A 目前國(guo)內外廣泛使用的(de)油氣輸(shu)送鋼管(guan)采用的(de)標準(zhun)
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(mei)國石油(you)學會的API SPEC 5L《管線管規(gui)范》；
2. 國際標準ISO 3183-1、2、3《石油天然氣 輸送(song)鋼管 交貨技術條(tiao)件(jian)》；
3. 對于一些(xie)重要的(de)(de)長輸管(guan)線，根據具(ju)體的(de)(de)使用(yong)環境(jing)都有自己的(de)(de)補充采購技術條件(jian)。
B 在API油氣(qi)輸送鋼管標準中鋼管的分類及其主要區別(bie)
按照API SPEC 5L的規(gui)定，輸送(song)鋼(gang)管(guan)分為PLS1和PLS2兩個產品(pin)級(ji)別(bie)，對這兩類(lei)產品(pin)規(gui)定了不同的技術(shu)條件。其主要(yao)(yao)區(qu)別(bie)是：相(xiang)對于PLS1、PLS2級(ji)別(bie)對碳(tan)當量、斷(duan)裂韌性、最大屈(qu)服強度和最大抗拉強度規(gui)定了強度要(yao)(yao)求。對硫、磷等有害(hai)元素(su)的控制也(ye)更加嚴格。無縫(feng)管(guan)的無損(sun)檢驗成為強制要(yao)(yao)求。對質保書必須(xu)填寫的內容(rong)及試(shi)驗完成后可追溯性成為強制要(yao)(yao)求。
C 在ISO油氣輸送鋼(gang)管(guan)標(biao)準中鋼(gang)管(guan)的分級及其主要區(qu)別
在ISO 3183 油(you)氣輸(shu)送鋼(gang)管標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)中(zhong)，鋼(gang)管按照質量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求之(zhi)間(jian)的(de)(de)差異，共(gong)分為(wei)A、B、C三(san)部分，也被(bei)稱(cheng)為(wei)A、B、C三(san)級(ji)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求。其主要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)區別是(shi)：在ISO 3183-1A級(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求中(zhong)制定(ding)了與API SPEC 5L的(de)(de)規定(ding)相當的(de)(de)基本質量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求，這些(xie)(xie)主要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)的(de)(de)質量(liang)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求是(shi)通用的(de)(de)；在ISO 3183-2B級(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求中(zhong)除基本要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求之(zhi)外附加了有(you)關韌性和無損檢(jian)驗(yan)方面的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求；還有(you)某(mou)些(xie)(xie)特(te)殊用途，例(li)如(ru)酸(suan)性環境、海洋條(tiao)件(jian)及低溫條(tiao)件(jian)等對鋼(gang)管的(de)(de)質量(liang)和試驗(yan)有(you)著非常(chang)嚴格(ge)的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求，這些(xie)(xie)主要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)反映(ying)在ISO 3183-3C級(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求中(zhong)。
D 油氣輸送管(guan)道對鋼的主(zhu)要性能要求(qiu)
油氣輸送管道對鋼(gang)的主要性能要求包括：
1. 強度
一(yi)般的(de)油氣輸送管(guan)道(dao)都是根據鋼材的(de)屈(qu)服(fu)強度(du)設計的(de)。采用(yong)屈(qu)服(fu)強度(du)較(jiao)高的(de)鋼制管(guan)，可以提高管(guan)道(dao)工壓(ya)力(li)，獲得較(jiao)好的(de)經濟效益。因此(ci)，管(guan)道(dao)用(yong)鋼的(de)屈(qu)服(fu)強度(du)已經從(cong)最初的(de)碳素鋼逐步發(fa)展起來，20世紀40年(nian)(nian)代為X42~X52鋼級，60年(nian)(nian)代末達(da)到X60~X70鋼級。
現(xian)已(yi)正(zheng)(zheng)式生產和正(zheng)(zheng)式使(shi)用屈服強度已(yi)達到更高的X80~X100鋼級。
2. 韌性
