油气输送钢管的发展动向与展望

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1、焊管·第27卷第6期·2004年11月·1·油气输送钢管的发展动向与展望李鹤林（中国石油天然气集团公司管材研究所）摘要简要介绍了油气输送管的发展历程和管线钢的技术进步；在评介管线钢的组织分类的基础上，论述了针状铁素体型管线钢的性能特点；重点评述了螺旋缝埋弧焊管与直缝埋弧焊管、高频电阻焊管（ERW）与无缝钢管的比较与选择；论述了高压输气钢管断裂控制的意义、进展及存在问题；讨论了我国未来油气管线工程对高性能管线钢的需求，包括高强度管线钢、低温用管线钢、具有良好断裂控制性能的管线钢、抗HIC管线钢、抗CO2腐蚀管线钢、抗大变形管线钢及钢/玻璃纤维复合管等。关键词油气输送

2、钢管管型针状铁素体断裂控制今后10~15年，全球总能源消耗将比现在三条油气管线：鄯—乌输气管线、库—鄯输油管线［1，2］增加60%左右，其中天然气消耗将翻一番。和陕—京输气管线的X52、X60、X65钢热轧板卷天然气需求的增长主要集中在北美、欧洲和经济主要由上海宝钢和武钢生产供应。直缝埋弧焊管迅速发展的亚洲。从地域上来看，用户主要在工过去一直依赖国外进口。业发达的城市地区，而油气田则大部分在极地、冰西气东输工程采用X70钢级，跟上了国外的原、荒漠、海洋等偏远地带。因而作为石油和天然发展水平。X70钢级螺旋缝焊管全面实现了国产气的一种经济、安全、不间断的长距离输送工

3、具，化，直缝埋弧焊管前期仍依赖进口，后期采用了河油气输送管道在近40年得到了巨大的发展，这种北青县巨龙钢管公司的JCOE焊管。发展势头在未来的几十年中仍将持续下去。预计1.1油气输送管的发展历程今后10~15年内，我国共需各类油气输送钢管我们的祖先在公元前600年即开始用竹筒输4［1，3］1000>10t左右（不包括城市管网）。送天然气。后来，英国人用木管和铅管输送天然气，其安全性极差。输送油、气的大口径钢管，是!"油气输送钢管的历史回顾20世纪初首先在美国发展起来。1926年，美国石油学会发布的API5L标准只包括三个碳素钢级。管道输送是石油、天然气最经济、合理

4、的运输1947年发布的API5LX增加了X42、X46、X52三方式。目前，全世界石油、天然气管道的总长度已个钢级。1964年的API5LS将螺旋焊管标准化。644超过2.30>10km，并以每年2>10~3>10km1967~1970年期间API5LX和5LS增加了X56、的速度增加。我国从1958年开始建设长距离原X60、X65三个钢级，1973年增加了X70钢级。油输送管道（新疆），1965年开始建设长距离天然1987年6月，API5LX和5LS合并于第36版气输送管道（四川）。SPEC5L中。第36版到现在的第43版包括我国已建成的石油天然气输送管线所使用

5、的A25、A、B、X42、X46、X52、X56、X60、X65、X70、螺旋焊管，主要是由原中国石油天然气总公司的X80共11个钢级。X100已开发成功，但尚未列6个焊管厂生产。焊管用的板卷，在20世纪50入API标准。目前，全世界油气输送管的用量中，年代到70年代主要采用鞍钢等厂家生产的A3、X65和X70钢之和占85%以上。［4］16Mn钢；70年代后期和80年代则采用从日本进油气输送管的几个里程碑：1806年英国伦口的TS52K钢（相当于X52钢）；90年代，塔里木敦安装了第一条铅制管道；1843年铸铁管开始用·2·焊管2004年11月于天然气管道；192

6、5年美国建成第一条焊接钢管是XS0和X100管线钢代表性的化学成分和力学天然气管道；1967年第一条高压、高钢级（X65）性能。跨国天然气管道（伊朗至阿塞拜疆）建成；1970年在北美开始将X70管线钢用于天然气管道；1994［5］年德国开始在天然气管道上使用XS0钢级；［6］1995年加拿大开始使用XS0钢级；2000年开始开发玻璃纤维-钢复合管用于高压天然气管道；2002年TCPL在加拿大建成了一条管径1219mm、壁厚14.3mm、X100钢级的1km试验段。同年，新版的CSZ245—1—2002中首次将图1输送压力随年代的发展变化［2］Grace690（X1

7、00）列入加拿大国家标准；2004年2月，EXXonMobil石油公司采用与日本新月铁合作研制的X120钢级焊管在加拿大建成一条管径914mm、壁厚16mm、1.6km长的试验段。油气输送管道输送压力和钢级随年代的发展［6］［7］变化如图1和图2所示。全球已建立的XS0［2］管线如表1所示。1.2管线钢的技术进步管线钢是近30年来在低合金高强度钢基础上发展起来的。为了全面满足油气输送管线对钢的要求，在成分设计和冶炼、加工成型工艺上采取了许多措施，从而自成体系。管线钢已成为低合金高强度钢和微合金钢领域最富有活力、最具研究成果的一个重要分支。在成分设计上，大体上都是低

8、碳（超低碳