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天然氣管道建設，未來在資源儲采比值較高的前提下，天然氣勘探開發將獲得更大規模發展，管道建設將更能得到國家宏觀面的支持。尤其是由資源豐富地區如四川、鄂爾多斯等輸往環渤海、長三角等經濟發達地區，由柴達木等臨近氣田輸往“少、邊”地區如西藏等管道建設將特別受到重視。前者著眼于經濟快速發展；后者著眼于邊疆穩定、和諧社會的建設，減少西藏地區民眾薪柴和牛糞使用量，保護、優化當地的生態環境，保持國民經濟可持續發展。為加大輸送量，未來天然氣管道的口徑將明顯加大，以適應超大輸送量的需求。美國、俄羅斯等上世紀70年代已經大規模使用1200毫米口徑管道，代表了世界天然氣管道的發展趨勢。

預計2008年～2010年（三年）國內可能開工建設天然氣管道有，格爾木拉薩管道（與現有成品油管道近距離鋪設）； 新疆上海線（西氣東輸2線）； 環京津線； 四川上海（西氣東輸）2線；鄭州-武漢-長沙-廣州-深圳-南海線等。 緬甸（實兌港 Sittwwe）-云南（氣）線；南美洲（近南北向）原油天然氣管道（部分）；共計約30000公里，平均每年新建成10000公里。2011年～2015年可能開工建設的有，忠（縣）武（漢）2線；陜京3線；新疆上海（西氣東輸）3線；東部沿海港口液化天然氣卸船二次接駁管道網；伊朗-巴基斯坦-中國（氣）；阿聯酋、伊朗-巴基斯坦-印度-中國（氣）；泰國克拉地峽（Isthmus of Kra）氣管道；南美洲（近南北向）原油天然氣管道（部分）； 蘇丹、尼日利亞、秘魯、哥倫比亞等管道；國內、外海底輸氣管道等。共計約55000公里，平均每年新建成11000公里，形成與市場相匹配的全國性網絡，確保中心城市能聯及2～3個天然氣供應源。

如果天然氣國內外資源形勢、消費形式更為樂觀，比較積極的預測結果為：到2015年，我國的油氣管道將接近20萬公里長，其中天然氣管道將占總管道長度的二分之一左右，仍低于美國、俄羅斯等國三分之二的比重。上述情況表明，當今我國油氣管道已經進入新一輪大發展時期。

根據我國國民經濟發展規劃，到2050年，我國將達到中等發達國家的經濟發展水平，對能源、油氣管道的需求將是旺盛的。考慮到管道業發展相對于國民經濟、能源經濟發展的滯后性，考慮到國內在役管道的更換、維修等業務，考慮到國外如俄羅斯、印度、非洲、中東、南美洲等管道大規模建設、大規模在役管道維修等業務需求，考慮到未來油氣資源勘探開發重點區域將轉向海域，可以比較保守地預測：至少自2008年～2030年的期間內是屬于油氣管道行業、管道建設機械行業包括吊管機制造等發展的“黃金時期”。

油氣管道用鋼

油氣管道建設極大地帶動了鋼管制造業。油氣管道特別是天然氣管道發展的一個重要趨勢是采用大口徑高壓輸送和選用高鋼級管材。目前全世界石油、天然氣管線的總長約2.7×106km，隨著石油工業的發展，油氣長輸送管線趨向大口徑、高壓力輸送和海底管道厚壁化。例如，敷設于陸地上的長輸管線直徑為Φ762～Φ1 422 mm，中距離管線直徑為Φ406～Φ812mm，海底管線直徑為Φ508～Φ762mm，輸氣管線管的屈服強度為420～500 MPa(約相當于X60～X70，X80～X100尚處于試驗階段)，輸油管線管的屈服強度為306～450MPa(約相當于X52～X65)；輸氣管線的工作壓力為7.0～14.0MPa，輸油管線的工作壓力為5.0～9.0MPa。

