一、管材的分類 ­

1、按生產(chǎn)方法分類  ­

（1）無縫管——熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管、頂管 ­

（2）焊管 ­

（a）按工藝分——電弧焊管、電阻焊管（高頻、低頻）、氣焊管、爐焊管 ­

（b）按焊縫分——直縫焊管、螺旋焊管 ­

2、按斷面形狀分類 ­

（1）簡單斷面鋼管——圓形鋼管、方形鋼管、橢圓形鋼管、三角形鋼管、六角形鋼管、菱形鋼管、八角形鋼管、半圓形鋼圓、其他 ­

（2）復(fù)雜斷面鋼管——不等邊六角形鋼管、五瓣梅花形鋼管、雙凸形鋼管、雙凹形鋼管、瓜子形鋼管、圓錐形鋼管、波紋形鋼管、表殼鋼管、其他 ­

3、按壁厚分類——薄壁鋼管、厚壁鋼管 ­

4、按用途分類——管道用鋼管、熱工設(shè)備用鋼管、機(jī)械工業(yè)用鋼管、石油、地質(zhì)鉆探用鋼管、容器鋼管、化學(xué)工業(yè)用鋼管、特殊用途鋼管、其他 ­

二、無縫鋼管 ­

是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的長條鋼材。鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí)，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如石油鉆桿、汽車傳動(dòng)軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。用鋼管制造環(huán)形零件，可提高材料利用率，簡化制造工序，節(jié)約材料和加工工時(shí)，如滾動(dòng)軸承套圈、千斤頂套等，目前已廣泛用鋼管來制造。鋼管還是各種常規(guī)的材料，槍管、炮筒等都要鋼管來制造。鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長相等的條件下，圓面積，用圓形管可以輸送更多的流體。此外，圓環(huán)截面在承受內(nèi)部或外部徑向壓力時(shí)，受力較均勻，因此，絕大多數(shù)鋼管是圓管。但是，圓管也有一定的局限性，如在受平面彎曲的條件下，圓管就不如方、矩形管抗彎強(qiáng)度大，一些農(nóng)機(jī)具骨架、鋼木家具等就常 ­

用方、矩形管。根據(jù)不同用途還需有其他截面形狀的異型鋼管。 ­

目前，生產(chǎn)鋼管的共計(jì)有110多個(gè)國家的1850多個(gè)公司下的5100多個(gè)生產(chǎn)廠，其中生產(chǎn)石油管的有44個(gè)國家的170多個(gè)公司下的260多個(gè)廠。2000年，無縫管全國表觀消費(fèi)量為418.0萬噸，其中國內(nèi)供應(yīng)量的382.1萬噸，占國內(nèi)總需求的91.4%。進(jìn)口為35.9萬噸，占國內(nèi)總需求的8.59%。同年石油管消費(fèi)量大約為91萬噸。進(jìn)口約25.2萬噸。進(jìn)口管占國內(nèi)總消費(fèi)量的大約70%，其中進(jìn)口管占國內(nèi)總消費(fèi)量的27.69%，石油管進(jìn)口量約占無縫鋼管總進(jìn)口量的大約70%。從日本進(jìn)口的石油管占總進(jìn)口量一半以上。大的石油套管生產(chǎn)基地——天津鋼管公司2000年的鋼管產(chǎn)品出來為52.20萬噸，其中石油套管產(chǎn)量為36.41萬噸。套管占全國石油產(chǎn)量的一半以上。在產(chǎn)量和銷售量上都占中國套管市場的。 ­

從國際和國內(nèi)兩個(gè)市場來看，無縫鋼管（包括石油專用管）的現(xiàn)有生產(chǎn)能力均已大于需求。所以，今后的重點(diǎn)應(yīng)放在充分發(fā)揮現(xiàn)有機(jī)組的能力，開發(fā)出高強(qiáng)度等級(jí)、高抗擊毀、高抗腐蝕的石油管、高壓鍋爐管和氣瓶管等產(chǎn)品。也是國家針對(duì)當(dāng)前我國鋼鐵市場進(jìn)行優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。這也是增加在國內(nèi)外產(chǎn)品競爭力、擴(kuò)大的關(guān)鍵所在。就是說，提高國內(nèi)鋼管企業(yè)的市場競爭力是加和WTO以后國內(nèi)企業(yè)長期的任務(wù)和成功發(fā)展的關(guān)鍵。 ­

