中俄东线黑河—长岭段线路可靠性复核北大核心

中俄东线天然气管道黑河—长岭段初步设计阶段的可靠性评价,管材基础数据来自试制钢管,环焊缝数据则参考焊接工艺适应性评价结果及以往工程统计数据。管道投产后,需要校验批量供货钢管相对试制钢管的性能差异及其对管道服役可靠性的影响,以及全自动焊的规模推广对管道可靠性的影响。基于新的基础参数,对比了试制钢管与批量供货钢管的性能参数,分析了全自动焊接环焊缝力学参数及缺欠数据,并采用最新数据复核管道的服役可靠性。结果表明:试制钢管与批量供货钢管的力学性能指标存在差异,但均满足标准要求;全自动焊提高了环焊缝质量,焊缝性能指标均高于标准要求;钢管性能波动直接影响管段的失效概率值,且随着服役年限的增加,外腐蚀引起的管道失效概率将逐步增大,但在30年服役期内,按照目前的设计、材料、施工、运行、维护标准,管道能够满足服役可靠性要求。     

国外X80管道钢管的研究与应用现状

综述了国外在高钢级X80管道钢管方面的开发和应用状况，管材的研究目前正向更高屈服强度、更高韧性和易加工的方向发展，使用高钢级管材是提高管道设计压力的主要途径，同时，在同样的设计压力下使用高强度管材可养活钢材的消耗量。以德国Ruhrags管道为例，介绍了国外高钢级管道钢管X80的实际质量水平，包括管道钢的合金化、控制轧制和控制冷却工艺，并就高钢级管道钢管的部分热点问题如富气输送、高钢级管道钢管的焊接和裂纹扩展止裂等进行了讨论和分析。     

埋地钢质管道防腐问题

阐述了埋地钢质管道发生腐蚀的四个影响因素,即环境、腐蚀防护效果、钢管材质和制造工艺以及应力水平,统计了１９９０～１９９５年石油沥青、煤焦油瓷漆、挤塑聚乙烯、ＰＥ胶带、ＦＢＥ、复合覆盖层的涂敷量,指出防腐覆盖层各有优缺点,应根据管道的地质条件、腐蚀环境等而定,目前应建立防腐层的综合评价方法以解决防腐覆盖层的设计问题,同时还应对钢管表面处理、现场补口加以重视,在采用亲高强薄壁钢材时应考虑壁厚要求。     

0．8设计系数下天然气管道用焊管关键性能指标

研究了0．8设计系数下天然气管道用焊管满足断裂控制要求的母材和焊缝韧性指标,评估了钢管100％SMYS水压试验的可行性。对于采用0．8设计系数、直径1219mm、设计压力12MPa的天然气管道,为防止钢管启裂,要求焊缝夏比冲击韧性最小平均值为80J;为满足管道止裂要求,要求钢管母材夏比冲击韧性最小平均值为260J。对管径为1219mill的X80钢管批量生产屈服强度数据的统计分析和评估结果表明：X80钢管进行100％SMYS工厂水压试验是可行的,但需要优选板材和钢管性能稳定的供货商,并严格进行水压试验后的钢管几何尺寸检测。（表4,图5,参6）     

玻璃内衬管道在低温集油中的应用

介绍了玻璃内衬管的特性,对玻璃内衬管道与普通钢管道低温集油中的性能进行了对比分析.实例计算表明,玻璃内衬管道在低温集油中可以降低能耗,提高经济效益,满足集输系统的工艺要求.     

