管线钢知识
管线综合基础知识
管线综合基础知识管线是现代城市中不可或缺的基础设施之一，它们承载着供水、供气、供热、供电等各种重要资源的传输任务。
为了更好地了解管线系统的基础知识，我们需要了解其基本组成、工作原理以及一些常见问题和解决方法。
一、管线的基本组成管线系统主要由管道、阀门、泵站和管网等组成。
管道是管线系统的核心组件，负责输送介质。
根据介质的不同，可以分为多种类型的管道，如供水管道、供气管道、供暖管道等。
不同类型的管道材料也有所不同，常见的包括铸铁管、钢管、塑料管等。
阀门的作用是控制管道的流量和压力，以维护管道系统的正常运行。
常见的阀门类型包括截止阀、调节阀、安全阀等。
泵站用于提供管道系统所需的动力，通常由多台泵组成。
泵站可以控制水流的速度和压力，确保介质能够按照需要流动。
管网是管线系统的一个重要组成部分，它将各个管道连接在一起，构成一个完整的输送网络。
根据不同的功能需求，管网可以分为供水管网、供气管网、供热管网等。
二、管线的工作原理管线系统的工作原理是通过施加压力使介质在管道中流动。
这是由泵站提供的动力引发的。
泵站通常会通过控制阀门来调整流量和压力，以满足不同用户的需求。
管线系统的运行过程中需要解决一些问题，如管道的水压损失问题。
水压损失是指管道中由于摩擦阻力和弯头、三通等构件的影响而导致的压力下降。
为了减少水压损失，可以采取增加管道直径、优化管道布局和减少流速等方法。
另一个常见的问题是管道的泄漏。
泄漏不仅会造成资源浪费，还可能对环境造成污染。
因此，及时检测和修复管道泄漏是非常重要的。
三、管线系统的常见问题和解决方法1. 管道堵塞问题：管道堵塞是由于管道内部沉积物或其他杂质堆积导致的。
为了解决这个问题，可以采取定期清洗管道、使用过滤器和增加管道的通径等方法。
2. 泄漏问题：管道泄漏不仅会浪费资源，还会对周围环境造成污染。
定期巡检和维修管道是解决泄漏问题的有效方法。
另外，可以考虑使用具有自动报警功能的管道监测系统，实时监测管道状况。
电气工程--配管、配线基础知识
第一部分：电气配管配线基础知识1、电线管：分为套接扣压式薄壁镀锌铁管（KBG）和套接紧定式镀锌铁管（JDG），以及MT电线管（黑铁电线管）,黑铁管内外壁需要刷油，若埋在混凝土中则外壁不用刷油。
2、钢管:分为SC焊接钢管和RC水煤气管，他们有镀锌和非镀锌（黑铁）之分，根据05D1第133页图表可知：SC焊接钢管是一种薄壁钢管，而RC是国标管。
3、可绕金属套管：即可挠金属电线保护套管（本定额是指普利卡金属套管（PULLKA）：具有可挠性可自由弯曲的金属套管，可挠金属电线保护套管外层为镀锌钢带中间层为冷轧钢带里层为耐水电工纸；包塑可挠金属电线保护套管：可挠金属电线保护套管表面包覆一层塑料。
主要用于混凝土内埋设及低压室外电气配线方面。
其规格代号是以管内径为标准的，如10#内径为9.2mm，24#内径为23.8mm，50#内径为49.1mm。
4、塑料电线管：有UPVC阻燃电线管、硬塑料管、阻燃硬塑管、半透明塑料管等。
5、金属软管：电气工程中所使用的金属软管是指用镀锌低碳钢带制成的无填料的金，适用于无双保护层绝缘属软管，结构上又有单扣与双扣之分，俗称“金属蛇皮管”导线，在易燃或易撞击部位加以保护（如常见的P3 型镀锌软管）。
金属软管一般与用电设备及电动机接线盒与线缆保护钢管末端口的连接处，用来保护导线或电缆不受机械损伤；也常用于明配管过伸缩（沉降）缝时的连接保护管。
不锈钢金属软管；材质：304不锈钢/301不锈钢；结构：单扣型、双扣型；用途:用作自动化仪表信号的电线保护金属软管；用于保护精密光学尺、保护传感线路的不锈钢软管；具有良好的柔软性、耐蚀性、耐高温、耐磨损、抗拉性、防水性；并且提供一定的屏蔽作用的金属软管。