采用高壓輸送和選用高強度管材，可大幅度節約管道成本。采用高壓輸送可減少管徑，通過高鋼極管材的開發和應用可減少鋼管的壁厚，進而減輕管子的重量，并減少焊接時間，從而大大降低鋼材使用量和建設成本。例如，采用管材X100比X65、X70節約費用30％左右，節約管線建設成本10％～12％。20世紀50～60年代世界輸氣最高壓力為6.3MPa，70～80年代提高到10MPa，90年代已達14MPa，而且國外新建天然氣管道的設計工作壓力都在10MPa以上。目前，輸氣管道的設計和運行壓力已達15MPa，甚至20MPa，有些管道甚至考慮采用更高的壓力。隨著輸氣管道輸送壓力的不斷提高，輸送鋼管也相應地迅速向高鋼級發展，20世紀60年代一般采用X52鋼級，70年代普遍采用X60～X65鋼級，近年來以X70為主，X80也已開始試用。近幾年，國外新建的管道基本上都是X70鋼級，目前X80鋼級已開始被大量采用，據悉全世界敷設的X80管道已達到1000公里以上。

高壓輸送或嚴酷的環境對管線管從油氣輸送管的發展趨勢、管線服役條件、主要失效形式和失效原因的綜合評價，提出對管線管的主要性能要求是高強度、高韌性、可焊性和耐蝕性。其中難點和重點是高韌性。對韌性要求的提高，促進了管線鋼在低合金高強度鋼的基礎上向前發展，在鋼的成分設計和冶煉、連鑄、軋制工藝上采取了許多措施，例如產品中氧、氫、氮和硫的雜質形態和提高純度的控制，低硫、高錳、加入微量合金元素，利用其沉淀強化原理生產出細晶粒、高強度、高沖擊值和低韌脆轉變溫度的管線鋼，從而自成體系。管線鋼已成為低合金高強度和微合金鋼領域內最富有活力、研究成果最多的一個重要分支。無論從研究過程，還是從應用現狀來看，管線鋼是集材料加工、成分設計、微觀結構、性能使用等4大要素有機結構的典范。我國管道力學教授潘家華認為：長輸管道用管材是鋼材技術含量最高的，在一定程度上代表了一個國家的冶金工業水平。

油氣輸送鋼管是板(帶)經過深加工(壓力加工、焊接、熱處理、機加工、表面處理、無損檢測等)而形成的較特殊的冶金產品，實質上應該屬于機械產品的范疇。為了適應服役條件，鋼管除化學成分、冶金質量、力學性能、殘余應力、可焊性等有嚴格的要求外，對成品的幾何形狀和尺寸例如外徑、內徑、壁厚、圓度、直度等結構完整性都有嚴格的要求。

按輸送鋼管按制管工藝不同可分為無縫鋼管(S)(用于長輸油氣管的數量很少)；焊管有直縫高頻焊管(ERW)、直縫埋弧焊管(LSAW)、螺旋埋弧焊管(SSAW)。 (1)按焊接方式不同，直縫高頻焊管分為感應焊和接觸焊2種管型；帶鋼經過預彎、連續成型、焊接、熱處理、定徑后精成型等工序。

(2)按成型方式不同，直縫埋弧焊管可分為：UOE焊管：單張鋼板在邊緣預彎后，經U成型、O成型、內焊、外焊、機械冷擴徑等工序；JCOE焊管：即按“J－C－O－E”預焊、成型、焊接后經冷擴徑等工序；HME焊管：由芯棒滾壓法按“C－C－O”接等工序。

(3)螺旋埋弧焊管。帶鋼卷管時其前進方向與成型管中心有成型角(可調整)邊成型邊焊接，其焊縫成螺旋線。此工藝改進后將原料改為鋼板，使成型與焊接分開，經預焊和精焊，焊后冷擴徑。其焊接質量接近UOE管(目前國內尚無此工藝，是改進的方向)。

管線鋼的基本要求

管材是鋼管質量的基礎。管線鋼作為一個系列，質量上均高于同鋼級其他用途鋼材的要求。管線鋼主要要求具有足夠的強度、韌性、良好的焊接性能和抗腐蝕的能力；并且有良好的表面質量、板型、尺寸公差等。管線鋼的發展引領了低碳微合金高強鋼的發展。

強度 強度主要是指鋼管產品的“公稱最低屈服強度(SMYS)”。如前所述，輸氣管線的屈服強度為420～500 MPa(約相當于X60～X70)。輸氣管線的工作壓力一般為7.0～14.0 MPa；輸油管線的屈服強度為360～450 MPa(約相當于X52～X65)，輸油管線的工作壓力一般為5～9 MPa。

