【無(wú)錫無(wú)縫管】GB/T8163-1999流體管專家詳解
流體管生產(chǎn)制造方法：
�、僖话沐仩t管使用溫度在450℃以下，國(guó)產(chǎn)管主要用10號(hào)、20號(hào)碳結(jié)鋼熱軋管或冷拔管制造。
�、诟邏哄仩t管使用時(shí)經(jīng)常處于高溫和高壓條件，管子在高溫?zé)煔夂退魵獾淖饔孟�，�?huì)發(fā)生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強(qiáng)度，高的抗氧化腐蝕性能，并有良好的組織穩(wěn)定性。
(2)用途：
�、僖话沐仩t管主要用來(lái)制造水冷壁管、沸水管、過(guò)熱蒸汽管、機(jī)車鍋爐用的過(guò)熱蒸汽管，大、小煙管及拱磚管等。
②高壓鍋爐管主要用來(lái)制造高壓和超高壓鍋爐的過(guò)熱器管、再熱器管、導(dǎo)氣管、主蒸汽管等。
但是，圓管也有一定的局限性，如在受平面彎曲的條件下，圓管就不如方、矩形管抗彎強(qiáng)度大，一些農(nóng)機(jī)具骨架、鋼木家具等就常用方、矩形管。根據(jù)不同用途還需有其他截面形狀的異型鋼管。
1.結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管（GB/T8162-1999）是用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)的無(wú)縫鋼管。
2.流體輸送用無(wú)縫鋼管（GB/T8163-1999）是用于輸送水、油、氣等流體的一般無(wú)縫鋼管。
3.低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管（GB3087-1999）是用于制造各種結(jié)構(gòu)低中壓鍋爐過(guò)熱蒸汽管、沸水管及機(jī)車鍋爐用過(guò)熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和冷拔（軋）無(wú)縫鋼管。
4.高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管（GB5310-1995）是用于制造高壓及其以上壓力的水管鍋爐受熱面用的優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼和不銹耐熱鋼無(wú)縫鋼管。
5.化肥設(shè)備用高壓無(wú)縫鋼管（GB6479-2000）是適用于工作溫度為-40~400℃、工作壓力為10~30Ma的化工設(shè)備和管道的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼無(wú)縫鋼管。
6.石油裂化用無(wú)縫鋼管（GB9948-88）是適用于石油精煉廠的爐管、熱交換器和管道無(wú)縫鋼管。
7.地質(zhì)鉆探用鋼管（YB235-70）是供地質(zhì)部門進(jìn)行巖心鉆探使用的鋼管，按用途可分為鉆桿、鉆鋌、巖心管、套管和沉淀管等。
8.金剛石巖芯鉆探用無(wú)縫鋼管（GB3423-82）是用于金剛石巖芯鉆探的鉆桿、巖心桿、套管的無(wú)縫鋼管。
9.石油鉆探管（YB528-65）是用于石油鉆探兩端內(nèi)加厚或外加厚的無(wú)縫鋼管。鋼管分車絲和不車絲兩種，車絲管用接頭聯(lián)結(jié)，不車絲管用對(duì)焊的方法與工具接頭聯(lián)結(jié)。
10.船舶用碳鋼無(wú)縫鋼管（GB5213-85）是制造船舶I級(jí)耐壓管系、Ⅱ級(jí)耐壓管系、鍋爐及過(guò)熱器用的碳素鋼無(wú)縫鋼管。碳素鋼無(wú)縫鋼管管壁工作溫度不超過(guò)450℃，合金鋼無(wú)縫鋼管管壁工作溫度超過(guò)450℃。
11.汽車半軸套管用無(wú)縫鋼管（GB3088-82）是制造汽車半軸套管及驅(qū)動(dòng)橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋無(wú)縫鋼管。
12.柴油機(jī)用高壓油管（GB3093-86）是制造柴油機(jī)噴射系統(tǒng)高壓管用的冷拔無(wú)縫鋼管。
