解密7大高性能油氣輸送管

       油氣管道是由大量的鋼管焊接而成，隨著管道向高壓力、大口徑方向的發(fā)展，對管材性能的要求越來越高。當(dāng)前油氣管道業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是，在高寒、深海、沙漠、地震和地質(zhì)災(zāi)害等惡劣環(huán)境下建設(shè)長距離、高壓、大流量輸氣管道，因此，急需開發(fā)高性能油氣輸送管。本文介紹了7大高性能油氣輸送管：

       (1)高強(qiáng)度(X80及以上)管線鋼及鋼管

       油氣輸送管道(特別是天然氣管道)總的發(fā)展趨勢是持續(xù)提高鋼管的強(qiáng)度水平，以期最大限度降低管道建設(shè)成本和輸送成本。X80鋼是日本、歐洲、北美、中國批量生產(chǎn)并正式投入使用的管線鋼的最高綱級。Xl00和X120管線鋼也正相繼研制成功，正在進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)。

       (2)低溫狀態(tài)高強(qiáng)度管線鋼及鋼管

       埋地油氣輸送管道的最低運(yùn)行溫度一般為0℃，但對于裸露管道(站場及懸跨管段等)，鋼管的服役溫度應(yīng)按當(dāng)?shù)氐淖畹蜏囟瓤紤]，才能確保管道安全運(yùn)行。在這種情況下，管線鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)低于當(dāng)?shù)氐臉O限低溫，并在該溫度下有足夠的韌性。這對高強(qiáng)度管線鋼是相當(dāng)困難的。

       (3)具有合適斷裂控制性能的高強(qiáng)度管線鋼和鋼管

       當(dāng)前急需解決高強(qiáng)度管線鋼高壓輸氣(特別是富氣輸送時(shí))的止裂韌性預(yù)測可靠性問題，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)具有合適斷裂控制性能的高強(qiáng)度管線鋼。而鋼的強(qiáng)度與韌性互為相長的關(guān)系以及高壓輸送對管線鋼止裂韌性較高的要求，對鋼鐵材料高性能化和現(xiàn)代冶金技術(shù)提出強(qiáng)烈的挑戰(zhàn)。

       (4)抗HIC管線鋼及鋼管

       SSCC和HIC是含H2S天然氣輸送管道主要失效模式。國外抗SSCC和HIC管線鋼已自成體系。SSCC和HIC的產(chǎn)生及嚴(yán)重程度決定于輸送氣體介質(zhì)中的H2S分壓。國際上對抗HIC鋼的需求量是相當(dāng)大的，例如歐洲鋼管公司的抗HIC油氣輸送管銷售量已占30%以上。

       (5)抗CO2腐蝕管線鋼和鋼管

       良好抗CO2腐蝕性能和滿足油氣田管線鋼要求的力學(xué)性能的無縫鋼管

       (6)抗大變形管線鋼和鋼管

       通過地震多發(fā)區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害區(qū)的油氣輸送管線，要求鋼管有抗大變形的能力。國外已研制成功了具有抗大變形能力的管線鋼。我國屬多地震國家，地質(zhì)災(zāi)害(如滑坡、泥石流等)也較嚴(yán)重，很需要開發(fā)這類管線鋼。

       (7)鋼／玻璃纖維復(fù)合管

       隨著管道輸送壓力的不斷提高，對管線鋼止裂韌性的要求越來越高，已超越現(xiàn)代冶金技術(shù)的極限。為了解決這一問題，國外已研究開發(fā)了復(fù)合材料增強(qiáng)管(CRLP)，即鋼／玻璃纖維復(fù)合管，它既利用了鋼的強(qiáng)度，又發(fā)揮了玻璃纖維在止裂方面的優(yōu)勢。鋼／玻璃纖維復(fù)合管可降低管道工程的材料成本、安裝費(fèi)用及焊接成本等，還可取代傳統(tǒng)的涂層，目前國內(nèi)這一方面的研究尚屬空白。