管线管
管线管
管线管是一种专门用于长距离运输石油、天然气和液体的钢管。管线钢管由高强度钢材制成，能够承受运输过程中的高压和高温等恶劣条件。管线钢管的生产严格遵守美国石油学会（API）等国际组织制定的标准规范。
例如，API 5L 标准。它有多种规格。无缝钢管和焊接钢管均可满足要求。其中，无缝钢管是由一块完整的钢板制成，而焊接钢管则是通过钢板焊接而成。不同直径、壁厚和钢种的钢管具有不同的强度和耐久性。一般来说，最常用的管道钢管钢级为 B 级至 X80 级。
为什么选择 TUSPIPE?
自 1998 年以来，天津市联众管道科技有限公司（TUSPIPE）一直致力于提供高品质的管线管。
主要产品包括 API 5L 管线管、API 5CT 套管和管材。此外，天津联合钢管有限公司还供应槽衬管、压缩机管、传动轴管、扭矩管、打桩管、洒水管、锅炉管、辊子管等。生产标准包括 API SPEC 5CT、API SPEC 5L、JIS G 3444、JIS G 3452、ASTM A53/A53M、ASTM A135、ASTM A252、ASTM A500、ASTM A795、AS/NZS 1163、 AS/NZS 1074、AS/NZS 1396、EN 10217、EN 10219、EN 10255、UL 852、FM 1630、GB/T 9711、GB/T 3091、GB/T 13793、GB/T 19830、YB/T 5209 和 SY/T 5768。
管线管生产标准
API 5L 是最常见的管线钢管规格，涵盖天然气和石油行业中用于输送石油、水和燃料的有缝钢管。API 5L 管道是根据美国石油学会（API）为标准管道制定的规范制造的。API 5L 最常见的型号是 API 5L X70 PSL1 和 PSL2 以及 API 5L X65 PSL1 和 PSL2。根据国际标准 ISO 3183 “石油和天然气工业–管道用钢管–交货技术条件”，可提供不同等级的管线钢管： L175 或 A25、L210 或 A、L290 或 X42、L360 或 X52、L415 或 X60、l450 或 X65 GR.B： ERW（电阻焊）、SSAW（螺旋埋弧焊）和 LSAW（直缝埋弧焊）。根据最终用户的要求，可提供不同的表面处理。
管线管类型
管线管是一种专门输送流体的管材，在石油、天然气、水和其他液体的运输中发挥着广泛的作用。每种运输对象对管材的要求不同，主要体现在耐腐蚀性、硬度和耐压性等方面。下面将介绍几种适用于不同运输对象的管线管。
- 供水管道和排水管道
水的特性： 水的运输不仅包括饮用水，还包括工业废水、污水等。虽然对管道的防腐能力要求不高，但饮用水管道必须符合卫生标准，保证水质在运输过程中不受污染。
水管的特点：水管的材质有 pvc、pe、铸铁和钢管等。通常饮用水管道需要内壁光滑，而工业废水和污水管道则需要有一定的防腐能力。可根据不同的需要选择不同的材料。
- 油管管道
油的主要特点：油粘度大，含有一定的杂质，对管道的耐腐蚀性和机械强度要求较高。
石油管线管道的特点：一般采用高强度碳钢或合金钢制成，管道需要做防腐处理，添加防腐涂层和防腐衬里，以延长管道的使用寿命。此外，石油管道还需要具备一定的耐高温性能，以应对运输环境。
- 天然气管道
天然气的特点： 天然气是一种高压气体，在运输过程中需要非常密闭，任何微小的泄漏都会造成严重的安全事故。
天然气管道管材的特点： 气密性高、耐腐蚀、耐高压。
管线管的尺寸和壁厚
您可以查看 ISO 4200 和 ASME B36.10M 中的钢管尺寸范围。这些是这些钢管规定外径和规定壁厚的标准值。ISO 4200 包括平端钢管，而 ASME B36.10M 包括有缝和无缝锻钢管。检查时应参考这些标准。
| 公称直径 | 外径 | 壁厚 | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DN | Inch | mm | SCH5S | SCH10S | SCH10 | SCH20 | SCH30 | SCH40 | SCH60 | SCH80 | SCH100 | SCH120 | SCH140 | SCH160 | Sth | XS | XXS |
| 50 | 2″ | 60.3 | 1.65 | 2.77 | – | – | – | 3.91 | – | 5.54 | – | – | – | 8.74 | 3.91 | 5.54 | 11.07 |
| 65 | 2 1/2″ | 73 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.16 | – | 7.01 | – | – | – | 9.53 | 5.16 | 7.01 | 14.02 |
| 80 | 3″ | 88.9 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.49 | – | 7.62 | – | – | – | 11.13 | 5.49 | 7.52 | 15.24 |