20世(shi)紀(ji)50年代和(he)60年代，世(shi)界(jie)許(xu)多地區都發生過(guo)油氣管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)破裂(lie)事(shi)故，通過(guo)對(dui)(dui)這些事(shi)故的(de)分析，大大促(cu)進(jin)了人們對(dui)(dui)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)韌性指標的(de)認(ren)識。API5L規(gui)定(ding)，除常規(gui)的(de)機械(xie)性能檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)外，生產廠還(huan)應(ying)按SR5和(he)SR6補充要求進(jin)行V形(xing)缺口夏比(bi)沖擊(ji)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)和(he)落錘撕裂(lie)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)（即DWTT),鋼(gang)管(guan)(guan)出廠前(qian)應(ying)進(jin)行嚴格的(de)無(wu)損(sun)檢(jian)驗(yan)(yan)(yan)。盡管(guan)(guan)如此(ci)，對(dui)(dui)于長輸(shu)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)來(lai)說，要完全避免破裂(lie)是困難的(de)，還(huan)必須著眼(yan)于裂(lie)紋(wen)失(shi)穩擴展的(de)阻止。研究表(biao)明，可以(yi)用(yong)控制DWTT值的(de)辦法達到(dao)止裂(lie)。為此(ci)，世(shi)界(jie)許(xu)多國家對(dui)(dui)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)鋼(gang)規(gui)定(ding)了DWTT試(shi)驗(yan)(yan)(yan)的(de)斷口剪(jian)切面積百分比(bi)的(de)最低值。
3. 可(ke)焊(han)性
由(you)于野外敷(fu)設(she)管(guan)道的(de)(de)(de)現(xian)場條(tiao)件惡劣，鋼(gang)管(guan)對(dui)接焊(han)(han)接時(shi)要求有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)(xing)(xing)。可(ke)(ke)(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)(xing)(xing)差的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)在焊(han)(han)接時(shi)易(yi)在焊(han)(han)縫處產(chan)生裂紋(wen)，并造成焊(han)(han)縫及(ji)熱(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區硬(ying)度增(zeng)高、韌性(xing)(xing)(xing)(xing)下(xia)降，增(zeng)加(jia)管(guan)道破(po)裂的(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)能性(xing)(xing)(xing)(xing)。鋼(gang)材可(ke)(ke)(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)(xing)(xing)設(she)計原則是對(dui)馬氏(shi)(shi)體轉變點及(ji)淬(cui)硬(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)控制。根據合金(jin)元素對(dui)馬氏(shi)(shi)體轉變點的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)和(he)實際經(jing)驗確(que)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)碳(tan)當(dang)量計算(suan)公式，可(ke)(ke)(ke)用來評(ping)定(ding)(ding)鋼(gang)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)焊(han)(han)性(xing)(xing)(xing)(xing)。碳(tan)當(dang)量一般應控制在0.40%以(yi)下(xia)。實際上，大多(duo)數鋼(gang)廠均(jun)控制在0.35%以(yi)下(xia)。
4. 延展(zhan)性(xing)
如果(guo)延展(zhan)性不足，會導致冷彎成形過(guo)程鋼板劈裂或在焊接過(guo)程產生層(ceng)狀撕裂。因此，API標準對(dui)管道焊管除規定進(jin)行(xing)壓(ya)扁試驗外，還(huan)要求(qiu)進(jin)行(xing)導向彎曲試驗。提(ti)高(gao)延展(zhan)性的關(guan)鍵(jian)是減少鋼中非金屬(shu)夾(jia)雜(za)物并控制夾(jia)雜(za)物的形態和分布。
5. 耐腐蝕性
在輸送(song)含(han)硫(liu)(liu)油氣時，管道內壁(bi)接觸硫(liu)(liu)化(hua)氫(qing)和二(er)氧化(hua)碳，從而(er)導(dao)致氫(qing)脆和應力腐蝕破裂。一般采用降(jiang)低(di)鋼的含(han)硫(liu)(liu)量(liang)(liang)、控制(zhi)硫(liu)(liu)化(hua)物形(xing)態(tai)、改善沿壁(bi)厚(hou)方向的韌(ren)(ren)性(xing)(xing)等措(cuo)施。其主要特點是通過(guo)微合金(jin)化(hua)和控制(zhi)軋(ya)制(zhi)，在熱軋(ya)狀態(tai)下獲得高(gao)強度(du)、高(gao)塑(su)性(xing)(xing)、高(gao)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)和良好的可焊(han)性(xing)(xing)。為(wei)了(le)(le)全面滿(man)足(zu)石油天然氣輸送(song)管道對鋼的性(xing)(xing)能要求，除了(le)(le)嚴密的合金(jin)設計外(wai)，對硫(liu)(liu)、磷等有害(hai)元素的控制(zhi)也(ye)非常嚴格。一般含(han)硫(liu)(liu)量(liang)(liang)控制(zhi)在0.010%以下，以提高(gao)鋼的塑(su)性(xing)(xing)、韌(ren)(ren)性(xing)(xing)，特別是橫向韌(ren)(ren)性(xing)(xing)。
