油气集输与长输管道工程用管件标准分析 4页

学兔兔www.xuetutu.com80lI2014年2月油气集输与长输管道工程用管件标准分析张有渝傅贺平熊皓宋清安中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都610041摘要：油气集输与长输管道及天然气净化工程(下称油气工程)管件的安全运行和使用寿命主要取决于管件标准的内容和标准的正确应用。在油气工程建设中，国内目前常用的管件标准有GBfF12459—2005《钢制对焊无缝管件》、SY／T0510—2010《钢制对焊管件规范》、sY厂r0609—2006《优质钢制对焊管件规范》等。在保证管件性能和质量，包括力学性能、冲击韧性、硬度、金相、化学成分和管件的制造工艺规范(MPS)及检验试验等要求上，这些标准均存在不同程度的技术性问题，使管件的安全运行存在潜在的风险。基于此，提出了管件标准在设计与制造方面需要补充的技术要求内容，并对管件标准的修订提出了相关建议。关键词：油气工程；管件；标准；分析D01：10．3969／j．issn．1006—5539．2014．01．0210前言a)力学性能：在介质内压和温度作用下，管件必我国油气工程正处于大规模发展与建设阶段，大量须具有足够的强度和刚度。的油气管件投入应用。管件的质量和性能直接影响到工b)冲击韧性：判定材料的缺口敏感性和脆性倾向程的安全运行和使用寿命，保证管件质量和性能的关或冶金缺陷，保证管件在外荷载或低温下有足够的韧性，键，主要取决于管件标准的内容和标准的正确应用。目不出现断裂和低温脆裂⋯。前，我国管件标准不同程度地存在诸多值得商榷的技术c)硬度：在含HS或硫化物、水、CO等具有腐问题，为此，有必要对现有的标准进行分析、研究和修蚀性的介质作用下，管件具有较低的应力腐蚀或氢致裂订，以制定相应的对策，保证管道设施的安全运行。纹概率。d)金相组织和晶粒度：保证管件应符合性能要求。1管件标准涵盖内容e)化学成分：保证原材料满足管件在制造特别是油气工程使用的管件包括三通、弯头、异径接头和热加工和热处理后的性能要求的基本条件。管帽，其中三通、弯头规格最多，应用范围最广。按受力1_2管件的制造工艺状态、力学性能、制造工艺和尺寸条件等方面的要求，随着油气工程的大型化，管件向着高压、大尺寸、三通特别是模压拔制三通要求最为严格。高钢级、大壁厚方向发展。目前，西气东输二线、三线1．1管件的性能工程设计压力10MPa，管道外径1219mm，管件的材管件长期安全与稳定运行是管件设计、制造和安装质屈服强度最低值555MPa，相当于X80钢级的钢管／的根本要求，而管件标准则是达到这一根本要求的基本钢板。在管件原材料为高钢级、大直径、大壁厚的条件保证，管件标准必须对管件质量、性能予以明确规定，下，其制造技术必须采用多次加热、多次模压拔制或高至少应包括以下内容：温挤压弯制的工艺，特别是高压大直径的三通和弯头J。收稿日期：2013—10—25作者简介：张有渝(1941～)，男，江苏连云港人，教授级高工，主要从事石油化工压力容器和石油天然气压力管道设备及管件、油罐设计、审核、审定及标准编制工作。\n学兔兔www.xuetutu.com\n学兔兔82www.xuetutu.comlI2014年2月非常不恰当；SY／T0510—2010《钢制对焊无缝管件规范》件应逐件进行检验，而对碳钢管件硬度检验组批含义也规定管件力学性能“应满足相应标准和技术文件的要未作规定。这种规定的“伸缩性”很大，易使供需双方求”，而其本身就是管件标准，为何还要满足相应标准。产生矛盾。其他性能则无明确的检验规定，均应列入补b)管件冲击韧性：在GBfI'12459—2005《钢制对焊充检验条款。当购方提出要求时，应在合同中予以规定，无缝管件》中只对低温作了规定，对设计温度高于一20％包括检验项目、检验方法和合格判定标准。非低温钢则无要求，如果有要求，也要在合同中予以管件试验与检验的频次是管件标准中的重要内容，补充，并在合同中对“合格标准”进行明确；而SYfr不仅包含了管件组批的要求，也包含了每批管件试验与0510—2010《钢制对焊无缝管件》对管件的冲击试验的检验的数量，反映了试验与检验的结果是否具有代表性，“合格标准”未进行明确。