世界輸氣管道也經歷了與中國相似的發展過程。18世紀以前,輸氣管道也使用木竹管。18世紀后期用鑄鐵管,19世紀90年代開始使用鋼管。輸氣動力開始全靠天然氣井口壓力,1880年,美國采用蒸汽驅動的壓氣機。20世紀20~30年代采用了雙燃料發動機驅動的壓氣機給管內天然氣加壓,。輸送距離也越來越長。后來又出現了規模巨大的管網系統。60年代開始,在天然氣進出口國之間,相繼建成了許多跨國管道,如由蘇聯經原捷克和斯洛伐克、奧地利、德國的1780千米的輸氣管道;由奧地利到意大利的長774千米的管道;由阿爾及利亞經突尼斯、地中海和突尼斯海峽到意大利管道等。到1983年時,世界輸氣管道總長達到91.34萬千米。長距離天然氣輸送管道普遍采用壓氣機增壓輸送。輸氣管道在管材選用、提高輸送效率、實現全線自動化等方面的技術也有了迅速的發展。管材廣泛采用X-60低合金鋼(度極限),并開始采用X-65、X-70等更高強度的材料。為降低管道內的摩擦阻力,426毫米以上的3pe防腐鋼管新鋼管已普遍采用內涂層。此外還開展了不同物性的氣體在同一管道中順序輸送,以及-70℃低溫、高壓的氣態和液態天然氣管道輸送試驗。
強度特點
管子在承受內壓時,通常在管壁上產生兩種主要應力,即徑向應力δY和軸向應力δX。焊縫處合成應力δ=δY(l/4sin2α+cos2α)1/2,其中,α為螺旋焊管焊縫的螺旋角。
螺旋焊管焊縫的螺旋角一般為50-75度,因此螺旋焊縫處合成應力是直縫焊管主應力的60-85%。在相同工作壓力下,同一管徑的螺旋焊管比直縫焊管壁厚可減小。
根據以上特點可知:
A.螺旋焊管發生爆破時,由于焊縫所受正應力與合成應力比較小,爆破口一般不會起源于螺旋焊縫處,其安全性比直縫焊管高。
B.當螺旋焊縫附近存在與之相平行的缺陷時,由于螺旋焊縫受力較小,故其擴展的危險性不如直焊縫大。
C.由于徑向應力是存在于鋼管上的最大應力,所以焊縫處于垂直應力這一方向時承受最大載荷。即直縫承受的載荷最大,環向焊縫承受的載荷最小,螺旋縫介于二者之間。
執行標準
承壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管主要用于輸送石油、天然氣的管線;承壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管,用高頻搭接焊法焊接的,用于承壓流體輸送的螺旋縫高頻焊鋼管。鋼管承壓能力強,塑性好,便于焊接和加工成型;一般低壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管,采用雙面自動埋弧焊或單面焊法制成的用于水、煤氣、空氣和蒸汽等一般低壓流體輸送用埋弧焊鋼管。
螺旋鋼管的常用標準一般分為:SY/T5037(部標、也叫 普通流體輸送管道用螺旋縫埋弧焊鋼管)、(國標、也叫石油天然氣工業輸送鋼管交貨技術條件第一部分:A級鋼管(要求嚴格的有GB/T97 B級鋼管))、API-5L(美國石油協會、也叫管線鋼管;其中分為PSL1和PSL2兩個級別)、(樁用螺旋縫埋弧焊鋼管)。
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