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钢管钢级

  • 所属:锅炉管
  • 时间:2014-12-18 00:23:06
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管道介质的输送压力有逐渐增高的趋势,在输气管线上尤为明显。这是因为在一定范围内提高输送压力会增加经济效益,以输气管线为例,在输量不变的条件下,随着输送压力的提高气体的密度增加而流速减小,从而使摩阻下降。在一条输气管线的站间距内由进站到出战压力逐渐下降,而流速逐渐增加,随之摩阻也逐渐增加,故离进站口34长度消耗生出站压差△p的一半,而后14长度消耗另一半。输气管线与输油管线最大的差别是由进站到出站流速是逐渐增加的,这是介质的可压缩性造成的。而油基本上是不可压缩的,虽然输送压力沿管程逐步下降,但流速是不变的,摩阻也是前后相同的。由此看出对于输气管线压力的提高可使摩阻下降,而输送能耗下降。还应指出,输气管线的能耗远比输油为大,仅以西气东输管线为例,该管线输送压力p10MPa,输量为120亿m3/年,管线长度为4000KM,粗略按经验估计能耗大致为12亿m3/年,而输量的。1/10作为沿途的能源消耗掉了。由于对降低能耗的关切,输送压力有逐步增加的趋势。早期我国四川省的天然气管线输送压力为2.5MPa,以后增加到4MPa,陕京线提升为6MPa,西气东输增至10MPa,国外经济发达国家近十气输气管线多选取12MPa。在输气管线上压比亦有逐渐下降的趋势。所谓压比指进站压力与出站压力之比,压比减少意味着全线均在较高的压力下运行,这样也可使能耗减小。早期压力多为1.6,后来降至1.4,近年国外有些输气管线取压比为1.25。当然,压比减小,压缩机站数要增加,从而投资会增加。对于管径、压力、压比均需进行优化计算和比选。当输量确定,通过优化确定管径、压力、压比以后,如选取较高压力而钢材强度等级太低,则会造成壁厚过大,这给制管、现场焊接以及运输等诸多环节带来困难,甚至难以实现。生产的需求促进了钢材等级的提高。API1926年发布APl5L标准,最初只包括A25AB三种钢级,最小屈服值分别为172207251MPaAPI1947年发布APl5LX标准,该标准中增加了X42X46X52三种钢级,其最小屈服值分别为289317358MPa1966年开始,先后发布了X56X60X65X70四种钢级,其最小屈服值分别为386413448482MPa1972API发布U80U100标准,其最小屈服值分别为551691Mpa,以后API又将U80U100改为X80X100。粗略统计,全世界2000年以前X70用量在40%左右,X65X60均在30%左右徘徊,小口径成品油管线也有相当数量选用X52钢级,且多为ERW钢管。关于X80钢级,国内、外议论很多,国际上曾对X80研制已耗巨额投资的钢铁巨头更是积极宣传X80,甚至X100,但时至今日X80只处于"试验段阶段,总长仅400KM左右。目前正在建设中的管线尚无采用X80钢级的,计划中或正在准备中兴建的管线尚无下定决心采用X80者,对此笔者曾与国外多家管道工程企业(负责管道设计)的技术人员交换过意见,大家看法基本相同,大致可归纳如下:1X80钢级随着操作压力的提高及准备工作的完善将来必定会得到发展;2、当前大石油业主不愿意首先选用X80大致出于以下原因:(1)某一种新钢级(包括炼钢、轧制、制管)由开始生产至熟练的生产要有一个不合格率由高至低的过程,用同样的检验手段其出厂的不合格率也会有一个由低至高的过程,首先采用者要承担此风险;(2)在现场焊接过程中,包括预热温度、层间温度、热入量等对新钢级要有一个探索过程,在此期间不合格率也有一个由高至低的过程,首先采用者更多地承担此风险;(3)采用X80后,现场使用的冷弯机、焊丝、环缝自动焊机、热弯头工艺等可能需要改变,重新购置或研制,从而增加了工程费用;(4)采用X80后,同样直径,当操作压力不够高的情况下,钢材强度等级的提高意味着厚度的减薄,亦即厚度直径比(tD)的减小,这也就意味着管线刚性的降低。从事故分析及风险分析看,管线的第三方破坏通常占破坏原因的40%以上,而管线抵抗第三方破坏能力仅与tD比有关而与强度等级无关。从我国国情看,我国虽然经济近十多年迅速发展,但仍属发展中国家,笔者建议在采用X80问题上大家不做"第一个吃螃蟹"的人,采取"韬光养晦"的策略,这对业主单位有利对我国冶金行业也有利。我国冶金行业在近十余年来为发展管道钢付出了极大的辛劳,取得可喜的业绩,目前正在全力攻关X70宽板(做直缝埋弧焊焊管用)并积极为能稳定X70热轧卷板的质量做努力,如当前决定大量采用X80钢级,因我国冶金业对此既无经验又无业绩而难与国外冶金行业竞争,笔者对我国冶金业不仅有深厚的感情,也深信我国冶金业的能力,但不宜操之过急,当然目前抽出少量的力量对X80进行探索还是必要的,但必须抓住主要矛盾。

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