是否能真实反映被检的各批次管件的性能和质量。因此，c)管件硬度：sY厂I’0609—2006(优质钢制对焊管件》在标准中不仅要提出频次的规定，而且还要列出检验频对此无规定，因此，如果油气介质具有腐蚀性特别是含次的依据，这是制定标准必须慎重考虑的问题。s时，必须在设计中予以补充规定，否则不能用于酸性2．4其他问题环境的内部集输和天然气净化装置。2．4．1管件标准名称不准确d)金相：GB／T12459—2005《钢制对焊无缝管件》、管件标准名称应与其内容相一致，让使用者一目了SY／T0510—2010《钢制对焊管件规范》、SY／T0609—然。SY／T0510—2010《钢制对焊管件规范》在名称上规2006《优质钢制对焊管件规范》正式条文中均未规定，定的是对焊管件，但实际上在规范性引用文件中列入了GB／T12459—2005《钢制对焊无缝管件》仅在补充检验6个无缝钢管标准，如GB3087、GB5310、GB6479等，项目中进行了规定，即“当购方有要求时，在合同中予在管件尺寸表中又列入了不同规格的小直径管件，例如以明确”。对于采用高钢级的高压大直径管件，特别是DN15～100的长半径弯头、三通和四通等，显然，这些三通，在多次高温加热、模压拔制时，对管件的金相组管件是用无缝钢管制作的无缝管件，不属于对焊管件。织和晶粒度应给予检验，并在报告中列出检验结果。因此，管件标准中的名称必须准确，并与内容相一致。综上所述，设计文件采用管件标准时，特别是采用2-4．2管件规格不全GB／T12459—2005《钢制对焊无缝管件》时，必须对管我国油气工程经过多年来的快速发展，管件设计制件的性能要求予以补充，写出技术协议并作为合同的正造技术水平有了很大的提高，满足了我国油气工程建设式文件予以规定，以保证管件的强度和其他性能。对其的需要。管件标准列入了大量的管件的规格、尺寸等方他标准，也应根据工程的性质补充相应的技术要求。面的信息，但对油气工程上常用的一些管件规格，特别2．2对管件制造工艺的要求是异径三通中大直径主管小直径支管的三通规格信息则现行管件标准仅对管件成形的制造工艺方法作了粗较缺乏。实际上，国内许多管件制造厂都能生产这类管略的规定，即管件的成形方法不产生有害缺陷，但对管件，因此，管件标准应对这类信息进行补充，以方便管件的制造工艺未作规范化和程序化的规定，也未明确件制造厂与工程设计人员参阅与使用。管件按制造工艺规范(MPS)进行制造。因此，从标准2．4．3管件水压试验责任不明确执行上难以保证管件制造工艺满足管件的性能要求，以管件在制造厂一般不要求作水压试验，而是在油气致运行中管件可能有潜在安全风险。对管件的热处理，工程的投产前随工程一起进行水压试验，若出现质量问GB／T12459—2005《钢制对焊无缝管件》只要求冷加工题，制造方应承担相应的责任，这一点应在管件标准中成形和CrMo钢、不锈钢热加工成形及碳钢最终成形温予以明确规定，以避免供需双方的分歧和矛盾，但现行度低于750％的三种工艺情况进行管件热处理，而对其标准对此责任均未明确规定。GB／T12459—2005《钢制它钢材和制造工艺(包括成形温度)加工的管件均不要对焊无缝管件》对水压试验的压力规定不严谨：所有管求热处理。这种规定，将难以保证管件的性能和质量以件应能经受住与管件材料、公称尺寸及壁厚等级相同的及消除管件制造中产生的残余应力。无缝钢管，按适用的管道规范所要求的水压试验压力而2．3对管件试验与检验的要求无泄漏或无损于使用性能的缺陷。很明显，以无缝钢管管件的试验与检验应包含试验与检验的项目、试验的试验强度作为与之同材料、同公称尺寸及壁厚等级的与检验的频次和方法及合格评定的标准。GB／T12459—对焊管件压力试验的计算试验压力值是不严谨的规定。2005《钢制对焊无缝管件》仅对管件硬度的检验作了规定，要求每批管件抽检3％且不少于2件，对合金钢管\n学兔兔www.xuetutu.com第32卷第1期llMACHINERYANDEQUIPMENTIilil]Ni~tl833结论与建议油气工程常用的管件标准在管件性能和质量、管件参考文献：制造工艺规范及试验与检验等方面应有明确的规定，保[1]刘瑞堂，刘文博，刘锦云．