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http://www.dhltg.com 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
。
钢管受压的计算方法
一:以知无缝管无缝钢管外径规格壁厚求能承受压力计算方法 (钢管不同材质抗拉强度不同)
压力=(壁厚*2*钢管材质抗拉强度)/(外径*系数)
二:以知无缝管无缝钢管外径和承受压力求壁厚计算方法:
壁厚=(压力*外径*系数)/(2*钢管材质抗拉强度)
三:钢管压力系数表示方法:
压力P<7Mpa
系数S=8
7<钢管压力P<17.5
系数S=6
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。
API 于 1926 年发布 APl5L 标准,最初只包括 A25 、 A 、 B 三种钢级,最小屈服值分别为 172 、 207 、
251MPa 。 API 于 1947 年发布 APl5LX 标准,该标准中增加了 X42 , X46 , X52
三种钢级,其最小屈服值分别为 289 、 317 、 358MPa 。 1966 年开始,先后发布了 X56 、 X60 、 X65
、 X70 四种钢级,其最小屈服值分别为 386 、 413 、 448 、 482MPa 。 1972 年 API 发布 U80 、
U100 标准,其最小屈服值分别为 551 、 691Mpa ,以后 API 又将 U80 、 U100 改为 X80 、 X100
。 粗略统计,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公司 ( 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:
1 、 X80
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 (t / D)
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 t / D
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 问题上我们不做 " 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。
钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下七种:
1、按品质分类 (1) 普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%) (2) 优质钢(P、S均≤0.035%) (3)
高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%) 2.、按化学成份分类 (1)
碳素钢:a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25~0.60%)
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