1、分類 ­

無縫鋼管因其制造工藝不同，又分為熱軋（擠壓）無縫鋼管和冷拔（軋）無縫鋼管兩種。冷拔（軋）管又分為圓形管和異形管兩種。無縫鋼管，又因其用途不同而分為如下若干品種：  ­

１.GB/T8162-1999（結(jié)構(gòu)用無縫鋼管）。主要用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)。其代表材質(zhì)（牌號(hào)）：碳素鋼、20、45號(hào)鋼；合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。 ­

2.GB/T8163-1999（輸送流體用無縫鋼管）。主要用于工程及大型設(shè)備上輸送流體管道。代表材質(zhì)（牌號(hào)）為20、Q345等。 ­

3. GB3087-1999（低中壓鍋爐用無縫鋼管）是用于制造各種結(jié)構(gòu)低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和冷拔（軋）無縫鋼管。代表材質(zhì)為10、20號(hào)鋼。 ­

4. GB5310-1995（高壓鍋爐用無縫鋼管）是用于制造高壓及其以上壓力的水管鍋爐受熱面用的優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管。代表材質(zhì)為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。 ­

5. GB1479-2000（高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管）是適用于工作溫度為-40~400℃、工作壓力為10~30Ma的化工設(shè)備和管道的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼無縫鋼管。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。 ­

6．GB9948-1988（石油裂化用無縫鋼管）。主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。 ­

7.地質(zhì)鉆探用鋼管（YB235-70）是供地質(zhì)部門進(jìn)行巖心鉆探使用的鋼管，按用途可分為鉆桿、鉆鋌、巖心管、套管和沉淀管等。 ­

8.金剛石巖芯鉆探用無縫鋼管（GB3423-82）是用于金剛石巖芯鉆探的鉆桿、巖心桿、套管的無縫鋼管。 ­

9.石油鉆探管（YB528-65）是用于石油鉆探兩端內(nèi)加厚或外加厚的無縫鋼管。鋼管分車絲和不車絲兩種，車絲管用接頭聯(lián)結(jié)，不車絲管用對(duì)焊的方法與工具接頭聯(lián)結(jié)。  ­

10.GB5312-1999（船舶用碳鋼和碳錳鋼無縫鋼管）是制造船舶I級(jí)耐壓管系、Ⅱ級(jí)耐壓管系、鍋爐及過熱器用的碳素鋼無縫鋼管。碳素鋼無縫鋼管管壁工作溫度不超過450℃，合金鋼無縫鋼管管壁工作溫度超過450℃。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級(jí)等。 ­

11.汽車半軸套管用無縫鋼管（GB3088-82）是制造汽車半軸套管及驅(qū)動(dòng)橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋無縫鋼管。 ­

12.柴油機(jī)用高壓油管（GB3093-86）是制造柴油機(jī)噴射系統(tǒng)高壓管用的冷拔無縫鋼管。 ­

13.液壓和氣動(dòng)缸筒用精密內(nèi)徑無縫鋼管（GB8713-88）是制造液壓和氣動(dòng)缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋精密無縫鋼管。 ­

14.冷拔或冷軋精密無縫鋼管（GB3639-83）是用于機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓設(shè)備的尺寸精度高和表面光潔度好的冷拔或冷軋精密無縫鋼管。選用精密無縫鋼管制造機(jī)械結(jié)構(gòu)或液壓設(shè)備等，可以大大節(jié)約機(jī)械加工工時(shí)，提高材料利用率，同時(shí)有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。 ­

15.結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫鋼管（GB/T14975-1994）是廣泛用于化工、石油、輕紡、醫(yī)療、食品、機(jī)械等工業(yè)的耐腐蝕管道和結(jié)構(gòu)件及零件的不銹鋼制成的熱軋（擠、擴(kuò)）和冷拔（軋）無縫鋼管。 ­

