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          流體用無(wú)縫鋼管 流體管 流體無(wú)縫管鋼級(jí)
          雙擊自動(dòng)滾屏 發(fā)布者:管理員 發(fā)布時(shí)間:2011/6/7 閱讀:1997次 【字體:

          管道介質(zhì)的輸送壓力有逐漸增高的趨勢(shì),在輸氣管線上尤為明顯。這是因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)提高輸送壓力會(huì)增加經(jīng)濟(jì)效益,以輸氣管線為例,在輸量不變的條件下,隨著輸送壓力的提高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(nèi)由進(jìn)站到出戰(zhàn)壓力逐漸下降,而流速逐漸增加,隨之摩阻也逐漸增加,故離進(jìn)站口 3 4 長(zhǎng)度消耗生出站壓差 p 的一半,而后 1 4 長(zhǎng)度消耗另一半。輸氣管線與輸油管線最大的差別是由進(jìn)站到出站流速是逐漸增加的,這是介質(zhì)的可壓縮性造成的。而油基本上是不可壓縮的,雖然輸送壓力沿管程逐步下降,但流速是不變的,摩阻也是前后相同的。由此看出對(duì)于輸氣管線壓力的提高可使摩阻下降,而輸送能耗下降。


          還應(yīng)指出,輸氣管線的能耗遠(yuǎn)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 m3 /年,管線長(zhǎng)度為 4000KM ,粗略按經(jīng)驗(yàn)估計(jì)能耗大致為 12 m3 /年,而輸量的。 1/10 作為沿途的能源消耗掉了。

          由于對(duì)降低能耗的關(guān)切,輸送壓力有逐步增加的趨勢(shì)。早期我國(guó)四川省的天然氣管線輸送壓力為 2.5MPa ,以后增加到 4MPa ,陜京線提升為 6MPa ,西氣東輸增至 10MPa ,國(guó)外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家近十氣輸氣管線多選取 12MPa

          在輸氣管線上壓比亦有逐漸下降的趨勢(shì)。所謂壓比指進(jìn)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(yùn)行,這樣也可使能耗減小。早期壓力多為 1.6 ,后來(lái)降至 1.4 ,近年國(guó)外有些輸氣管線取壓比為 1.25 。當(dāng)然,壓比減小,壓縮機(jī)站數(shù)要增加,從而投資會(huì)增加。對(duì)于管徑、壓力、壓比均需進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算和比選。

          當(dāng)輸量確定,通過(guò)優(yōu)化確定管徑、壓力、壓比以后,如選取較高壓力而鋼材強(qiáng)度等級(jí)太低,則會(huì)造成壁厚過(guò)大,這給制管、現(xiàn)場(chǎng)焊接以及運(yùn)輸?shù)戎T多環(huán)節(jié)帶來(lái)困難,甚至難以實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)的需求促進(jìn)了鋼材等級(jí)的提高。

          API 1926 年發(fā)布 APl5L 標(biāo)準(zhǔn),最初只包括 A25 A B 三種鋼級(jí),最小屈服值分別為 172 207 251MPa API 1947 年發(fā)布 APl5LX 標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)中增加了 X42 X46 X52 三種鋼級(jí),其最小屈服值分別為 289 317 358MPa 1966 年開(kāi)始,先后發(fā)布了 X56 X60 X65 X70 四種鋼級(jí),其最小屈服值分別為 386 413 448 482MPa 1972 API 發(fā)布 U80 U100 標(biāo)準(zhǔn),其最小屈服值分別為 551 691Mpa ,以后 API 又將 U80 U100 改為 X80 X100 粗略統(tǒng)計(jì),全世界 2000 年以前 X70 用量在 40 %左右, X65 X60 均在 30 %左右徘徊,小口徑成品油管線也有相當(dāng)數(shù)量選用 X52 鋼級(jí),且多為 ERW 鋼管

