來評定(ding)鋼(gang)的(de)可(ke)焊性(xing)。碳(tan)當量一(yi)般應控制在(zai)(zai)0.40%以(yi)下。實際上，大多數鋼(gang)廠均控制在(zai)(zai)0.35%以(yi)下。
4. 延(yan)展性
如果延(yan)展(zhan)性不足，會導致冷(leng)彎(wan)成形過程鋼板劈裂或在焊接過程產生層狀(zhuang)撕裂。因此，API標準對管道焊管除規定進(jin)行(xing)壓扁試(shi)驗(yan)外，還要求進(jin)行(xing)導向彎(wan)曲試(shi)驗(yan)。提高延(yan)展(zhan)性的關鍵是減(jian)少(shao)鋼中非金屬夾雜(za)物(wu)并控制夾雜(za)物(wu)的形態和分布。
5. 耐(nai)腐蝕性
在(zai)(zai)輸(shu)送含(han)(han)硫(liu)(liu)油(you)氣時，管(guan)道(dao)內壁(bi)接(jie)觸硫(liu)(liu)化氫(qing)和(he)二氧化碳，從而導致氫(qing)脆(cui)和(he)應力(li)腐蝕破裂。一般(ban)采(cai)用降低鋼的(de)(de)(de)含(han)(han)硫(liu)(liu)量、控制硫(liu)(liu)化物形態(tai)、改善(shan)沿壁(bi)厚(hou)方向的(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)等措施。其主(zhu)要特點是通過微合(he)金(jin)化和(he)控制軋(ya)制，在(zai)(zai)熱軋(ya)狀態(tai)下獲得高強度、高塑(su)性(xing)、高韌(ren)性(xing)和(he)良好的(de)(de)(de)可焊性(xing)。為了(le)全面滿(man)足石油(you)天然氣輸(shu)送管(guan)道(dao)對(dui)鋼的(de)(de)(de)性(xing)能要求，除了(le)嚴(yan)密的(de)(de)(de)合(he)金(jin)設計(ji)外，對(dui)硫(liu)(liu)、磷等有(you)害元素的(de)(de)(de)控制也非常嚴(yan)格。一般(ban)含(han)(han)硫(liu)(liu)量控制在(zai)(zai)0.010%以下，以提高鋼的(de)(de)(de)塑(su)性(xing)、韌(ren)性(xing)，特別是橫(heng)向韌(ren)性(xing)。
E. 石(shi)油(you)專用管中的油(you)管和套管在API標準中的分類
石油專用管(guan)中的油管(guan)和套管(guan)在(zai) API標準中的分類如(ru)表 1-10 所示。
在API 5CT標準中套管(guan)(guan)和(he)(he)油(you)管(guan)(guan)分為(wei)(wei)4組(zu)(zu)、19個鋼級(ji)(ji)(ji)。按照制造方法(fa)，又分為(wei)(wei)無縫鋼管(guan)(guan)和(he)(he)焊(han)管(guan)(guan)兩大類(lei)(lei)。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼級(ji)(ji)(ji)限定使用無縫鋼管(guan)(guan)外，其(qi)他(ta)鋼級(ji)(ji)(ji)不僅可以(yi)使用無縫鋼管(guan)(guan)還可以(yi)使用電阻焊(han)或電感應焊(han)接方法(fa)生產(chan)的直縫焊(han)管(guan)(guan)。其(qi)熱處(chu)理工藝，除第(di)1組(zu)(zu)3個鋼級(ji)(ji)(ji)外，第(di)1組(zu)(zu)N80Q類(lei)(lei)、第(di)2、3、4組(zu)(zu)共(gong)14個鋼級(ji)(ji)(ji)都必須進行全長淬火(huo)＋回火(huo)處(chu)理，并對(dui)第(di)2組(zu)(zu)的8個鋼級(ji)(ji)(ji)規(gui)(gui)定了最低回火(huo)溫(wen)度(du)。對(dui)第(di)1組(zu)(zu)、第(di)2組(zu)(zu)M65鋼級(ji)(ji)(ji)和(he)(he)第(di)3組(zu)(zu)共(gong)7個鋼級(ji)(ji)(ji)只規(gui)(gui)定了硫、磷含量最大值，而未規(gui)(gui)定其(qi)他(ta)主要(yao)化學成分。對(dui)第(di)2組(zu)(zu)和(he)(he)第(di)4組(zu)(zu)共(gong)12個鋼級(ji)(ji)(ji)規(gui)(gui)定了化學成分要(yao)求。
F 油管和套(tao)管的(de)鋼級表(biao)達的(de)具體含義
在API SPEC 5CT標(biao)(biao)準中(zhong)，套(tao)管和(he)油管的(de)(de)(de)(de)鋼級標(biao)(biao)明其屈服(fu)(fu)強度(du)和(he)一些特(te)(te)殊的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征(zheng)。鋼級標(biao)(biao)注通常用1個字(zi)母(mu)和(he)2或(huo)3個數字(zi)表(biao)示，如(ru)(ru)N80.在大多數情況下，按照字(zi)母(mu)在字(zi)母(mu)表(biao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)順序，越往后的(de)(de)(de)(de)字(zi)母(mu)，代(dai)表(biao)管子的(de)(de)(de)(de)屈服(fu)(fu)強度(du)越大。例(li)如(ru)(ru)，N80一級鋼材的(de)(de)(de)(de)屈服(fu)(fu)強度(du)要比(bi)J55的(de)(de)(de)(de)大。數字(zi)符號是(shi)以千磅每平方英寸表(biao)示的(de)(de)(de)(de)管材最小屈服(fu)(fu)強度(du)來確定(ding)的(de)(de)(de)(de)。例(li)如(ru)(ru)：N80鋼級的(de)(de)(de)(de)最低屈服(fu)(fu)強度(du)為80klb/in2。