E. 石油專用管中的(de)油管和套管在API標(biao)準中的(de)分類
石油專用管中的(de)油管和(he)套管在 API標準中的(de)分(fen)類如表 1-10 所示。
在API 5CT標準中套管(guan)和(he)(he)(he)油管(guan)分為4組(zu)(zu)、19個(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)。按照制造方法(fa)，又分為無(wu)縫鋼(gang)(gang)管(guan)和(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)管(guan)兩大(da)類。除(chu)L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼(gang)(gang)級(ji)限定使(shi)(shi)用(yong)無(wu)縫鋼(gang)(gang)管(guan)外，其(qi)他(ta)鋼(gang)(gang)級(ji)不僅(jin)可(ke)以使(shi)(shi)用(yong)無(wu)縫鋼(gang)(gang)管(guan)還(huan)可(ke)以使(shi)(shi)用(yong)電阻焊(han)(han)(han)或電感應焊(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)生產的直縫焊(han)(han)(han)管(guan)。其(qi)熱(re)處理工(gong)藝，除(chu)第(di)(di)1組(zu)(zu)3個(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)外，第(di)(di)1組(zu)(zu)N80Q類、第(di)(di)2、3、4組(zu)(zu)共14個(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)都必(bi)須(xu)進行全長淬(cui)火(huo)＋回火(huo)處理，并(bing)對(dui)(dui)第(di)(di)2組(zu)(zu)的8個(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)規(gui)定了(le)最低回火(huo)溫度。對(dui)(dui)第(di)(di)1組(zu)(zu)、第(di)(di)2組(zu)(zu)M65鋼(gang)(gang)級(ji)和(he)(he)(he)第(di)(di)3組(zu)(zu)共7個(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)只規(gui)定了(le)硫、磷(lin)含量(liang)最大(da)值，而未規(gui)定其(qi)他(ta)主(zhu)要化學成分。對(dui)(dui)第(di)(di)2組(zu)(zu)和(he)(he)(he)第(di)(di)4組(zu)(zu)共12個(ge)鋼(gang)(gang)級(ji)規(gui)定了(le)化學成分要求。
F 油管(guan)和套管(guan)的鋼(gang)級(ji)表達的具體含義(yi)
在API SPEC 5CT標準(zhun)中，套管和油管的(de)(de)鋼級(ji)標明其(qi)屈服強(qiang)度和一(yi)些特殊的(de)(de)特征。鋼級(ji)標注通常用1個(ge)(ge)字(zi)(zi)(zi)母和2或3個(ge)(ge)數(shu)字(zi)(zi)(zi)表(biao)示，如(ru)N80.在大(da)多數(shu)情況(kuang)下，按照字(zi)(zi)(zi)母在字(zi)(zi)(zi)母表(biao)中的(de)(de)順序，越往后的(de)(de)字(zi)(zi)(zi)母，代表(biao)管子的(de)(de)屈服強(qiang)度越大(da)。例(li)如(ru)，N80一(yi)級(ji)鋼材的(de)(de)屈服強(qiang)度要比J55的(de)(de)大(da)。數(shu)字(zi)(zi)(zi)符號是以千磅每平(ping)方英寸(cun)表(biao)示的(de)(de)管材最(zui)小屈服強(qiang)度來確定的(de)(de)。例(li)如(ru)：N80鋼級(ji)的(de)(de)最(zui)低(di)屈服強(qiang)度為80klb/in2。
API SPEC 5CT標準列出(chu)的套(tao)管鋼級有：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套(tao)管鋼級有：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國內外(wai)常(chang)使(shi)用的非API油管、套管種類