          關(guān)于 X80 鋼級(jí),國(guó)內(nèi)、外議論很多,國(guó)際上曾對(duì) X80 研制已耗巨額投資的鋼鐵巨頭更是積極宣傳 X80 ,甚至 X100 ,但時(shí)至今日 X80 只處于 " 試驗(yàn)段階段,總長(zhǎng)僅 400KM 左右。目前正在建設(shè)中的管線尚無(wú)采用 X80 鋼級(jí)的,計(jì)劃中或正在準(zhǔn)備中興建的管線尚無(wú)下定決心采用 X80 者,對(duì)此筆者曾與國(guó)外多家管道工程公司 ( 負(fù)責(zé)管道設(shè)計(jì) ) 的技術(shù)人員交換過(guò)意見(jiàn),大家看法基本相同, 大致可歸納如下:

          1 X80 鋼級(jí)隨著操作壓力的提高及準(zhǔn)備工作的完善將來(lái)必定會(huì)得到發(fā)展;

          2 、當(dāng)前大石油業(yè)主不愿意首先選用 X80 大致出于以下原因:

          (1) 某一種新鋼級(jí) ( 包括煉鋼、軋制、制管 ) 由開(kāi)始生產(chǎn)至熟練的生產(chǎn)要有一個(gè)不合格率由高至低的過(guò)程,用同樣的檢驗(yàn)手段其出廠的不合格率也會(huì)有一個(gè)由低至高的過(guò)程,首先采用者要承擔(dān)此風(fēng)險(xiǎn);

          (2) 在現(xiàn)場(chǎng)焊接過(guò)程中,包括預(yù)熱溫度、層間溫度、熱入量等對(duì)新鋼級(jí)要有一個(gè)探索過(guò)程,在此期間不合格率也有一個(gè)由高至低的過(guò)程,首先采用者更多地承擔(dān)此風(fēng)險(xiǎn);

          (3) 采用 X80 后,現(xiàn)場(chǎng)使用的冷彎?rùn)C(jī)、焊絲、環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)、熱彎頭工藝等可能需要改變,重新購(gòu)置或研制,從而增加了工程費(fèi)用;

          (4) 采用 X80 后,同樣直徑,當(dāng)操作壓力不夠高的情況下,鋼材強(qiáng)度等級(jí)的提高意味著厚度的減薄,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(fēng)險(xiǎn)分析看,管線的第三方破壞通常占破壞原因的 40 %以上,而管線抵抗第三方破壞能力僅與 t D 比有關(guān)而與強(qiáng)度等級(jí)無(wú)關(guān)。

          從我國(guó)國(guó)情看,我國(guó)雖然經(jīng)濟(jì)近十多年迅速發(fā)展,但仍屬發(fā)展中國(guó)家,筆者建議在采用 X80 問(wèn)題上我們不做 " 第一個(gè)吃螃蟹 " 的人,采取 " 韜光養(yǎng)晦 " 的策略,這對(duì)業(yè)主單位有利對(duì)我國(guó)冶金行業(yè)也有利。

          我國(guó)冶金行業(yè)在近十余年來(lái)為發(fā)展管道鋼付出了極大的辛勞,取得可喜的業(yè)績(jī),目前正在全力攻關(guān) X70 寬板 ( 做直縫埋弧焊焊管用 ) 并積極為能穩(wěn)定 X70 熱軋卷板的質(zhì)量做努力,如當(dāng)前決定大量采用 X80 鋼級(jí),因我國(guó)冶金業(yè)對(duì)此既無(wú)經(jīng)驗(yàn)又無(wú)業(yè)績(jī)而難與國(guó)外冶金行業(yè)競(jìng)爭(zhēng),筆者對(duì)我國(guó)冶金業(yè)不僅有深厚的感情,也深信我國(guó)冶金業(yè)的能力,但不宜操之過(guò)急,當(dāng)然目前抽出少量的力量對(duì) X80 進(jìn)行探索還是必要的,但必須抓住主要矛盾。

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