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管线钢是什么钢?

管线钢是什么钢


管线钢,是用来制造石油天然气管线输送系统的钢种。管线系统作为石油、天然气的长距离运输工具,具有经济、安全、不间断的优点。


管线钢应用



管线钢产品形态包括无缝钢管焊接钢管,可分为高寒、高硫地区和海底铺设三类这些工作环境恶劣的管线,线路长,又不易维护,对质量要求都很严格。


管线钢面临的诸多挑战包括:油气田大部分在极地、冰原、荒漠、海洋地区,自然条件较为恶劣,或者为了提高运输效率,管道的口径不断被扩大,输送压力不断被提升,管内油品流动的腐蚀等。


管线钢性能



从油气输送管的发展趋势、管线铺设条件、主要失效形式和失效原因综合评价,管线钢要具有良好的力学性能(厚壁、高强度、高韧性、耐磨性),还应具有大口径、可焊接性、耐严寒低温性、耐腐蚀性(CO2)、抗海水和HIC、SSCC性能等。


① 高强度


管线钢不但要求高的抗拉强度屈服强度值,而且要求屈强比在0.85~0.93范围内。


② 高冲击韧性


高的冲击韧性能满足防止起裂的要求。


③ 低的韧脆转变温度


严酷地域、气候条件要求管线钢具有足够低的韧脆转变温度。DWTT(落锤撕裂试验)的剪切面积已经成为防止管道脆性破坏的主要控制指标。一般规范要求在最低运行温度下试样断口剪切面积≥85%。


④ 优良的抗氢致开裂(HIC)和抗硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)性能


⑤ 良好的焊接性能


钢材良好的焊接性对保证管道的整体性和焊接质量至关重要。


管线钢的标准





目前在我国使用的油气输送钢管的主要技术标准有API SPEC 5L、DNV-OS-F101、ISO 3183,和GB/T 9711等,大致情况如下:


① API 5L(管线管规范)是美因石油学会制定的一个被普遍采用的规范。规范仅仅针对钢管产品,不包括管线的设计、选用或安装等。


② DNV-OS-F101(海底管线系统)是挪威船级社专门针对海底管线而制定的规范。涉及内容很广泛,包括管线设计、材料、制造、安装、检测、运行、维护等各方面。单就对钢管的技术要求,通常比API 5L要严格。


③ ISO 3183是国际标准化组织制定的关于油气输送钢管交货条件的标准,该标准也不涉及管线设计、安装等。技术条款制定得比较全面、详细。


④ GB/T 9711最新版本是2017版。此版本是参考自ISO 3183:2012和API Spec 5L第45版,在二者基础上编制。与参考的两个标准一致,规定了两个产品规范水平:PSL1和PSL2。PSL1提供了标准质量水平的管线钢管;PSL2增加了包括化学成分、缺口韧性、强度性能和补充无损检测(NDT)的强制性要求。


API SPEC 5L和ISO 3183是国际上具有较大影响的管线管规范,相比之下,世界上大多数石油公司都习惯采用API SPEC 5L规范作为管线钢管采购的基础规范。


订货需知



管线钢的订货合同中应包括这些信息:


① 数量(钢管的总质量或总数量);

② 规范水平(PSL1或PSL2);

③ 钢管类型(无缝管还是焊接管,具体焊接工艺,管端类型);

④ 依据标准,如GB/T 9711-2017;

⑤ 钢级;

⑥ 外径和壁厚;

⑦ 长度和长度类型(非定尺或定尺);

⑧ 确定需采用附录。


钢管等级和钢级(GB/T 9711-2017)



规范水平

钢管等级

钢级

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

X100M

L830M

X120M


注:L后面的数字表示最小屈服强度(单位为MPa);X后面的数字也表示最小屈服强度(单位为1000psi);交货状态:R=轧制,N=正火(正火+回火),Q=淬火+回火,M=热机械轧制;后缀P表示含有规定含量的磷。






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