长输油气管道用管线钢简述
什么是「管线钢」
什么是「管线钢」管线钢是一种专门用于制造输送油气、水等液体或气体的管道的钢材。
它具有良好的耐压、耐腐蚀和耐高温性能，广泛应用于石油、天然气、化工、水利等领域的管道工程。
管线钢根据不同的强度等级和用途可以分为几个不同的材质。
其中最常见的是API 5L管线钢，它是美国石油学会（American Petroleum Institute）制定的一套用于输送油气的管线钢标准。
API 5L管线钢根据强度等级分为两种类型，分别为API 5L X42和API 5L X52，它们具有不同的化学成分和机械性能。
管线钢主要由碳素钢和合金钢组成，其中碳素钢是最常见的材质之一、碳素钢含有较高的碳含量，能够提供良好的强度和韧性。
合金钢则在碳素钢的基础上添加了其他元素，如铬、钼、钢等，以提高其耐腐蚀性和抗高温性能。
管线钢的制造过程通常包括炼钢、连铸、轧制、管坯热处理、上浮层、精整、管坯成型和管线钢管的焊接等步骤。
炼钢是将铁矿石经过冶炼、还原等工艺处理得到的钢，连铸则是将炼钢得到的钢液连续注入到连铸机中，通过冷却和拉拔过程得到方便加工的钢坯。
制造的管坯经过热处理后，通过精整、成型等工艺得到最终的管道产品。
管线钢管的焊接是重要的制造环节，通常使用焊接工艺，如埋弧焊、气体保护焊等进行。
焊接后的管道会进行无损检测和其他质量检验才能投入使用。
管线钢的应用非常广泛。
在石油和天然气行业，它用于输送原油、天然气和液化天然气等能源资源。
在化工行业，管线钢用于输送各种化工液体和气体。
在水利工程中，管线钢则用于输送清水、污水和脏水等。
管线钢的使用可以提高输送效率，减少能源损耗，降低对环境的影响。
总结而言，管线钢是一种用于制造输送油气、水等液体或气体的管道的特殊钢材。
它具有良好的耐压、耐腐蚀和耐高温性能。
管线钢的制造过程经过炼钢、连铸、轧制、管坯热处理、上浮层、精整、管坯成型和管线钢管的焊接等步骤。
管线钢的应用广泛，主要用于石油、天然气、化工和水利等领域的管道工程。
关于油气输送管线干线钢管选用
关于油气输送管线干线钢管选用的若干问题油气输送管线干线钢管选用一般应考虑五个问题：1.钢管标准的选用2.钢管的化学成分要求3.钢管的机械力学性能4.钢管韧性要求5.制管技术要求。
现就这几个问题简述如下，由于时间紧迫可能错漏短缺不少，仅供参考。
一.关于钢管标准在油气输送用钢管标准的选用中，几乎在较大的产油国与发达国家都有自己的标准。
我国油气输送用管道多采用美国API Spec 5L《管线管》的标准.国标《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分A级钢管》（GB9711.1.97）及《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第二部分 B 级钢管》（GB9711.2-99）。
由于API Spec 5L是一个通用的最基本的必须技术条件，考虑到各条管线的自然条件差别很大，因此管线的业主往往根据API Spec 5L指明的钢级化学成分和机械性能由购方和制管厂商定，再结合管线的具体情况，对选用的钢管提出一些补充技术规定，其要求比API Spec 5L高。
此外，国际标准化组织ISO/TC67技术委员会也制定了管线管交货技术条件，即ISO3183-1 ISO3183-2 ISO3183-3 。
