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无锡无缝钢管/宿迁天然气管道专用各种规格无缝管159*6

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发布者：管理员　发布时间：2012/2/12　阅读：1705次　【字体：大中小】

天然气管道

在我国未来管道工业的发展中，预计天然气管道所用的钢管重量约占油、气管道总钢管用量的70%以上。

一、关于钢级

管道介质的输送压力有逐渐增高的趋势，在输气管线上尤为明显。这是因为在一定范围内提高输送压力会增加经济效益，以输气管线为例，在输量不变的条件下，随着输送压力的提高气体的密度增加而流速减小，从而使摩阻下降。在一条输气管线的站间距内由进站到出战压力逐渐下降，而流速逐渐增加，随之摩阻也逐渐增加，故离进站口 3 ／ 4 长度消耗生出站压差△ p 的一半，而后 1／4 长度消耗另一半。输气管线与输油管线最大的差别是由进站到出站流速是逐渐增加的，这是介质的可压缩性造成的。而油基本上是不可压缩的，虽然输送压力沿管程逐步下降，但流速是不变的，摩阻也是前后相同的。由此看出对于输气管线压力的提高可使摩阻下降，而输送能耗下降。还应指出，输气管线的能耗远比输油为大，仅以西气东输管线为例，该管线输送压力 p ： 10MPa ，输量为 120 亿 m3 ／年，管线长度为 4000KM ，粗略按经验估计能耗大致为 12 亿 m3 ／年，而输量的。 1/10 作为沿途的能源消耗掉了。由于对降低能耗的关切，输送压力有逐步增加的趋势。早期我国四川省的天然气管线输送压力为 2.5MPa ，以后增加到 4MPa ，陕京线提升为 6MPa ，西气东输增至 10MPa ，国外经济发达国家近十气输气管线多选取 12MPa 。在输气管线上压比亦有逐渐下降的趋势。所谓压比指进站压力与出站压力之比，压比减少意味着全线均在较高的压力下运行，这样也可使能耗减小。早期压力多为 1.6 ，后来降至 1.4 ，近年国外有些输气管线取压比为 1.25 。当然，压比减小，压缩机站数要增加，从而投资会增加。对于管径、压力、压比均需进行优化计算和比选。当输量确定，通过优化确定管径、压力、压比以后，如选取较高压力而钢材强度等级太低，则会造成壁厚过大，这给制管、现场焊接以及运输等诸多环节带来困难，甚至难以实现。生产的需求促进了钢材等级的提高。

API 于1926 年发布 APl5L 标准，最初只包括 A25 、 A 、 B 三种钢级，最小屈服值分别为172、207 、251MPa。

API 于1947 年发布 APl5LX 标准，该标准中增加了 X42 ，X46 ，X52 三种钢级，其最小屈服值分别为289 、 317 、 358MPa 。

1966 年开始，先后发布了X56、X60、 X65、 X70 四种钢级，其最小屈服值分别为 386、 413、 448、 482MPa 。

1972 年 API 发布 U80 、 U100 标准，其最小屈服值分别为 551、691Mpa ，以后API 又将 U80、U100 改为 X80、 X100。

粗略统计，全世界2000 年以前X70用量在40%左右，X65 、X60 均在30%左右徘徊，小口径成品油管线也有相当数量选用X52 钢级，且多为 ERW钢管。

关于 X80 钢级，国内、外议论很多，国际上曾对X80 研制已耗巨额投资的钢铁巨头更是积极宣传X80 ，甚至X100 ，但时至今日X80 只处于 " 试验段阶段，总长仅400KM 左右。目前正在建设中的管线尚无采用X80 钢级的，计划中或正在准备中兴建的管线尚无下定决心采用X80者，对此笔者曾与国外多家管道工程公司 ( 负责管道设计 ) 的技术人员交换过意见，大家看法基本相同，

大致可归纳如下：

1、X80 钢级随着操作压力的提高及准备工作的完善将来必定会得到发展；

２、当前大石油业主不愿意首先选用 X80 大致出于以下原因：

(1) 某一种新钢级 ( 包括炼钢、轧制、制管 ) 由开始生产至熟练的生产要有一个不合格率由高至低的过程，用同样的检验手段其出厂的不合格率也会有一个由低至高的过程，首先采用者要承担此风险；

