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鋼 管 鋼 級

2019-11-08 07:05   评论:97 点击:867
管道介質的輸送壓力有逐步增高的趨勢 ,在輸氣管線上尤其明顯。這是由於在一定範圍內進步輸送壓力會增加經濟效益,以輸氣管線為例,在輸量不變的條件下,隨著輸送壓力的進步氣體的密度增加而流速減小,從而使摩阻下降。在一條輸氣管線的站間距內由進站到出戰壓力逐步下降,而流速逐步增加,隨之摩阻也逐步增加,故離進站口 3 / 4 長度消耗生出站壓差△ p 的一半,而後 1 / 4 長度消耗另一半。輸氣管線與輸油管線最大的差別是由進站到出站流速是逐步增加的 ,這是介質的可壓縮性釀成的。而油基本上是不可壓縮的,固然輸送壓力沿管程慢慢下降,但流速是不變的,摩阻也是前後相同的。由此看出對於輸氣管線壓力的進步可使摩阻下降,而輸送能耗下降。還應指出,輸氣管線的能耗遠比輸油為大,僅以西氣東輸管線為例,該管線輸送壓力 p : 10MPa ,輸量為 120 億 m3 /年 ,管線長度為 4000KM ,粗略按經驗估計能耗大致為 12 億 m3 /年,而輸量的。 1/10 作為沿途的能源消耗掉了。 由於對降低能耗的關切,輸送壓力有慢慢增加的趨勢 。初期我國四川省的自然氣管線輸送壓力為 2.5MPa  ,今後增加到 4MPa ,陝京線提升為 6MPa ,西氣東輸增至 10MPa ,國外經濟發達國家近十氣輸氣管線多選取 12MPa 。在輸氣管線上壓比亦有逐步下降的趨勢。所謂壓比指進站壓力與出站壓力之比,壓比減少意味著全線均在較高的壓力下運行,如許也可使能耗減小 。初期壓力多為 1.6 ,後來降至 1.4 ,近年國外有些輸氣管線取壓比為 1.25  。當然,壓比減小,壓縮機站數要增加,從而投資會增加。對於管徑、壓力、壓比均需進行優化計算和比選。當輸量確定,通過優化確定管徑、壓力、壓比今後,如選取較高壓力而鋼材強度等級太低,則會造成壁厚過大,這給製管、現場焊接和運輸等諸多環節帶來困難,甚至難以實現。生產的需求促進了鋼材等級的進步。API 於 1926 年發布 APl5L 標準,最初隻包括 A25 、 A 、 B 三種鋼級 ,最小屈服值分別為 172 、 207 、 251MPa 。 API 於 1947 年發布 APl5LX 標準,該標準中增加了 X42 , X46 , X52 三種鋼級,其最小屈服值分別為 289  、 317 、 358MPa 。 1966 年開始,先後發布了 X56 、 X60 、 X65 、 X70 四種鋼級,其最小屈服值分別為 386 、 413 、 448 、 482MPa 。 1972 年 API 發布 U80  、 U100 標準,其最小屈服值分別為 551 、 691Mpa ,今後 API 又將 U80 、 U100 改為 X80 、 X100 。 粗略統計,全世界 2000 年之前 X70 用量在 40 %擺布, X65 、 X60 均在 30 %擺布徘徊,小口徑成品油管線也有相當數目選用 X52 鋼級,且多為 ERW 鋼管。關於 X80 鋼級,國內、外群情很多,國際上曾對 X80 研製已耗巨額投資的鋼鐵巨頭更是積極宣傳 X80 ,甚至 X100 ,但時至本日 X80 隻處於 " 試驗段階段,總長僅 400KM 擺布。目前正在建設中的管線尚無采用 X80 鋼級的,計劃中或正在籌辦複興建的管線尚無下定決心采用 X80 者,對此筆者曾與國外多家管道工程公司 ( 負責管道設計 ) 的技術職員交換過定見,大家看法基本相同, 大致可回納如下:1 、 X80 鋼級隨著操縱壓力的進步及籌辦工作的完善將來必定會得到發展;2 、當前大石油業主不願意首先選用 X80 大致出於以下啟事:(1) 某一種新鋼級 ( 包括煉鋼、軋製、製管 ) 由開始生產至熟練的生產要有一個分歧格率由高至低的過程,用同樣的檢驗手段其出廠的分歧格率也會有一個由低至高的過程,首先采用者要承擔此風險;(2) 在現場焊接過程中,包括預熱溫度、層間溫度、熱進量等對新鋼級要有一個探索過程,在此期間分歧格率也有一個由高至低的過程,首先采用者更多地承擔此風險;(3) 采用 X80 後,現場使用的冷彎機、焊絲、環縫主動焊機、熱彎頭工藝等可能需要改變,從頭購置或研製,從而增加了工程用度;(4) 采用 X80 後,同樣直徑,當操縱壓力不夠高的情況下,鋼材強度等級的進步意味著厚度的減薄,亦即厚度直徑比 (t / D) 的減小,這也就意味著管線剛性的降低。從事故分析及風險分析看,管線的第三方破壞通常占破壞啟事的 40 %以上 ,而管線抵抗第三方破壞能力僅與 t / D 比有關而與強度等級無關。從我國國情看 ,我國固然經濟近十多年迅速發展,但仍屬發展中國家,筆者建議在采用 X80 題目上我們不做 " 第一個吃螃蟹 " 的人 ,采取 " 韜光養晦 " 的策略 ,這對業主單位有益對我國冶金行業也有益。我國冶金行業在近十餘年來為發展管道鋼付出了極大的辛勞,取得可喜的業績 ,目前正在全力攻關 X70 寬板 ( 做直縫埋弧焊焊管用 ) 並積極為能穩定 X70 熱軋卷板的質量做努力,如當前決定大量采用 X80 鋼級,因我國冶金業對此既無經驗又無業績而難與國外冶金行業競爭,筆者對我國冶金業不僅有深厚的感情,也深信我國冶金業的能力,但不宜操之過急,當然目前抽出少量的氣力對 X80 進行探索還是必要的,但必須捉住首要矛盾。

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