第7章鋼管生產概論

1第7章鋼管生產概論1鋼管的定義：凡是兩端開口并具有中空斷面，而且長度與外徑（斷面周長或邊長）之比較大的鋼材，都可以稱為鋼管。當長度與斷面周長之比較小時，可稱為管段或管形配件，它們都屬于管材產品的范疇。鋼管的特征：具有封閉的環形橫斷面（圓、扁、方和異型）；兩端開口；管長與外徑之比L/D較大。2鋼管的定義：27.1鋼管的用途和分類（1）鋼管的用途：多功能的經濟斷面鋼材，占鋼材總量8%~15%。流體輸送管道（水、油、氣等）；工業的“血管”；機械和建筑結構材料；國防工業和日用輕工等行業。37.1鋼管的用途和分類（1）鋼管的用途：3（2）鋼管的分類

A.按生產方式分類無縫鋼管焊接鋼管（有縫管）鋼管熱軋管冷軋管冷拔管擠壓管直縫焊管螺旋焊管4（2）鋼管的分類無縫鋼管焊接鋼管（有縫管）鋼熱軋管B.按鋼管的斷面形狀分類圓管異形管鋼管矩形管菱形管橢圓管六方管八方管各種斷面不對稱管5B.按鋼管的斷面形狀分類圓管異形管鋼矩形管菱形管橢66C.按鋼管的材質分類雙金屬復合管鍍層和涂層管鋼管普通碳素鋼管優質碳素結構鋼管合金結構管合金鋼管軸承鋼管不銹鋼管7C.按鋼管的材質分類雙金屬復合管鍍層和涂層管鋼普通碳素鋼D.按管端形狀分類普通車絲管光管車絲管鋼管特殊螺紋管8D.按管端形狀分類普通車絲管光管車絲管鋼特殊螺紋管8E.按外徑D和壁厚S之比（D/S）分類極薄壁管（D/S>40）鋼管特厚管（D/S<10

）厚壁管（D/S=10~20）薄壁管（D/S=20~40）9E.按外徑D和壁厚S之比（D/S）分類極薄壁管（D/S>4F.按用途分類地質管化工用管（高壓化肥管、石油裂化管）鋼管油井管（套管、油管機鉆桿等）管線管鍋爐管機械結構管液壓支柱管氣瓶管船舶用管10F.按用途分類地質管化工用管（高壓化肥管、石油裂化管）鋼11117.2鋼管的技術要求7.2.1鋼管生產的技術依據

7.2.1.1技術依據鋼管的產品標準是現場組織鋼管生產的技術依據。鋼管的產品標準是鋼管產品的考核標準。鋼管的產品標準也是供需雙方在現有生產水平下所能達到的一種技術協議。

產品標準的高低，反映了企業生產的技術水平的高低以及科學管理的狀況。

127.2鋼管的技術要求7.2.1鋼管生產的技術依據7.2.1.2鋼管產品標準的內容一般國家和行業標準規定的內容如下：

1）鋼管規格標準：即鋼管品種，規定了鋼管產品的牌號、斷面形狀、幾何尺寸及其允許偏差等。137.2.1.2鋼管產品標準的內容132）鋼管性能標準：即鋼管產品的質量標準（或技術條件），規定了鋼管產品的化學成分、機械性能、工藝性能、表面質量以及其他特殊要求。142）鋼管性能標準：即鋼管產品的質量標準（或技術條件），規15153）鋼管試驗標準：即鋼管產品的驗收規則和試驗方法（或檢驗標準），規定了檢查驗收的規則和做試驗時的取樣部位，同時還規定了試樣的形狀尺寸、試驗條件及試驗方法。163）鋼管試驗標準：即鋼管產品的驗收規則和試驗方法（或檢驗4）鋼管交貨標準：規定了成品管交貨驗收時的包裝要求、標志方法及填寫質量證明書等。174）鋼管交貨標準：規定了成品管交貨驗收時的包裝要求、標志方

有些專用鋼管需要按照國際或國外先進標準組織生產，如石油專用管（套管、油管、鉆桿和管線管等）按照API標準、鍋爐管按照ASME標準等。18有些專用鋼管需要按照國際或國外先進標準組織7.2.2對鋼管尺寸偏差的要求

根據國標GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》的要求，可分為標準化和非標準化兩種，四個等級，其具體參數要求如表4~表7。197.2.2對鋼管尺寸偏差的要求根據國標7.2.3對鋼管的長度要求

根據國標GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》對鋼管的長度要求，可分為通常長度、定尺長度和倍尺長度。

1）通常長度鋼管一般長度以通常長度交貨。鋼管的通常長度為3000mm~12500mm。207.2.3對鋼管的長度要求根據國標GB/2）定尺長度和倍尺長度定尺長度和倍尺長度應在通常長度范圍內，長度允許偏差分四級，如表8（國標GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》）所示。每個倍尺長度按以下規定留出切口余量：外徑≤159mm為5mm~10mm；外徑>159mm為10mm~15mm；212）定尺長度和倍尺長度217.2.4對鋼管外形的要求

根據國標GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》對鋼管外形尺寸的要求，包括彎曲度和不圓度。

1）彎曲度鋼管的彎曲度分為全長彎曲度和每米彎曲度兩種。見表9和表10。

2）不圓度鋼管的不圓度分四級，見表11。227.2.4對鋼管外形的要求根據國標GB/T23237.2.5對鋼管重量的要求

根據國標GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》對鋼管重量的要求，鋼管按實際重量交貨，也可按理論重量交貨。實際重量交貨可分為單根重量或每批重量兩種。247.2.5對鋼管重量的要求根據國標GB/

25251）按照理論重量交貨的鋼管，單根鋼管理論重量與實際重量的允許偏差分為五級，見表12。

2）按照理論重量交貨的鋼管，每批不小于10噸鋼管的理論重量與實際重量允許偏差為±7.5%或±5%。261）按照理論重量交貨的鋼管，單根鋼管理論重量與實際重量7.2.6不同用途的鋼管具有的技術要求

通常，按照鋼管的用途及其工作條件的不同，應對鋼管尺寸的允許偏差、表面質量、化學成分、力學性能、工藝性能及其他特殊性能等提出不同的技術條件。277.2.6不同用途的鋼管具有的技術要求1）一般無縫鋼管用作輸送水、氣、油等各種流體管道和制造各種結構零件時，應對其力學性能如抗拉強度、屈服強度和伸長率做抽樣試驗。輸送管一般在承壓的條件下工作，還要求做水壓試驗和擴口、壓扁、卷邊等工藝性能試驗。對于大型長輸原油、成品油、天然氣管線用鋼管更是增加碳當量、焊接性能、低溫沖擊韌性、苛刻腐蝕條件下應力腐蝕、腐蝕疲勞及腐蝕環境下強度等要求。

GB/T8163-2008《輸送流體用無縫鋼管》

GB/T8162-2008《結構用無縫鋼管》281）一般無縫鋼管用作輸送水、氣、油等各種流體管道和制2）普通鍋爐管用于制造各種結構鍋爐的過熱蒸汽管和沸水管；高壓鍋爐管用于高壓或超高壓鍋爐的過熱蒸汽管、熱交換器和用于高壓設備的管道。上述熱工設備用鋼管都在不同的高溫高壓的條件工作，應保證良好的表面狀態、力學性能和工藝性能，一般均要檢驗其力學性能，做壓扁和水壓試驗，高壓鍋爐管還要求做有關晶粒度的檢驗以及更嚴格的無損檢測。