除了API標準的(de)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)外(wai)，國內(nei)外(wai)還研究和發展了在油田(tian)特(te)殊地(di)質工況環境使用(yong)(yong)的(de)非API套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)，包括：用(yong)(yong)于(yu)(yu)深井(jing)的(de)超(chao)高強(qiang)度(du)油管(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)；高抗擠(ji)毀套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)；含(han)硫化(hua)氫(qing)油氣井(jing)中使用(yong)(yong)的(de)抗硫化(hua)氫(qing)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)油管(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)(yu)低(di)溫油氣井(jing)的(de)高強(qiang)度(du)油管(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)(yu)只有二氧化(hua)碳(tan)和氯離子(zi)，幾乎不含(han)硫化(hua)氫(qing)腐(fu)(fu)蝕(shi)性環境下(xia)使用(yong)(yong)的(de)油管(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)于(yu)(yu)硫化(hua)氫(qing)、二氧化(hua)碳(tan)和氯離子(zi)三者(zhe)共存強(qiang)烈腐(fu)(fu)蝕(shi)性環境下(xia)使用(yong)(yong)的(de)油管(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)。
H 石油(you)專用管中的油(you)管和套(tao)管API標(biao)準的螺紋連接基本(ben)情況
石油(you)(you)專用管(guan)中的油(you)(you)管(guan)和(he)套管(guan)API標準(zhun)的螺紋連接(jie)(jie)由兩部(bu)分組成：管(guan)子或公端以及(ji)接(jie)(jie)箍(gu)或母(mu)端。有(you)外螺紋的叫(jiao)管(guan)子或公端，有(you)內螺紋的叫(jiao)接(jie)(jie)箍(gu)或母(mu)端。
兩個公端(duan)用一個接箍(gu)連接起來(lai)，接箍(gu)是一段外徑比管(guan)子稍大的短管(guan)。兩端(duan)均有內螺(luo)(luo)紋。所有帶(dai) API螺(luo)(luo)紋和接箍(gu)的套管(guan)和管(guan)線管(guan)都是不(bu)加厚(hou)的。
油(you)管(guan)(guan)(guan)是不加(jia)(jia)厚或外加(jia)(jia)厚，管(guan)(guan)(guan)端(duan)的(de)(de)(de)(de)內徑(jing)大(da)(da)約(yue)等于(yu)管(guan)(guan)(guan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)內徑(jing)，但(dan)加(jia)(jia)厚端(duan)的(de)(de)(de)(de)外徑(jing)比管(guan)(guan)(guan)體(ti)大(da)(da)，整體(ti)連接(jie)油(you)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)兩端(duan)是加(jia)(jia)厚的(de)(de)(de)(de)。
API規(gui)范中(zhong)包括4種螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)，即管(guan)線管(guan)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)、圓螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)、偏梯形(xing)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)以(yi)及直(zhi)連(lian)型螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)。管(guan)線管(guan)、圓螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)、偏梯形(xing)的(de)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)在(zai)擰接裝配時要(yao)求(qiu)配合在(zai)一起(qi)，達到(dao)用密(mi)封(feng)(feng)填充脂一起(qi)阻止從(cong)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)泄漏。直(zhi)連(lian)型套管(guan)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)末設計成(cheng)密(mi)封(feng)(feng)的(de)，直(zhi)連(lian)型連(lian)接的(de)密(mi)封(feng)(feng)是采用金(jin)(jin)屬(shu)(shu)對金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)密(mi)封(feng)(feng)來(lai)實現的(de)。
I API標準螺紋的主要參數
API標準螺紋的主要參(can)數(shu)包(bao)括：
1. 螺(luo)紋(wen)長度（除偏梯形螺(luo)紋(wen)）：從(cong)螺(luo)紋(wen)起(qi)點（管端）到(dao)消失點的長度；
2. 螺紋高度：螺紋齒(chi)頂到(dao)齒(chi)底間的距離；
3. 螺距：螺紋任一點(dian)(dian)沿軸向到相鄰(lin)齒的對應點(dian)(dian)的距離；
4. 螺(luo)紋錐度：以英寸表示的每英寸螺(luo)紋長度的螺(luo)紋直(zhi)徑變化；
5. 緊(jin)密距：管子或(huo)接箍(gu)端(duan)面到環(huan)規(gui)或(huo)塞規(gui)擰緊(jin)位置間(jian)沿軸向測得的距離(li)；
6. 螺紋(wen)尾扣錐度（僅偏梯螺紋(wen)）：切削工具(ju)的快速退刀造(zao)成螺紋(wen)末端有一個陡(dou)峭的斜度。