输油管道超设计压力运行的几个关键问题

为保证输油管道超设计压力运行的安全,针对钢管力学性能、管道临界缺陷尺寸、环焊缝质量验证3个影响管道承压的重要因素,在管道沿程压力计算基础上,开展了管材小试样屈服强度统计与试验、钢管实物屈服强度与小试样屈服强度差异性分析、管道临界缺陷尺寸计算与内检测精度分析、环焊缝性能验证方案的研究。研究表明:钢管实物屈服强度与管材最小要求屈服强度之比即为最大运行压力与设计压力之比;由于压力升高,管道运行时允许的缺陷尺寸减小,其中大于临界尺寸的缺陷应保证被现有管道内检测器发现,否则应降低运行压力从而增大临界缺陷尺寸值;超设计压力运行前,应进行一次相应强度的现场试压,排除环焊缝异常。     

熔结环氧覆盖层在津京输油管道上的应用

针对民航津京输油管道工程所经地带水网发达、腐蚀环境恶劣的特点，决定选择熔结环氧覆盖层作为防腐覆盖层。介绍了该管道从钢管的工厂预制防腐技术到施工现场的补口技术。在施工完成几年后，选择该工程中腐蚀环境比较恶劣的管道段管道阴极保护测试，测试结果表明，熔结环氧覆盖层具有优越的防腐性能，使得镁阳极和锌阳极的使用寿命得到了相应的延长。     

高温高氯介质输送管道的腐蚀分析

分析了高温高氯介质对输送管道的腐蚀机理,指出高氯离子含量引起的孔蚀、析氢导致的电化学腐蚀、钢管材料的化学成分、金相组织等存在自身缺陷是造成输送高温高氯介质管道腐蚀的内在因素。通过试验室挂片对比试验,分析了温度对腐蚀速率的影响,挂片在90℃和20℃条件下的年平均线腐蚀速率相差近3倍,可见高温环境对腐蚀有促进作用。     

临氢X80管线钢量化氢压作用的疲劳裂纹扩展模型

随着中国对能源转型及氢能利用发展需求的日渐迫切，X80高强管线钢将面临在氢气环境中运行的风险。对管道而言，其在服役过程中同时存在静载荷和循环载荷，并且循环载荷与氢的交互作用更为复杂，因此评估管线钢临氢性能时要同时考虑拉伸性能和疲劳性能。通过高压氢气环境中的拉伸实验及疲劳裂纹扩展实验，分析了氢对X80钢拉伸及疲劳性能的影响，获得了量化氢压作用的X80管线钢疲劳裂纹扩展模型。结果表明：氢对X80管线钢的拉伸性能无明显影响；氢压越高，疲劳裂纹扩展速率越高，氢压3 MPa时的疲劳裂纹扩展速率为氮气环境中的10倍，氢对X80管线钢的疲劳裂纹扩展影响显著；当X80管线钢处于氢气环境中时，钢材的疲劳性能将成为管道安全设计和完整性评价的关键指标。（图8，表3，参27）     

X65与A105管道接头对焊工艺的研究

介绍了以具有代表性的X65与A105两种不同强度级别钢管的对接接头焊接工艺研究情况,并在试验分析两种钢材焊接性基础上,确定了其预热和层间温度,合理选择了焊接材料及坡口型式.同时根据Q/SY XQ18-2002<西气东输管道工程站内工艺管道施工与验收规范>和XQ-CS-JX-SPE-0010<站内管道系统焊接及检测技术条件>标准对所制定的焊接工艺进行了评定.研究结果表明,管口外观检查和射线检测合格,金相组织、拉伸试验、冲击试验等各项性能指标优良.     

中碳钢管敷设野外输油管道的实践

根据中碳钢管敷设野外输油管道的实践，提出了用中碳钢管替代低碳钢管必须解决的问题，论述了解决方法。中碳钢管材（Ｊ－５５）的化学成分，含碳量介于４０＾＃与４５＾＃钢之间，含硫量明显低于低碳钢，含锰量变化区间较大，计算出的碳当量大于０．６％，表明管材的呆焊性较差；其机械性能，抗拉强度和屈服极限比低碳钢高，冲击韧性相对较上，延伸率变化区间大；其机械性能，抗拉强度和屈服极限比低碳钢高，冲击韧性相对较小，延伸     

西气东输工程

通过分析西气东输管道最低经济输量或经济运距与运价的关系,提出降低运价的两种方法。介绍了国外油气管道其壁厚、直径钢级及输送压力的设计应用情况,产敢东输管道工程钢级的选择提出建议,对天然气管道重要组成部分的储气库,建议在工程设计初期应加以考虑。另钙,就管道内涂层及外防腐层的选择、焊管类型的选择,闪光焊技术的应用、活动断层对管道的影响等诸多问题进行了阐述,并提出了建议。     