GB5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》

GB3087-2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》292）普通鍋爐管用于制造各種結構鍋爐的過熱蒸汽管和沸水管3）機械用無縫鋼管根據用途要求須有較高的尺寸精度、良好的力學性能和表面狀態。如軸承管要求較高的耐磨性、組織均勻和嚴格的內、外徑公差。除做一般的力學性能檢驗項目外，還要做低倍、斷口、退火組織（球化組織、網狀光、帶狀）、非金屬夾雜物（氧化物、硫化物、點狀等）、脫碳層及其硬度指標等試驗。303）機械用無縫鋼管根據用途要求須有較高的尺寸精度、良好4）化肥工業用高壓無縫鋼管常在壓力為2200～3200MPa、工作溫度為-40～400℃和腐蝕性的環境下輸送化工介質（如合成氨、甲醇、尿素等），故除耐高壓外，還應具有較強的抗腐蝕性能、良好的表面狀態和力學性能。除做力學性能、壓扁和水壓試驗外，應根據不同的鋼種做相應的晶間腐蝕試驗、晶粒度和更嚴格的無損檢測。314）化肥工業用高壓無縫鋼管常在壓力為2200～32005）石油、地質鉆探用鋼管在高壓、交變應力、腐蝕性的惡劣環境下工作，故應有高的強度級別，并具有抗磨、抗扭和耐腐蝕等性能。按照鋼級的不同應做抗拉強度、屈服強度、伸長率、沖擊韌性及硬度等試驗，對于石油油井用的套管、油管和鉆桿，更是詳細劃分了鋼級、類別，以及適用于不同環境、地質情況由用戶自己選擇的較高要求的附加技術條件，滿足不同的特殊需求。

GB/T9808-2008《鉆探用無縫鋼管》325）石油、地質鉆探用鋼管在高壓、交變應力、腐蝕性的惡

化工、石油裂化、航空和其他機械行業用的各種不銹耐熱耐酸管除做力學性能與水壓試驗外，還要專門做晶間腐蝕試驗，壓扁、擴口及無損檢測等試驗。33化工、石油裂化、航空和其他機械行業用的各種不7.2.7管線管、油管和套管的主要技術要求7.2.7.1目前國內外廣泛使用的油氣輸送鋼管采用的標準（1）美國石油學會的APISPEC5L《管線管規范》；（2）國際標準ISO3183-1、2、3《石油天然氣輸送鋼管交貨技術條件》；（3）對于一些重要的長輸管線，根據具體的使用環境都有自己的補充采購技術條件。347.2.7管線管、油管和套管的主要技術要求7.2.7.7.2.7.2在API油氣輸送鋼管標準中鋼管的分類及其主要區別按照APISPEC5L的規定，輸送鋼管分為PLS1和PLS2兩個產品級別，對這兩類產品規定了不同的技術條件。其主要區別是：相對下PLS1、PLS2級別對碳當量、斷裂韌性、最大屈服強度和最大抗拉強度規定了強度要求。對硫、磷等有害元素的控制也更加嚴格。無縫管的無損檢驗成為強制要求，對質保書必須填寫的內容及試驗完成后可追溯性成為強制要求。357.2.7.2在API油氣輸送鋼管標準中鋼管的分類及7.2.7.3在ISO油氣輸送鋼管標準中鋼管的分級及其主要區別在ISO3183油氣輸送鋼管標準中，鋼管按照質量要求之間的差異，共分為A、B、C部分，也被稱為A、B、C三級要求。其主要區別是：在ISO3183-1A級標準要求中制定了與APISPEC5L的規定相當的基本質量要求，這些主要的質量要求是通用的；在ISO3183-2B級標準要求中除基本要求之外附加了有關韌性和無損檢驗方面的要求；還有某些特殊用途，例如酸性環境、海洋條件及低溫條件等對鋼管的質量和試驗有著非常嚴格的要求，這些主要反映在ISO3183-3c級標準要求中。367.2.7.3在ISO油氣輸送鋼管標準中鋼管的分級7.2.7.4油氣輸送管道對鋼的主要性能要求（1）強度一般的油氣輸送管道都是根據鋼材的屈服強度設計的。采用屈服強度較高的鋼制管，可以提高管道工作壓力，獲得較好的經濟效益。因此，管道用鋼的屈服強度已經從最初的碳素鋼逐步發展起來，20世紀40年代為想X42～X52鋼級，60年代末達到X60～X70鋼級。現已正式生產和正式使用屈服強度已達到更高的X80～X100鋼級。377.2.7.4油氣輸送管道對鋼的主要性能要求37

（2）韌性

20世紀50年代和60年代，世界許多地區都發生過油氣管道的破裂事故，通過對這些事故的分析，大大促進了人們對管道韌性指標的認識。API5L規定，除常規的機械性能檢驗外，生產廠還應按SR5和SR6補充要求進行V形缺口夏比沖擊試驗和落錘撕裂試驗（即DWTT），鋼管出廠前應進行嚴格的無損檢驗。盡管如此，對于長輸管道來說，要完全避免破裂是困難的，還必須著眼于裂紋失穩擴展的阻止。研究表明，可以用控制DWTT值的辦法達到止裂。為此，世界許多國家對管道鋼規定了DWTT試驗的斷口剪切面積百分比的最低值。38（2）韌性20世紀50年代和60年代，世界許多

（3）可焊性由于野外敷設管道的現場條件惡劣，鋼管對接焊接時要求有良好的可焊性?？珊感圆畹匿摴茉诤附訒r易在焊縫處產生裂紋，并造成焊縫及熱影響區硬度增高、韌性下降，增加管道破裂的可能性。鋼材可焊性設計原則是對馬氏體轉變點及淬硬性的控制。根據合金元素對馬氏體轉變點的影響和實際經驗確定的碳當量計算公式，可用來評定鋼的可焊性。39（3）可焊性由于野外敷設管道的現場條件惡劣，鋼管對接

Ceq一般應控制在0.40％以下。實際上，大多數鋼廠均控制在0.35％以下。

普遍采用的碳當量公式為：40Ceq一般應控制在0.40％以下。實際上

（4）延展性如果延展性不足，會導致冷彎成形過程鋼管劈裂或在焊接過程產生層狀撕裂。因此，API標準對管道焊管除規定進行壓扁試驗外，還要求進行導向彎曲試驗。提高延展性的關鍵是減少鋼中非金屬夾雜物并控制夾雜物的形態和分布。41（4）延展性如果延展性不足，會導致冷彎成形過程鋼管