这些标准是根据管线服役条件，将钢管分为A.B.C.三类，A类为符合API Spec 5L 的钢管，B类为有韧性要求和特殊无损检验的钢管，C类为输送酸性介质或有低温要求的钢管。
俄罗斯由于大部分地区气候严寒，管线服役条件苛刻，对钢管质量要求除部分内容参照API Spec 5L，如弯曲实验.超声检测等外，关键质量指标要求较高，而且标准较多较细。
具体标准有：ГOCT20295-85《油气输送干线管道用钢制焊接钢管技术规范》.TY75-86《工作压力7.4MPa带外防腐层的直径530，720，1020，1220和1420MM直缝和螺旋缝电焊钢管技术条件》.TY1104-138100-357-02-96《工作压力7.4MPa带外防腐层螺旋缝电焊钢管技术条件》，TY14-3-1970-97《20号优质碳素钢制增强耐蚀性和抗低温的螺旋缝管电焊钢技术条件》，TY14-3P-04-94，〈北极地区输送石油天然气用直径530-1220MM直缝电焊管钢技术条件》TY322-8-21-96《直径820，920和1220MM直缝电焊管钢技术条件》等。
管线钢文档
管线钢管线钢的定义管线钢是一种特殊的钢材，被广泛应用于石油、天然气和水等管道系统中。
它具有一系列重要的特性，如高强度、耐蚀性和耐高温等，在管道运输领域发挥着重要作用。
管线钢的分类根据其化学成分和主要性能，管线钢可分为多个类别。
常见的分类方法有以下几种：1.根据化学成分的分类：包括低合金管线钢、中合金管线钢和高合金管线钢等。
2.根据强度等级的分类：按照其抗拉强度来划分，一般有X42、X46、X52、X56等等级。
3.根据应用的分类：分为石油管线钢、天然气管线钢和自来水管线钢等。
管线钢的特性高强度管线钢具有优异的强度特性，能够承受高压和重大荷载。
其抗拉强度较高，可以保证管道在各种恶劣环境下的稳定运行。
耐蚀性管线钢在潮湿、酸碱性环境中，仍能保持较好的耐蚀性能。
这使得它在管道系统中具有长寿命的优势，能够有效防止钢材的腐蚀和磨损。
耐高温管线钢能够在高温环境下维持良好的性能，不易发生变形和断裂。
这使得它在高温管道输送中得到广泛应用。
易焊性管线钢的易焊性使得其在施工和维修过程中更加方便，同时减少了工时和成本。
良好的韧性由于其优异的韧性，管线钢在极端条件下仍能保持较好的韧性和延展性，确保了管道系统的安全运行。
管线钢的生产工艺管线钢的生产工艺主要包括以下几个步骤：原料选用生产管线钢的原料通常为低合金钢带或矩形钢坯等。
原料的选用直接影响着管线钢的质量。
钢坯加工原料经过热轧、热处理等工艺加工，使其形成符合规格要求的钢坯。
管材制备将钢坯经过穿孔、螺旋焊接等工艺制备成管材。
其中，螺旋焊接是一种常用的管材制备方法，能够确保焊缝的质量和管材的一体性。
管材热处理管材经过淬火和回火等热处理工艺，提高其强度和韧性。
热处理过程可以在管材制备前或制备后进行。
检测和质量控制对管线钢进行化学成分、机械性能、无损检测等多个方面的检测，确保产品的质量和符合相应标准。
管线钢的应用领域管线钢主要应用于以下几个领域：1.石油和天然气管道系统：管线钢是构建石油和天然气输送管道的主要材料，其高强度和耐蚀性能能够保证管道的安全运行。
长输管道工程建设简述
一、油气长输管道定义长输管道系指产地、储存库、使用单位之间用于输送商品介质的管道，具体讲就是跨越地、市输送或跨越省、自治区、直辖市输送商品介质的长距离管道（一般长度大于50km）。
对于油气长输管道，这个介质指的就是石油天然气。
