A 目前(qian)國內外廣(guang)泛使用(yong)的(de)油氣輸送(song)鋼(gang)管采(cai)用(yong)的(de)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. 美國石油學會的API SPEC 5L《管線管規范》；
2. 國際標準(zhun)ISO 3183-1、2、3《石油(you)天然氣 輸送鋼(gang)管 交貨技術條件》；
3. 對(dui)于一些重要的長輸管線，根(gen)據(ju)具體的使用環境(jing)都有自己的補充(chong)采購技術條件。
B 在API油氣輸(shu)送鋼管標準中鋼管的分類及其(qi)主要區別
按照API SPEC 5L的規(gui)定，輸(shu)送(song)鋼管分(fen)為(wei)PLS1和PLS2兩個(ge)產(chan)(chan)品級別，對(dui)(dui)這兩類產(chan)(chan)品規(gui)定了不同的技術(shu)條件。其主要(yao)區(qu)別是：相對(dui)(dui)于PLS1、PLS2級別對(dui)(dui)碳(tan)當量、斷裂韌性、最大屈服強度(du)(du)和最大抗拉強度(du)(du)規(gui)定了強度(du)(du)要(yao)求。對(dui)(dui)硫、磷等(deng)有害元素的控制也更(geng)加(jia)嚴格。無(wu)縫管的無(wu)損檢驗成(cheng)為(wei)強制要(yao)求。對(dui)(dui)質保書(shu)必須(xu)填寫的內容及試驗完成(cheng)后可追溯性成(cheng)為(wei)強制要(yao)求。
C 在(zai)ISO油氣輸送鋼(gang)管標準中鋼(gang)管的分級(ji)及(ji)其主(zhu)要區別
在ISO 3183 油氣(qi)輸送鋼管(guan)標(biao)準中(zhong)，鋼管(guan)按照質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)之間的(de)差異，共分為A、B、C三部分，也被稱為A、B、C三級(ji)(ji)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。其主(zhu)要(yao)(yao)區別是：在ISO 3183-1A級(ji)(ji)標(biao)準要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)中(zhong)制定(ding)了與API SPEC 5L的(de)規定(ding)相當的(de)基本(ben)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，這些主(zhu)要(yao)(yao)的(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)是通用的(de)；在ISO 3183-2B級(ji)(ji)標(biao)準要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)中(zhong)除基本(ben)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)之外附加(jia)了有(you)關韌性(xing)(xing)和無損(sun)檢驗(yan)(yan)方面的(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)；還有(you)某些特殊用途(tu)，例(li)如酸性(xing)(xing)環境、海洋條件(jian)及低溫條件(jian)等對鋼管(guan)的(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)和試驗(yan)(yan)有(you)著(zhu)非常嚴格的(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，這些主(zhu)要(yao)(yao)反映在ISO 3183-3C級(ji)(ji)標(biao)準要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)中(zhong)。
D 油氣輸送(song)管道對(dui)鋼(gang)的主要性能要求
油氣輸送管道對鋼(gang)的主要性能要求包括：
1. 強度(du)
一般的(de)油氣輸(shu)送管(guan)道(dao)都是根據鋼材的(de)屈服強度設計的(de)。采用屈服強度較高(gao)的(de)鋼制管(guan)，可以(yi)提高(gao)管(guan)道(dao)工壓力(li)，獲得較好的(de)經(jing)濟效(xiao)益(yi)。因此，管(guan)道(dao)用鋼的(de)屈服強度已經(jing)從(cong)最(zui)初的(de)碳素鋼逐步發展起(qi)來，20世紀40年(nian)代(dai)為X42~X52鋼級(ji)，60年(nian)代(dai)末達(da)到X60~X70鋼級(ji)。
現已(yi)正式生產和正式使(shi)用屈(qu)服(fu)強度已(yi)達到更(geng)高的X80~X100鋼級。
2. 韌性(xing)