13.液壓和氣動(dòng)缸筒用精密內(nèi)徑無(wú)縫鋼管（GB8713-88）是制造液壓和氣動(dòng)缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管。
14.冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管（GB3639-83）是用于機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓設(shè)備的尺寸精度高和表面光潔度好的冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管。選用精密無(wú)縫鋼管制造機(jī)械結(jié)構(gòu)或液壓設(shè)備等，可以大大節(jié)約機(jī)械加工工時(shí)，提高材料利用率，同時(shí)有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。
15.結(jié)構(gòu)用不銹鋼無(wú)縫鋼管（GB/T14975-1994）是廣泛用于化工、石油、輕紡、醫(yī)療、食品、機(jī)械等工業(yè)的耐腐蝕管道和結(jié)構(gòu)件及零件的不銹鋼制成的熱軋（擠、擴(kuò)）和冷拔（軋）無(wú)縫鋼管。
16.流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管（GB/T14976-1994）是用于輸送流體的不銹鋼制成的熱軋（擠、擴(kuò)）和冷拔（軋）無(wú)縫鋼管。
17.異型無(wú)縫鋼管是除了圓管以外的其他截面形狀的無(wú)縫鋼管的總稱。按鋼管截面形狀尺寸的不同又可分為等壁厚異型無(wú)縫鋼管（代號(hào)為D）、不等壁厚異型無(wú)縫鋼管（代號(hào)為BD）、變直徑異型無(wú)縫鋼管（代號(hào)為BJ）。異型無(wú)縫鋼管廣泛用于各種結(jié)構(gòu)件、工具和機(jī)械零部件。和圓管相比，異型管一般都有較大的慣性矩和截面模數(shù)，有較大的抗彎抗扭能力，可以大大減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)約鋼材。
一般用無(wú)縫鋼管是用10、20、30、35、45等優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼16Mn、5MnV等低合金結(jié)構(gòu)鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結(jié)鋼熱軋或冷軋制成的。10、20等低碳鋼制造的無(wú)縫管主要用于流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼制成的無(wú)縫管用來(lái)制造機(jī)械零件，如汽車、拖拉機(jī)的受力零件�！∫话阌脽o(wú)縫鋼管要保證強(qiáng)度和壓扁試驗(yàn)。熱軋鋼管以熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨；冷軋以熱以熱處理狀態(tài)交貨。低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管：用于制造各種低中壓鍋爐、過(guò)熱蒸汽管、沸水管、水冷壁管及機(jī)車鍋爐用過(guò)熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管等。
用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋或冷軋（撥）無(wú)縫鋼管。主要用10、20號(hào)鋼制造，除保證化學(xué)成分和機(jī)械性能外要做水壓試驗(yàn)，卷邊、擴(kuò)口、壓扁等試驗(yàn)。熱軋以熱軋狀態(tài)交貨、冷軋（撥）以熱處理狀態(tài)交貨。
18.GB18248-2000（氣瓶用無(wú)縫鋼管）主要用于制作各種燃?xì)狻⒁簤簹馄�。其代表材質(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等.