不锈钢仪表线路保护软管能保护电缆或管道避免受到电火花、热金属屑和化学污染的损害。
独特的制造技术确保产品的稳定性和柔顺性。
特殊预制材料的使用可屏蔽电磁波。
产品有两种基本类型：简单的啮合结构;双层扣接结构的不锈钢仪表线路保护软管。
管道及附件的基本知识
４、平台上配管的标识
4’’-PH-2401-FAH
保温型式 管线材质 压力等级
管线编号(工艺定)
介质代号 管线公称直径(英寸)
介质代号
代号
AI CP DS FK GF
名称
仪表空气 凝析油
生活污水排放
代号
AU DC FD FL GL
名称
公用空气 闭式排放 柴油 低压放空 乙二醇 低压井口生产 油气 消防水
（七）波齿复合垫片
波齿形垫片指由金属平环用特定加工工艺在环平面上加工出90度夹角波形的金属垫片。 根据使用部位和要求的不同，波齿形垫片可以做成带内外定位环和两面加贴石墨或聚四氟 乙烯薄片的组合型垫片。
（七）波齿复合垫片
波齿复合垫片密封效果优于金属平垫。主要应用于中、高压力和高温 的压力容器和管道法兰的密封。 适用于高温、高压部位，耐腐蚀性强，密封作用稳定、可靠；使用温 度：650℃；使用压力：6.4～25.0Mpa
A B C G
材质
碳钢 低温碳钢 不锈钢 镀锌
H
碳钢内涂塑
保温型式
编号
H
型式
岩棉保温
P T
岩棉防烫 电伴热和岩棉保温
5、平台管道的识别
（1）不保温管线标识
（2）保温管道标识
（3）管道标识箭头：
五、钢管的公称直径（DN）
公称直径（DN）是表示管道系统中除了用外径表示的组 成件以外的所有组成件通用的一个尺寸数字， 在一般情况 下它是一个完整的数字，与组成件的真实尺寸接近，但不相 等。 常见：
管道及附件的基本知识
主要内容:
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管材的分类 管材的性能 管材的选用和检验 配管的基本知识 法兰知识 垫面知识
钢管（套管）重量计算公式-钢管知识大全
钢管知识大全钢管理论重量计算经验公式：无缝钢管重量计算、螺旋焊接钢管重量计算：钢管重量kg/m = (外径- 壁厚) ×壁厚× 0.02466钢管理论重量计算推导公式：钢管的计算方法:钢管的重量=0.25×π×(外径平方-内径平方)×L×钢铁比重其中：π=3.14L=钢管长度钢铁比重取7.8所以，钢管的重量=0.25×3.14×(外径平方-内径平方)×L×7.8* 如果尺寸单位取米（M）,则计算的重量结果为公斤（Kg）钢管材质、规格、标准及用途列表钢管材质、规格、标准及其用途列表钢管的生产工艺流程1.无缝管工艺流程卫生级镜面管工艺流程:管坯→检验→剥皮→检验→加热→穿孔→酸洗→修磨→润滑风干→焊头→冷拔→固溶处理→酸洗→酸洗钝化→检验→冷轧→去油→切头→风干→内抛光→外抛光→检验→标识→成品包装工业管工艺流程管坯→检验→剥皮→检验→加热→穿孔→酸洗→修蘑→润滑风干→焊头→冷拔→固溶处理→酸洗→酸洗钝化→检验2.焊管工艺流程开卷→平整→端部剪切及焊接→活套→成形→焊接→内外焊珠去除→预校正→感应热处理→定径及校直→涡流检测→切断→水压检查→酸洗→最终检查→包装各类钢管材质说明各类钢管材质说明：1、钢材的概念：钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。
钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。
钢材知识基础
低碳钢
强度（MPa） 表观密度 F G T （g/cm3）
7850 420
比强度
0.054