油气长输管道设计压力一般大于6.3MPa,国家主干油气管网一般设计压力在10MPa，浙江省天然气省级管网设计压力为6.3MPa。
二、油气长输管道工程建设内容油气长输管道工程主要由站场、线路及辅助工程设施组成。
（1.）站场输油管道和输气管道基本相同，站场均可分为首站、末站和中间站场。
（2.）线路线路部分主要包括管道、阀室、阴极保护设施等。
油气长输管道由钢管焊接而成，除跨越段外全线一般都埋地敷设。
为防止土壤对钢管的腐蚀，管外包有防腐绝缘层，并采用外加电流阴极保护措施。
管道上每隔一定距离设有截断阀门，进出站处及大型穿跨越构筑物两端也有，一旦发生事故可以关闭阀门，及时截断管内介质流动，防止事故扩大，便于抢修。
管线在穿越一些大中型河流、交通干线（国道、高速公路、铁路等）常采用定向钻、隧道、顶管等施工方式，以避免对河流水体、堤坝、交通等造成不利影响。
（3.）辅助工程设施输油管道工程的配套辅助设施主要有通讯系统、水电供应系统、维修中心等。
（4.）控制系统长输管道一般线路较长，沿线经过的地形复杂，为保证整个输油、气管道安全、可靠、平稳、高效、经济地运行，该类工程均设有调度控制中心，并采用以工业控制计算机为核心的监控与数据采集系统，即SCADA系统，对全线各个站场、关键设备进行远距离数据采集、传输和记录、处理。
SCADA系统的控制通常分为三级，即全线中心控制、站场控制及就地控制，对管道运行进行监控、统一调度和控制，具有报警、联锁保护、紧急关断等安全保护功能。
三、油气长输管道工程特点油气长输管道工程的主要特点是线路长，沿线自然地理环境复杂，沿途可能要翻越山岭，穿越大河巨川、沼泽地带，或是沙漠地区、永冻土地带，如西气东输二线工程沿线既有土石山区、戈壁荒漠，又有黄土丘陵沟壑，一些区段生态环境极其脆弱。
管线钢综述
管线钢综述欧阳高凤摘要：本文对管线钢的大概发展历程、成分冶金、显微组织、力学性能、轧制工艺、焊接性及焊接工艺进行了论述，从而能够了解管线钢的发展，为课题研究打下基础。
关键词：管线钢成分显微组织力学性能生产工艺焊接工艺发展1 管线钢的大概发展历程半个多世纪以来，随着石油和天然气的开发和需求量的增加，从而带动了管线钢的发展。
由于管道运输具有经济、方便、安全等特点，进入二十一世纪以来，管线钢呈现蓬勃发展的趋势。
我国管线钢的应用和起步较晚，过去已铺设的油、气管线大部分采用Q235和16Mn钢。
我国开始按照API标准研制X60、X65管线钢，并成功地与进口钢管一起用于管线铺设。
90年代初宝钢、武钢又相继开发了高强高韧性的X70管线钢，随后成功研制了X80管线钢，X70和X80管线钢已大量应用于油气管道运输中。
近几年开发的高强韧的X100和X120管线钢还处在试验阶段，应用方面还比较少。
在我国，石油、天然气的运输基本上已经实现了管道运输。
但是与世界上工业发达国家相比，国内的管道运输在质量上和数量上都存在很大差距。
中国虽然为世界的主要石油出产国之一，但输油输气的管道不足世界管线总长度的百分之一，而且普遍存在输送压力低、管径小的缺点。
随着我国油气资源的进一步开发利用，西气东输的工程实施，油气管线向长距离、大口径发展是必然趋势。
下面从管线钢的冶金成分、显微组织、力学性能、生产工艺及焊接工艺等方面，进一步较详细的介绍管线钢的发展。
2 管线钢的冶金成分的发展管线钢和其他的微合金钢一样，都是在传统的C-Mn钢的基础上加上合金元素。
