ERW钢管在油气储运领域的应用和探讨汇编.doc

? ERW钢管在油气储运领域的应用和探讨?上海埃力生钢管有限公司??? 孙永喜 ?本文提要： ???? 通过无缝钢管（SML）、螺旋焊管（SAW）、高频直缝焊管（ERW）这三种常用油气储运的管材进行技术和标准的对比，同时探讨ERW钢管在高温和低温状态下运行性能，提出ERW焊管是油气储运领域中的产品性能先进、质量领先、较为经济的钢管，应成为油气储运领域的首选管材，尤其是石油、石化、成品油及天然气城市管网领域中应广泛应用。???? 一、国内外ERW钢管的技术发展进程 高频直缝焊管（ERW）是将热轧卷板经过成型机成型后，利用高频电流的集肤效应和邻近效应，使管坯边缘加热熔化，在挤压辊的作用下进行压力焊接来实现生产的。高频电阻焊方法50年代开始应用于焊管生产。近十年来，其生产技术日趋完善，产品质量不断提高。首先是ERW生产所用原料的质量有了明显的改观，钢材成份设计中的低C，低P、S，微合金化；冶炼过程中的转炉冶炼、钢包精炼、真空脱气、连铸等新技术的采用；轧制过程中控制轧制、控制冷却技术的使用使得大中口径ERW钢管用热轧钢带的外观尺寸、外观质量、理化性能大幅度提高。代表我国热轧钢带最高水平的宝山钢铁公司所生产的管线用钢已达到美国石油协会API? 5L标准的要求，处于国际领先水平。其次是大中口径ERW钢管成型焊接热处理等工序生产过程中实现了计算机自动控制，高频焊接过程中热输入能量随着计算机的自动补偿系统得到了有效的控制，防止了焊接热输入能量偏低造成的冷焊、虚焊和热输入能量偏高而引起的过烧。中频热处理温度的控制使得热处理过程能够按工艺要求达到最佳效果，有效的保证了焊缝和热影响区的质量。此外，检测技术的进步，实现了在线或离线全焊缝超声波或涡流探险伤，水压试验也可以在计算机的监控下，按要求进行试压和稳压。ISO9000系列标准和APIQ1规范的推广和实施，使得大中口径ERW钢管生产、检验、销售和服务处于一个全过程的质量保证之中。近年来，各国都在积极研究用ERW钢管代替无缝管和螺旋焊管，在工业发达国家，直径在Ф610mm以下，ERW所占比例已达到70%左右。 近十年来，日本的ERW焊管发展很快。新日铁光制铁所、住成金属和歌山制铁所各有一条508 mm（20in）ERW焊管生产厂；川崎知多制铁所、日本钢管京滨制铁所各有一条609. mm(24in)ERW焊管生产线。目前ERW焊管的产量已经占日本钢管总产量的70—75%.而螺旋缝埋弧焊管已经较少。 韩国ERW焊管起步早,发展快,已大量取代了无缝钢管。釜山钢管公司和现代钢管公司各有9条焊管生产线，其中8条是ERW焊管生产线，只有一条螺旋埋弧焊管订货越来越少。其主要原因是，用螺旋缝埋弧焊管建设的油气长输管线逐年减少，有些国家甚至不允许将螺旋缝埋弧焊管用在重要的油气长输管线上。如美国Amoco公司规定，不允许将螺旋缝埋弧焊管用于油气长输管线。 阿根廷Siat公司有一条RBE直缝埋弧焊管生产线，两条ERW直缝管和一条螺旋缝埋弧焊管生产线。据Siat公司介绍，在阿根廷，螺旋缝埋弧焊管一般只用于输水及打桩。油气长输主干线均用RBE直缝埋弧焊管，部分支线采用ERRW焊管。 俄罗斯的塞维尔斯基制管厂（Seversky Tubeworks）有6条ERW焊管生产线，第1条生产线建于1962年，必威体育精装版车间建于1993年，钢管管径6—32mm，10—76mm，20—76mm，20—102mm，73—219mm，102—220mm，可根据要求生产镀锌钢管，年总产量92万吨。 ?美国的GENEVA STEEL、CSI TUBULAR PRODUCTS、IPSCO TUBULARS、LONE STAR、NEWPORT STEEL、TUBACERO INTERNATIONAL及US STEEL TUBULAR PRODUCTS均有ERW焊管生产线。[1] 在我国，大中口径ERW钢管出现于八十年代末九十年代初，但发展异常迅猛，产品市场覆盖率越来越大，产品已进入石油、石化、天然气、建筑、电力、矿山、煤炭、城市管网，建筑结构等工业领域。 二、ERW与SAW、SML各项性能技术指标的对比[注] ??? 1、ERW与SAW的对比 ??? （1）由于SAW焊缝长度大约是ERW焊缝长度的4-5倍，其内焊瘤无工艺能力去除，因此在输送介质时不可避免地增加了管道内壁的摩阻。而ERW焊缝长度短，内焊瘤能去除，介质在管道内流动时，管道内壁产生的摩阻相对螺旋缝埋弧焊钢管来说比较小，这对减少成品油输送时产生的混油量和降低摩阻产生的温升非常有利。 （2）根据残余应力测定结果表明，ERW焊管周向成型内应力较小，对于管材是有利的。对于SAW焊管，由于其焊缝区大，焊缝内应力有拉也有压，应力状态比ERW管复杂，这与螺旋焊管的成型工艺有关。内