| 90 | 3 1/2″ | 101.6 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.74 | – | 8.08 | – | – | – | – | 5.74 | 8.08 | – |
| 100 | 4″ | 114.3 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 6.02 | – | 8.58 | – | 11.13 | – | 13.49 | 6.02 | 8.56 | 17.12 |
| 125 | 5″ | 141.3 | 2.77 | 3.4 | – | – | – | 6.55 | – | 9.53 | – | 12.7 | – | 15.88 | 6.55 | 9.53 | 18.05 |
| 150 | 6″ | 168.3 | 2.77 | 3.4 | – | – | – | 7.11 | – | 10.97 | – | 14.27 | – | 18.26 | 7.11 | 10.97 | 21.95 |
| 200 | 8″ | 219.1 | 2.77 | 3.76 | – | 6.35 | 7.04 | 8.18 | 10.31 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 20.62 | 23.01 | 8.18 | 12.7 | 22.23 |
| 250 | 10″ | 273.1 | 3.4 | 4.19 | – | 6.35 | 7.8 | 9.27 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 9.27 | 12.7 | 25.4 |
| 300 | 12″ | 323.9 | 3.96 | 4.57 | – | 6.35 | 8.38 | 10.31 | 14.27 | 17.48 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 33.32 | 9.53 | 12.7 | 25.4 |
| 350 | 14″ | 355.5 | 3.96 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 11.13 | 15.09 | 19.05 | 23.83 | 27.79 | 31.75 | 35.71 | 9.53 | 12.7 | – |
| 400 | 16″ | 406.4 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 12.7 | 16.66 | 21.44 | 26.19 | 30.96 | 36.53 | 40.49 | 9.53 | 12.7 | – |
| 450 | 18″ | 457.2 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 11.13 | 14.27 | 19.05 | 23.83 | 39.36 | 34.93 | 39.67 | 45.24 | – | – | – |
| 500 | 20″ | 508 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | 15.09 | 20.62 | 26.19 | 32.54 | 38.1 | 44.45 | 50.01 | – | – | – |
| 550 | 22″ | 558.8 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | – | 22.23 | 28.58 | 34.93 | 41.28 | 47.63 | 53.98 | – | – | – |
| 600 | 24″ | 609.6 | 5.54 | 6.35 | 6.35 | 9.53 | 14.27 | 17.48 | 24.61 | 30.96 | 38.89 | 46.02 | 52.37 | 59.54 | – | – | – |
管线管的化学成分
- API 5L PSL-1 化学成分
| 钢材等级 | 根据熔融和产品分析得出的质量分数百分比 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Mn | P | S | V | Nb | Ti | ||
| max. | max. | min. | max. | max. | max. | max. | max. | |
| L175 or A25 | 0.21 | 0.6 | – | 0.03 | 0.03 | – | – | – |
| L175P or A25P | 0.21 | 0.6 | 0.045 | 0.08 | 0.03 | – | – | – |
| L210 or GR. A | 0.22 | 0.9 | – | 0.03 | 0.03 | – | – | – |
| L245 or GR. B | 0.26 | 1.2 | – | 0.03 | 0.03 | – | – | – |