20世紀50年(nian)代(dai)和(he)60年(nian)代(dai)，世界(jie)許多(duo)地(di)區都(dou)發生(sheng)過油氣(qi)管(guan)道(dao)的(de)破裂(lie)(lie)事(shi)故，通過對(dui)這些(xie)事(shi)故的(de)分析，大大促進了人們對(dui)管(guan)道(dao)韌性指標的(de)認(ren)識。API5L規(gui)(gui)定，除常規(gui)(gui)的(de)機械性能檢(jian)(jian)驗外，生(sheng)產(chan)廠(chang)還(huan)應(ying)按SR5和(he)SR6補充要(yao)求進行(xing)V形缺口夏比沖擊試驗和(he)落錘撕裂(lie)(lie)試驗（即DWTT),鋼管(guan)出(chu)廠(chang)前應(ying)進行(xing)嚴格的(de)無(wu)損檢(jian)(jian)驗。盡管(guan)如此，對(dui)于長輸管(guan)道(dao)來說(shuo)，要(yao)完全避免破裂(lie)(lie)是困難的(de)，還(huan)必須(xu)著眼于裂(lie)(lie)紋失(shi)穩擴展的(de)阻止(zhi)。研究(jiu)表明，可(ke)以(yi)用控制DWTT值的(de)辦法達到(dao)止(zhi)裂(lie)(lie)。為此，世界(jie)許多(duo)國(guo)家(jia)對(dui)管(guan)道(dao)鋼規(gui)(gui)定了DWTT試驗的(de)斷(duan)口剪切面積百分比的(de)最低值。
3. 可(ke)焊性
由(you)于(yu)野外敷(fu)設(she)管(guan)(guan)道的現場條件惡劣(lie)，鋼(gang)管(guan)(guan)對(dui)(dui)接焊(han)接時(shi)要(yao)求有良好的可(ke)(ke)焊(han)性(xing)(xing)。可(ke)(ke)焊(han)性(xing)(xing)差(cha)的鋼(gang)管(guan)(guan)在焊(han)接時(shi)易在焊(han)縫(feng)處產(chan)生(sheng)裂紋，并造(zao)成(cheng)焊(han)縫(feng)及(ji)熱影響區硬度增高、韌性(xing)(xing)下(xia)降，增加管(guan)(guan)道破裂的可(ke)(ke)能性(xing)(xing)。鋼(gang)材可(ke)(ke)焊(han)性(xing)(xing)設(she)計原則是對(dui)(dui)馬氏體轉變點及(ji)淬硬性(xing)(xing)的控制。根據合金元(yuan)素對(dui)(dui)馬氏體轉變點的影響和(he)實(shi)際經驗確定的碳當(dang)量計算公式，可(ke)(ke)用(yong)來評定鋼(gang)的可(ke)(ke)焊(han)性(xing)(xing)。碳當(dang)量一般(ban)應控制在0.40%以下(xia)。實(shi)際上(shang)，大多數鋼(gang)廠均(jun)控制在0.35%以下(xia)。
4. 延展(zhan)性
如果(guo)延展性(xing)不足，會(hui)導致(zhi)冷彎成(cheng)形過程(cheng)鋼板劈裂或在焊接過程(cheng)產生層狀撕裂。因此，API標準對管(guan)道焊管(guan)除(chu)規定進(jin)行(xing)壓扁(bian)試驗外，還要求進(jin)行(xing)導向(xiang)彎曲(qu)試驗。提高延展性(xing)的(de)關鍵(jian)是減少鋼中非金(jin)屬夾(jia)雜(za)物并控制(zhi)夾(jia)雜(za)物的(de)形態和分布。
5. 耐腐(fu)蝕(shi)性
在(zai)輸送(song)含硫(liu)油氣(qi)時，管道(dao)內壁接觸(chu)硫(liu)化(hua)氫和(he)二氧化(hua)碳(tan)，從(cong)而(er)導(dao)致氫脆和(he)應力(li)腐蝕破裂。一般采用降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)的含硫(liu)量、控制硫(liu)化(hua)物形態(tai)、改善(shan)沿(yan)壁厚方向的韌性(xing)(xing)等(deng)(deng)措(cuo)施。其(qi)主要(yao)特點是通過微合金化(hua)和(he)控制軋(ya)制，在(zai)熱軋(ya)狀態(tai)下獲得(de)高強(qiang)度(du)、高塑性(xing)(xing)、高韌性(xing)(xing)和(he)良好的可焊性(xing)(xing)。為了(le)全面滿足石油天然氣(qi)輸送(song)管道(dao)對(dui)鋼(gang)(gang)的性(xing)(xing)能要(yao)求(qiu)，除了(le)嚴(yan)密(mi)的合金設計外，對(dui)硫(liu)、磷(lin)等(deng)(deng)有(you)害元素的控制也非常嚴(yan)格(ge)。一般含硫(liu)量控制在(zai)0.010%以下，以提高鋼(gang)(gang)的塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)，特別是橫向韌性(xing)(xing)。
E. 石油(you)專用管中的油(you)管和套管在API標準中的分類(lei)
石油專用管(guan)中的油管(guan)和套管(guan)在 API標(biao)準(zhun)中的分類如表 1-10 所示。
在API 5CT標準中套管(guan)(guan)和(he)油管(guan)(guan)分為(wei)4組(zu)(zu)(zu)、19個鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)。按(an)照制造方法，又(you)分為(wei)無縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)和(he)焊管(guan)(guan)兩(liang)大(da)類(lei)(lei)。