流體管鋼管鋼級(jí)
管道介質(zhì)的輸送壓力有逐漸增高的趨勢(shì)，在輸氣管線上尤為明顯。這是因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)提高輸送壓力會(huì)增加經(jīng)濟(jì)效益，以輸氣管線為例，在輸量不變的條件下，隨著輸送壓力的提高氣體的密度增加而流速減小，從而使摩阻下降。
在一條輸氣管線的站間距內(nèi)由進(jìn)站到出戰(zhàn)壓力逐漸下降，而流速逐漸增加，隨之摩阻也逐漸增加，故離進(jìn)站口 3 ／ 4 長(zhǎng)度消耗生出站壓差△ p 的一半，而后 1 ／ 4 長(zhǎng)度消耗另一半。輸氣管線與輸油管線最大的差別是由進(jìn)站到出站流速是逐漸增加的，這是介質(zhì)的可壓縮性造成的。而油基本上是不可壓縮的，雖然輸送壓力沿管程逐步下降，但流速是不變的，摩阻也是前后相同的。由此看出對(duì)于輸氣管線壓力的提高可使摩阻下降，而輸送能耗下降。
還應(yīng)指出，輸氣管線的能耗遠(yuǎn)比輸油為大，僅以西氣東輸管線為例，該管線輸送壓力 p ： 10MPa ，輸量為 120 億 m3 ／年，管線長(zhǎng)度為 4000KM ，粗略按經(jīng)驗(yàn)估計(jì)能耗大致為 12 億 m3 ／年，而輸量的。 1/10 作為沿途的能源消耗掉了。
由于對(duì)降低能耗的關(guān)切，輸送壓力有逐步增加的趨勢(shì)。早期我國(guó)四川省的天然氣管線輸送壓力為 2.5MPa ，以后增加到 4MPa ，陜京線提升為 6MPa ，西氣東輸增至 10MPa ，國(guó)外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家近十氣輸氣管線多選取 12MPa 。
在輸氣管線上壓比亦有逐漸下降的趨勢(shì)。所謂壓比指進(jìn)站壓力與出站壓力之比，壓比減少意味著全線均在較高的壓力下運(yùn)行，這樣也可使能耗減小。早期壓力多為 1.6 ，后來(lái)降至 1.4 ，近年國(guó)外有些輸氣管線取壓比為 1.25 。當(dāng)然，壓比減小，壓縮機(jī)站數(shù)要增加，從而投資會(huì)增加。對(duì)于管徑、壓力、壓比均需進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算和比選。
當(dāng)輸量確定，通過(guò)優(yōu)化確定管徑、壓力、壓比以后，如選取較高壓力而鋼材強(qiáng)度等級(jí)太低，則會(huì)造成壁厚過(guò)大，這給制管、現(xiàn)場(chǎng)焊接以及運(yùn)輸?shù)戎T多環(huán)節(jié)帶來(lái)困難，甚至難以實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)的需求促進(jìn)了鋼材等級(jí)的提高。
API 于 1926 年發(fā)布 APl5L 標(biāo)準(zhǔn)，最初只包括 A25 、 A 、 B 三種鋼級(jí)，最小屈服值分別為 172 、 207 、 251MPa 。 API 于 1947 年發(fā)布 APl5LX 標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)中增加了 X42 ， X46 ， X52 三種鋼級(jí)，其最小屈服值分別為 289 、 317 、 358MPa 。 1966 年開始，先后發(fā)布了 X56 、 X60 、 X65 、 X70 四種鋼級(jí)，其最小屈服值分別為 386 、 413 、 448 、 482MPa 。 1972 年 API 發(fā)布 U80 、 U100 標(biāo)準(zhǔn)，其最小屈服值分別為 551 、 691Mpa ，以后 API 又將 U80 、 U100 改為 X80 、 X100 。 粗略統(tǒng)計(jì)，全世界 2000 年以前 X70 用量在 40 ％左右， X65 、 X60 均在 30 ％左右徘徊，小口徑成品油管線也有相當(dāng)數(shù)量選用 X52 鋼級(jí)，且多為 ERW 鋼管。