16.流體輸送用不銹鋼無縫鋼管（GB/T14976-1994）是用于輸送流體的不銹鋼制成的熱軋（擠、擴(kuò)）和冷拔（軋）無縫鋼管。 ­

17.異型無縫鋼管是除了圓管以外的其他截面形狀的無縫鋼管的總稱。按鋼管截面形狀尺寸的不同又可分為等壁厚異型無縫鋼管（代號(hào)為D）、不等壁厚異型無縫鋼管（代號(hào)為BD）、變直徑異型無縫鋼管（代號(hào)為BJ）。異型無縫鋼管廣泛用于各種結(jié)構(gòu)件、工具和機(jī) ­

械零部件。和圓管相比，異型管一般都有較大的慣性矩和截面模數(shù)，有較大的抗彎抗扭能力，可以大大減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)約鋼材。 ­

8.GB18248-2000（氣瓶用無縫鋼管）。主要用于制作各種燃?xì)狻⒁簤簹馄俊Ｆ浯聿馁|(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。 ­

另外，還有GB/T17396-1998（液壓支柱用熱軋無縫鋼管）、GB3093-1986（柴油機(jī)用高壓無縫鋼管）、GB/T3639-1983（冷拔或冷軋精密無縫鋼管）、GB/T3094-1986（冷拔無縫鋼管異形鋼管）、GB/T8713-1988（液壓和氣動(dòng)筒用精密內(nèi)徑無縫鋼管）、GB13296-1991（鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管）、GB/T14975-1994（結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫鋼管）、GB/T14976-1994（流體輸送用不銹鋼無縫鋼管）GB/T5035-1993（汽車半軸套管用無縫鋼管）、API SPEC5CT-1999（套管和油管規(guī)范）等。 ­

2、制造工藝： ­

１.熱軋（擠壓無縫鋼管）：圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑（或減徑）→冷卻→矯直→水壓試驗(yàn)（或探傷）→標(biāo)記→入庫 ­

軋制無縫管的原料是圓管坯，圓管胚要經(jīng)過切割機(jī)的切割加工成長度約為１米的坯料，并經(jīng)傳送帶送到熔爐內(nèi)加熱。鋼坯被送入熔爐內(nèi)加熱，溫度大約為１２００攝氏度。燃料為氫氣或乙炔。爐內(nèi)溫度控制是關(guān)鍵性的問題.圓管坯出爐后要經(jīng)過壓力穿孔機(jī)進(jìn)行穿空。一般較常見的穿孔機(jī)是錐形輥穿孔機(jī)，這種穿孔機(jī)生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，穿孔擴(kuò)徑量大，可穿多種鋼種。穿孔后，圓管坯就先后被三輥斜軋、連軋或擠壓。擠壓后要脫管定徑。定徑機(jī)通過錐形鉆頭高速旋轉(zhuǎn)入鋼胚打孔，形成鋼管。鋼管內(nèi)徑由定徑機(jī)鉆頭的外徑長度來確定。鋼管經(jīng)定徑后，進(jìn)入冷卻塔中，通過噴水冷卻，鋼管經(jīng)冷卻后，就要被矯直。鋼管經(jīng)矯直后由傳送帶送至金屬探傷機(jī)（或水壓實(shí)驗(yàn)）進(jìn)行內(nèi)部探傷。若鋼管內(nèi)部有裂紋，氣泡等問題，將被探測出。鋼管質(zhì)檢后還要通過嚴(yán)格的手工挑選。鋼管質(zhì)檢后，用油漆噴上編號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)批號(hào)等。并由吊車吊入倉庫中。 ­

２.冷拔（軋）無縫鋼管：圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油（鍍銅）→多道次冷拔（冷軋）→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗(yàn)（探傷）→標(biāo)記→入庫。 ­