| L290 or X42 | 0.26 | 1.3 | – | 0.03 | 0.03 | – | – | – |
| L320 or X46 | 0.26 | 1.4 | – | 0.03 | 0.03 | – | – | – |
| L360 or X52 | 0.26 | 1.4 | – | 0.03 | 0.03 | – | – | – |
| L390 or X56 | 0.26 | 1.4 | – | 0.03 | 0.03 | – | – | – |
| L415 or X60 | 0.26 | 1.4 | – | 0.03 | 0.03 | – | – | – |
| L450 or X65 | 0.26 | 1.45 | – | 0.03 | 0.03 | – | – | – |
| L485 or X70 | 0.26 | 1.65 | – | 0.03 | 0.03 | – | – | – |
- API 5L PSL-2 化学成分
| 钢材等级 | 根据熔融和产品分析得出的质量分数百分比 | CEC(%) 最大值 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | V | Nb | Ti | Other | CEIIW | CEPcm | |
| L245M or BM | 0.22 | 0.45 | 1.2 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | – | 0.43 | 0.25 |
| L290M or X42M | 0.22 | 0.45 | 1.3 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | – | 0.43 | 0.25 |
| L320M or X46M | 0.22 | 0.45 | 1.3 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | – | 0.43 | 0.25 |
| L360M or X52M | 0.22 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | – | – | – | – | 0.43 | 0.25 |
| L390M or X56M | 0.22 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | – | – | – | – | 0.43 | 0.25 |
| L415M or X60M | 0.12 | 0.45 | 1.6 | 0.025 | 0.015 | – | – | – | – | 0.43 | 0.25 |
| L450M or X65M | 0.12 | 0.45 | 1.6 | 0.025 | 0.015 | – | – | – | – | 0.43 | 0.25 |
| L485M or X70M | 0.12 | 0.45 | 1.7 | 0.025 | 0.015 | – | – | – | – | 0.43 | 0.25 |
| L555M or X80M | 0.12 | 0.45 | 1.85 | 0.025 | 0.015 | – | – | – | – | 0.43 | 0.25 |
| L625M or X90M | 0.1 | 0.55 | 2.1 | 0.02 | 0.01 | – | – | – | – | – | 0.25 |
| L690M or X100M | 0.1 | 0.55 | 2.1 | 0.02 | 0.01 | – | – | – | – | – | 0.25 |
| L830M or X120M | 0.1 | 0.55 | 2.1 | 0.02 | 0.01 | – | – | – | – | – | 0.25 |
API 5L 管线钢管的机械性能
| 机械性能 | |||
|---|---|---|---|
| 张力 ( 最小值 ) | 产量 ( 最小值 ) | ||
| Psi X 1000 | Mpa | Psi X 1000 | Mpa |
| 45 | 310 | 25 | 172 |
| 48 | 331 | 30 | 207 |
| 60 | 414 | 35 | 241 |
| 60 | 414 | 42 | 290 |
| 63 | 434 | 46 | 317 |
| 66 | 455 | 52 | 359 |
| 71 | 490 | 56 | 386 |
| 75 | 517 | 60 | 414 |
| 77 | 531 | 65 | 448 |
| 82 | 565 | 70 | 483 |
| 机械性能 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 拉伸性能 | 产量 | C. E. 冲击能 | |||||
| Psi x 1000 | Mpa | Psi x 1000 | Mpa | PCM | IIW | J | FT/LB |