合金元素主要以Nb、Ti、V或少量的Mo、Cu、Ni、Cr及B为主，以这些合金元素来对管线钢进行合金设计，以达到不同的强度等级及性能要求。
管线钢的冶金成分的发展大致经历三个阶段。
第一阶段为1950年以前，是以C-Mn和C-Mn-Si钢为主的普通碳钢，强度级别在X52以下。
第二阶段为1950-1972年，在C-Mn钢的基础上引入微量的Nb、Ti、V，通过相应的热轧和轧后处理工艺，提高了钢的综合性能，生产出X60及X65级别的钢。
长输管道常用的三种钢材
长输管道用三种钢管①螺旋缝埋弧焊钢管（SAW）螺旋缝埋弧焊钢管在我国[wiki]石油[/wiki]天然气行业中应用最早，目前仍在广泛使用，其主要优点有：a. 焊缝呈螺旋状分布，使钢管最大驱动开裂方向与最小断裂阻力的方向不一致，从而降低了管道沿焊缝方向开裂的风险；b. 螺旋焊管的垂直焊缝方向是强度的薄弱方向，从而避开了钢管的主应力方向；c. 螺旋焊管制造工艺相对简单，也比较成熟，价格便宜；d. 使用历史比较长，有丰富的经验和教训。
但其螺旋形的焊缝也带来了其不可避免的缺点：a. 螺旋焊管在焊接和成型中，形成了较大的残余应力，而钢管受内压后，使得拉应力增加，钢管的承压能力明显减弱；b. 螺旋焊管的热影响区比较大，且硬度高；c. 螺旋焊管的焊缝长，由于钢管的缺陷主要发生在焊缝上，焊缝长意味着可靠性的降低；d. 其焊缝形状不好，给钢管内外的涂敷工艺带来了困难，也常常在涂敷过程中焊缝两边产生气穴或漏点；e. 其几何尺寸的精度比直缝焊管差；f. 螺旋焊管的包辛格效应大，使得钢管的屈服极限下降。
随着近年来我国各行业标准体系与国际的接轨（指《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A 级钢管》GB/T9711.1-1997的颁布），螺旋缝埋弧焊钢管的制造更加规范化。
②直缝双面埋弧焊钢管（UOE）在大口径输送管道上，双面埋弧焊的优良性能得到了世界各国的公认，欧美等一些国家甚至把其作为了首选产品。
其优点主要有：a. 可以采用焊后全管长的冷扩径工艺来涨管，因而可以消除焊管的成型应力和焊接应力。
b. 直缝双面埋弧焊管是在平面上进行焊接，焊缝是一条直线，因而其焊接条件、焊缝的在线自动跟踪、在线超声波检测和×射线探伤检测都比较容易实现。
c. 直缝双面埋弧焊管的母材为单张控扎钢板，可以进行100[wiki]%[/wiki]的无损探伤。
d. 直缝双面埋弧焊管加工精度高，便于管道现场安装与对接组焊。
e. 直缝双面埋弧焊采用多丝焊，焊缝与母材平滑过渡，在焊缝两边不容易形成气穴或漏点。
石油天然气输送管线用钢板
石油天然气输送管线用钢板1主要用途及性能要求石油天然气输送管线用钢板主要用于制造输送石油、天然气、水煤浆等介质的管道。
管线输送以其高效、经济、安全、无污染等特点，成为长距离输送这些介质的有效工具。
为提高输送效率、降低能耗、减少投资和管线运营费用，长输管线向高压、大口径发展已成趋势。
这样采用高强度管线钢将更经济，同时由于管线途经的地理环境恶劣，对安全性要求高，需采用焊接方式制管和施工，因而对管线用钢在强度、韧性和焊接性等方面不断提出更严格的要求。
现代管线钢已成为微合金钢体系中最具代表性的一类钢种，其产品质量水平可体现一个钢铁联合企业的冶金技术综合实力。
济钢集团有限公司自投产以来根据市场需求不断地对石油输送用管线钢进行研究、开发，并根据用户的具体需求进行成分和工艺设计，所生产的管线钢板能够很好地满足国内外用户的需求。