普通混凝土（抗压）
松木（顺纹、抗拉） 玻璃钢 烧结普通砖（抗压）
2400
500 2000 1700
40
100 450 10
0.017
0.200 0.225 0.006
观察与讨论 (1)两种钢材的选用
炼钢的过程
(1)融化过程。铁水及废钢中含有C、Mn、Si、P、S等杂质，在低温融 化过程中，C、Si、P、S被氧化，即使单质态的杂质变为化合态的杂质， 以利于后期进一步去除杂质。氧来源于炉料中的铁锈(成分为Fe2O3· 2H2O)、 氧化铁皮、加入的铁矿石以及空气中的氧和吹氧。各种杂质的氧化过程是 在炉渣与钢液的界面之间进行的。 (2)氧化过程。氧化过程是在高温下进行的脱炭、去磷、去气、去杂质反 应。 (3)脱氧、脱硫与出钢。氧化末期，钢中含有大量过剩的氧，通过向钢液 中加入块状或粉状铁合金或多元素合金来去除钢液中过剩的氧，产生的有 害气体CO随炉气排出，产生的炉渣可进一步脱硫，即在最后的出钢过程中， 渣、钢强烈混合冲洗，增加脱硫反应。 (4)炉外精炼。从炼钢炉中冶炼出来的钢水含有少量的气体及杂质，一般 是将钢水注入精炼包中，进行吹氩、脱气、钢包精炼等工序，得到较纯净 的钢质。 (5)浇铸。从炼钢炉或精炼炉中出来的纯净的钢水，当其温度合适、化学 成分调整合适以后，即可出钢。钢水经过钢水包脱入钢锭模或连续铸钢机 内，即得到钢锭或连铸坯。
•
钢材的冲击韧性用标准试件在做冲击试验时， 每平方厘米所吸收的冲击断裂功（J/cm2）表示， 其符号为αk。试验时将试件放置在固定支座上， 然后以摆锤冲击试件刻槽的背面，使试件承受冲 击弯曲而断裂。显然，αk值越大，钢材的冲击韧 性越好。 • 影响钢材冲击韧性的因素很多，当钢材内硫、 磷的含量高，存在化学偏析，含有非金属夹杂物 及焊接形成的微裂缝时，钢材的冲击韧性都会显 著降低。 • 环境温度对钢材的冲击功影响很大。试验证 明，冲击韧性随温度的降低而下降，开始时下降 缓和，当达到一定温度范围时，突然下降很多而 呈脆性，这种性质称为钢材
管线钢知识
管线钢随着钢材等级的提高，冲击韧性的增加以及其它一些指标如FATT 的降低等炼钢工艺及轧制工艺也相应的有所变化，最终金相组织形态也跟着变化，这是很自然的。
然而作为业主单位( 买方) 有无必要在定货技术条款上对金相组织提出确定的要求，诸多管道专家有不同的看法。
管线钢按金相组织形态分类至今大致有以下四种：1 、铁素体一珠光体钢：简称为FP(Ferrite-Pearlite) ，基本成份为C 、Mn ，有时加少量Nb 、V ，一般 C 成份为0.10-0.25 ％，Mn 成份为 1.30-1.70 ％，轧制工艺采用热轧及正火。
X52 及以下各钢级均采用此种工艺，我国早期所建的管线，如四川的管线，" 东八三" 所建的管线均属此种钢，当时一部分国内生产，" 东八三" 所用的管道钢基本上是国外进口的。
当采用更高钢级时，为提高强度需增 C ，但 C 增加使可焊性下降、FATT 上升，故必须另找出路。
2 、少珠光体钢，这种钢通常将珠光体控制在15 ％以下，从化学成份上分有以下三种：(1)Mn-Nb 钢(2)Mn-V 钢(3)Mn-V-Nb 钢C 成份一般控制在0 ．1 ％以下，轧制工艺采用控轧，以上又称为" 微合金控轧钢" ，钢级中X56 、X60 、X65 、X70 钢可采用这种钢。
3 、针状铁素体钢(Accicular Ferrite) 这种钢主要化学成份为C 、Mn 、Nb 、Mo ，采用控轧工艺，这种钢相对于前者包辛格效应小且减少偏析，多用于X65 、X70 钢级，根据报导国外有少量X80 钢试制时也采用这种钢，其缺点为由于加Mo 而Mo 。
的价格较贵，故成本偏高。