工程材料力学性能[M]．证管件满足设计需求和安全运行。分析结果表明，常用哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001，63—64．标准或多或少地存在技术性问题，影响了管件设计和使LiuRuitang，LiuWenbo，LiuJinyun．Mechanics用的安全可靠性，特别是GB／T12459—2005《钢制对焊PerformanceofEngineeringMaterialslM]．Harbin：无缝管件》在管件的强度、冲击韧性、制造工艺规范和Ha~inIndustrialUniversityPress，2001．63—64．检验项目、方法及合格评定标准上均存在较严重的技术[2]张有渝，成一宇．站场用管件设计与制造[J]．天然气问题，需要认真思考和研究。因此，建议如下：与石油，2005，23(4)：44—46．a)在油气工程设计和生产运行选用管件标准时，ZhangYouyu，ChengYiyu．DesignandManufactureof对常用管件标准必须作认真的研究，补充必要的技术FittingsUsedinStations[J]．NaturalGasandOil，2005，要求作为设计文件的组成部分，以保证管件使用的安23(4)：44—46．全性。[3]NB／T47014—2011，承压设备焊接工艺评定[s]．b)对正式颁布使用近8年且在设计制造上已广泛NB／T47014—2011．WeldingProcedureQualificationfor应用的GB／T12459—2005《钢制对焊无缝管件》应尽快PressureEquipments【sJ．进行修订与完善。修订时应补充内容：管件材料的入[4]GB／T12459—2005，钢制对焊无缝管件[S]．厂复验；管件性能和质量的明确要求，特别是管件的GB／T12459—2005，SteelButt—WeldingSeamlessFittings力学性能和冲击韧性要求，而不是将其作为补充检验[S]．项目；管件制造工艺规范(MPS)的规定和确认程序；[5]sY／T0510—2010，钢制对焊管件规范[S]．管件的试验与检验项目、方法和合格评定标准，特别SY／TO510—2010．SpecificationforSteelButt—Welding是检验频次的要求；管件的规格、尺寸；管件水压试Fittings[s]．验的责任划分。[6]SY／T0609—2006，优质钢制对焊管件规范[s]．SY／T0609—2006．SpecificationforHighQualitySteelButt—WeldingFittings[s]．中国石油2013年油气产量创历史新高中国石油在2013年多项经济指标创历史新高。其中，国内外油气产量当量达到30655×10t，同比增长10．2％，实现税费4024×10元，相当于每天为国家贡献11x10元。中国石油2013年的另一大亮点来自上游勘探，不仅油气新增探明储量连续7年超过10×10。t当量，而且在四川盆地探明目前国内最大的单体整装气藏，其中有十几口试验井获日产百万立方米以上的高产气流。2013年是中国石油极具挑战、极不寻常的一年，面对错综复杂的内外形势，中国石油新一届领导班子认真贯彻党中央、国务院的决策部署，团结带领160万员工迎难而上、顽强拼搏，确保了主要生产指标稳定增长、效益指标稳定向好。除了上述指标外，中国石油在海外油气业务、管道建设等多方面都创历史新高。在海外，新项目开发取得重大进展，油气产量稳定增长。如与壳牌、中海油等公司联合中标全球最大海上盐下油田——巴西里贝拉油田项目，成功入股伊拉克西古尔奈一1巨型项目。2013年在海外实现油气作业产量1．23x10t、权益产量5920x10t，同比分别增长18．1％和12．9％。此外，重点管道建设也稳步推进，全年建成管道约7400km，投运6082km，两项均创出历史最好水平。(周舟摘自国际能源网)