（5）耐腐蝕性在輸送含硫油氣時，管道內壁接觸硫化氫和二氧化碳，從而導致氫脆和應力腐蝕破裂。一般采用降低鋼的含硫量、控制硫化物形態、改善沿壁厚方向的韌性等措施。其主要特點是通過微合金化和控制軋制，在熱軋狀態下獲得高強度、高塑性、高韌性和良好的可焊性。為了全面滿足石油天然氣輸送管道對鋼的性能要求，除了嚴密的合金設計外，對硫、磷等有害元素的控制也非常嚴格。一般含硫量控制在0.010％以下，以提高鋼的塑性、韌性，特別是橫向韌性。42（5）耐腐蝕性在輸送含硫油氣時，管道內壁接觸硫化氫和7.2.7.5石油專用管中的油管和套管在API標準中的分類石油專用管中的油管和套管在API標準中的分類如下表所示。

APISPEC5CT——美國石油學會標準

APISPEC5LSpecificationforLinePipe437.2.7.5石油專用管中的油管和套管在API標準中4444

在API5CT標準中套管和油管分為4組、19個鋼級。按照制造方法，又分為無縫鋼管和焊管兩大類。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼級限定使用無縫鋼管外，其他鋼級不僅可以使用無縫鋼管還可以使用電阻焊或電感應焊接方法生產的直縫焊管。其熱處理工藝，除第1組3個鋼級外，第1組N80Q類、第2、3、4組共14個鋼級都必須進行全長淬火+回火處理，并對第2組的8個鋼級規定了最低回火溫度。對第1組、第2組M65鋼級和第3組共7個鋼級只規定了S、P含量最大值，而未規定其他主要化學成分。對第2組和第4組共12個鋼級規定了化學成分要求。45在API5CT標準中套管和油管分為4組、17.2.7.6油管和套管的鋼級表達的具體含義在APISPEC5CT標準中，套管和油管的鋼級標明其屈服強度和一些特殊的特征。鋼級標注通常用1個字母和2或3個數字表示，如N80。在大多數情況下，按照子母在字母表中的順序，越往后的字母，代表管子的屈服強度越大。例如，N80一級鋼材的屈服強度要比J55的大。數字符號是以千磅每平方英寸表示的管材最小屈服強度來確定的。例如：N80鋼級的最低屈服強度為80klb/in2。

APISPEC5CT標準列出的油管鋼級有：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59P110、Q125；套管鋼級有：H40、J55、N80、L80、C90、T59、P110。

J55表示其最低屈服強度為55000磅/英寸2（379Mpa）油套管的鋼級指材料的屈服強度，如H40表示強度為40*1000/145MPa=275.86MPa。467.2.7.6油管和套管的鋼級表達的具體含義46標準牌號抗拉強度（MPa）屈服強度（MPa）伸長率（％）硬度APISPEC5CTJ55≥517379～552查表K55≥655379～552N80≥689552～758L80(13Cr)≥655552～655≤241HBP110≥862758～96547標準牌號抗拉強度（MPa）屈服強度（MPa）伸長率（％）硬度7.2.7.7國內外常使用的非API油管、套管種類除了API標準的套管外，國內外還研究和發展了在油田特殊地質工況環境使用的非API套管，包括：用于深井的超高強度油管、套管；高抗擠毀套管；含硫化氧油氣井中使用的抗硫化氫應力腐蝕油管、套管；用于低溫油氣井的高強度油管、套管；用于只有二氧化碳和氯離子，幾乎不含硫化氫腐蝕性環境下使用的油管、套管；用于硫化氫、二氧化碳和氯離子三者共存強烈腐蝕性環境下使用的油管、套管。487.2.7.7國內外常使用的非API油管、套管種

皮肌炎是一種引起皮膚、肌肉、心、肺、腎等多臟器嚴重損害的，全身性疾病，而且不少患者同時伴有惡性腫瘤。它的1癥狀表現如下：1、早期皮肌炎患者，還往往伴有全身不適癥狀，如-全身肌肉酸痛，軟弱無力，上樓梯時感覺兩腿費力；舉手梳理頭發時，舉高手臂很吃力；抬頭轉頭緩慢而費力。皮肌炎圖片——皮肌炎的癥狀表現皮肌炎是一種引起皮膚、肌肉、心、肺、腎等多臟器嚴重7.2.7.8石油專用管中的油管和套管APl標準的螺紋連接基本情況石油專用管中的油管和套管API標準的螺紋連接由兩部分組成：管子或公端以及接箍或母端。有外螺紋的叫管子或公端，有內螺紋的叫接箍或母端。兩個公端用一個接箍連接起來，接箍是一段外徑比管子稍大的短管。兩端均有內螺紋。所有帶API螺紋和接箍的套管和管線管都是不加厚的。油管是不加厚或外加厚，管端的內徑大約等于管體的內徑，但加厚端的外徑比管體大，整體連接油管的兩端是加厚的。507.2.7.8石油專用管中的油管和套管APl標準的API規范中包括4種螺紋，即管線管螺紋、圓螺紋、偏梯形螺紋以及直連型螺紋。管線管、圓螺紋、偏梯形的螺紋在擰接裝配時要求配合在一起，達到用密封填充脂一起阻止從螺紋泄漏。直連型套管螺紋末設計成密封的，直連型連接的密封是采用金屬對金屬的密封來實現的。51API規范中包括4種螺紋，即管線管螺紋、圓螺API標準螺紋的主要參數包括：（1）螺紋長度（除偏梯形螺紋）：從螺紋起點（管端）到消失點的長度；（2）螺紋高度：螺紋齒頂到齒底間的距離；（3）螺距：螺紋任一點沿軸向到相鄰齒的對應點的距離；（4）螺紋錐度：以英寸表示的每英寸螺紋長度的螺紋直徑變化；（5）緊密距：管子或接箍端面到環規或塞規擰緊位置間沿軸向測得的距離；（6）螺紋尾扣錐度（僅偏梯螺紋）：切削工具的快速退刀造成螺紋末端有一個陡峭的斜度。52API標準螺紋的主要參數包括：527.2.8鋼管技術要求中常用術語7.2.8.1通用術語

1）交貨狀態交貨狀態是指交貨產品的最終塑性變形或最終熱處理的狀態。一般不經過熱處理交貨的稱熱軋或冷拔（軋）狀態或制造狀態；經過熱處理交貨的稱熱處理狀態，或根據熱處理的類別稱正火（?；?、調質、固溶、退火狀態。訂貨時，交貨狀態需在合同中注明。537.2.8鋼管技術要求中常用術語7.2.8.1通用術2）按實際重量交貨或按理論重量交貨按實際重量交貨時，其產品重量是按稱重（過磅）重量交貨；按理論重量交貨時，其產品重量是按鋼材公稱尺寸計算得出的重量。542）按實際重量交貨或按理論重量交貨543）保證條件按現行標準的規定項目進行檢驗并保證符合標準的規定，稱作保證條件。保證條件又分為：（1）基本保證條件（又稱必保條件）無論客戶是否在合同中注明，均需按標準規定進行該項檢驗，并保證檢驗結果符合標準規定，如化學成分、力學性能、尺寸偏差、表面質量以及探傷、水壓實驗或壓扁或擴口等工藝性能實驗，均屬必保條件。553）保證條件55