4 、超低炭贝氏体钢(U1tra Low Carbon Bainite) 这种钢主要化学成分为Mn 、Nb 、Mo 、B 、Ti ，采用控轧、控冷工艺，通常C 含量小于0.03 ％，这是最新一代产品，其特点为不仅强度高且冲击韧性高、可焊性好、FATT 值低，从发展看将来X70 以及以后可能会较多采用的X80 均会应用这种钢。
无缝钢管基础必学知识点
无缝钢管基础必学知识点
无缝钢管是一种以坯料为原料，在高温下进行轧制或拉拔加工而制成
的钢管。
与焊接钢管相比，无缝钢管具有更高的强度和更好的耐腐蚀
性能。
学习无缝钢管的基础知识点可以帮助我们更好地了解和应用该
产品。
1. 无缝钢管的分类：根据不同的加工工艺和用途，无缝钢管可以分为
热轧无缝钢管、冷拉（冷拔）无缝钢管、热扩管和冷扩管等几种类型。
2. 无缝钢管的生产工艺：无缝钢管的生产通常包括热轧、冷拉、热扩
管和冷扩管这几个主要工艺。
热轧是将坯料加热到足够高的温度后通
过轧机进行轧制；冷拉是在室温下将坯料拉制成管材；热扩管是通过
加热和扩展来制造较大直径的管材；冷扩管是在室温下通过冷加工将
小直径管材扩展为大直径管材。
3. 无缝钢管的材质：常见的无缝钢管材质有碳素钢、合金钢、不锈钢等。
不同的材质具有不同的物理和化学性质，适用于不同的工业领域
和使用环境。
4. 无缝钢管的规格：无缝钢管的规格通常包括外径、壁厚、长度等指标。
根据不同的应用需求，可以选择不同规格的无缝钢管进行使用。
5. 无缝钢管的应用领域：无缝钢管广泛应用于石油、化工、电力、航
空航天等领域。
在石油工业中，无缝钢管通常用于输送油气和石油化
工产品；在化工行业中，无缝钢管用于输送各种化工介质；在航空航
天领域，无缝钢管通常用于制造飞机发动机和导弹的结构部件。
以上是无缝钢管基础必学的一些知识点，通过了解这些知识，我们可以更好地理解和应用无缝钢管。
管件知识大全.pdf
钢管管件知识一．管道系统概述：为了输送液体或气体，必须使用各种管道，管道中除直管道用钢管以外，还要用到各种管配件: 管道拐弯时必须用弯头，管道变径时要用大小头,分叉时要用三通，管道接头与接头相连接时要用法兰，为达到开启输送介质的目的，还要用各种阀门，为减少热膨冷缩或频繁振动对管道系统的影响，还要用膨胀节。
此外，在管路上，还有与各种仪器仪表相连接的各种接头﹑堵头等。
我们习惯将管道系统中除直管以外的其它配件统称为管配件。
二．金属材料常识：金属材料是我们日常生活及工业上应用最广泛的材料。
它主要分为钢﹑铁及有色金属等几类，而其中的钢又是应用最多最普遍的材料，钢中主要成份是铁元素，其余部分是人为添加的合金元素及各种杂质。
正是由于这些添加的合金元素的品种不同.数量不同才形成了各种各样的钢，如普通碳钢，不锈钢，合金钢等等，在这些添加元素中，碳C起着非常重要的作用。
钢中常见化学元素：各种钢中占多数百分比的为铁元素（Fe ），除之以外，通常还含有下列几种元素（通常称之为钢中的合金元素）：C（碳） Si（硅）Mn（锰）P（磷）S（硫）以及Cr（铬）Ni（镍）Mo（钼）Ti（钛）V（钒）等等。
一般情况下，其中P, S 为杂质成份，越低钢材质量越好。
钢的分类：按照钢中添加的合金元素品种的不同，我们可以将钢简单地分为三大类：碳钢.合金钢.不锈钢.⑴碳钢:其中合金元素只有C, Si, Mn, P, S五种,其按照P, S杂质含量高低,又分为普碳钢(P, S 一般≤%),和优碳钢(P, S一般≤%),常见钢种有:普碳钢: 215A.优碳钢: 20#.45#.16Mn等.这种钢强度及韧性一般，不耐腐蚀,可用于要求不高的场合,成本最低.⑵合金钢:除碳钢中含有的5种元素以外,还添加了10%以下的Cr Mo V 等元素,常见的钢种有:15CrMo 12Cr1MoV 1Cr5Mo 等.与碳钢相比,合金钢强度更高,耐温性能也提高,但抗腐蚀性能仍较差,因此,合金钢通常用于腐蚀不大的高温高压场合,如锅炉用钢,电厂热蒸汽输送等等,使用成本处于中等水平.⑶不锈钢:通常是在碳钢基础上.增加了高比例的Cr, Ni等合金而成,含量比例可达20%以上。
