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和焊接钢管,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和屈服强度值,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**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:
①API 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。
②DNV-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。
④GB/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。