A 目前(qian)國內外(wai)廣泛使用的油氣(qi)輸送鋼管采用的標(biao)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(guan)線管(guan)規范(fan)》；
2. 國際標(biao)準ISO 3183-1、2、3《石油天然氣 輸(shu)送鋼管 交貨技術(shu)條件(jian)》；
3. 對于一些重要的長輸管線，根據具體的使用環境都有(you)自(zi)己的補(bu)充采(cai)購技術條件。
B 在API油氣輸送鋼管標準中鋼管的分(fen)類及其主要區別
按照API SPEC 5L的(de)規定(ding)，輸送(song)鋼管(guan)(guan)分(fen)為PLS1和PLS2兩個產品級別(bie)，對(dui)這兩類產品規定(ding)了(le)(le)不同的(de)技術條(tiao)件。其主(zhu)要(yao)區別(bie)是：相對(dui)于PLS1、PLS2級別(bie)對(dui)碳當(dang)量、斷裂(lie)韌性、最大屈(qu)服強(qiang)度和最大抗拉強(qiang)度規定(ding)了(le)(le)強(qiang)度要(yao)求(qiu)。對(dui)硫、磷等(deng)有害元素(su)的(de)控制也(ye)更加(jia)嚴(yan)格。無縫管(guan)(guan)的(de)無損檢驗成為強(qiang)制要(yao)求(qiu)。對(dui)質保書必須(xu)填寫的(de)內容(rong)及試驗完成后可追溯(su)性成為強(qiang)制要(yao)求(qiu)。
C 在ISO油氣(qi)輸送鋼(gang)管標(biao)準中鋼(gang)管的分級及其主要區別
在(zai)(zai)ISO 3183 油(you)氣輸送鋼管標準(zhun)(zhun)中，鋼管按照質(zhi)(zhi)量要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)之(zhi)間的(de)差異，共分(fen)為A、B、C三部分(fen)，也被(bei)稱為A、B、C三級要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)。其主(zhu)要(yao)(yao)(yao)區別是(shi)：在(zai)(zai)ISO 3183-1A級標準(zhun)(zhun)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)中制定了與API SPEC 5L的(de)規定相當的(de)基本質(zhi)(zhi)量要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)，這些主(zhu)要(yao)(yao)(yao)的(de)質(zhi)(zhi)量要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)是(shi)通用的(de)；在(zai)(zai)ISO 3183-2B級標準(zhun)(zhun)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)中除基本要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)之(zhi)外附加了有(you)關韌(ren)性和無(wu)損檢驗(yan)方(fang)面的(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)；還(huan)有(you)某些特殊(shu)用途，例(li)如酸性環境、海(hai)洋條件及低溫條件等對鋼管的(de)質(zhi)(zhi)量和試驗(yan)有(you)著非常嚴(yan)格的(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)，這些主(zhu)要(yao)(yao)(yao)反(fan)映(ying)在(zai)(zai)ISO 3183-3C級標準(zhun)(zhun)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)中。
D 油氣(qi)輸送管道對鋼的(de)主要(yao)性能要(yao)求
油(you)氣輸送(song)管道對(dui)鋼的(de)主要性能要求包括：
1. 強(qiang)度
一般(ban)的(de)油氣輸送管(guan)道都(dou)是根(gen)據鋼(gang)材的(de)屈服強(qiang)(qiang)度設計的(de)。采用屈服強(qiang)(qiang)度較高(gao)的(de)鋼(gang)制管(guan)，可以(yi)提高(gao)管(guan)道工壓力，獲(huo)得較好的(de)經(jing)濟效益。因此，管(guan)道用鋼(gang)的(de)屈服強(qiang)(qiang)度已經(jing)從最初的(de)碳素鋼(gang)逐步發展起來，20世(shi)紀40年代(dai)(dai)為X42~X52鋼(gang)級，60年代(dai)(dai)末達到X60~X70鋼(gang)級。
現(xian)已正式(shi)生產和正式(shi)使用屈服強度已達到更高的X80~X100鋼級。
2. 韌(ren)性
