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1、!“工程经济钢管性能与管道使用环境张 怀 法#（中国石油天然气管道工程有限公司）张怀法： 钢管性能与管道使用环境， 油气储运， !“!， !# （$）%# : （:（#） )$ ? #“% ( !* （:（!）*# ? * ( % （:（）式中“#+ 抗拉强度， CD77!；)$ 屈服强度， CD77!；*# 转变温度， E。其中 8 元素形成的珠光体可以随 8 含量的增加而提高钢材的抗拉强度， 而对钢材的屈服强度没有什么影响； 但珠光体含量的增加会提高钢材的韧脆转变温度， 降低钢管的韧性， 且影响着焊接性。钢材的晶粒度细化， 既能提高钢管的抗拉强度和屈服强度，又能降低其韧脆转变温度。因此，
2、在微合金控轧钢的发展过程中， 结合低温、 高强、 高韧的使用环境要求， 一直在进一步降低 8 含量。强度则可通过适当提高 91 元素含量和用控轧工艺细化晶粒来实现。钢中的 +、 =,、 91 和 80 元素在轧制过程中可能出现偏析， 这会造成钢管冲击试验时的断口分离， 降低了钢管的止裂性能。为此， 采取控制化学成分、 调整轧制工艺及卷取温度来降低或消除钢管的断口分离现象。钢中的 =、 F、 G、 91、 C, 元素不利于抗应力腐蚀开裂 （=88） 和硫化氢应力腐蚀开裂 （=88） ， 而 80、9H、 B4、 I、 J,、 K 元素则有利于抗应力腐蚀开裂和硫 化氢应力腐蚀开裂， 且 80 钢防
3、止 8F!腐蚀效果较好， 因而在输送含 G!= 酸性腐蚀气体的环境中， 在管道钢成分中应限制有害元素， 添加适量有利元素。在炼制和制造钢管过程中， 球化细晶粒组织对于提高钢管硫化氢应力腐蚀开裂的抗力十分有利。在高浓度G!=油气环境中， 在无应力状态下就#“*:“， 河北省廊坊市金光道 ! 号； 电话：（“#*） !“;):。#%可发生的氢致开裂 （!“#） 往往发生在中低强度的钢管中， 钢中的 #、 $%、 08= % )*C29% 公式：!“#!$ =)0 % )*DC 提出韧性值高于 .? G 的修正计算式如下。!“#!$ !“#-./, *=!“#-./=*?7 级管道上） 等， 于是美
4、国 123 学会在参考各国意见的基础上， 每 / ? 年修订一次 123 +456 78标准。国际标准化组织 3+ABC!; 技术委员会早在9: 年首次制订了 3+A 9 管道钢管交货技术条 件， 根据管道服役条件， 对钢管质量提出不同要求，于 9:7 年将 3+A 9 标准分成三类， 其中 3+A99 为 1 类钢管， 符合当时 123 +456 78 标准要 求； 3+A 9/ 为 * 类钢管， 满足有韧性和特殊无损检验要求的钢管； 3+A 9 为 ! 类钢管， 满足有低温和输送酸性介质要求的钢管。123 +456 78启用于 /, 年的 ./ 版标准， 将钢管分成 2+89 和2+8/
5、两级， 其中 2+8/ 级钢管对 !$%、 !“#、!)的上限 作了强制规定。我国编制了钢管标准 D* :;99-9 与D*:;99-/，将钢管分成 1 级与 * 级。俄罗斯由于管道在严寒地域， 环境条件苛刻， 钢管标准较多、 较细， 对钢材化学成分控制较严。总而言之， 各国随着管输工业的发展， 认识到对钢管性能要求应与使用环境相匹配。随着国内高压大口径管道工程的建设， 必然会采用高强度、 高韧性钢， 但必须依据使用环境条件， 对钢管提出不同的质量要求， 不宜盲目地、 不分条件地提出偏低或过高的要求。建议根据 3+A 9 要求分类， 结合工程具体使用环境， 提出某管道的补充定货技术条件。另外， 虽然目前尚未发生管道因操作压力波动出现疲劳断裂事故， 但我国在 9:/ 年与 9: 年因发生洪水， 冲露出穿越管段， 由于涡激振动发生了马惠输油管道和陕京输气管道的疲劳断裂。建议应进一步加强钢管疲劳断裂机理与其化学成分、 性能、 制造缺陷等相互关联的研究， 重视高频次与低频次情况下的疲劳破坏。参考文献9， 2)6E5$)#F， G- *-： CH5 I456J$K %L K)6$%MNN%O5P H)FH IJ$5#FJH N%Q MNN%OIJ55NI，2$%655P)#FI %L K)6$%MNN%O)#F ，1+“-（收稿日期： /,/R,9R/）编辑： 张彦敏.