西气东输工程钢管的正常储备与保险储备计算

阐述了物资储备定额中的正常储备与保险储备的概念及其相互关系和在工程物资管理中的重要作用。分析了影响西气东输工程钢管在制造厂、物资中转站、施工现场正常生产、运输、调拨发运、组装焊接等过程中的各种因素，并根据各种影响因素确定了西气东输工程钢管的正常储备与保险储备的调节系数，研究了合理制定西气东输工程钢管的正常储备与保险储备的问题。通过实例模拟，对西气东输工程拟建的钢管中转站应建立的正常储备与保险储备进行了计算。     

X80管线钢性能特征及技术挑战

针对X80管线钢研发与应用现状以及目前存在的问题,综述了影响X80管线钢性能的主要因素、研究进展以及发展X80钢管道面临的技术挑战。详细分析了X80管线钢的冶金特征与组织结构,概述了X80管线钢的焊接工艺、焊接冶金学特征及性能,总结了X80管线钢的机械性能和力学特征。具体讨论了X80管线钢在服役环境中的失效机制,包括腐蚀、氢致开裂、焊缝区失效、应变失效等,并以此为基础,探讨了发展X80钢管道需要克服的技术挑战,以保障油气安全、高效输送以及能源管道的可持续发展。(图1,表8,参86)     

我国天然气输送管道发展方向及相关技术问题

通过增大管径或压力提高天然气管道的输送效率,成为天然气管道工业的发展方向,国内外天然气管道正在向1422mm管径或12MPa以上压力发展。分析了现有制管、设备、施工、设计方法、运行要求等方面存在的制约因素,针对性地提出改善措施和建议。重点讨论了国内外X100钢级管线钢的研究应用现状,以及制约其大规模工业应用的关键问题,提出研究应用建议,指出在设计中应引入基于可靠性的设计和评价方法,以适应大管径、高压力、高钢级管道建设的需要。     

国内外螺旋焊接钢管制管概况

分析了国内外螺旋焊接钢管的制造情况,通过对母材的物理、化学性能对比指出,国外生产的X65、X70低合金钢,在强度、韧性、可焊性等方面,比国产的A3、16Mn钢更适合当今输油管道的制管要求。在钢材冶炼过程中,加入多种微量元素是提高钢材材质的重要措施,高强度、低合金钢是解决轧制过程中板卷问题的关键。制管机组成型器的大桥和转盘由固接改为铰接后,在调整焊缝间隙时,不再会影响管径的尺寸了。由内成型器替代外成型器,减少了成型管子的残余应力,使管子的后变形小,保证了管子的几何尺寸,提高了制管质量。在国内,加强老机组的改造和成型理论的研究是制管行业的迫切任务。     

大口径管道山区运管设备的选择及应用

为解决山区坡段大口径钢管遇到的运管困难等问题,介绍了缆索起重机、钢管轨道车、运管爬车等几种运管设备.阐述了缆索起重机的组成及工作原理,给出了外选设备的选型方法、性能参数及计算公式.并与国内架空索道在线路原理、运输工艺和设备组成方面进行了比较,针对我国管道施工的特点提出了见解.     

二氧化碳输送管道工程设计的关键问题

CO2管道输送是碳捕集、利用和封存（CCUS）技术的重要环节,具有真正意义的长距离、大输量CO2管道在国内尚属空白。结合二氧化碳物性特点和国外二氧化碳输送管道建设经验,对国内二氧化碳输送管道工程设计在气源气体组分要求、输送相态的选择和控制、路由选择、阀室设计原则、地区等级划分、涂层选用、设备材料的密封性能、管材性能以及其他安全措施等方面进行了深入探讨,分别提出了切实可行的建议措施,指出编制适合中国国情的CO2输送管道的设计、建造、运营规范十分迫切。研究内容对于推动我国二氧化碳输送管道工程和CCUS技术的发展具有重要意义。（图1,表1,参7）