20世紀50年(nian)代和(he)60年(nian)代，世界許多(duo)地區(qu)都發(fa)生過(guo)油(you)氣管(guan)道的(de)(de)破(po)裂事(shi)故，通過(guo)對這(zhe)些事(shi)故的(de)(de)分析，大(da)大(da)促進了人(ren)們對管(guan)道韌性(xing)指標的(de)(de)認識。API5L規(gui)定(ding)，除常規(gui)的(de)(de)機械(xie)性(xing)能檢驗(yan)(yan)(yan)外(wai)，生產廠還(huan)應按(an)SR5和(he)SR6補(bu)充要求(qiu)進行(xing)(xing)V形缺口夏(xia)比(bi)沖擊試驗(yan)(yan)(yan)和(he)落(luo)錘撕裂試驗(yan)(yan)(yan)（即DWTT),鋼管(guan)出廠前應進行(xing)(xing)嚴格的(de)(de)無損(sun)檢驗(yan)(yan)(yan)。盡管(guan)如此，對于長(chang)輸管(guan)道來說，要完全避免破(po)裂是困難的(de)(de)，還(huan)必(bi)須著(zhu)眼于裂紋失穩擴展的(de)(de)阻止。研究表明，可(ke)以用(yong)控制(zhi)DWTT值(zhi)的(de)(de)辦法達到止裂。為此，世界許多(duo)國家對管(guan)道鋼規(gui)定(ding)了DWTT試驗(yan)(yan)(yan)的(de)(de)斷口剪切(qie)面積(ji)百分比(bi)的(de)(de)最低值(zhi)。
3. 可焊性
由于野(ye)外(wai)敷(fu)設管(guan)道的現場條(tiao)件惡劣(lie)，鋼管(guan)對(dui)接焊(han)(han)(han)接時要(yao)求有良好的可(ke)焊(han)(han)(han)性(xing)。可(ke)焊(han)(han)(han)性(xing)差的鋼管(guan)在(zai)焊(han)(han)(han)接時易在(zai)焊(han)(han)(han)縫(feng)處產生裂紋，并造成焊(han)(han)(han)縫(feng)及熱影響(xiang)區硬度增(zeng)高、韌(ren)性(xing)下降(jiang)，增(zeng)加管(guan)道破裂的可(ke)能性(xing)。鋼材(cai)可(ke)焊(han)(han)(han)性(xing)設計(ji)原則是對(dui)馬(ma)氏(shi)體轉變點(dian)及淬硬性(xing)的控(kong)制(zhi)。根據(ju)合(he)金(jin)元素對(dui)馬(ma)氏(shi)體轉變點(dian)的影響(xiang)和實際經(jing)驗確定(ding)的碳當量(liang)計(ji)算公式，可(ke)用(yong)來(lai)評定(ding)鋼的可(ke)焊(han)(han)(han)性(xing)。碳當量(liang)一(yi)般應控(kong)制(zhi)在(zai)0.40%以下。實際上，大多數鋼廠(chang)均控(kong)制(zhi)在(zai)0.35%以下。
4. 延展性
如(ru)果延(yan)展性不足，會導致冷彎成(cheng)形(xing)過程鋼板劈(pi)裂或(huo)在焊(han)接過程產生層(ceng)狀撕裂。因(yin)此，API標準對(dui)管(guan)道焊(han)管(guan)除(chu)規定進行(xing)壓(ya)扁試驗外，還要求進行(xing)導向彎曲試驗。提高(gao)延(yan)展性的關(guan)鍵是減少鋼中非金屬(shu)夾(jia)雜物并控制夾(jia)雜物的形(xing)態和分布。
5. 耐(nai)腐蝕(shi)性
在輸送(song)(song)含(han)硫油(you)氣(qi)時，管道內壁(bi)接觸硫化(hua)(hua)氫和(he)二氧化(hua)(hua)碳，從而(er)導致(zhi)氫脆(cui)和(he)應力腐蝕(shi)破裂(lie)。一般(ban)采用降低鋼的(de)(de)含(han)硫量(liang)、控制硫化(hua)(hua)物(wu)形態(tai)(tai)、改(gai)善沿壁(bi)厚(hou)方向的(de)(de)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)等(deng)措(cuo)施。其主要(yao)特點(dian)是通過微合(he)金化(hua)(hua)和(he)控制軋制，在熱(re)軋狀態(tai)(tai)下(xia)獲得高強度、高塑(su)性(xing)、高韌(ren)(ren)(ren)性(xing)和(he)良(liang)好的(de)(de)可焊(han)性(xing)。為了全面(mian)滿足石(shi)油(you)天然(ran)氣(qi)輸送(song)(song)管道對(dui)鋼的(de)(de)性(xing)能要(yao)求，除(chu)了嚴(yan)密(mi)的(de)(de)合(he)金設(she)計外，對(dui)硫、磷等(deng)有(you)害元素的(de)(de)控制也(ye)非常(chang)嚴(yan)格。一般(ban)含(han)硫量(liang)控制在0.010%以(yi)下(xia)，以(yi)提高鋼的(de)(de)塑(su)性(xing)、韌(ren)(ren)(ren)性(xing)，特別是橫向韌(ren)(ren)(ren)性(xing)。
E. 石油專用管(guan)中的(de)油管(guan)和(he)套管(guan)在API標準中的(de)分類
石(shi)油專用管(guan)中的油管(guan)和套管(guan)在 API標準中的分類如(ru)表(biao) 1-10 所示。