现已具备批量生产符合API 5L规范的X42~X80管线钢的能力。
产品化学成分稳定、性能波动小、尺寸精度高、表面外观精良、平整度好，可广泛用于石油、天然气长输管道工程和煤浆、矿浆等浆体输送的管道工程。
2 产品特点济钢集团有限公司生产的管线钢采用低 C 高 Mn 的纯净钢，结合微 Ti 处理，在炼钢和轧钢过程中通过 Nb、 V 等合金元素的固溶强化、沉淀强化、细晶强化等，结合控轧控冷工艺，控制相变以获得具有高强度、高韧性和良好焊接性能的针状铁素体组织或细晶粒贫珠光体组织，达到用户的使用性能要求。
特点：（1）钢质纯净、化学成分波动范围小；（2）通过低硫或超低硫冶炼技术，结合夹杂物钙处理工艺保证批量生产的高韧性、高止裂的管线钢板具有较高的低温冲击功；（3）钢板的屈服强度可通过工艺制度的控制达到预期的强度值，以保证制管后焊管的强度稳定。
目前济钢集团有限公司仍在继续加强对管线钢的研究、开发以满足用户的不断需求和市场竞争的挑战。
济钢集团有限公司拥有铁水预处理、顶底复吹转炉、LF+VD 精炼炉、大板坯高效连铸机等设备。
国内油气长输管道的钢管选用
高 和单根 管长 度短等 。
（ ）电阻 焊钢管 。直缝 电阻焊钢 管是通 过 电阻 ２
焊接 或感 应焊 接形成 的钢 管 ，焊 缝一般 较 窄 ，余 高
小 。优点 是焊缝 平滑 、外形 尺 寸精度 高 、防腐 层质
量容 易保证 等 ；缺点 是 因焊接 的特殊性 ，焊缝 处易 产 生灰斑 、沟 状腐蚀 等缺 陷 ，且 焊缝 处韧性 差 。 （ ）螺旋 缝埋 弧焊钢 管 。螺旋缝 埋弧 焊钢管优 ３
对于输油管道国内已建成的输油管道最高压力达10mpa选择无缝钢管电阻焊钢管直缝和螺旋缝埋弧焊钢管等都是可以的这方面也有成功经验如兰成渝成品油管道设计压力在10mpa左右上述几种类型钢管都有采用
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油 气 田地 面 工 程 第 ２ ７卷 第 １ １期 （ ０ ８ １ ） ２ ０ ． １
国 内 油 气 长 输 管 道 的 钢 管 选 用
寸 规整 、残余 应力小 ；缺 点是 价格 比较高 。
力和沿 途所 经地 区 自然条 件不 同 ，选用 的钢管 及其
技术要 求要有 所 不同 ；④ 钢管 选用 时 ，要 考虑 国 内 的生 产 和 供 货 能 力 ， 以便 顺 利 地 采 购 到 所 需 要 的 在保 证注汽安 全 的情况下 选 择 １ ａ为最 大注 入 ９ＭＰ
利 油 区勘 探 开 发 论 文集 （ 二 辑 ） 京 ： 质 出版 社 ，９ ９ 第 ．北 地 １９．
大排液 量为 ５ ；注汽 速度 为 １ ／ ；焖井 时 间 ０ｍ。 ０ｔｈ
为 ５ｄ ；井底 干度 为 ０ ５ 。 ；注 入压力 为 １ ａ ９ＭＰ 。 预 计吞 吐 １ Ｏ周期 末 ， 累计采 油量 为 ４ ３１ ６ ． ０ × ｌ Ｏ ，采 出 程度 ｌ． ６ ，初 产 油量 为 ４． ７ ， ５Ｏ ３５
管线钢
管线钢一、管线钢的概述1、概念管线钢主要用于石油、天然气的输送。
制造石油天然气集输和长输管或煤炭、建材浆体输送管等用的中厚板和带卷称为管线用钢（LPS）。
石油钢的强度一般要求达到600～700MPa；钢中O、S、P、N、C总含量不大于0.0092%；钢中脆性Al2O3夹杂和条状Mn夹杂为痕迹状态。
管线钢主要用于加工制造油气管线。
