一般情况下所说的管线钢是指用于出产高频焊管、螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管的板卷(钢带)和钢板。立筋钢丝增强缠绕管
跟着管道输送压力和管径的提高,20世纪60年代起,高强管线钢(X56、X60、X65、X70等)在低合金高强度钢基础上发展起来,这些钢突破了传统钢的强化和轧制技能。在钢中加入微量元素(总量不大于0.2%)的铌(Nb)、钒(V)、钛(Ti)等合金元素,并通过操控轧制工艺,使钢的归纳力学性能得到显着改善。高强度管线钢是高技能、高附加值的产品,其出产几乎应用了冶金领域所有工艺技能的新成就。由此可见,天然气长输管道的用材在必定程度上代表了一个国家冶金工业的水平。
天然气长输管道运转环境恶劣、地质条件复杂、线路长、维护难、易产生开裂失效等问题,因而,管线钢应具有高强度、高耐性、可焊接、耐酷寒低温、抗开裂等良好性能。
选用高强度管线钢或添加管线钢管的壁厚,可以使天然气管道接受更高的输送压力,然后提高天然气输量。虽然同管径钢管采用微合金高强钢的价格比普通钢高约5%~10%,但可使钢管自重减少约1/3,制作和焊接过程更简单,运送和敷设费用也更低。实践证明,采用高强度管线钢管的本钱仅为相同压力、相同管径普通钢管本钱的1/2左右,并且管壁减薄、管道脆性开裂的可能性也随之减少。因而,一般均挑选提升钢管强度来添加管道输量,而不是加大钢管的壁厚。
管线钢的强度目标主要有抗拉强度和屈从强度。屈从强度较高的管线钢,可以减少输气管道钢材的用量,但屈从强度过高会降低钢管的耐性,导致钢管出现撕裂、崩裂等现象,并引发安全事故。在要求高强度的一起,有必要归纳考虑管线钢的屈从强度与抗拉强度之比(屈强比)。合适的屈强比可保证钢管在具有满足强度的一起具有满足的耐性,然后提高管道结构的安全性。
高压输气管道一旦产生开裂失效,紧缩气体将迅速胀大并释放很多能量,引发爆破、火灾等严重后果。为极限避免此类事故的产生,管道规划应从以下两个方面慎重考虑开裂操控方案:一是钢管应一直在耐性状态下工作,即管材的韧脆转变温度有必要低于管线的执役环境温度,保证钢管不产生脆性开裂事故。二是产生延性开裂后,要在1至2根管长范围内止裂,以避免裂纹长程扩展形成更大的丢失。天然气长输管道是通过环焊工艺,将钢管一根一根连接起来的。户外恶劣的施工环境对环焊质量影响较大,易在焊缝处产生裂纹,并使焊缝及热影响区的耐性下降,添加管道破裂的可能。因而,管线钢自身具有优异的可焊性,对保证管道的焊接质量和全体安全性至关重要。
近年来,跟着天然气的开发、挖掘向沙漠、山区、极地和海洋等区域延伸,长输管道往往要通过冻土带、滑坡带、地震带等地质和气候条件十分复杂的区域。为避免执役期间因地面塌陷、移动等引起钢管变形,位于地震和地质灾害多发区的输气管道,应采用根据应变规划的抗大变形管线钢管。穿越架空区、冻土区、高海拔或高纬度低温区的非埋地管道,终年经受高寒考验,应选用具有优良抗低温脆断能力的管线钢管;遭到地下水和高导电性土壤腐蚀的埋地管道,应加强管道表里的防腐处理。