（2）協議保證條件標準中除基本保證條件外，尚有“根據需方要求，經供需雙方協商，并在合同中注明”或“當需方要求時，應在合同中注明”，還有的客戶，對標準中基本保證條件提出加嚴要求（如成分、力學性能、尺寸偏差等）或增檢驗項目（如鋼管不圓度、壁厚不均等），上述條款及要求，在訂貨時，由供需雙方協商，簽署供貨技術協議并在合同中注明。因此，這些條件又稱為協議保證條件。56（2）協議保證條件標準中除基本保證條件外，尚有“根據需4）批標準中的“批”是指一個檢驗單位，即檢驗批。若以交貨單位組批，稱交貨批。當交貨批量大時，一個交貨批可包括幾個檢驗批；當交貨批量小時，一個檢驗批可分為幾個交貨批?！芭钡慕M成通常有下列規定：（1）每批應由同一牌號（鋼級）、同一爐（罐）號或同一母爐號、同一規格和同一熱處理制度（爐次）的鋼管組成；（2）對于優質碳素鋼結構管、流體管，可由不同爐（罐）的同一牌號、同一規格和同熱處理制度（爐次）的鋼管組成：（3）焊接鋼管每批應由同一牌號（鋼級）、同一規格的鋼管組成574）批575）縱向和橫向標準中稱縱向是指與加工方向平行（即順加工方向）者；橫向是指與加工方向垂直（加工方向即鋼管軸向）的方向。做沖擊功實驗時，縱向試樣的斷口因與加工方向垂直，故稱橫向斷口；橫向試樣的斷口因與加工方向平行，故稱縱向斷口。585）縱向和橫向587.2.8.2鋼管外形、尺寸術語

1）公稱尺寸和實際尺寸（1）公稱尺寸是標準中規定的名義尺寸，是用戶和生產企業希望得到的理想尺寸，也是合同中注明的訂貨尺寸；（2）實際尺寸是生產過程中所得到的實際尺寸，該尺寸往往大于或小于公稱尺寸。這種大于或小于公稱尺寸的現象稱為偏差。597.2.8.2鋼管外形、尺寸術語592）偏差和公差（1）偏差在生產過程中，由于實際尺寸難以達到公稱尺寸要求，即往往大于或小于公稱尺寸，所以標準中規定了實際尺寸與公稱尺寸之間允許有一差值。差值為正值的叫正偏差，差值為負值的叫負偏差。（2）公差標準中規定的正、負偏差值的絕對值之和叫做公差，亦叫‘‘公差帶”。

偏差是有方向性的，即以“正”或“負”表示；公差是沒有方向性的，因此，把偏差值稱為“正公差”或“負公差”的叫法是錯誤的。602）偏差和公差603）交貨長度

交貨長度又稱用戶要求長度或合同長度，標準中對交貨長度有以下兒種規定。（1）通常長度（又稱非定尺長度）凡長度在標準規定的長度范圍內而且無固定長度要求的，均稱為通常長度。（2）定尺長度定尺長度應在通常長度范圍內，是合同中要求的某一固定長度尺寸，但實際操作中都切出絕對定尺長度是不大可能的，因此標準中對定尺長度規定了允許的正偏差值。因此生產定尺長度管比通常長度管的成材率下降幅度較大。613）交貨長度61

（3）倍尺長度倍尺長度應在通常長度范圍內，合同中應注明單倍尺長度及構成總長度的倍數（例如3000mm×3，即3000mm的3倍數，總長為9000mm）。實際操作中，應在總長度的基礎上加上允許正偏差20mm，再加上每個單倍尺長度應留切口余量。以結構管為例，規定留切口余量：外徑不大于159mm為5～10mm；外徑大于159mm為10～15mm。62（3）倍尺長度倍尺長度應在通常長度范圍內，合同中

（4）范圍長度范圍長度在通常長度范圍內，當用戶要求其中某一固定范圍長度時，需在合同中注明。例如：通常長度為3000～12500mm，而范圍定尺長度為6000～8000mm或8000～10000mm。可見，范圍長度比定尺和倍尺長度要求寬松，但比通常長度要求嚴很多。63（4）范圍長度范圍長度在通常長度范圍內，當用戶要求其4）壁厚不均鋼管壁厚不可能各處相同，在其橫截面及縱向管體上客觀存在壁厚不等現象，即壁厚不均。為了控制這種不均勻性，在有的鋼管標準中規定了壁厚不均的允許指標，一般規定不超過壁厚公差80％。644）壁厚不均645）橢圓度（或不圓度）在圓形鋼管的橫截面上存在著外徑不等的現象，即存在著不一定互相垂直的最大外徑和最小外徑，則最大外徑與最小外徑之差即為橢圓度（或不圓度）。為了控制橢圓度，有的鋼管標準中規定了橢圓度的允許指標，一般規定為不超過外徑公差的80％。655）橢圓度（或不圓度）656）彎曲度鋼管在長度方向上呈曲線狀，用數字表示出其曲線度即叫彎曲度。標準中規定的彎曲度一般分為如下兩種：（1）局部彎曲度用1m長直尺靠量在鋼管的最大彎曲處，測其弦高，即為局部彎曲度數值，其單位為mm/m，表示方法如2.5mm/m，此種方法也適用于管端部彎曲度；（2）全長總彎曲度用一根細繩，從管的兩端拉緊，測量鋼管彎曲處最大弦高，然后換算成長度（以米計）的百分數，即為鋼管長度方向的全長彎曲度。例如：鋼管長度為8m，測得最大弦高30mm，則該管全長彎曲度應為：

0.03÷8m×100%=0.375%。666）彎曲度667）尺寸超差尺寸超差或叫尺寸超出標準的允許偏差，此處的“尺寸”主要指鋼管的外徑和壁厚。此處的偏差可能是“正”的，也可能是“負”的，很少在一批次鋼管中出現“正、負”偏差同時超范圍的現象。677）尺寸超差677.2.8.3化學分析術語

鋼的化學成分是關系鋼材質量和最終使用性能的重要因素之一，也是制定鋼材，乃至最終產品熱處理制度的主要依據。因此，在鋼材標準的技術要求部分，往往第一項就規定了鋼材適用的牌號（鋼級）及其化學成分，并以表格形式列入標準中，是生產企業和客戶驗收鋼及鋼材化學成分的重要依據。687.2.8.3化學分析術語681）鋼的熔煉成分一般標準中規定的化學成分即指熔煉成分，它是指鋼冶煉完畢、澆注中期的化學成分。為使其具有一定代表性，即代表該爐或罐的平均成分，在取樣標準方法中規定，將鋼水在樣模內鑄成小錠，在其上刨取或鉆取樣屑，按規定的標準(GB/T223)方法進行分析，其結果必須符合標準化學成分范圍，也是客戶驗收的依據。691）鋼的熔煉成分692）成品成分成品成分又叫驗證分析成分，是從成品鋼材上按規定（GB/T222-2006）方法鉆取或刨取樣屑，并按規定的標準（GB/T223）方法進行分析得來的化學成分。鋼在結晶和以后塑性變形中，因鋼中合金元素分布的不均勻（偏析），因此允許成品成分與標準成分范圍（熔煉成分）之間存在有偏差，其偏差值應符合GB/T222—2006的規定。702）成品成分703）仲裁分析由于兩個實驗室分析同一樣品的結果有顯著差別，并超出兩個實驗室的允許分析誤差，或者生產企業與使用部門、需方與供方對同一樣品或同一批鋼材的成品分析有分歧意見時，可由第三方具有豐富分析經驗的權威單位進行再分析，即稱之為仲裁分析。仲裁分析結果即為最終判定依據。713）仲裁分析717.2.8.4力學性能術語鋼材力學性能是保證鋼材最終使用性能（力學性能）的重要指標，它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。在鋼管標準中，根據不同的使用要求，規定了拉伸性能（抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率）以及硬度、韌性指標，還有用戶要求的高、低溫性能等。727.2.8.4力學性能術語72式中：Fm——試樣拉斷時所承受的最大力，N；