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管线钢知识石油和天然气的需求迅速增长，2011-2015年世界范围内管道建设的工程投资每年近400亿美元。
西气东输二线管道以高强度X80为管材，管径1219mm，压力12MPa，主干线全长4895km。
2010年底的统计资料显示，我国已建立原油管道1.9*104km，天然气管道3.3*104km，成品油管道1.6*104km，油气管道总里程已达6.8*104km，2020年有望达到20*104km。
同时，与我国的能源需求和先进国家的管道水平相比，我国管道建设还有巨大的需求和潜力。
一、管道工程面临的挑战与管线钢发展方向●管道的大管径、高压输送与高强度管线钢由建立在流体力学基础上的设计计算可知，原油管道单位时间输送量与输送压力梯度的平方根成正比，与略大于管道直径的平方成正比。
加大管道直径，提高管道工作压力是提高管道输送量的有力措施和油气管道的基本发展方向。
目前认为，输油管道合适的最大管径为1220mm，输气管道合适的最大管径为1420mm。
在输送压力方面，提高压力的追求仍无止境。
20世纪50-60年代的最高输送压力为6.3MPa（X52），70-80年代的最高输送压力为10MPa（X60-65），90年代后的最高输送压力达14MPa（X70-80）。
近年来，国外一些新建天然气管道压力一般为10-15MPa，一些管道压力已超过20MPa（X100-X120)。
由管道设计准则可知，管道工程的大口径、高压输送这一目标可以通过增加钢管壁厚和钢管强度来实现。
然而，提高管线钢的强度才是一种理想的选择。
这是因为高强度管线钢的采用不仅可减少钢管壁厚和重量，节约钢材成本，而且由于钢管管径和壁厚的减少，可以产生许多连带的经济效益。
据统计，在大口径管道工程中，25%-40%的工程成本与材料有关。
一般认为，管线钢每提高一个级别，可使管道造价成本降低5%-15%。
●管道的低温环境与高韧性管线钢随着管道工程的发展，对管线钢韧性的技术要求日益提高，韧性已成为管线钢最重要的性能指标。
为获取高韧性管线钢，可通过多种韧化机制和韧化方法，其中低碳或超低碳、纯净或超纯净、均匀或超均匀、细晶粒或超细晶粒以及针状铁素体为代表的组织形态是高韧性管线钢最重要的特征。
超纯净管线钢：S≤0.0005%、P≤0.002%、N≤0.002%、O≤0.001%和H≤0.0001%；超细晶粒管线钢：通过严格控制控轧、控冷条件，目前可获得这种有效晶粒大都在尺寸达到1-2um,因而赋予了管线钢优良的韧性。
现代管线钢的Akv可高达200-300J以上，50%FATT可达-45℃以下。
经过精心控制的管线钢，其Akv400-500J以上，DWTT的85%FATT可降至-60℃以下。
●管道的大位移环境与大变形管线钢所谓大变形管线钢是一种适应大位移服役环境的，在拉伸、压缩和弯曲载荷下具有较高极限应变能力和延性断裂抗力的管道材料。
这种管线钢既可满足管道高压、大流量输送的强度要求和满足防止裂纹起裂和止裂的韧性要求，同时又具有防止管道因大变形而引起的屈曲、失稳和延性断裂的极限变形能力，因此大变形管线钢是管道工程发展的迫切需要，也是传统油、气输送管道材料的一种重要补充和发展。
