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一般石油管材包括石油管及管件,石油管材在生产制造过程中涉及的标准规范较多,在标准规范的应用过程中会遇到许多问题,不同用途的管材对应的标准规范要求也不尽相同,目前国际上关于石油管线管生产执行的标准有API SPEC 5L第45版《管线钢管规范》?ISO 3183: 2012/Amd 1: 2017《石油天然气工业 管线输送系统用钢管》,国内有GB/T 9711-2017《石油天然气工业 管线输送系统用钢管》等。
管线管在生产过程中涉及多项无损检测方法,管体及焊缝等的无损检测国内外标准繁多,如何按照产品标准进行无损检测对产品的质量控制至关重要。
目前钢制石油管线管生产执行的标准主要有:
① API SPEC 5L第45版,2013年7月1日实施,API SPEC 5L第46版,2019年5月1日生效;
② ISO 3183: 2012/Amd 1: 2017,2017年11月生效;
③ GB/T 9711-2017标准,2017年12月1日生效。
API采用ISO 3183作为API SPEC 5L;GB/T 9711-2017在ISO 3183: 2012第3版和API SPEC 5L第45版基础上编制;API SPEC 5L第46版与第45版相比,主要增加了附录N《纵向塑性应变能力PSL2钢管的订购》,其无损检测采用附录K《酸性?海上服役条件和/或纵向塑性应变能力条件钢管的无损检测》,附录K产品范围增加了纵向塑性应变能力条件钢管,内容无变化。
管线用钢管有不经焊接的轧制无缝钢管和焊接制造的UOE钢管以及电焊钢管。焊接钢管可分为直径大于20"的UOE钢管和直径24"以下的电焊钢管。这些焊接钢管是用钢板焊接制成的,所以作为原料的钢板,其强度和焊接部位质量保证至关重要。
电焊钢管是将钢板成形为圆弧状后,采用电阻焊对圆弧缝隙连续焊接使之接合制成的钢管。电焊钢管外观好、价格低,广泛用于汽车部件和建筑材料。20世纪80年代后,出现了高频焊接方法,并用于电焊钢管。但这种电焊钢管不能用于-50℃以下的极寒地区。原因是钢管焊接时产生的氧化物在寒冷地区导致焊接部位低温韧性显著下降。
为此,开发出低温下焊接部位韧性不下降的管线用电焊钢管,其制造技术包括对焊接产生的氧化物形态、分布进行控制的焊接技术以及对焊接部位全长进行快速实时检测的超声波探伤技术。
在进行控制氧化物的焊接技术开发中,用模拟解析方法,查明了高频焊接时焊接部位发生的现象。高频焊接时,高频电流流过钢板对钢板进行加热。由于电流集中在钢板角部和端面,将这些部位加热到钢的熔点以上,而钢板厚度中央温度。因此,对钢板两侧进行加压焊接时,钢板内部的氧化物堆积在焊缝的外侧,焊后可以将这些氧化物掉。但是由于钢板角部和端面发生急速冷却,板厚内的氧化物被封闭到焊缝的内侧。
合金结构钢表示方法:
① 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,如40Cr。
②钢中主要合金元素,除个别微合金元素外,一般以百分之几表示。当平均合金含量<1.5%时,钢号中一般只标出元素符号,而不标明含量,但在特殊情况下易致混淆者,在元素符号后亦可标以数字"1",例如钢号"12CrMoV"和"12Cr1MoV",前者铬含量为0.4-0.6%,后者为0.9-1.2%,其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时,在元素符号后面应标明含量,可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。
③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素,均属微合金元素,虽然含量很低,仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%,硼为0.001-0.005%。
④高级优质钢应在钢号后加"A",以区别于一般优质钢。
⑤专门用途的合金结构钢,钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢,钢号表示为ML30CrMnSi。
合金管与无缝管两者既有关系又有区别,不能混为一谈。
合金管是钢管按照生产用料(也就是材质)来定义的,顾名思义就是合金做的管子;而无缝管是钢管按照生产工艺(有缝无缝)来定义的,区别于无缝管的就是有缝管,包括直缝焊管和螺旋管。
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