冷拔（軋）無縫鋼管的軋制方法較熱軋（擠壓無縫鋼管）復(fù)雜。它們的生產(chǎn)工藝流程前三步基本相同。不同之處從第四個(gè)步驟開始，圓管坯經(jīng)打空后，要打頭，退火。退火后要用專門的酸性液體進(jìn)行酸洗。酸洗后，涂油。然后緊接著是經(jīng)過多道次冷拔（冷軋）再坯管，專門的熱處理。熱處理后，就要被矯直。鋼管經(jīng)矯直后由傳送帶送至金屬探傷機(jī)（或水壓實(shí)驗(yàn)）進(jìn)行內(nèi)部探傷。若鋼管內(nèi)部有裂紋，氣泡等問題，將被探測出。鋼管質(zhì)檢后還要通過嚴(yán)格的手工挑選。鋼管質(zhì)檢后，用油漆噴上編號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)批號(hào)等。并由吊車吊入倉庫中。  ­

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三、焊接鋼管 ­

焊接鋼管也稱焊管，是用鋼板或鋼帶經(jīng)過卷曲成型后焊接制成的鋼管。焊接鋼管生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，品種規(guī)格多，設(shè)備資少，但一般強(qiáng)度低于無縫鋼管。20世紀(jì)30年代以來，隨著優(yōu)質(zhì)帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，焊縫質(zhì)量不斷提高，焊接鋼管的品種規(guī)格日益增多，并在越來越多的領(lǐng)域代替了無縫鋼管。焊接鋼管按焊縫的形式分為直縫焊管和螺旋焊管。 ­

直縫焊管生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，成本低，發(fā)展較快。螺旋焊管的強(qiáng)度一般比直縫焊管高，能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管，還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比，焊縫長度增加30~99%，而且生產(chǎn)速度較低。因此，較小口徑的焊管大都采用直縫焊，大口徑焊管則大多采用螺旋焊。  ­

1.低壓流體輸送用焊接鋼管（GB/T3092-1993）也稱一般焊管，俗稱黑管。是用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖蒸汽等一般較低壓力流體和其他用途的焊接鋼管。鋼管接壁厚分為普通鋼管和加厚鋼管；接管端形式分為不帶螺紋鋼管（光管）和帶螺紋鋼管。鋼管的規(guī)格用公稱口徑（mm）表示，公稱口徑是內(nèi)徑的近似值。習(xí)慣上常用英寸表示，如11/2 等。低壓流體輸送用焊接鋼管除直接用于輸送流體外，還大量用作低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管的原管。 ­

2.低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管（GB/T3091-1993）也稱鍍鋅電焊鋼管，俗稱白管。是用于輸送水、煤氣、空氣油及取暖蒸汽、暖水等一般較低壓力流體或其他用途的熱浸鍍鋅焊接（爐焊或電焊）鋼管。鋼管接壁厚分為普通鍍鋅鋼管和加厚鍍鋅鋼管；接管端形式分為不帶螺紋鍍鋅鋼管和帶螺紋鍍鋅鋼管。鋼管的規(guī)格用公稱口徑（mm）表示，公稱口徑是內(nèi)徑的近似值。習(xí)慣上常用英寸表示，如11/2 等。 ­

3.普通碳素鋼電線套管（GB3640-88）是工業(yè)與民用建筑、安裝機(jī)器設(shè)備等電氣安裝工程中用于保護(hù)電線的鋼管。 ­

4.直縫電焊鋼管（YB242-63）是焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。通常分為公制電焊鋼管、電焊薄壁管、變壓器冷卻油管等等。 ­

5.承壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管（SY5036-83）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，用雙面埋弧焊法焊接，用于承壓流體輸送的螺旋縫鋼管。鋼管承壓能力強(qiáng)，焊接性能好，經(jīng)過各種嚴(yán)格的科學(xué)檢驗(yàn)和測試，使用安全可靠。鋼管口徑大，輸送效率高，并可節(jié)約鋪設(shè)管線的投資。主要用于輸送石油、天然氣的管線。 ­