除此而外，對屈服強度與抗拉強度的差值和比值也提出了要求，一般是分別規定為<100 MPa和0.85～0.9。

韌性 韌性是指管材塑性變形和斷裂全過程中吸收的能量。管材的韌性指標應滿足下列2個條件：一是在最低操作溫度下，落錘試驗(DWTr)的剪切面積>85％時，管線一般不會發生脆性失穩擴張；二是夏(CHARPY)　V型缺口沖擊試驗。在最低操作溫度下，油管道的夏比沖擊功在(0.1 SMYS)J以上，氣管道在(0.125MYS)J以上，則可控制延性失穩斷裂。

可焊性 可焊性是指鋼材在一定焊接工藝條件下，施焊或優質焊縫的難易程度。鋼材的可焊性一般用2種判別指標：一是影響可焊性的許多化學元素，以碳為主要影響，因而折合成碳當量(Ceq)來判別可焊性的優劣，一般碳當量為0.35～0.42。X60以上的鋼材也可以用冷裂紋敏感系數戶cm來判別，輸油管線的戶cm≤0.20～0.25，一般為≤0.25；輸氣管線的戶cm≤0．20。二是熱影響區的硬度，它是衡量可焊性的另一指標。碳當量越高，冷卻速度越快，則熱影響區的硬度越高，從800℃～300℃的冷卻速度影響熱影響區的顯微組織；冷卻速度加大會使熱影響區的硬度增加，組織變脆；從300℃～100℃的冷卻速度影響焊接金屬中氫的擴散，會降低熱影響區的韌性和增加對裂紋的敏感性。一般焊縫與熱影響區金屬的宏觀硬度不得超過HRC22或HV248。

在確定ERW空冷段長度時，有的設計部門沒有考慮上述冷卻速度的控制，這是不適當的。由于空冷段長度占據了車間長度的一部分空間，當車間長度布局緊張時，有的設計者總想壓縮空冷段的長度，這是不可取的。影響車間長度布局的主要因素是最大定尺長度，所以這一個基本參數要慎重研究，調查市場，妥善權衡，合理確定。有的文獻推薦最大定尺長度18～24 m，對ERW及I_SAW來說，認為值得商榷(SSAW定尺長度酌情增長)。

抗腐蝕性 高壓輸送天然氣管線的腐蝕破壞主要有4種形式：應力腐蝕破壞(SCC)、硫化氫腐蝕、硫化物應力開裂(SSC)及氫致開裂(HIC)。

管線用板卷，從20世紀50年代～70年代，主要采取鞍鋼等廠家生產的A3、16Mn，到20世紀70年代以后和80年代，則采用日本TS52K(～X52)；到20世紀90年代管線鋼國產化開始起步，上海寶鋼、武鋼等開始生產X52-X65級管線管板卷，但UOE鋼管仍從日、美進口。直到21世紀初“西氣東輸”工程啟動，寶鋼、武鋼、鞍鋼、攀鋼等企業成批量生產出XTO級熱軋板卷，舞鋼生產出X70級寬厚鋼板。我國2003年計劃開發X80級管線鋼。管線鋼及管線管國產化水平正在接近或達到國際先進水平。1999年，廣州番禺珠江鋼管有限公司在國內率先引進HME大口徑直縫埋弧焊管生產線；2000年，第一家引進美國UOE生產線投產成功，并于2002年在海南島沿海管線國際招標與日、德外商競爭中中標；為北京國家大劇院建筑試制耐火耐候用UOE鋼管(Φ508mm)并生產成功。

“西氣東輸工程”X70級用管182萬t，約100萬t為螺旋管，從熱帶到制管全部國產化；82萬tLSAW管中1／3為國產JCOE鋼管，舞陽鋼鐵公司近期提供XTO級寬厚板達到2萬t以上。華北巨龍鋼管公司為“西氣東輸"212程生產JCOE鋼管達10萬t，達到了國際先進水平；華油鋼管、遼陽鋼管、寶雞鋼管等石油系統焊管廠為“西氣東輸”工程生產了數十萬t螺管，使國產SSAW管提升到一個新水平。

西氣東輸管道工程用鋼管為X70等級管線鋼，規格為Φ1016mm×14.6～26.2mm，其中螺旋焊管約占80%，直縫埋弧焊管約占20%，管線鋼用量約170萬噸。 X70管線鋼除了含Nb、V、Ti外，還加入了少量的Ni、Cr、Cu和Mo，使鐵素體的形成推遲到更低的溫度，有利于形成針狀鐵素體和下貝氏體。因此X70管線鋼本質上是一種針狀鐵素體型的高強、高韌性管線鋼。