大变形管线钢的主要性能特征是在保证高强韧性的同时，具有低的屈强比（σs /σb＜0.8），高的均匀伸长率（如δu＞8%）和高的形变强化指数（n＞0.15）。
大变形管线钢的主要组织特征是双相组织。
双相大变形管线钢不同于传统的管线钢，也不同于一般意义上的双相钢。
它通过低碳、超低碳的多元微合金设计和特定的控制轧制和加速冷却技术，在较大的厚度范围内分别获得B-F和B-M/A等不同类型的双相组织。
（1）适度的加速冷却方法：在管线钢TMCP的加速冷却过程中，通过适度的冷却速率的加速冷却方法，以获取B-F双相组织。
（2）临界区加速冷却方法：通过始冷温度位于（Ar3-Ar1)临界区的加速冷却方法，以获取B-F双相组织。
（3）延迟加速冷却方法：通过始冷温度位于（Ar1-Bs）温度区间的加速冷却方法，以获取B-F双相组织。
（4）在线分配法：通过在线分配法以获取B-M/A双相组织。
●管道的深海环境与海底管道的厚壁化迄今为止，海底管道的最高钢级为X70，已用于北海油田。
世界上最大水深管道式美国墨西哥东部湾的独立输气管道（ITP），其管径610mm，壁厚34.3mm，材料X65，最大的工作压力25MPa，总长222km，水深2454m。
海底管线成分设计的主要特点是：（1）低的含碳量；（2）低的碳当量；（3）低的S、P含量；海底管线钢在性能和其他方面的主要特点有：（1）高的形变强化指数和均匀伸长率；（2）低的屈强比；（3）优良的纵向拉伸力学性能；（4）低的铸坯中心偏析，良好的厚度方向的均匀性，低的断口分离和层状撕裂的几率；（5）严格的尺寸偏差和精度控制；（6）由于在沈水管道的敷设过程中需要偏离预定位置焊接，低至4kJ/cm的热输入广泛应用于GMAW工艺。
因此需要在低热输入下良好的焊接性。
●管道的腐蚀环境与耐腐蚀管线钢：基本要求：（1）含碳量小于0.06%；（2）硬度小于22HRC或250HV；（3）含硫量小于0.002%；（4）通过钢水钙处理，以改善夹杂物形态；（5）通过减少C、P、Mn，以防止偏析和减少偏析区硬度；（6）通过对Mn、P偏析的控制，以避免带状组织；●管道在恶劣环境下的焊接与易焊管线钢（1）裂纹管线钢：现代管线钢通常采用0.1%或更低碳当量，甚至保持在0.01%-0.04%的超低碳水平。
目前国外管线钢通常要求CEⅡW小于0.40%或CEpcm小于0.20%，用于高寒地区的管线钢则要求CEⅡW小于0.32%或CEpcm小于0.12%以下。
（2）焊接无脆化或无软化管线钢采用高的焊接热输入可提高焊接的生产效率，但对焊接热影响区的性能会产生重要影响。
高的焊接热输入一方面促使晶粒长大，另一方面使焊接冷却速度降低，从而导致相变温度升高形成不良组织，引起焊接热影响区的局部催化或软化。
管道特征管线钢要求关键技术当代水平高压输送高强度微合金化和多元合金化，低的终轧温度和高的冷却速度X80、X100、X120低温高韧性低碳或超低碳，纯净或超纯净，均匀或超均匀，细晶或超细晶A kv≥200-300JFATT≤-45℃大位移大变形性B-F双相组织的获取；B-M/A双相组织的获取；n＞0.15, δu＞8%,σs/σb＜0.8深海厚壁化低含碳量，低S、P含量，低的断口分离和层状撕裂X70(X80在开发中）t≥40mm酸性油气抗硫化氢应力开裂、抗氢致开裂低含碳量、低S、P量，夹杂物、偏析和带状组织的控制；X70(X80在开发中）＜22HRC，S＜0.002%在恶劣环境下的焊接焊接无裂纹、焊接无脆化或无软化低碳当量；微合金化和多元合金化；CEⅡW＜0.32%，CEpcm＜0.12%二、管线钢的冶金2.1管线钢发展2.2管线钢合金化合金设计的基本特征：（1）低碳或超低碳——由于管线钢以低碳或超低碳为特征，不但改善了焊接性和成形性，而且在其非平衡的冷却相变组织中通常不含有渗碳体，因而具有高韧性。