6.承壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管（SY5038-83）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用高頻搭接焊法焊接的，用于承壓流體輸送的螺旋縫高頻焊鋼管。鋼管承壓能力強(qiáng)，塑性好，便于焊接和加工成型；經(jīng)過各種嚴(yán)格和科學(xué)檢驗(yàn)和測試，使用安全可靠，鋼管口徑大，輸送效率高，并可節(jié)省鋪設(shè)管線的投資。主要用于鋪設(shè)輸送石油、天然氣等的管線。 ­

7.一般低壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管（SY5037-83）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用雙面自動(dòng)埋弧焊或單面焊法制成的用于水、煤氣、空氣和蒸汽等一般低壓流體輸送用埋弧焊鋼管。 ­

8.一般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管（SY5039-83）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用高頻搭接焊法焊接用于一般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管。 ­

9．樁用螺旋焊縫鋼管（SY5040-83）是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用雙面埋弧焊接或高頻焊接制成的，用于土木建筑結(jié)構(gòu)、碼頭、橋梁等基礎(chǔ)樁用鋼管。 ­

四、鋼塑復(fù)合管、大口徑涂敷鋼管 ­

鋼塑復(fù)合管以熱浸鍍鋅鋼管作基體，經(jīng)粉末熔融噴涂技術(shù)在內(nèi)壁（需要時(shí)外壁亦可）涂敷塑料而成，性能優(yōu)異。與鍍鋅管相比，具有抗腐蝕、不生銹、不積垢、光滑流暢、清潔無毒，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)測試，鋼塑復(fù)合管的使用壽命為鍍鋅管的三倍以上。與塑料管相比，具有機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓、耐熱性好等優(yōu)點(diǎn)。由于基體是鋼管，所以不存在脆化、老化問題。可廣泛應(yīng)用于自來水、煤氣、化工產(chǎn)品等流體輸送及取暖工程，是鍍鋅管的升級(jí)換代產(chǎn)品。由于其安裝使用方法與傳統(tǒng)的鍍鋅管基本相同，管件形式也相同，而且能代替鋁塑復(fù)合管在大口徑自來水輸送上發(fā)揮作用，深受用戶歡迎，已成為管道市場競爭力的新產(chǎn)品之一。 ­

涂敷鋼管是在大口徑螺旋焊管和高頻焊管基礎(chǔ)上涂敷塑料而成，管口直徑達(dá)1200mm，可根據(jù)不同的需要涂敷聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、環(huán)氧樹脂（EPOXY）等各種不同性能的塑料涂層，附著力好，抗腐蝕性強(qiáng)，可耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及其它化學(xué)腐蝕，無毒、不銹蝕、耐磨、耐沖擊、耐滲透性強(qiáng)，管道表面光滑，不粘附任何物質(zhì)，能降低輸送時(shí)的阻力，提高流量及輸送效率，減少輸送壓力損失。涂層中無溶劑，無可滲出物質(zhì)，因而不會(huì)污染所輸送的介質(zhì)，從而保證流體的純潔度和衛(wèi)生性，在-40℃到+80℃范圍，可冷熱循環(huán)交替使用，不老化、不龜裂，因而可以在寒冷地帶等苛刻的環(huán)境下使用。大口徑涂敷鋼管廣泛應(yīng)用于自來水、天然氣、石油、化工、醫(yī)藥、通訊、電力、海洋等工程領(lǐng)域。 ­

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我國管材及制管工業(yè)的發(fā)展趨勢 ­

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我國管材及制管工業(yè)正處于快速發(fā)展的大好時(shí)期，是朝陽工業(yè)。在當(dāng)前的大好形勢下，我們必須以市場為導(dǎo)向，既看到近期的需求，更要看到遠(yuǎn)期，避免盲目性，把資金、技術(shù)力量用在 " 刀刃上 " ，決不能一哄而上。  ­

我國的管道工業(yè)在近十年必定處于快速發(fā)展的時(shí)期，這是由以下三個(gè)因素決定的：  ­

1 、我國國民經(jīng)濟(jì)將會(huì)繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢頭，這是國內(nèi)、外絕大多數(shù)經(jīng)濟(jì)專家所預(yù)測的；  ­

