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一般石油管材包括石油管及管件,石油管材在生產(chǎn)制造過程中涉及的標準規(guī)范較多,在標準規(guī)范的應用過程中會遇到許多問題,不同用途的管材對應的標準規(guī)范要求也不盡相同,目前國際上關(guān)于石油管線管生產(chǎn)執(zhí)行的標準有API SPEC 5L第45版《管線鋼管規(guī)范》?ISO 3183: 2012/Amd 1: 2017《石油天然氣工業(yè) 管線輸送系統(tǒng)用鋼管》,國內(nèi)有GB/T 9711-2017《石油天然氣工業(yè) 管線輸送系統(tǒng)用鋼管》等。
管線管在生產(chǎn)過程中涉及多項無損檢測方法,管體及焊縫等的無損檢測國內(nèi)外標準繁多,如何按照產(chǎn)品標準進行無損檢測對產(chǎn)品的質(zhì)量控制至關(guān)重要。
目前鋼制石油管線管生產(chǎn)執(zhí)行的標準主要有:
① API SPEC 5L第45版,2013年7月1日實施,API SPEC 5L第46版,2019年5月1日生效;
② ISO 3183: 2012/Amd 1: 2017,2017年11月生效;
③ GB/T 9711-2017標準,2017年12月1日生效。
API采用ISO 3183作為API SPEC 5L;GB/T 9711-2017在ISO 3183: 2012第3版和API SPEC 5L第45版基礎上編制;API SPEC 5L第46版與第45版相比,主要增加了附錄N《縱向塑性應變能力PSL2鋼管的訂購》,其無損檢測采用附錄K《酸性?海上服役條件和/或縱向塑性應變能力條件鋼管的無損檢測》,附錄K產(chǎn)品范圍增加了縱向塑性應變能力條件鋼管,內(nèi)容無變化。
管線用鋼管有不經(jīng)焊接的軋制無縫鋼管和焊接制造的UOE鋼管以及電焊鋼管。焊接鋼管可分為直徑大于20"的UOE鋼管和直徑24"以下的電焊鋼管。這些焊接鋼管是用鋼板焊接制成的,所以作為原料的鋼板,其強度和焊接部位質(zhì)量保證至關(guān)重要。
電焊鋼管是將鋼板成形為圓弧狀后,采用電阻焊對圓弧縫隙連續(xù)焊接使之接合制成的鋼管。電焊鋼管外觀好、價格低,廣泛用于汽車部件和建筑材料。20世紀80年代后,出現(xiàn)了高頻焊接方法,并用于電焊鋼管。但這種電焊鋼管不能用于-50℃以下的極寒地區(qū)。原因是鋼管焊接時產(chǎn)生的氧化物在寒冷地區(qū)導致焊接部位低溫韌性顯著下降。
為此,開發(fā)出低溫下焊接部位韌性不下降的管線用電焊鋼管,其制造技術(shù)包括對焊接產(chǎn)生的氧化物形態(tài)、分布進行控制的焊接技術(shù)以及對焊接部位全長進行快速實時檢測的超聲波探傷技術(shù)。
在進行控制氧化物的焊接技術(shù)開發(fā)中,用模擬解析方法,查明了高頻焊接時焊接部位發(fā)生的現(xiàn)象。高頻焊接時,高頻電流流過鋼板對鋼板進行加熱。由于電流集中在鋼板角部和端面,將這些部位加熱到鋼的熔點以上,而鋼板厚度中央溫度。因此,對鋼板兩側(cè)進行加壓焊接時,鋼板內(nèi)部的氧化物堆積在焊縫的外側(cè),焊后可以將這些氧化物掉。但是由于鋼板角部和端面發(fā)生急速冷卻,板厚內(nèi)的氧化物被封閉到焊縫的內(nèi)側(cè)。
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