油气管网是连接资源区和市场区的最便捷、最安全的通道，它的快速建设不仅将缓解铁路运输的压力，而且有利于保障油气市场的安全供给，有利于提高能源安全保障程度和能力。
2、管线钢类型管线钢可分为高寒、高硫地区和海底铺设三类。
从油气输送管的发展趋势、管线服役条件、主要失效形式和失效原因综合评价看，不仅要求管线钢有良好的力学性能，还应具有耐负温性、耐腐蚀性、抗海水和HSSCC性能等。
这些工作环境恶劣的管线，线路长，又不易维护，对质量要求都很严格。
3、管线钢的消费和生产现状（1）消费状况为了把这些自然气输送到主要的消费区域，建设输送管线是必不可少的。
目前“西气东输”项目已经建成，今后还将建设的主要管线有陕京二期、中俄自然气管线（东线、西线）、以及中亚或俄罗斯至上海自然气管线，终极与“西气东输”管线形成“两横、两纵”的自然气干线。
目前，原油、自然气管网已经具有相当规模，成品油输送管道相对较少，目前仅占全部输送量的40％，将来计划修建3万km，管径在Ф500mm左右，壁厚在10mm以下，以X65为主。
未来10年，我国将建设5万km的油气管道，均匀每年需要展设近5000km，每年自然气管道需要钢材近400万t。
随着管道输送压力的不断进步，油气输送钢管也相应迅速向高钢级方向发展。
在国际发达国家，20世纪60年代一般采用X52钢级，70年代普遍采用X60～X65钢级，近年来以X70为主，而国内城市管网以X52、X65为主。
目前国内主干线输气管最大压力为10MPa，最大直径能够达到Ф1016～1219mm，以X65、X70应用为主，X80也有应用，但用量未几。
浅谈原油长输管道管材及壁厚选择
浅谈原油长输管道管材及壁厚选择摘要：对于原油埋地长输管道系统，管线系统的安全运行至关重要。
在管道设计时需要对不同管材类型进行比较，结合管道运行工况选择合理的壁厚等级，并进行相应的强度及稳定性校核。
关键词：长输管道；管材；壁厚引言管道是长距离输送管道系统设计的重要组成部分，输油管道多采用地下敷设的方式。
随着油品输送距离和输量增加，管道输送压力不断增高，管线设计时，根据管道工艺设计条件并结合技术经济比较，选择合理的管材及管道壁厚尤为重要。
1钢管类型国内外油气管道工程所使用的钢管主要有：直缝埋弧焊钢管（LSAW）、螺旋缝埋弧焊钢管（SSAW）、直缝高频电阻焊钢管（ERW）和无缝钢管（SML）。
无缝钢管（SML）是用钢锭或实心管坯经穿孔和轧制等程序制成，管子无焊缝，性能优异，但是价格比较贵，一般在小口径管道工程中使用。
直缝埋弧焊钢管（LSAW）是将钢板在模具或成型机中压（卷）成管坯，采用UOE、JCOE或HME方式并扩径程序制成。
其焊缝的韧性、塑性、均匀性和致密性较好。
制管价格较贵，管材价格高。
螺旋缝埋弧焊钢管（SSAW）焊缝熔敷填充金属，焊缝比较长，相对于直缝钢管更易出现缺陷，防腐质量不易控制。
管材价格相对于无缝钢管便宜。
直缝高频电阻焊钢管（ERW）是由带钢经预弯、连续成型、焊接、热处理、定径等工序后成型。
ERW钢管外观质量缺陷较少，生产成本比无缝钢管（SML）低很多。
目前，国产ERW钢管质量已有很大提高，应用范围不断扩大，广泛应用在长输管道线路工程。
近些年我国制管业及冶金业随着管道工程的建设，已经迅速发展起来，钢管质量有了很大的保证，国内钢管厂家对各种管型的生产能力一般为：螺旋缝埋弧焊钢管≥ DN200；直缝埋弧焊钢管≥ DN400；直缝高频电阻焊钢管（ERW）DN125～DN600；无缝钢管≤DN300，（直径＞ DN300 的钢管生产厂家少且价格高）。