（2）增加锰含量——减少钢中碳含量使屈服强度下降可以通过其他强化机制的应用予以补偿，最常用的就是以Mn代碳。
Mn的加入引起固溶强化，还能降低钢的γ—α相变温度，而γ—α相变温度的降低对α的晶粒尺寸具有细化作用。
(3)微合金化——在管线钢中，主要是指Nb、V、Ti等强烈碳化物形成元素。
微合金元素在管线钢中的主要作用表现在：A.阻止奥氏体晶粒的长大—在控轧再热过程中，未溶微合金元素Nb、V、Ti的碳、氮化物将通过质点钉扎晶界的机制而明显阻止奥氏体晶粒的粗化过程。
B.延迟奥氏体的再结晶—在钢板的控轧过程中，通过固溶微合金元素Nb、V、Ti 的溶质原子拖曳和应变诱导沉淀析出的微合金碳、氮化物质点对晶界和亚晶界的钉扎作用，可显著阻止形变奥氏体的再结晶，从而通过由未再结晶奥氏体发生的相变而获得细小的相变组织。
C.延迟γ—α的相变过程—在高温形变后的冷却过程中，微合金元素Nb、V、Ti在晶界偏聚会阻碍新相形成，从而降低而γ—α相变温度，抑制多边形铁素体相变，促进针状铁素体形成。
D.沉淀析出强化—在轧制及轧后的连续冷却过程中，通过正确的控制微合金碳、氮化物的沉淀析出过程可达到沉淀强化的目的。
微合金碳、氮化物可在热轧过程中从奥氏体中析出，或在相变过程中在相界析出，或在最终冷却过程中从饱和铁素体中析出。
E.多元合金化—Mo合金化是管线钢多元合金化的一个典型。
Mo能降低过冷奥氏体的相变温度，抑制多边形铁素体的形成，促进针状铁素体转变。
工业实践表明，含Mo管线钢在轧后5-7℃/s较低的冷却速度下即可形成针状铁素体，对厚度为12-16mm的Mo合金化钢板，在空冷条件下便可获得针状铁素体组织。
合金设计的研究进展：（1）以超高强度为目标的硼合金设计——为达到超高强度管线钢强韧性目标，X120管线钢在成分设计上选择了C-Mn-Cu-Ni-Mo-Nb-V-Ti-B的最佳组合。
这种合金化设计思想充分利用了B在相变动力学上的重要特征。
B的原子尺寸较小，由于尺寸效应，B作为表面活性元素吸附在奥氏体晶界上。
B原子在晶界的偏聚，降低了境界能，阻碍新相在晶界上形核，延缓γ—α转变。
含B管线钢的技术难点是在冶炼上必须精确控制B含量。
B含量低于0.0005%时，提高淬透性作用甚微，高于0.003%时，则会产生B相沿晶界析出，产生热脆现象。
（2）以高温轧制工艺技术为依托的高Nb合金设计——随着管线钢冶炼技术的进步，钢中含碳量逐渐降低。
由于钢中含碳量的降低，提高了Nb在奥氏体中的溶度积，可允许添加较高含量的Nb。
当奥氏体中固溶Nb含量增加时，奥氏体再结+80℃，比常规高晶温度显著提高，因而可采用较高的轧制温度（终轧温度为Ar3100℃）来生产满足现代油、气管道所需要的高强韧钢板。
这种方法被称之为“高温工艺技术”，或简称为“HTP”技术。
一般认为，HTP管线钢中C和Nb的质量分数是0.03%-0.04%和0.08%-0.11%。
A.可采用较高的轧制温度，提高轧制效率—当Nb含量从0.04%增加到0.08%时，通过对再结晶形核率和晶界迁移率的影响，50%再结晶时间从10s增加到200s。
因此，高Nb合金化技术可采用较高的轧制温度，从而可缓解传统合金化技术对轧机的苛刻要求，提高轧制效率。
B.以Nb代替Mo，降低合金化成本—Nb有较好的的延迟γ—α相变过程的作用。
通过高Nb合金化设计，在非Mo合金化条件下，可获得针状铁素体组织。
由于以Nb代替Mo，因而高Nb合金化技术的合金元素成本降低。
C.基于防止焊接热影响区脆化的微Ti合金设计—焊接热影响区是焊接钢管的薄弱环节。