| 60 – 110 | 414 – 758 | 35 – 65 | 241 – 448 | 0.25 | 0.43 | T/L 27/41 | T/L 20/30 |
| 60 – 110 | 414 – 758 | 42 – 72 | 290 – 496 | 0.25 | 0.43 | T/L 27/41 | T/L 20/30 |
| 63 – 110 | 434 – 758 | 46 – 76 | 317 – 524 | 0.25 | 0.43 | T/L 27/41 | T/L 20/30 |
| 66 – 110 | 455 – 758 | 52 – 77 | 359 – 531 | 0.25 | 0.43 | T/L 27/41 | T/L 20/30 |
| 71 – 110 | 490 – 758 | 56 – 79 | 386 – 544 | 0.25 | 0.43 | T/L 27/41 | T/L 20/30 |
| 75 – 110 | 517 – 758 | 60 – 82 | 414 – 565 | 0.25 | 0.43 | T/L 27/41 | T/L 20/30 |
| 77 – 110 | 531 – 758 | 65 – 82 | 448 – 565 | 0.25 | 0.43 | T/L 27/41 | T/L 20/30 |
| 82 – 110 | 565 – 758 | 70 – 82 | 483 – 565 | 0.25 | 0.43 | T/L 27/41 | T/L 20/30 |
| 90 – 120 | 621 – 827 | 80 – 102 | 552 – 705 | 0.25 | 0.43 | T/L 27/41 | T/L 20/30 |
管线管道涂料
- 熔结环氧（FBE）涂料
熔结环氧（FBE）是一种高质量的涂层材料，具有多种优点。它主要用于管道项目的施工。FBE 具有出色的附着力和优异的耐腐蚀性。标准的 FBE 适用于从 -30°C 到 100°C 的各种工作温度。因此，可以保持结构的稳定性。这种方法可广泛用于大多数土壤条件和粘土的定向钻进。另一方面，它还能抵御紫外线，保护裸露管道的安全，延长使用寿命，优化经济收益。
- 三层聚乙烯 (3PE) 涂层
三层聚乙烯（3PE）涂层是一种高效耐用的管道防腐技术，在世界各地得到广泛应用。底层环氧涂层、中间粘结层和聚乙烯表层的特殊三层结构，为管道的高性能运行提供了强有力的支撑。其中，三层聚乙烯涂层系统具有与涂层材料性能相匹配的优异机械性能，可承受高达 50°C （低密度和中密度聚乙烯）或 70°C （高密度聚乙烯）的高温。
- 三层聚丙烯（3PP）涂层
在三层聚丙烯（3PP）涂层中，有三个结构层。底层的环氧粉末（FBE）具有很强的附着能力，因此被用作底层。中心层作为粘合剂，与三层结构紧密相连。聚丙烯（PP）具有优异的耐腐蚀性能，可作为面层。三层结构可全方位保护钢管。大大延长钢管的使用寿命。
- 环氧煤沥青防腐涂料
每一层都代表了涂层的整体功能性能。环氧树脂是涂层的主要成膜成分，其分子结构中的环氧基团在固化过程中能形成牢固的交联网状结构。环氧树脂和煤沥青具有优异的化学稳定性，能有效抵御酸、碱、盐等化学物质的侵蚀。从精细的角度来看，环氧煤沥青涂料具有修复轻微损伤或裂缝的能力。
- 有机硅防腐涂料
有机硅防腐涂层中的有机硅具有很强的耐化学性、耐候性和绝缘性。结构稳定。有机硅防腐层具有优异的耐腐蚀性，还具有绝缘、防水和外部保护功能，最高耐温达 600°C，适用于输送 550°C 高温介质的绝缘管道。
- 内涂层
钢管内涂层是在钢管内壁涂上一层或多层材料的方法。其目的是保护钢材不生锈，并防止流体介质对钢管的侵蚀。内涂层有很多种，理想的内涂层应能最大限度地减少流体阻力损失，提高传输效率。它还具有优异的耐腐蚀性，可减少或消除管道内壁的腐蚀和堵塞。
管线管道涂层的性能如何？
- 管道防腐涂层的厚度要求
| 公称直径 | 环氧涂层/μm | 粘合剂涂层/μm | 最小 PE 涂层厚度 | |
|---|---|---|---|---|
| 普通（毫米） | 增强型（毫米） | |||
| DN≤100 | ≥120 | ≥170 | 1.8 | 2.5 |
| 100＜DN≤250 | 2 | 2.7 | ||
| 250＜DN≤500 | 2.2 | 2.9 | ||
| 500＜DN≤850 | 2.5 | 3.2 | ||
| DN≥800 | 3 | 3.7 | ||
- 熔结环氧涂料的性能指标
| No. | 项目 | 指标 |
|---|---|---|
| 1 | Adhesion, Classification | ≤2 |
| 2 | Cathode Racking (65℃，48h)/mm | Racking Distance ≤8 |
| 3 | Cathode Racking (65℃，30d)/mm | Racking Distance ≤15 |
| 4 | Anti-bending (-20℃，2.5°） | No Crack |
- 双层结构粘合剂的性能指标
| No. | 项目 | 指标 |
|---|---|---|
| 1 | 密度 (g/cm²） | 0.920 – 0.950 |