根据对国内钢管生产能力和价格咨询，可知：1）国内的直缝埋弧焊钢管价格高于螺旋缝埋弧焊管与直缝高频电阻焊钢管；2）国内的无缝钢管价格略高于螺旋缝埋弧焊管与直缝高频电阻焊钢管；3）管径≤DN400 的螺旋缝埋弧焊钢管一般成材率低，价格也高。
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长输油气管道用管线钢简述
摘要:随着输油输气行业的迅速发展，管线钢作为主流用钢，其经济性、可
靠性和稳定性越来越受到关注。
本文从常用管线钢类型、发展历史、工程建设使
用情况对管线钢的应用趋势进行了系统的分析；从管线钢的金属成分、力学性能、显微组织等方面对常用管线钢进行了对比分析，介绍了高强度管线钢的特点，并
肯定了其未来广阔的发展前景。
关键词:管线钢；超高强度；发展趋势
1管线钢的分类
目前国内长输管道采用的钢管类型主要有无缝钢管、直缝电阻焊钢管、直缝
埋弧焊钢管和螺旋缝埋弧焊钢管等几种[1]。
钢管类型和材质一般根据使用压力、
温度、介质特征、适用地区等因素，经技术经济比较后确定。
无缝钢管承压高、外防腐层质量易于保证，但是椭圆度大，生产成本较高。
直缝电阻焊钢管在寒冷的环境中仍能够承受较高的压力，苏联在西伯利亚的天然
气输送中，采用直缝电阻焊钢管，输送压力高达9.8Mpa。
螺旋缝埋弧焊钢管是将钢带按一定螺旋线的角度（成型角）卷制，钢管直径大、价格便宜，缺点是边成型边焊接，易产生缺陷，与相同长度的直缝焊管相比，焊缝长度增加30--100%。
直逢埋弧焊钢管采用JCO或者UO成型方法卷制，焊缝
长度相对较短、整体扩径后残余应力小，缺点是价格高。
一般地段管材采用螺旋
缝埋弧焊钢管，在维修困难地段、热煨弯头、穿跨越段根据应力核算采用直缝埋
弧焊钢管。
2为什么采用高等级钢
2.1建设需求
截至2018年底，国内三大石油公司共有油气主干管道9.6万公里。
2018年
我国天然气消费同比增长了18%（约增长400亿立方米），而新建成油气管道总
里程只有2863千米，同比大幅放缓。
从运输能力与消费量的比重看，我国天然
气管道密度为19.97千米/亿立方米，世界平均水平为33.73千米/亿立方米。
随着国民经济发展和环保要求提高，再加上“十四五”管网规划的要求，需要短期内建设更多的管道以提高输送量。
2.2提高输送量的手段
目前提高输送量主要有三种方案：一是增加输送距离，我国油气资源资源60%集中在偏远地区或从中亚和俄罗斯进口，长距离输送必将成为我国油气管道建设的发展趋势；二是增大管径，由于钢管是由钢板或钢带卷制而成，受到钢板和钢带的尺寸限制，管径的增大幅度受到限制；三是提高输送压力，目前新建设管道的设计压力逐年上升。
提高压力可通过增加管线壁厚或提高钢材强度，以及通过两者的合理匹配来实现。
钢管因其用量大，在管道工程材料设备费中要占半数以上，尤其是近几年钢材价格持续飞涨，钢管所占投资比重还将上升。
同等管径条件下，增加壁厚将导致建设成本增加，如图1所示。
图1 壁厚变化对管道建设投资费用的影响
壁厚不变，提高钢管的性能，则可以显著的降低建设成本。
根据测算，使用X100级别管线钢比使用X70级别管线钢节约投资费用30%。
2.3高级别管线钢特点
2.3.1性能特点
长输管道工作环境恶劣，线路长不易维护，对管线钢的质量要求越来越严格。