2 、在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的進(jìn)程中，就像所有的發(fā)達(dá)國家一樣，我國必定會(huì)經(jīng)歷一場能源結(jié)構(gòu)的改變，即以煤為主逐步轉(zhuǎn)向以石油、天然氣為主，而后者均是由管道運(yùn)輸?shù)模?nbsp; ­

3 、成品油運(yùn)輸方式的轉(zhuǎn)變。我國早期成品油幾乎全部用火車運(yùn)輸，除的 " 格拉 " 管線外，成品油管線幾乎為零。從安全考慮及經(jīng)濟(jì)效益的趨動(dòng)，相信未來十年管道輸送將全部代替火車運(yùn)送成品油。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家在七十年代已逐步取消火車運(yùn)送成品油，在這些國家的油管道中，就長度而言，成品油管道遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原油管道。  ­

在管道的建設(shè)投資中，鋼管大致可占到 30-40 ％左右，由此看出在管材和制管行業(yè)的投資有可能獲得較高的效益。但由另一方面看，由于人們愈來愈深的對(duì) HSE 的關(guān)切，所以對(duì)管材和制管的質(zhì)量要求愈來愈高，亦即對(duì)管道用鋼管的可靠性要求越來越高。再者由于在一定范圍的提高輸送壓力可節(jié)省投資、降低運(yùn)輸費(fèi)用，所以輸送壓力，尤其對(duì)輸氣管線有逐漸提高的趨勢，從而對(duì)管材的強(qiáng)度、沖擊韌性等一系列指標(biāo)的要求有所提高。此外由于油氣田逐漸向高寒地區(qū)、海上以及高含硫等資源進(jìn)展，這些也給管道鋼管及管材提出了更高要求。  ­

由此看出，管材和制管行業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。我國冶金及制管業(yè)為我國管道工業(yè)的發(fā)展已做出了很大的貢獻(xiàn)，但要充分滿足未來的要求還需付出更大的努力，本文僅就此做進(jìn)一步闡述。  ­

在我國未來管道工業(yè)的發(fā)展中，預(yù)計(jì)天然氣管道所用的鋼管重量約占油、氣管道總鋼管用量的 70 ％以上，故在以下的論述中重點(diǎn)偏重在輸氣管線上。  ­

一、關(guān)于鋼級(jí)  ­

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管道介質(zhì)的輸送壓力有逐漸增高的趨勢，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 長度消耗生出站壓差△ p 的一半，而后 1 ／ 4 長度消耗另一半。輸氣管線與輸油管線的差別是由進(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 億 m3 ／年，管線長度為 4000KM ，粗略按經(jīng)驗(yàn)估計(jì)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。  ­

由于對(duì)降低能耗的關(guān)切，輸送壓力有逐步增加的趨勢。早期我國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 ，國外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國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。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 ，后來降至 1.4 ，近年國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)造成壁厚過大，這給制管、現(xiàn)場焊接以及運(yùn)輸?shù)戎T多環(huán)節(jié)帶來困難，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 于 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 于 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 年 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)， 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)，國內(nèi)、外議論很多，國際上曾對(duì) X80 研制已耗巨額投資的鋼鐵更是積極宣傳 X80 ，甚至 X100 ，但時(shí)至今日 X80 只處于 " 試驗(yàn)段階段，總長僅 400KM 左右。目前正在建設(shè)中的管線尚無采用 X80 鋼級(jí)的，計(jì)劃中或正在準(zhǔn)備中興建的管線尚無下定決心采用 X80 者，對(duì)此筆者曾與國外多家管道工程公司 ( 負(fù)責(zé)管道設(shè)計(jì) ) 的技術(shù)人員交換過意見，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*將來必定會(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)由低至高的過程，首先采用者要承擔(dān)此風(fēng)險(xiǎn)；  ­

(2) 在現(xiàn)場焊接過程中，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)探索過程，在此期間不合格率也有一個(gè)由高至低的過程，首先采用者更多地承擔(dān)此風(fēng)險(xiǎn)；  ­

(3) 采用 X80 后，現(xiàn)場使用的冷彎機(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)無關(guān)。