S0——試樣原始橫截面積，mm2。1）抗拉強度試樣在拉伸過程中，在拉斷時所承受的最大力除以試樣原橫截面積所得的應力，稱為抗拉強度，以Rm表示，單位為MPa（N/mm2）它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。73式中：Fm——試樣拉斷時所承受的最大力，N；

S0——試樣2）屈服點具有屈服現象的金屬材料試樣在拉伸過程中，應力不繼續增加（保持恒定）仍能繼續伸長時的應力，稱屈服點。若力發生下降時，則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為MPa（N/mm2）。

上屈服點（ReL）：試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力；

下屈服點（ReH）：當小計初始瞬時效應時，屈服階段中的最小應力。742）屈服點74

屈服點的計算公式為：式中：Fs——試樣拉伸過程中屈服力（恒定），N；

S0——試樣原始橫截面積，mm2。YB/T5361-2006《金屬管管環拉伸試驗方法》75屈服點的計算公式為：式中：Fs——試樣拉伸過程中屈服式中：L1——試樣拉斷后的標距長度，mm；

L0——試樣原始標距長度，mm。3）斷后伸長率在拉伸試驗中，試樣拉斷后其標距所增加的長度與原標距長度的百分比，稱為伸長率，以A表示。計算公式為：76式中：L1——試樣拉斷后的標距長度，mm；

L0——式中：

S0——試樣原始橫截面積

，mm2；

S1——試樣拉斷后縮徑處的最小橫截面積，mm2。4）斷面收縮率

在拉伸試驗中，試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比，稱為斷面收縮率，以Z表示，計算公式如下：77式中：

S0——試樣原始橫截面積，mm2；

5）硬度指標

金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。根據試驗方法和適用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。785）硬度指標78

（1）布氏硬度（HB）用一定直徑的硬質合金球，以規定的試驗力（F）壓入試樣表面，經規定保持時間后卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑（d）。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBW表示，單位為MPa（N/mm2）。79（1）布氏硬度（HB）79布氏硬度值其計算公式為：式中F——壓入金屬試樣表面的試驗力，N；

D——試驗用鋼球直徑，mm；

d——壓痕半均直徑，mm。80布氏硬度值其計算公式為：式中F——壓入金屬試樣表面的試驗

測定布氏硬度較準確可靠，但一般HBW只適用于450MPa（N/mm2）以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中，布氏硬度用途最廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。舉例：120HBW10/1000/30：表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf（9.807kN）試驗力作用下，保持30s測得的布氏硬度值為120MPa（N/mm2）。81測定布氏硬度較準確可靠，但一般HBW只適用（2）洛氏硬度（HR）洛氏硬度試驗同布氏硬度試驗一樣，都是壓痕試驗方法。不同的是，它是測量壓痕的深度。即在初始試驗力（F0）及總試驗力（F）的先后作用下，將壓頭壓入試樣表面，經規定保持時間后，卸除主試驗力，用測量的殘余壓痕深度增量（e）計算硬度值。其值是個無名數，以符號HR表示，所用標尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9個標尺。其中常用于鋼材硬度試驗的標尺一般為A、B、C，即HRA、HRB、HRC。82（2）洛氏硬度（HR）洛氏硬度試驗同布氏硬度試驗

洛氏硬度值用下式計算

當用A和C標尺試驗時HR=100-e

當用B標尺試驗時HR=130-e

式中，e為殘余壓痕深度增量，以規定單位0.002mm表示，即當壓頭軸向位移一個單位（0.002mm）時，相當于洛氏硬度變化一個數。e值愈大，金屬的硬度愈低，反之則硬度愈高。上述三個標尺適用范圍如下：HRA（金剛石圓錐壓頭）20～88；HRC（金剛石圓錐壓頭）20～70，HRB（直徑1.588mm鋼球壓頭）20～100。83洛氏硬度值用下式計算83

洛氏硬度試驗是目前應用很廣的方法，其中HRC在鋼管標準中使用僅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可適用于測定由極軟到極硬的金屬材料，它彌補了布氏法的不足，較布氏法簡便，可直接從硬度機的表盤讀出硬度值。但是，由于其壓痕小，故硬度值不如布氏法準確。84洛氏硬度試驗是目前應用很廣的方法，其中HR

（3）維氏硬度（HV）維氏硬度試驗也是一種壓痕試驗方法，是將一個相對面夾角為1360的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗力壓入試樣表面，經規定保持時間后卸除試驗力，測量壓痕兩對角線長度。

維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得之商。85（3）維氏硬度（HV）維氏硬度試驗也是一種壓痕試驗維氏硬度值其計算公式為：式中HV——維氏硬度符號，MPa（N/mm2）；

F——試驗力，N；

d——壓痕兩對角線的算術平均值，mm。86維氏硬度值其計算公式為：式中HV——維氏硬度符號，MP

維氏硬度采用的試驗力F為5（49.03）、10（98.07）、20（196.1）、30（294.2）、50（490.3）、100（980.7）kgf（N）等六級，可測硬度值范圍為5～1000HV。舉例：640HV30/20表示用30kgf（294.2N）試驗力保持20s測定的維氏硬度值MPa（N/mm2）。維氏硬度法可用于測定很薄的金屬材料和表面層硬度，它具有布氏、洛氏法的主要優點，而克服了它們的基本缺點，但不如洛氏法簡便，維氏法在鋼管標準中很少用。87維氏硬度采用的試驗力F為5（49.06）沖擊韌性指標

沖擊韌性是反映金屬對外來沖擊負荷的抵抗能力，一般由沖擊功（Ak）表示，其單位為J。沖擊功試驗（簡稱“沖擊試驗”）因試驗溫度不同而分為常溫、低溫和高溫沖擊試驗三種；若按試樣缺口形狀又可分為“V”形缺口和“U”形缺口沖擊試驗兩種。886）沖擊韌性指標88

沖擊試驗是用一定尺寸和形狀（10mm×10mm×55mm）的試樣（長度方向的中間處有“U”形或“V”形缺口，缺口深度2mm），在規定試驗機上受沖擊負荷打擊下自缺口處折斷的實驗。89沖擊試驗是用一定尺寸和形狀（10mm