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)限定(ding)(ding)使(shi)用無縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)外，其他鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)不(bu)僅可以(yi)使(shi)用無縫(feng)(feng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)還可以(yi)使(shi)用電阻(zu)焊或電感應焊接(jie)方法生(sheng)產的(de)直縫(feng)(feng)焊管(guan)(guan)。其熱處理工(gong)藝，除第(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)3個鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)外，第(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)N80Q類(lei)(lei)、第(di)(di)2、3、4組(zu)(zu)(zu)共14個鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)都必須進行全長淬火(huo)＋回火(huo)處理，并對(dui)(dui)(dui)第(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)的(de)8個鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)規定(ding)(ding)了(le)最低回火(huo)溫度。對(dui)(dui)(dui)第(di)(di)1組(zu)(zu)(zu)、第(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)M65鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)和(he)第(di)(di)3組(zu)(zu)(zu)共7個鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)只規定(ding)(ding)了(le)硫、磷(lin)含量(liang)最大(da)值，而未規定(ding)(ding)其他主要化學(xue)成分。對(dui)(dui)(dui)第(di)(di)2組(zu)(zu)(zu)和(he)第(di)(di)4組(zu)(zu)(zu)共12個鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)規定(ding)(ding)了(le)化學(xue)成分要求(qiu)。
F 油管和套(tao)管的(de)鋼級(ji)表達的(de)具體(ti)含(han)義
在(zai)(zai)(zai)API SPEC 5CT標(biao)(biao)準中，套管(guan)和(he)油(you)管(guan)的(de)鋼(gang)(gang)級(ji)標(biao)(biao)明其屈服強(qiang)(qiang)度和(he)一(yi)些特殊的(de)特征。鋼(gang)(gang)級(ji)標(biao)(biao)注通常用1個字母(mu)和(he)2或3個數字表(biao)示(shi)，如N80.在(zai)(zai)(zai)大多(duo)數情況(kuang)下，按(an)照字母(mu)在(zai)(zai)(zai)字母(mu)表(biao)中的(de)順序，越往后(hou)的(de)字母(mu)，代表(biao)管(guan)子的(de)屈服強(qiang)(qiang)度越大。例如，N80一(yi)級(ji)鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)屈服強(qiang)(qiang)度要比J55的(de)大。數字符號(hao)是(shi)以千磅每平(ping)方英寸表(biao)示(shi)的(de)管(guan)材(cai)最(zui)小屈服強(qiang)(qiang)度來確定的(de)。例如：N80鋼(gang)(gang)級(ji)的(de)最(zui)低屈服強(qiang)(qiang)度為80klb/in2。
API SPEC 5CT標準列出的套管(guan)鋼級(ji)有：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59、P110、Q125;套管(guan)鋼級(ji)有：H40、J55、N80、180、C90、T59、P110。
G 國(guo)內外(wai)常(chang)使用的非API油管、套(tao)管種類
除了(le)(le)API標準的(de)(de)(de)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)，國內外(wai)還研究(jiu)和發展了(le)(le)在油田特殊地質工況環境使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)非(fei)API套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)，包(bao)括：用(yong)(yong)(yong)于深井的(de)(de)(de)超高(gao)(gao)強度油管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；高(gao)(gao)抗(kang)擠(ji)毀(hui)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；含硫(liu)化(hua)氫(qing)(qing)油氣井中使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)