从油气输送管道的发展趋势、管线铺设条件、主要失效形式和失效原因综合评价看，不仅要求管线钢有良好的力学性能（厚壁、高强度、高韧性、耐磨性），还
应具有大口径、可焊接性、耐严寒低温性、耐腐蚀性（CO2）、抗海水和HIC、SSCC性能等。
2.3.2成分控制措施
碳是增加钢的强度的有效元素，但是它对钢的韧性、塑性和焊接性有负面影响。
降低含碳量后通过添加锰、铌、钛、钒、钼等微量元素来保证钢的强度。
添
加微量钛Ti可抑制焊接影响区韧性的下降，达到改善焊接性能的目的。
加入适
量的铜可以显著改善管线钢抗HIC的能力，有效地防止氢原子渗入钢中，平均裂
纹长度明显减少。
加入适量的钼能在极低的碳含量下得到很高的强度。
2.3.3典型钢级的显微组织组织
钢的各种强化手段中，晶粒细化是唯一能够既提高强度又提高韧性的。
铁素
体/珠光体钢和铁素体/针状铁素体钢是目前世界范围内API标准管线钢商业化生
产的两种基本组织类型[5]，近年来发展的高钢级管线钢X100、X120又出现了第三
种组织类型，这种组织是在针状铁素体基体上，含有少量马氏体与其它形式的贝
氏体组织而构成[4]。
从珠光体、铁素体，到针状铁素体、马氏体、贝氏体，晶粒
组织的显著变化对钢材性能产生了巨大的影响，典型钢级的显微组织组织如图2
所示：
铁素体/珠光体钢铁素体/针状铁素体针状铁素体/马氏体/贝氏体
图2 典型钢级的显微组织组织
3管线钢级的标准与性能
3.1常用标准
目前，石油天然气工业中输送钢管订货技术条件的制定主要依据API Spec 5L、ISO 3183和GB/T 9711进行。
3个标准同时存在，也同时有效，彼此间既有联系，又有区别。
管线钢钢级一般用字母+规定最低屈服强度值表示。
根据使用的屈服强度单位不同，有两种表示方法，以L开头的钢级牌号采用国际单位Mpa，例如L450，以X开头的钢级牌号采用英制单位Kpsi，例如X65，相同级别的管线钢两者屈服强度相等。
3.2常用管线钢性能对比
常用管线钢力学性能指标，管线钢的屈服强度随着钢级的增加而增加，X80钢的屈服强度是X46钢的1.73倍。
4结束语
在过去的10年里，管线钢向更高的强度、良好的抗止裂性能、抗氢致裂纹能力、良好的焊接和成形性能等发展。
如在各种设计温度条件下具有优异韧性的X70、X80，甚至X100更高级别的管线钢等。
目前世界范围内石油和天然气的开发还在继续，由此带动了管线产业的蓬勃发展。
而由于增加内径、提高管线的长度与输送压力具有安全便捷、成本低等优势。
因此，使用高等级管线用钢已成为发展趋势[7]。
参考文献
[1] 张振永.长输油气管道的钢管设计选用[J].焊管，2006（3）：56-58.
[2] 孙永喜.ERW钢管在长输管道建设中的应用.油气储运，2001（4）：10-14.
[3] 孙决定.我国管线钢生产现状概述[J].鞍钢技术，2006（6）：10-13.
[4] CITIC-CBMM中信微合金化技术中心.2006年石油天然气管道工程技术及微合金化钢国际研讨会论文集[M].北京：冶金工业出版社，2007，352.
[5] 陈曦.管线钢综述[J].福建质量管理，2019（9）：110.
[6] 李晓旭，孙礼，杜健，等.X系列管线钢的力学性能和显微组织比较[J].管道技术与设备，2015(5):48-51.
[7] 刘西畅,陈震,李喜庆,等.超高强度管线钢的研究现状与展望[J].科学与财富，2018（08）：25.。