沖擊吸收功（Akv(u)）是具有一定尺寸和形狀的金屬試樣，在沖擊負荷作用下折斷時所吸收的功，單位為焦耳（J）。

常溫沖擊試驗溫度為：23±5℃；

低溫沖擊試驗溫度范圍為：-192～18℃；

高溫沖擊試驗溫度范圍為：28～1000℃。低溫沖擊試驗所用冷卻介質一般為無毒、安全、不腐蝕金屬和在試驗溫度下不凝固的液體或氣體。如無水乙醇（酒精）、固態一氧化碳（干冰）或液氮霧化氣（液氮）等。90沖擊吸收功（Akv(u)）是具有一定尺寸7.3鋼管的主要生產方法7.3.1熱軋無縫鋼管生產方法917.3鋼管的主要生產方法7.3.1熱軋無縫鋼管生產方法99292939394949595969697979898第7章鋼管生產概論

99第7章鋼管生產概論1鋼管的定義：凡是兩端開口并具有中空斷面，而且長度與外徑（斷面周長或邊長）之比較大的鋼材，都可以稱為鋼管。當長度與斷面周長之比較小時，可稱為管段或管形配件，它們都屬于管材產品的范疇。鋼管的特征：具有封閉的環形橫斷面（圓、扁、方和異型）；兩端開口；管長與外徑之比L/D較大。100鋼管的定義：27.1鋼管的用途和分類（1）鋼管的用途：多功能的經濟斷面鋼材，占鋼材總量8%~15%。流體輸送管道（水、油、氣等）；工業的“血管”；機械和建筑結構材料；國防工業和日用輕工等行業。1017.1鋼管的用途和分類（1）鋼管的用途：3（2）鋼管的分類

A.按生產方式分類無縫鋼管焊接鋼管（有縫管）鋼管熱軋管冷軋管冷拔管擠壓管直縫焊管螺旋焊管102（2）鋼管的分類無縫鋼管焊接鋼管（有縫管）鋼熱軋管B.按鋼管的斷面形狀分類圓管異形管鋼管矩形管菱形管橢圓管六方管八方管各種斷面不對稱管103B.按鋼管的斷面形狀分類圓管異形管鋼矩形管菱形管橢1046C.按鋼管的材質分類雙金屬復合管鍍層和涂層管鋼管普通碳素鋼管優質碳素結構鋼管合金結構管合金鋼管軸承鋼管不銹鋼管105C.按鋼管的材質分類雙金屬復合管鍍層和涂層管鋼普通碳素鋼D.按管端形狀分類普通車絲管光管車絲管鋼管特殊螺紋管106D.按管端形狀分類普通車絲管光管車絲管鋼特殊螺紋管8E.按外徑D和壁厚S之比（D/S）分類極薄壁管（D/S>40）鋼管特厚管（D/S<10

）厚壁管（D/S=10~20）薄壁管（D/S=20~40）107E.按外徑D和壁厚S之比（D/S）分類極薄壁管（D/S>4F.按用途分類地質管化工用管（高壓化肥管、石油裂化管）鋼管油井管（套管、油管機鉆桿等）管線管鍋爐管機械結構管液壓支柱管氣瓶管船舶用管108F.按用途分類地質管化工用管（高壓化肥管、石油裂化管）鋼109117.2鋼管的技術要求7.2.1鋼管生產的技術依據

7.2.1.1技術依據鋼管的產品標準是現場組織鋼管生產的技術依據。鋼管的產品標準是鋼管產品的考核標準。鋼管的產品標準也是供需雙方在現有生產水平下所能達到的一種技術協議。

產品標準的高低，反映了企業生產的技術水平的高低以及科學管理的狀況。

1107.2鋼管的技術要求7.2.1鋼管生產的技術依據7.2.1.2鋼管產品標準的內容一般國家和行業標準規定的內容如下：

1）鋼管規格標準：即鋼管品種，規定了鋼管產品的牌號、斷面形狀、幾何尺寸及其允許偏差等。1117.2.1.2鋼管產品標準的內容132）鋼管性能標準：即鋼管產品的質量標準（或技術條件），規定了鋼管產品的化學成分、機械性能、工藝性能、表面質量以及其他特殊要求。1122）鋼管性能標準：即鋼管產品的質量標準（或技術條件），規113153）鋼管試驗標準：即鋼管產品的驗收規則和試驗方法（或檢驗標準），規定了檢查驗收的規則和做試驗時的取樣部位，同時還規定了試樣的形狀尺寸、試驗條件及試驗方法。1143）鋼管試驗標準：即鋼管產品的驗收規則和試驗方法（或檢驗4）鋼管交貨標準：規定了成品管交貨驗收時的包裝要求、標志方法及填寫質量證明書等。1154）鋼管交貨標準：規定了成品管交貨驗收時的包裝要求、標志方

有些專用鋼管需要按照國際或國外先進標準組織生產，如石油專用管（套管、油管、鉆桿和管線管等）按照API標準、鍋爐管按照ASME標準等。116有些專用鋼管需要按照國際或國外先進標準組織7.2.2對鋼管尺寸偏差的要求

根據國標GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》的要求，可分為標準化和非標準化兩種，四個等級，其具體參數要求如表4~表7。1177.2.2對鋼管尺寸偏差的要求根據國標7.2.3對鋼管的長度要求

根據國標GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》對鋼管的長度要求，可分為通常長度、定尺長度和倍尺長度。

1）通常長度鋼管一般長度以通常長度交貨。鋼管的通常長度為3000mm~12500mm。1187.2.3對鋼管的長度要求根據國標GB/2）定尺長度和倍尺長度定尺長度和倍尺長度應在通常長度范圍內，長度允許偏差分四級，如表8（國標GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》）所示。每個倍尺長度按以下規定留出切口余量：外徑≤159mm為5mm~10mm；外徑>159mm為10mm~15mm；1192）定尺長度和倍尺長度217.2.4對鋼管外形的要求

根據國標GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》對鋼管外形尺寸的要求，包括彎曲度和不圓度。

1）彎曲度鋼管的彎曲度分為全長彎曲度和每米彎曲度兩種。見表9和表10。

2）不圓度鋼管的不圓度分四級，見表11。1207.2.4對鋼管外形的要求根據國標GB/T121237.2.5對鋼管重量的要求

根據國標GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》對鋼管重量的要求，鋼管按實際重量交貨，也可按理論重量交貨。實際重量交貨可分為單根重量或每批重量兩種。1227.2.5對鋼管重量的要求根據國標GB/

123251）按照理論重量交貨的鋼管，單根鋼管理論重量與實際重量的允許偏差分為五級，見表12。

2）按照理論重量交貨的鋼管，每批不小于10噸鋼管的理論重量與實際重量允許偏差為±7.5%或±5%。1241）按照理論重量交貨的鋼管，單根鋼管理論重量與實際重量7.2.6不同用途的鋼管具有的技術要求

通常，按照鋼管的用途及其工作條件的不同，應對鋼管尺寸的允許偏差、表面質量、化學成分、力學性能、工藝性能及其他特殊性能等提出不同的技術條件。1257.2.6不同用途的鋼管具有的技術要求1）一般無縫鋼管用作輸送水、氣、油等各種流體管道和制造各種結構零件時，應對其力學性能如抗拉強度、屈服強度和伸長率做抽樣試驗。輸送管一般在承壓的條件下工作，還要求做水壓試驗和擴口、壓扁、卷邊等工藝性能試驗。對于大型長輸原油、成品油、天然氣管線用鋼管更是增加碳當量、焊接性能、低溫沖擊韌性、苛刻腐蝕條件下應力腐蝕、腐蝕疲勞及腐蝕環境下強度等要求。