抗(kang)硫(liu)化(hua)氫(qing)(qing)應力腐蝕(shi)(shi)(shi)油管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)(yong)于低溫油氣井的(de)(de)(de)高(gao)(gao)強度油管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)(yong)于只有二氧化(hua)碳和氯離(li)子(zi)，幾乎不含硫(liu)化(hua)氫(qing)(qing)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)環境下(xia)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)油管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)；用(yong)(yong)(yong)于硫(liu)化(hua)氫(qing)(qing)、二氧化(hua)碳和氯離(li)子(zi)三者共存(cun)強烈(lie)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)環境下(xia)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)油管(guan)(guan)(guan)(guan)、套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)。
H 石油(you)專(zhuan)用管中的(de)油(you)管和套管API標準的(de)螺紋(wen)連接(jie)基本(ben)情況(kuang)
石(shi)油專(zhuan)用(yong)管(guan)中的(de)油管(guan)和(he)套(tao)管(guan)API標準的(de)螺(luo)紋連接(jie)由兩部分(fen)組成：管(guan)子(zi)或(huo)公(gong)端(duan)以(yi)及接(jie)箍(gu)或(huo)母端(duan)。有外螺(luo)紋的(de)叫管(guan)子(zi)或(huo)公(gong)端(duan)，有內(nei)螺(luo)紋的(de)叫接(jie)箍(gu)或(huo)母端(duan)。
兩個(ge)公端用一個(ge)接(jie)(jie)箍連接(jie)(jie)起來(lai)，接(jie)(jie)箍是(shi)一段外徑(jing)比(bi)管(guan)子稍大的短管(guan)。兩端均有內螺紋(wen)。所有帶 API螺紋(wen)和接(jie)(jie)箍的套管(guan)和管(guan)線管(guan)都(dou)是(shi)不加厚的。
油管(guan)是不加(jia)厚或外加(jia)厚，管(guan)端(duan)的(de)(de)內徑大(da)約等(deng)于管(guan)體的(de)(de)內徑，但加(jia)厚端(duan)的(de)(de)外徑比(bi)管(guan)體大(da)，整體連接油管(guan)的(de)(de)兩端(duan)是加(jia)厚的(de)(de)。
API規范中包括4種螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)，即(ji)管(guan)線管(guan)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)、圓(yuan)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)、偏梯形螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)以及(ji)直(zhi)連型螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)。管(guan)線管(guan)、圓(yuan)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)、偏梯形的螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)在(zai)擰接(jie)裝配時要求配合在(zai)一起(qi)，達到用密(mi)(mi)封填(tian)充脂一起(qi)阻(zu)止從(cong)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)泄漏。直(zhi)連型套管(guan)螺(luo)(luo)(luo)紋(wen)末設計成密(mi)(mi)封的，直(zhi)連型連接(jie)的密(mi)(mi)封是采(cai)用金屬(shu)對(dui)金屬(shu)的密(mi)(mi)封來(lai)實現的。
I API標準螺紋的(de)主要參數
API標準螺紋的主要參(can)數包括(kuo)：
1. 螺(luo)(luo)紋長度(du)（除偏梯形螺(luo)(luo)紋）：從螺(luo)(luo)紋起點(dian)（管端）到消失點(dian)的長度(du)；
2. 螺紋高度：螺紋齒頂到(dao)齒底(di)間的距離；
3. 螺距(ju)：螺紋任一(yi)點沿軸(zhou)向到(dao)相鄰齒的對應點的距(ju)離(li)；
4. 螺(luo)紋錐(zhui)度：以英寸表示(shi)的每(mei)英寸螺(luo)紋長度的螺(luo)紋直徑(jing)變化；
5. 緊密距：管子或(huo)接箍(gu)端面到(dao)環規或(huo)塞規擰緊位(wei)置間沿(yan)軸向測得的(de)距離；
6. 螺紋尾扣錐度（僅偏梯螺紋）：切削(xue)工具的快速退刀(dao)造成螺紋末端有一個陡(dou)峭(qiao)的斜度。