API SPEC 5CT標準列出的套管鋼級有(you)(you)：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套管鋼級有(you)(you)：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國內外常使用的非API油管、套管種類
除(chu)了API標(biao)準的(de)套(tao)(tao)管(guan)外(wai)，國內外(wai)還研究和發展(zhan)了在油(you)田特殊地質(zhi)工(gong)況環境使(shi)用(yong)(yong)的(de)非API套(tao)(tao)管(guan)，包括(kuo)：用(yong)(yong)于深井的(de)超高(gao)強度油(you)管(guan)、套(tao)(tao)管(guan)；高(gao)抗擠毀套(tao)(tao)管(guan)；含硫(liu)(liu)化(hua)氫(qing)油(you)氣井中使(shi)用(yong)(yong)的(de)抗硫(liu)(liu)化(hua)氫(qing)應力腐蝕油(you)管(guan)、套(tao)(tao)管(guan)；用(yong)(yong)于低溫(wen)油(you)氣井的(de)高(gao)強度油(you)管(guan)、套(tao)(tao)管(guan)；用(yong)(yong)于只有(you)二氧(yang)化(hua)碳和氯(lv)離(li)子，幾(ji)乎不含硫(liu)(liu)化(hua)氫(qing)腐蝕性環境下使(shi)用(yong)(yong)的(de)油(you)管(guan)、套(tao)(tao)管(guan)；用(yong)(yong)于硫(liu)(liu)化(hua)氫(qing)、二氧(yang)化(hua)碳和氯(lv)離(li)子三者共存強烈腐蝕性環境下使(shi)用(yong)(yong)的(de)油(you)管(guan)、套(tao)(tao)管(guan)。
H 石油專用管(guan)(guan)中的(de)油管(guan)(guan)和套(tao)管(guan)(guan)API標準的(de)螺紋連(lian)接基本情況
石油專用管(guan)(guan)中的(de)(de)油管(guan)(guan)和套管(guan)(guan)API標準(zhun)的(de)(de)螺(luo)紋(wen)連接由兩部分組成：管(guan)(guan)子或(huo)公端(duan)以(yi)及接箍或(huo)母端(duan)。有外螺(luo)紋(wen)的(de)(de)叫(jiao)(jiao)管(guan)(guan)子或(huo)公端(duan)，有內螺(luo)紋(wen)的(de)(de)叫(jiao)(jiao)接箍或(huo)母端(duan)。
兩個公端(duan)用一個接(jie)箍(gu)連接(jie)起來，接(jie)箍(gu)是一段外徑比管(guan)(guan)子稍大的短管(guan)(guan)。兩端(duan)均有(you)(you)內螺(luo)紋(wen)。所(suo)有(you)(you)帶(dai) API螺(luo)紋(wen)和接(jie)箍(gu)的套管(guan)(guan)和管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)都(dou)是不加厚的。
油管是不(bu)加(jia)厚或(huo)外(wai)加(jia)厚，管端的(de)(de)內(nei)徑(jing)大約(yue)等于管體的(de)(de)內(nei)徑(jing)，但加(jia)厚端的(de)(de)外(wai)徑(jing)比(bi)管體大，整體連接油管的(de)(de)兩端是加(jia)厚的(de)(de)。
API規范中包(bao)括4種螺(luo)紋，即管(guan)(guan)線管(guan)(guan)螺(luo)紋、圓螺(luo)紋、偏梯形(xing)螺(luo)紋以及直(zhi)連(lian)型螺(luo)紋。管(guan)(guan)線管(guan)(guan)、圓螺(luo)紋、偏梯形(xing)的螺(luo)紋在擰接裝配時要(yao)求(qiu)配合在一(yi)(yi)起，達到用密(mi)封(feng)填充脂一(yi)(yi)起阻止從螺(luo)紋泄漏。直(zhi)連(lian)型套管(guan)(guan)螺(luo)紋末設計成(cheng)密(mi)封(feng)的，直(zhi)連(lian)型連(lian)接的密(mi)封(feng)是采用金(jin)屬對金(jin)屬的密(mi)封(feng)來實現的。
I API標(biao)準螺紋的主要參數
API標準螺紋的主要參數包括：
1. 螺(luo)紋長(chang)度（除偏梯形螺(luo)紋）：從螺(luo)紋起點（管端）到(dao)消失點的長(chang)度；
2. 螺(luo)(luo)紋高度：螺(luo)(luo)紋齒(chi)(chi)頂到齒(chi)(chi)底間的距離；
3. 螺(luo)距(ju)：螺(luo)紋(wen)任一點沿軸向(xiang)到相鄰齒的(de)對(dui)應(ying)點的(de)距(ju)離(li)；
4. 螺(luo)紋(wen)錐度：以(yi)英寸表示的每英寸螺(luo)紋(wen)長度的螺(luo)紋(wen)直徑(jing)變化(hua)；
5. 緊密距：管子(zi)或接箍端(duan)面到環規或塞(sai)規擰緊位(wei)置(zhi)間沿軸向測得的距離(li)；
6. 螺(luo)紋(wen)尾扣錐度（僅偏梯螺(luo)紋(wen)）：切削工具的快速退(tui)刀造成螺(luo)紋(wen)末端有一個(ge)陡峭的斜度。
