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管線鋼,是用來制造石油天然氣管線輸送系統的鋼種。管線系統作為石油、天然氣的長距離運輸工具,具有經濟、安全、不間斷的優點。
管線鋼應用
管線鋼產品形態包括無縫鋼管和焊接鋼管,可分為高寒、高硫地區和海底鋪設三類。這些工作環境惡劣的管線,線路長,又不易維護,對質量要求都很嚴格。
管線鋼面臨的諸多挑戰包括:油氣田大部分在極地、冰原、荒漠、海洋地區,自然條件較為惡劣;或者為了提高運輸效率,管道的口徑不斷被擴大,輸送壓力不斷被提升;管內油品流動的腐蝕等等。
管線鋼性能
從油氣輸送管的發展趨勢、管線鋪設條件、主要失效形式和失效原因綜合評價,管線鋼要具有良好的力學性能(厚壁、高強度、高韌性、耐磨性),還應具有大口徑、可焊接性、耐嚴寒低溫性、耐腐蝕性(CO2)、抗海水和HIC、SSCC性能等。
①高強度
管線鋼不但要求高的抗拉強度和屈服強度值,而且要求屈強比在0.85~0.93范圍內。
②高沖擊韌性
高的沖擊韌性能滿足防止起裂的要求。
③低的韌脆轉變溫度
嚴酷地域、氣候條件要求管線鋼具有足夠低的韌脆轉變溫度。DWTT(落錘撕裂試驗)的剪切面積已經成為防止管道脆性破壞的主要控制指標。一般規范要求在最低運行溫度下試樣斷口剪切面積≥85%。
④優良的抗氫致開裂(HIC)和抗硫化物應力腐蝕開裂(SSCC)性能
⑤良好的焊接性能
鋼材良好的焊接性對保證管道的整體性和焊接質量至關重要。
管線鋼的標準
目前在我國使用的油氣輸送鋼管的主要技術標準有API SPEC 5L、DNV-OS-F101、ISO 3183,和GB/T 9711等,大致情況如下:
①API 5L(管線管規范)是美因石油學會制定的一個被普遍采用的規范。規范僅僅針對鋼管產品,不包括管線的設計、選用或安裝等。
②DNV-OS-F101(海底管線系統)是挪威船級社專門針對海底管線而制定的規范。涉及內容很廣泛,包括管線設計、材料、制造、安裝、檢測、運行、維護等各方面。單就對鋼管的技術要求,通常比API 5L要嚴格。
③ ISO 3183是國際標準化組織制定的關于油氣輸送鋼管交貨條件的標準,該標準也不涉及管線設計、安裝等。技術條款制定得比較全面、詳細。
④GB/T 9711最新版本是2017版。此版本是參考自ISO 3183:2012和API Spec 5L第45版,在二者基礎上編制。與參考的兩個標準一致,規定了兩個產品規范水平:PSL1和PSL2。PSL1提供了標準質量水平的管線鋼管;PSL2增加了包括化學成分、缺口韌性、強度性能和補充無損檢測(NDT)的強制性要求。
API SPEC 5L和ISO 3183是國際上具有較大影響的管線管規范,相比之下,世界上大多數石油公司都習慣采用API SPEC 5L規范作為管線鋼管采購的基礎規范。
訂貨需知
管線鋼的訂貨合同中應包括這些信息:
①數量(鋼管的總質量或總數量);
②規范水平(PSL1或PSL2);
③鋼管類型(無縫管還是焊接管,具體焊接工藝,管端類型);
④依據標準,如GB/T 9711-2017;
⑤鋼級;
⑥外徑和壁厚;
⑦長度和長度類型(非定尺或定尺);
⑧確定需采用附錄。
鋼管等級和鋼級(GB/T 9711-2017)
規范水平
鋼管等級
鋼級
PSL1
L175
A25
L175P
A25P
L210
A
L245
B
L290
X42
L320
X46
L360
X52
L390
X56
L415
X60
L450
X65
L485
X70
PSL2
L245R
BR
L290R
X42R
L245N
BN
L290N
X42N
L320N
X46N
L360N
X52N
L390N
X56N
L415N
X60N
L245Q
BQ
L290Q
X42Q
L320Q
X46Q
L360Q
X52Q
L390Q
X56Q
L415Q
X60Q
L450Q
X65Q
L485Q
X70Q
L555Q
X80Q
L625Q
X90Q
L690Q
X100M
L245M
BM
L290M
X42M
L320M
X46M
L360M
X52M
L390M
X56M
L415M
X60M
L450M
X65M
L485M
X70M
L555M
X80M
L625M
X90M
L690M
L830M
X120M
注:L后面的數字表示最小屈服強度(單位為MPa);X后面的數字也表示最小屈服強度(單位為1000psi);交貨狀態:R=軋制,N=正火(正火+回火),Q=淬火+回火,M=熱機械軋制;后綴P表示含有規定含量的磷。
文章來源:http://www.www.qpamc.cn/Steel-Knowledge/smsgxg.html
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