GB/T8163-2008《輸送流體用無縫鋼管》

GB/T8162-2008《結構用無縫鋼管》1261）一般無縫鋼管用作輸送水、氣、油等各種流體管道和制2）普通鍋爐管用于制造各種結構鍋爐的過熱蒸汽管和沸水管；高壓鍋爐管用于高壓或超高壓鍋爐的過熱蒸汽管、熱交換器和用于高壓設備的管道。上述熱工設備用鋼管都在不同的高溫高壓的條件工作，應保證良好的表面狀態、力學性能和工藝性能，一般均要檢驗其力學性能，做壓扁和水壓試驗，高壓鍋爐管還要求做有關晶粒度的檢驗以及更嚴格的無損檢測。

GB5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》

GB3087-2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》1272）普通鍋爐管用于制造各種結構鍋爐的過熱蒸汽管和沸水管3）機械用無縫鋼管根據用途要求須有較高的尺寸精度、良好的力學性能和表面狀態。如軸承管要求較高的耐磨性、組織均勻和嚴格的內、外徑公差。除做一般的力學性能檢驗項目外，還要做低倍、斷口、退火組織（球化組織、網狀光、帶狀）、非金屬夾雜物（氧化物、硫化物、點狀等）、脫碳層及其硬度指標等試驗。1283）機械用無縫鋼管根據用途要求須有較高的尺寸精度、良好4）化肥工業用高壓無縫鋼管常在壓力為2200～3200MPa、工作溫度為-40～400℃和腐蝕性的環境下輸送化工介質（如合成氨、甲醇、尿素等），故除耐高壓外，還應具有較強的抗腐蝕性能、良好的表面狀態和力學性能。除做力學性能、壓扁和水壓試驗外，應根據不同的鋼種做相應的晶間腐蝕試驗、晶粒度和更嚴格的無損檢測。1294）化肥工業用高壓無縫鋼管常在壓力為2200～32005）石油、地質鉆探用鋼管在高壓、交變應力、腐蝕性的惡劣環境下工作，故應有高的強度級別，并具有抗磨、抗扭和耐腐蝕等性能。按照鋼級的不同應做抗拉強度、屈服強度、伸長率、沖擊韌性及硬度等試驗，對于石油油井用的套管、油管和鉆桿，更是詳細劃分了鋼級、類別，以及適用于不同環境、地質情況由用戶自己選擇的較高要求的附加技術條件，滿足不同的特殊需求。

GB/T9808-2008《鉆探用無縫鋼管》1305）石油、地質鉆探用鋼管在高壓、交變應力、腐蝕性的惡

化工、石油裂化、航空和其他機械行業用的各種不銹耐熱耐酸管除做力學性能與水壓試驗外，還要專門做晶間腐蝕試驗，壓扁、擴口及無損檢測等試驗。131化工、石油裂化、航空和其他機械行業用的各種不7.2.7管線管、油管和套管的主要技術要求7.2.7.1目前國內外廣泛使用的油氣輸送鋼管采用的標準（1）美國石油學會的APISPEC5L《管線管規范》；（2）國際標準ISO3183-1、2、3《石油天然氣輸送鋼管交貨技術條件》；（3）對于一些重要的長輸管線，根據具體的使用環境都有自己的補充采購技術條件。1327.2.7管線管、油管和套管的主要技術要求7.2.7.7.2.7.2在API油氣輸送鋼管標準中鋼管的分類及其主要區別按照APISPEC5L的規定，輸送鋼管分為PLS1和PLS2兩個產品級別，對這兩類產品規定了不同的技術條件。其主要區別是：相對下PLS1、PLS2級別對碳當量、斷裂韌性、最大屈服強度和最大抗拉強度規定了強度要求。對硫、磷等有害元素的控制也更加嚴格。無縫管的無損檢驗成為強制要求，對質保書必須填寫的內容及試驗完成后可追溯性成為強制要求。1337.2.7.2在API油氣輸送鋼管標準中鋼管的分類及7.2.7.3在ISO油氣輸送鋼管標準中鋼管的分級及其主要區別在ISO3183油氣輸送鋼管標準中，鋼管按照質量要求之間的差異，共分為A、B、C部分，也被稱為A、B、C三級要求。其主要區別是：在ISO3183-1A級標準要求中制定了與APISPEC5L的規定相當的基本質量要求，這些主要的質量要求是通用的；在ISO3183-2B級標準要求中除基本要求之外附加了有關韌性和無損檢驗方面的要求；還有某些特殊用途，例如酸性環境、海洋條件及低溫條件等對鋼管的質量和試驗有著非常嚴格的要求，這些主要反映在ISO3183-3c級標準要求中。1347.2.7.3在ISO油氣輸送鋼管標準中鋼管的分級7.2.7.4油氣輸送管道對鋼的主要性能要求（1）強度一般的油氣輸送管道都是根據鋼材的屈服強度設計的。采用屈服強度較高的鋼制管，可以提高管道工作壓力，獲得較好的經濟效益。因此，管道用鋼的屈服強度已經從最初的碳素鋼逐步發展起來，20世紀40年代為想X42～X52鋼級，60年代末達到X60～X70鋼級?，F已正式生產和正式使用屈服強度已達到更高的X80～X100鋼級。1357.2.7.4油氣輸送管道對鋼的主要性能要求37

（2）韌性

20世紀50年代和60年代，世界許多地區都發生過油氣管道的破裂事故，通過對這些事故的分析，大大促進了人們對管道韌性指標的認識。API5L規定，除常規的機械性能檢驗外，生產廠還應按SR5和SR6補充要求進行V形缺口夏比沖擊試驗和落錘撕裂試驗（即DWTT），鋼管出廠前應進行嚴格的無損檢驗。盡管如此，對于長輸管道來說，要完全避免破裂是困難的，還必須著眼于裂紋失穩擴展的阻止。研究表明，可以用控制DWTT值的辦法達到止裂。為此，世界許多國家對管道鋼規定了DWTT試驗的斷口剪切面積百分比的最低值。136（2）韌性20世紀50年代和60年代，世界許多

（3）可焊性由于野外敷設管道的現場條件惡劣，鋼管對接焊接時要求有良好的可焊性?？珊感圆畹匿摴茉诤附訒r易在焊縫處產生裂紋，并造成焊縫及熱影響區硬度增高、韌性下降，增加管道破裂的可能性。鋼材可焊性設計原則是對馬氏體轉變點及淬硬性的控制。根據合金元素對馬氏體轉變點的影響和實際經驗確定的碳當量計算公式，可用來評定鋼的可焊性。137（3）可焊性由于野外敷設管道的現場條件惡劣，鋼管對接

Ceq一般應控制在0.40％以下。實際上，大多數鋼廠均控制在0.35％以下。

普遍采用的碳當量公式為：138Ceq一般應控制在0.40％以下。實際上

（4）延展性如果延展性不足，會導致冷彎成形過程鋼管劈裂或在焊接過程產生層狀撕裂。因此，API標準對管道焊管除規定進行壓扁試驗外，還要求進行導向彎曲試驗。提高延展性的關鍵是減少鋼中非金屬夾雜物并控制夾雜物的形態和分布。139（4）延展性如果延展性不足，會導致冷彎成形過程鋼管