| 2 | 熔体流动速率e (190℃，2.16kg)(g/10min) | ≥0.7 |
| 3 | 维卡软化 (℃） | ≥90 |
| 4 | 脆化温度 (℃） | ≤-50 |
| 5 | 氧化诱导时间 (200℃） | ≥10 |
| 6 | 含水率 % | ≤0.1 |
| 7 | 拉伸强度 Mpa | ≥17 |
| 8 | 断裂后伸长率 % | ≥600 |
- 双层结构粘合剂的性能指标
| No. | 项目 | 指标 | |
|---|---|---|---|
| 1 | 拉伸强度轴向 | 轴向, Mpa | ≥20 |
| 圆周方向, Mpa | ≥20 | ||
| 偏差，% | ≤15 | ||
| 2 | 断裂后伸长率，% | ≥600 | |
| 3 | 压痕硬度 (mm) | 23℃ | ≤0.2 |
| 50℃ or 70℃ | ≤0.3 | ||
| 4 | 耐环境应力开裂（F50），h | ≥1000 | |
我们对管线管道进行哪些测试？
热分析
要进行热分析，首先必须从卷材中收集原材料。样品应送到我们的质量控制部门完成化学和物理测试。然后，工程师会将测试结果与所需参数进行比较。如果原材料符合所有要求，就可以用于生产管道。热分析是一个重要的标准控制步骤，有助于确保原材料符合所有安全和性能标准。
拉伸试验
拉伸试验是一种常见的机械试验，用于测量管体和焊缝的强度和延展性。焊接产品通常通过这种方式进行测试，以确保其符合标准。拉伸试验的基本原理是对样品施加一定的力，直到其断裂。通常使用试验机施力，所得数据用于计算材料的屈服强度和伸长率。要对焊管进行拉伸试验，首先要从管体上切下一个样本，但也可以在接缝处进行试验。然后将样本的两端加工成两个光滑、平行的表面。然后，使用试验机对样本的两端施力。随着力的增加，材料中的应力逐渐增加，直至最终达到断裂点。通过测量样品断裂所需的力以及焊接接头的伸长率，可以确定焊管的屈服强度和延展性。
弯曲测试
由于地质变形、施工误差等原因，管道在铺设或使用过程中会受到弯曲应力。这些压力会导致管道材料变形，严重时会发生弯曲，影响管道的性能。首先，将试样安装在专用试验装置上施加弯曲应力，通过激光测量仪、应变仪等设备实时监测管道的变形情况，并记录相关数据。评估焊接管道的破坏性需要进行弯曲试验。
扁平化测试
为确保管道在极端条件下的稳定运行，平压试验已成为一种重要的无损检测方法。平压试验是通过压力机向垂直于管道轴向施加压力，使管道局部区域产生塑性变形，记录变形和压力值，评价管道的承载能力和结构强度。
水压试验
水压试验是评价管道承载能力和密封性能的重要方法。首先，向管道内注水并施加压力，观察管道是否变形和泄漏。该实验可以模拟工程实际运行时管道所承受的压力，从而检验管道结构的强度和严密性。
金相测试
金相检测 通过显微镜观察管道材料的微观结构，以评估其材料成分、热处理效果和可能存在的缺陷。金相检测可检查焊缝，确保管道材料的质量，防止材料失效。
外观检查
外观检查更为直接和基本。通过肉眼或用放大镜等工具，仔细检查管道表面是否有纹路、腐蚀、划痕等缺陷。对于管道缺陷的快速检查，虽然简单，却不容忽视。
直径和失圆测量
直径和失圆测量是对这些管的关键检查。测量这些特性有多种方法，但最常用的方法是使用卡尺或千分尺。首先，必须正确支撑管线管，使其平直。然后，卡尺或千分尺应位于管线管的顶部，并围绕圆周缓慢旋转。然后取测量值的平均值即可计算出直径。对于圆度偏差的测量，也要遵循相同的过程，但卡尺或千分尺要放在管线长度的不同点上。按照这些步骤仔细操作，就能对管线管进行精确的直径和圆度偏差测量。
壁厚测量
管壁厚度可通过手动和电子两种方式测量。手动方法使用直尺或卷尺沿管子长度方向的不同点实际测量管壁厚度。电子方法更加准确快速，而且不会对管道造成损坏，使用较为普遍。
非破坏性检测
非破坏性检测（NDT）是一种通过特定技术，在不损坏检测对象的情况下，检测其内部和表面是否存在缺陷或性能的检测方法。这种方法可以检测材料或部件制造过程中的裂缝、夹杂物、气孔、腐蚀和其他缺陷。确保管道完整性。其中，超声波检测（UT）穿过材料并在遇到缺陷时反射，分析反射波以确定缺陷的位置和类型。
无缝管线管和焊接管线管有什么区别？
线管适用于各种标准。根据消费者的需求，生产符合各种标准的管线管。我们通常根据美国石油学会（API）制定的冶金要求生产管材。API 5L 规格包括无缝管和焊管，适用于输送水、燃料和其他液化介质。它被广泛应用于世界各地的管线管生产中。管道种类繁多，尺寸从 2 英寸到 24 英寸不等。
根据客户的需求，管道制造商可以生产无缝管或焊接管。两者的主要区别在于，后者在生产过程中会产生接缝，而无缝钢管则没有接缝。这两种管道都有很多用途，哪一种适合某个特定项目取决于成本、应用和运输等因素，而且这些因素还受限于这些因素。无缝钢管的价格通常较高，但其强度和耐用性更胜一筹，更适合您的项目。另一种类型的管道价格较低，但可能更容易泄漏。
还需要注意的是，在选择时，无论使用哪种材料，都要确保其通过了 ASTM 认证。所有这些都必须在完成 CSA 时加以考虑。因此，寻找咨询服务非常重要，训练有素的专业人员可以帮助您确定哪种类型的管道最适合您的需求。