關(guān)于 X80 鋼級(jí)，國(guó)內(nèi)、外議論很多，國(guó)際上曾對(duì) X80 研制已耗巨額投資的鋼鐵巨頭更是積極宣傳 X80 ，甚至 X100 ，但時(shí)至今日 X80 只處于 " 試驗(yàn)段階段，總長(zhǎng)僅 400KM 左右。目前正在建設(shè)中的管線尚無(wú)采用 X80 鋼級(jí)的，計(jì)劃中或正在準(zhǔn)備中興建的管線尚無(wú)下定決心采用 X80 者，對(duì)此筆者曾與國(guó)外多家管道工程公司 ( 負(fù)責(zé)管道設(shè)計(jì) ) 的技術(shù)人員交換過(guò)意見，大家看法基本相同， 大致可歸納如下：
1 、 X80 鋼級(jí)隨著操作壓力的提高及準(zhǔn)備工作的完善將來(lái)必定會(huì)得到發(fā)展；
2 、當(dāng)前大石油業(yè)主不愿意首先選用 X80 大致出于以下原因：
(1) 某一種新鋼級(jí) ( 包括煉鋼、軋制、制管 ) 由開始生產(chǎn)至熟練的生產(chǎn)要有一個(gè)不合格率由高至低的過(guò)程，用同樣的檢驗(yàn)手段其出廠的不合格率也會(huì)有一個(gè)由低至高的過(guò)程，首先采用者要承擔(dān)此風(fēng)險(xiǎn)；
(2) 在現(xiàn)場(chǎng)焊接過(guò)程中，包括預(yù)熱溫度、層間溫度、熱入量等對(duì)新鋼級(jí)要有一個(gè)探索過(guò)程，在此期間不合格率也有一個(gè)由高至低的過(guò)程，首先采用者更多地承擔(dān)此風(fēng)險(xiǎn)；
(3) 采用 X80 后，現(xiàn)場(chǎng)使用的冷彎?rùn)C(jī)、焊絲、環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)、熱彎頭工藝等可能需要改變，重新購(gòu)置或研制，從而增加了工程費(fèi)用；
(4) 采用 X80 后，同樣直徑，當(dāng)操作壓力不夠高的情況下，鋼材強(qiáng)度等級(jí)的提高意味著厚度的減薄，亦即厚度直徑比 (t ／ D) 的減小，這也就意味著管線剛性的降低。從事故分析及風(fēng)險(xiǎn)分析看，管線的第三方破壞通常占破壞原因的 40 ％以上，而管線抵抗第三方破壞能力僅與 t ／ D 比有關(guān)而與強(qiáng)度等級(jí)無(wú)關(guān)。
從我國(guó)國(guó)情看，我國(guó)雖然經(jīng)濟(jì)近十多年迅速發(fā)展，但仍屬發(fā)展中國(guó)家，筆者建議在采用 X80 問(wèn)題上我們不做 " 第一個(gè)吃螃蟹 " 的人，采取 " 韜光養(yǎng)晦 " 的策略，這對(duì)業(yè)主單位有利對(duì)我國(guó)冶金行業(yè)也有利。
我國(guó)冶金行業(yè)在近十余年來(lái)為發(fā)展管道鋼付出了極大的辛勞，取得可喜的業(yè)績(jī)，目前正在全力攻關(guān) X70 寬板 ( 做直縫埋弧焊焊管用 ) 并積極為能穩(wěn)定 X70 熱軋卷板的質(zhì)量做努力，如當(dāng)前決定大量采用 X80 鋼級(jí)，因我國(guó)冶金業(yè)對(duì)此既無(wú)經(jīng)驗(yàn)又無(wú)業(yè)績(jī)而難與國(guó)外冶金行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，筆者對(duì)我國(guó)冶金業(yè)不僅有深厚的感情，也深信我國(guó)冶金業(yè)的能力，但不宜操之過(guò)急，當(dāng)然目前抽出少量的力量對(duì) X80 進(jìn)行探索還是必要的，但必須抓住主要矛盾。
流體管尺寸及允許偏差
偏差等級(jí)
標(biāo)準(zhǔn)化外徑允許偏差
D1
±1.5%，最小±0.75 mm
D2
±1.0%。最小±0.50 mm
D3
±0.75%．最小±0.30 mm
D4
±0.50%。最小±0.10 mm
無(wú)錫無(wú)縫管
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