（5）耐腐蝕性在輸送含硫油氣時，管道內壁接觸硫化氫和二氧化碳，從而導致氫脆和應力腐蝕破裂。一般采用降低鋼的含硫量、控制硫化物形態、改善沿壁厚方向的韌性等措施。其主要特點是通過微合金化和控制軋制，在熱軋狀態下獲得高強度、高塑性、高韌性和良好的可焊性。為了全面滿足石油天然氣輸送管道對鋼的性能要求，除了嚴密的合金設計外，對硫、磷等有害元素的控制也非常嚴格。一般含硫量控制在0.010％以下，以提高鋼的塑性、韌性，特別是橫向韌性。140（5）耐腐蝕性在輸送含硫油氣時，管道內壁接觸硫化氫和7.2.7.5石油專用管中的油管和套管在API標準中的分類石油專用管中的油管和套管在API標準中的分類如下表所示。

APISPEC5CT——美國石油學會標準

APISPEC5LSpecificationforLinePipe1417.2.7.5石油專用管中的油管和套管在API標準中14244

在API5CT標準中套管和油管分為4組、19個鋼級。按照制造方法，又分為無縫鋼管和焊管兩大類。除L80-9Cr、L80-13Cr、C90-1、C90-2、T95-1、T95-2等6鋼級限定使用無縫鋼管外，其他鋼級不僅可以使用無縫鋼管還可以使用電阻焊或電感應焊接方法生產的直縫焊管。其熱處理工藝，除第1組3個鋼級外，第1組N80Q類、第2、3、4組共14個鋼級都必須進行全長淬火+回火處理，并對第2組的8個鋼級規定了最低回火溫度。對第1組、第2組M65鋼級和第3組共7個鋼級只規定了S、P含量最大值，而未規定其他主要化學成分。對第2組和第4組共12個鋼級規定了化學成分要求。143在API5CT標準中套管和油管分為4組、17.2.7.6油管和套管的鋼級表達的具體含義在APISPEC5CT標準中，套管和油管的鋼級標明其屈服強度和一些特殊的特征。鋼級標注通常用1個字母和2或3個數字表示，如N80。在大多數情況下，按照子母在字母表中的順序，越往后的字母，代表管子的屈服強度越大。例如，N80一級鋼材的屈服強度要比J55的大。數字符號是以千磅每平方英寸表示的管材最小屈服強度來確定的。例如：N80鋼級的最低屈服強度為80klb/in2。

APISPEC5CT標準列出的油管鋼級有：H40、J55、K55、N80、M65、L80、C90、C95、T59P110、Q125；套管鋼級有：H40、J55、N80、L80、C90、T59、P110。

J55表示其最低屈服強度為55000磅/英寸2（379Mpa）油套管的鋼級指材料的屈服強度，如H40表示強度為40*1000/145MPa=275.86MPa。1447.2.7.6油管和套管的鋼級表達的具體含義46標準牌號抗拉強度（MPa）屈服強度（MPa）伸長率（％）硬度APISPEC5CTJ55≥517379～552查表K55≥655379～552N80≥689552～758L80(13Cr)≥655552～655≤241HBP110≥862758～965145標準牌號抗拉強度（MPa）屈服強度（MPa）伸長率（％）硬度7.2.7.7國內外常使用的非API油管、套管種類除了API標準的套管外，國內外還研究和發展了在油田特殊地質工況環境使用的非API套管，包括：用于深井的超高強度油管、套管；高抗擠毀套管；含硫化氧油氣井中使用的抗硫化氫應力腐蝕油管、套管；用于低溫油氣井的高強度油管、套管；用于只有二氧化碳和氯離子，幾乎不含硫化氫腐蝕性環境下使用的油管、套管；用于硫化氫、二氧化碳和氯離子三者共存強烈腐蝕性環境下使用的油管、套管。1467.2.7.7國內外常使用的非API油管、套管種

皮肌炎是一種引起皮膚、肌肉、心、肺、腎等多臟器嚴重損害的，全身性疾病，而且不少患者同時伴有惡性腫瘤。它的1癥狀表現如下：1、早期皮肌炎患者，還往往伴有全身不適癥狀，如-全身肌肉酸痛，軟弱無力，上樓梯時感覺兩腿費力；舉手梳理頭發時，舉高手臂很吃力；抬頭轉頭緩慢而費力。皮肌炎圖片——皮肌炎的癥狀表現皮肌炎是一種引起皮膚、肌肉、心、肺、腎等多臟器嚴重7.2.7.8石油專用管中的油管和套管APl標準的螺紋連接基本情況石油專用管中的油管和套管API標準的螺紋連接由兩部分組成：管子或公端以及接箍或母端。有外螺紋的叫管子或公端，有內螺紋的叫接箍或母端。兩個公端用一個接箍連接起來，接箍是一段外徑比管子稍大的短管。兩端均有內螺紋。所有帶API螺紋和接箍的套管和管線管都是不加厚的。油管是不加厚或外加厚，管端的內徑大約等于管體的內徑，但加厚端的外徑比管體大，整體連接油管的兩端是加厚的。1487.2.7.8石油專用管中的油管和套管APl標準的API規范中包括4種螺紋，即管線管螺紋、圓螺紋、偏梯形螺紋以及直連型螺紋。管線管、圓螺紋、偏梯形的螺紋在擰接裝配時要求配合在一起，達到用密封填充脂一起阻止從螺紋泄漏。直連型套管螺紋末設計成密封的，直連型連接的密封是采用金屬對金屬的密封來實現的。149API規范中包括4種螺紋，即管線管螺紋、圓螺API標準螺紋的主要參數包括：（1）螺紋長度（除偏梯形螺紋）：從螺紋起點（管端）到消失點的長度；（2）螺紋高度：螺紋齒頂到齒底間的距離；（3）螺距：螺紋任一點沿軸向到相鄰齒的對應點的距離；（4）螺紋錐度：以英寸表示的每英寸螺紋長度的螺紋直徑變化；（5）緊密距：管子或接箍端面到環規或塞規擰緊位置間沿軸向測得的距離；（6）螺紋尾扣錐度（僅偏梯螺紋）：切削工具的快速退刀造成螺紋末端有一個陡峭的斜度。150API標準螺紋的主要參數包括：527.2.8鋼管技術要求中常用術語7.2.8.1通用術語

1）交貨狀態交貨狀態是指交貨產品的最終塑性變形或最終熱處理的狀態。一般不經過熱處理交貨的稱熱軋或冷拔（軋）狀態或制造狀態；經過熱處理交貨的稱熱處理狀態，或根據熱處理的類別稱正火（常化）、調質、固溶、退火狀態。訂貨時，交貨狀態需在合同中注明。1517.2.8鋼管技術要求中常用術語7.2.8.1通用術2）按實際重量交貨或按理論重量交貨按實際重量交貨時，其產品重量是按稱重（過磅）重量交貨；按理論重量交貨時，其產品重量是按鋼材公稱尺寸計算得出