吳婭梅

（重慶科技學(xué)院 冶金與材料工程學(xué)院，中國(guó) 重慶401331）

0 引言

天然氣作為一種高效清潔的能源正日益受到人們的重視。由于天然氣田一般位于遠(yuǎn)離消費(fèi)市場(chǎng)的荒漠地區(qū)，如何安全、經(jīng)濟(jì)地將天然氣輸送到消費(fèi)市場(chǎng)一直是天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。通過技術(shù)創(chuàng)新及采用更高壓力和更高強(qiáng)度的管道，是降低天然氣長(zhǎng)距離輸送成本最有效的途徑。[1]因此，在世界范圍內(nèi)，天然氣長(zhǎng)輸管線鋼的研制已從最初的X52，到20世紀(jì)七八十年代的X60、X70，到當(dāng)今國(guó)內(nèi)某些企業(yè)已經(jīng)將X80試驗(yàn)成功并投入生產(chǎn)，而在國(guó)外，尤其是一些發(fā)達(dá)國(guó)家，更高級(jí)別的管線鋼，如X100及X120，已開發(fā)并研制成功。

1 超高強(qiáng)度管線鋼的力學(xué)性能要求

總體來說，管線鋼力學(xué)性能的主要要求是高強(qiáng)度。當(dāng)然，在工程上，不同級(jí)別的管線鋼，其性能要求略有不同。根據(jù)API Spec 5L標(biāo)準(zhǔn)，表1為不同級(jí)別管線鋼的力學(xué)性能。

表1 不同級(jí)別管線鋼的力學(xué)性能

2 超高強(qiáng)度管線鋼的研究開發(fā)現(xiàn)狀

目前，X52、X60、X70、X80管線鋼在我國(guó)已經(jīng)有較為成熟的生產(chǎn)技術(shù)，并已在很多國(guó)有大型鋼鐵企業(yè)正式投入生產(chǎn)。而對(duì)于X100及X120管線鋼，世界上僅有少數(shù)鋼鐵企業(yè)具備生產(chǎn)能力，我國(guó)也有部分鋼企正瞄準(zhǔn)其產(chǎn)品加緊研發(fā)。

2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

如表2是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)管線鋼的主要企業(yè)：

2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀

表3是全球X80鋼及鋼管的主要生產(chǎn)廠家，而對(duì)于X100、X120管線鋼，當(dāng)前主要有日本新日鐵、住友金屬和韓國(guó)的浦項(xiàng)制鐵等少數(shù)幾家掌握其生產(chǎn)技術(shù)。盡管如此，對(duì)于X120管線鋼的某些相關(guān)技術(shù)，如：其止裂性能、焊縫強(qiáng)度匹配性問題等尚需要進(jìn)行更深入的研究。

3 超高強(qiáng)度管線鋼的未來發(fā)展趨勢(shì)[3]

表3 全球主要X80鋼及鋼管生產(chǎn)廠家[2]

長(zhǎng)距離天然氣管道用鋼將會(huì)向超高強(qiáng)度管線鋼發(fā)展，采用超高強(qiáng)度管線鋼的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面：

1）超高強(qiáng)度管線鋼，尤其是X100、X120，由于其屈服強(qiáng)度上升幅度大，單位質(zhì)量的價(jià)格上升幅度小，從而使管道用鋼管的投資有較大幅度的降低。

2）由于其管徑減小、管壁減薄使施工時(shí)開溝費(fèi)用減小,所使用的焊條費(fèi)用減少,環(huán)焊縫施工費(fèi)用減小,內(nèi)、外涂層用量及施工費(fèi)用減小,鋼管由工廠運(yùn)往工地的運(yùn)輸費(fèi)用也減少,因而，可大幅度降低施工費(fèi)用。

3）當(dāng)輸送壓力提高以后,壓縮機(jī)站的站間距增大,同時(shí)因輸送壓力高、天然氣密度大而使壓縮機(jī)效率提高,能耗減小。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前，由于天然氣工業(yè)正進(jìn)入史無前例的發(fā)展黃金期,并且將持續(xù)一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期，管線鋼的發(fā)展不容小覷。

大量試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，大口徑、高壓力、長(zhǎng)距離管道輸送是最安全有效的油氣輸送方法。綜上所述，使用超高強(qiáng)度管線鋼能夠降低成本,因而，它們的研制及開發(fā)正在緊鑼密鼓地進(jìn)行中。相信在不久的將來，超高強(qiáng)度管線鋼會(huì)在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。

［1］王曉香.超高強(qiáng)度管線鋼管研發(fā)新進(jìn)展[J].焊管，2010，33（2）.

［2］黃開文，王穎，莊傳晶.從2006年國(guó)際管道會(huì)議看高鋼級(jí)管道建設(shè)[J].焊管，2007，30（2）：5-9.

［3］潘家華.全球能源變換及管線鋼的發(fā)展趨勢(shì)[J].焊管，2008，31（1）.