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油气输送管道用钢管技术标准可分为国际标准、国家标准、行业标准和企业标准等。如ISO 3183属国际标准, GB/T 9711是国家标准, API SPEC 5L可认为是行业标准, 中国石油发布的Q/SY 1513以及中国石油管道建设项目经理部发布的Q/SY GJX 149— 2015等是企业标准。
目前在我国使用的陆上油气输送钢管基础标准主要有API SPEC 5L、ISO 3183和GB/T 9711等。中国石油在吸收国内外技术标准研究成果的基础上, 还形成了自己的油气输送钢管技术标准体系, 经常使用的通用技术标准有Q/SY 1513和CDP-S-NGP-PL-006等, 此外根据不同的工程需求, 还制订了大量的工程技术条件, 如“ 西气东输” 二线天然气管道工程用管材技术条件和中俄东线天然气管道工程用管材技术条件等。
ISO 3183是国际标准化组织制订的石油天然气工业管道输送系统用钢管标准, 被GB/T 9711等同采用。由于GB/T 9711的采标修订工作受管理因素限制, 更新较ISO 3183慢, 目前等同采用ISO 3183:2007版本。API SPEC 5L是美国石油学会制订的一个被普遍采用的规范。上述标准或规范兼顾了管线钢的技术要求与制造厂实际生产的可行性, 但相对管线与制管技术的发展, 这些标准或规范中的技术要求显得比较宽松, 许多条款仅给出了原则性能要求, 具体指标不明确。因此已经很少单独用于管线项目。
目前, 世界上大多数石油公司都习惯采用API SPEC 5L作为管线钢管采购的基础规范, 在该规范基础上, 根据当地实际情况或管线工程的具体要求, 制订补充技术条件。中国石油的管线钢管通用技术标准Q/SY 1513、CDP-S-NGP-PL-006等就是以API SPEC 5L《管线管规范》为基础, 吸收了国内外管线钢和工程经验编制而成, 具有很强的实用性和可行性, 但由于是通用技术条件, 有些指标, 如化学成分、夏比冲击功(CVN)等要求比较宽松, 需要根据具体工程情况进一步确定。
在具体技术指标方面, GB 9711— 2011、ISO 3183:2012、API 5L:2012等标准的最大适用管径包括1 422 mm, 化学成分指标要求较为宽松, 其技术指标要求只满足一般钢管的最基本要求, 如要求C含量(质量分数, 下同)不大于0.12%, Si含量不大于0.45%, 其他合金元素范围也非常宽泛[4, 5, 6], 没有考虑现场焊接对化学成分的要求, 缺乏工程应用指导意义。CVN要求3个试样最小平均值为54 J, 仅能满足管体材料不发生启裂失效的最基本要求, 不能满足钢管自身止裂要求, 因而不能保证长输管道的本质安全。
中国石油企业标准Q/SY 1513.1— 2012 《油气输送管道用管材通用技术条件 第1部分:埋弧焊管》最大适用管径为1 219 mm, 最高适用钢级为X80, 理化性能指标基本与ISO 3183、GB/T 9711和API SPEC 5L:2012相同, 区别在于Q/SY 1513.1— 2012中碳当量不要求CEIIW指标(表1)。夏比冲击韧性只给出了确定方法(冲击功值要求应按API SPEC 5L的附录G确定), 没有给出具体数值, 需要根据具体工程进行计算或试验验证确定。

表1 Q/SY 1513.1-2012对X80管线钢化学成分的要求表
中俄东线天然气管道工程用管材技术条件则是在Q/SY 1513基础上, 借鉴了API SPEC 5L:2012的最新成果, 结合中俄东线工程的具体特点, 对外径为1 422 mm管线钢及钢管的各项关键技术指标进行研究攻关, 主要针对近年来管线工程的热点问题, 确定了更为严格的化学成分指标, 计算并验证了钢管的CVN值, 规定了夹杂物评定标准等, 此外, 还对管材和板材的试验检验方法和要求进行了优化, 提出了更严格的制造、检验程序和更科学合理的质量控制措施。如化学成分要求C含量不大于0.07%, Mn含量不大于1.85%, Nb、Mo、Ni含量等根据螺旋缝埋弧焊管和直缝埋弧焊管管型的不同分别有不同的要求, 有效地解决了现场焊接质量的稳定性问题。关于CVN指标, 采用了Battelle双曲线(BTC)方法进行了理论计算, 并利用近年来管道断裂控制技术研究的最新成果, 采用Leis-2、Eiber和TGRC2等多种修正方法进行修正[7], 同时通过全尺寸气体爆破试验进行了验证。
中俄东线天然气管道工程用外径为1 422 mm的X80钢管材技术条件还明确了试验样品的加工要求, 如板卷力学性能试验样品要求与板卷轧制方向成20° 取样, 拉伸试验采用直径为12.7 mm的圆棒试样。
此外, 通过研究, 中俄东线天然气管道工程用外径为1 422 mm的X80钢管材技术条件还规定了严格的非金属夹杂物验收极限。针对夏比冲击试验中普遍存在的断口分离问题, 增加了夏比冲击试样断口分离程度分级方法, 针对钢管管端非分层缺陷检测问题, 增加了非分层缺陷的检测和验收方法等。