在API 5CT標準中套(tao)管和(he)(he)油管分(fen)為4組(zu)(zu)、19個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)級(ji)。按照制造(zao)方法，又分(fen)為無縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管和(he)(he)焊(han)管兩大類(lei)(lei)。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼(gang)(gang)(gang)級(ji)限定(ding)使(shi)用(yong)無縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管外(wai)，其他(ta)(ta)鋼(gang)(gang)(gang)級(ji)不僅(jin)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)無縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管還可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)電阻焊(han)或電感應焊(han)接方法生產的直(zhi)縫(feng)(feng)焊(han)管。其熱處(chu)(chu)理(li)工(gong)藝，除第1組(zu)(zu)3個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)級(ji)外(wai)，第1組(zu)(zu)N80Q類(lei)(lei)、第2、3、4組(zu)(zu)共14個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)級(ji)都(dou)必須進行全(quan)長(chang)淬火(huo)＋回(hui)火(huo)處(chu)(chu)理(li)，并對(dui)(dui)第2組(zu)(zu)的8個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)級(ji)規(gui)(gui)定(ding)了最低回(hui)火(huo)溫度。對(dui)(dui)第1組(zu)(zu)、第2組(zu)(zu)M65鋼(gang)(gang)(gang)級(ji)和(he)(he)第3組(zu)(zu)共7個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)級(ji)只規(gui)(gui)定(ding)了硫(liu)、磷含(han)量最大值，而未規(gui)(gui)定(ding)其他(ta)(ta)主要化學(xue)(xue)成分(fen)。對(dui)(dui)第2組(zu)(zu)和(he)(he)第4組(zu)(zu)共12個(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)級(ji)規(gui)(gui)定(ding)了化學(xue)(xue)成分(fen)要求。
F 油管和套(tao)管的(de)鋼(gang)級(ji)表達的(de)具體含(han)義
在API SPEC 5CT標(biao)(biao)準中，套管(guan)(guan)(guan)和(he)油管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)鋼(gang)級標(biao)(biao)明其屈(qu)服(fu)(fu)強度和(he)一些特殊(shu)的(de)(de)(de)特征。鋼(gang)級標(biao)(biao)注通常用1個(ge)字(zi)母(mu)和(he)2或(huo)3個(ge)數(shu)字(zi)表示(shi)，如N80.在大多(duo)數(shu)情(qing)況下，按照字(zi)母(mu)在字(zi)母(mu)表中的(de)(de)(de)順序(xu)，越往(wang)后的(de)(de)(de)字(zi)母(mu)，代表管(guan)(guan)(guan)子的(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)(fu)強度越大。例(li)如，N80一級鋼(gang)材(cai)的(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)(fu)強度要比J55的(de)(de)(de)大。數(shu)字(zi)符號是以千磅每平方英寸表示(shi)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)材(cai)最小(xiao)屈(qu)服(fu)(fu)強度來確定的(de)(de)(de)。例(li)如：N80鋼(gang)級的(de)(de)(de)最低屈(qu)服(fu)(fu)強度為80klb/in2。
API SPEC 5CT標準列出的套管鋼(gang)級(ji)有：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套管鋼(gang)級(ji)有：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國(guo)內外常使用的非API油(you)管、套管種類