(2) 在现场焊接过程中，包括预热温度、层间温度、热入量等对新钢级要有一个探索过程，在此期间不合格率也有一个由高至低的过程，首先采用者更多地承担此风险；

(3) 采用 X80 后，现场使用的冷弯机、焊丝、环缝自动焊机、热弯头工艺等可能需要改变，重新购置或研制，从而增加了工程费用；

(4) 采用 X80 后，同样直径，当操作压力不够高的情况下，钢材强度等级的提高意味着厚度的减薄，亦即厚度直径比 (t ／ D) 的减小，这也就意味着管线刚性的降低。从事故分析及风险分析看，管线的第三方破坏通常占破坏原因的 40 %以上，而管线抵抗第三方破坏能力仅与 t/D比有关而与强度等级无关。

从我国国情看，我国虽然经济近十多年迅速发展，但仍属发展中国家，笔者建议在采用X80 问题上我们不做 " 第一个吃螃蟹 " 的人，采取 " 韬光养晦 " 的策略，这对业主单位有利对我国冶金行业也有利。

我国冶金行业在近十余年来为发展管道钢付出了极大的辛劳，取得可喜的业绩，目前正在全力攻关X70 宽板 ( 做直缝埋弧焊焊管用 ) 并积极为能稳定 X70 热轧卷板的质量做努力，如当前决定大量采用 X80 钢级，因我国冶金业对此既无经验又无业绩而难与国外冶金行业竞争，笔者对我国冶金业不仅有深厚的感情，也深信我国冶金业的能力，但不宜操之过急，当然目前抽出少量的力量对 X80 进行探索还是必要的，但必须抓住主要矛盾。

二、关于金相组织

随着钢材等级的提高，冲击韧性的增加以及其它一些指标如 FATT 的降低等炼钢工艺及轧制工艺也相应的有所变化，最终金相组织形态也跟着变化，这是很自然的。然而作为业主单位 ( 买方 ) 有无必要在定货技术条款上对金相组织提出确定的要求，诸多管道专家有不同的看法。

管线钢按金相组织形态分类至今大致有以下四种：

1、铁素体一珠光体钢：简称为 FP(Ferrite-Pearlite) ，基本成份为 C 、 Mn ，有时加少量 Nb 、 V ，一般 C 成份为 0.10-0.25 %， Mn 成份为 1.30-1.70 %，轧制工艺采用热轧及正火。X52 及以下各钢级均采用此种工艺，我国早期所建的管线，如四川的管线， " 东八三 " 所建的管线均属此种钢，当时一部分国内生产， " 东八三 " 所用的管道钢基本上是国外进口的。当采用更高钢级时，为提高强度需增 C ，但 C 增加使可焊性下降、 FATT 上升，故必须另找出路。

2、少珠光体钢，这种钢通常将珠光体控制在 15 %以下，从化学成份上分有以下三种：

C 成份一般控制在0. 1 %以下，轧制工艺采用控轧，以上又称为 " 微合金控轧钢 " ，钢级中X56、X60、X65、X70 钢可采用这种钢。

3、针状铁素体钢 (Accicular Ferrite) 这种钢主要化学成份为C、Mn、Nb、Mo，采用控轧工艺，这种钢相对于前者包辛格效应小且减少偏析，多用于 X65 、X70 钢级，根据报导国外有少量 X80 钢试制时也采用这种钢，其缺点为由于加 Mo 而 Mo 。的价格较贵，故成本偏高。

4、超低炭贝氏体钢 (U1tra Low Carbon Bainite) 这种钢主要化学成分为 Mn 、 Nb 、 Mo 、 B 、 Ti ，采用控轧、控冷工艺，通常 C 含量小于 0.03 %，这是最新一代产品，其特点为不仅强度高且冲击韧性高、可焊性好、 FATT 值低，从发展看将来 X70 以及以后可能会较多采用的 X80 均会应用这种钢。由以上论述看出，对于 X70 ，少珠光体钢、针状铁素体钢、超低炭贝氏体钢均可采用。笔者意见对于某一种钢级而言，只要能满足业主单位所提出的管材的机械物理性能即可，不必限制冶金单位必须采用何种工艺。各冶金厂条件差别很大，各自有其特点和优势， " 条条大路通罗马 " ，对 X70 限制必须采用针状铁素体似无必要。笔者与许多国外管道设计专家交换意见，大家看法是一致的。

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执行标准：GB/T8162-2008、GB/T8163-2008、GB3087-2008、GB5310-2008、GB6479-2000、GB9948-2006、GB5312-2009
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