除了(le)API標準(zhun)的(de)(de)套(tao)(tao)管(guan)(guan)外，國內外還(huan)研究(jiu)和發(fa)展了(le)在油(you)田特(te)殊地質工況環(huan)(huan)境使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)非API套(tao)(tao)管(guan)(guan)，包括：用(yong)(yong)于深井(jing)的(de)(de)超(chao)高(gao)強(qiang)度油(you)管(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)；高(gao)抗(kang)擠毀套(tao)(tao)管(guan)(guan)；含(han)硫化(hua)氫(qing)油(you)氣井(jing)中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)抗(kang)硫化(hua)氫(qing)應力腐(fu)蝕(shi)油(you)管(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)；用(yong)(yong)于低(di)溫(wen)油(you)氣井(jing)的(de)(de)高(gao)強(qiang)度油(you)管(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)；用(yong)(yong)于只有(you)二(er)氧化(hua)碳和氯離子，幾乎(hu)不含(han)硫化(hua)氫(qing)腐(fu)蝕(shi)性環(huan)(huan)境下使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)油(you)管(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)；用(yong)(yong)于硫化(hua)氫(qing)、二(er)氧化(hua)碳和氯離子三者共(gong)存強(qiang)烈腐(fu)蝕(shi)性環(huan)(huan)境下使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)油(you)管(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)。
H 石油(you)專用管中的油(you)管和套管API標準的螺紋連接(jie)基(ji)本情況
石(shi)油專用(yong)管(guan)(guan)中的(de)(de)油管(guan)(guan)和套管(guan)(guan)API標準的(de)(de)螺(luo)紋連接由兩部(bu)分組(zu)成(cheng)：管(guan)(guan)子或公(gong)端(duan)以及接箍(gu)或母端(duan)。有外螺(luo)紋的(de)(de)叫管(guan)(guan)子或公(gong)端(duan)，有內(nei)螺(luo)紋的(de)(de)叫接箍(gu)或母端(duan)。
兩個公(gong)端用一(yi)個接(jie)箍連接(jie)起來，接(jie)箍是一(yi)段(duan)外徑比管(guan)子稍大的(de)短管(guan)。兩端均(jun)有內螺紋(wen)。所有帶 API螺紋(wen)和接(jie)箍的(de)套管(guan)和管(guan)線管(guan)都是不加厚的(de)。
油(you)(you)管是不加(jia)(jia)厚或外加(jia)(jia)厚，管端的(de)(de)內徑(jing)大(da)約等于管體的(de)(de)內徑(jing)，但加(jia)(jia)厚端的(de)(de)外徑(jing)比管體大(da)，整體連接油(you)(you)管的(de)(de)兩端是加(jia)(jia)厚的(de)(de)。
API規范中包括(kuo)4種螺(luo)紋，即(ji)管(guan)線(xian)管(guan)螺(luo)紋、圓螺(luo)紋、偏(pian)梯形螺(luo)紋以及直(zhi)連型(xing)螺(luo)紋。管(guan)線(xian)管(guan)、圓螺(luo)紋、偏(pian)梯形的(de)螺(luo)紋在擰接裝配時要求配合在一(yi)起，達(da)到用密封(feng)(feng)填充脂一(yi)起阻止從(cong)螺(luo)紋泄漏。直(zhi)連型(xing)套(tao)管(guan)螺(luo)紋末(mo)設計成密封(feng)(feng)的(de)，直(zhi)連型(xing)連接的(de)密封(feng)(feng)是采用金(jin)屬對(dui)金(jin)屬的(de)密封(feng)(feng)來實(shi)現(xian)的(de)。
I API標(biao)準(zhun)螺紋的主要參數
API標準(zhun)螺紋的主要參數包括：
1. 螺(luo)紋(wen)(wen)長度（除偏梯形螺(luo)紋(wen)(wen)）：從(cong)螺(luo)紋(wen)(wen)起點（管端）到消(xiao)失點的長度；
2. 螺紋高度(du)：螺紋齒頂到齒底間的距離；
3. 螺距：螺紋任一點(dian)沿軸(zhou)向到(dao)相鄰齒(chi)的對(dui)應點(dian)的距離；
4. 螺紋(wen)錐度：以英(ying)寸表示的(de)每英(ying)寸螺紋(wen)長度的(de)螺紋(wen)直徑變化；
5. 緊密(mi)距(ju)：管子或接箍(gu)端面(mian)到環(huan)規或塞規擰(ning)緊位(wei)置間(jian)沿軸向測得的距(ju)離；
6. 螺(luo)紋(wen)尾(wei)扣錐度（僅(jin)偏梯螺(luo)紋(wen)）：切(qie)削工(gong)具的(de)快速退(tui)刀(dao)造(zao)成螺(luo)紋(wen)末端有一個陡峭的(de)斜度。
