輸送鋼管按制管工藝不同,可分為無縫鋼管(SML),主要作為油田內(nèi)部集輸管和小口徑高壓天然氣輸送管,用于油氣長輸管線的數(shù)量很少,絕大多數(shù)長輸管線是采用直縫高頻焊管(ERW)、螺旋埋弧焊管(SSAW)、直縫埋弧焊管(LSAW)三種。下表為幾種鋼管的工藝特點和質(zhì)量性能對比:
直縫高頻焊管(ERW)按焊接方式不同又分為感應(yīng)焊和接觸焊兩種形式,采用熱軋寬帶鋼卷為原料,經(jīng)過預(yù)彎、連續(xù)成型、焊接、熱處理、定徑、校直、切斷等工序,與螺旋焊管相比具有焊縫短,尺寸精度高、壁厚均勻,表面質(zhì)量好,承受壓力高等優(yōu)點,但缺點是只能生產(chǎn)中小口徑薄壁管,焊縫處易產(chǎn)生灰斑、未熔合、溝狀腐蝕缺陷。目前應(yīng)用較廣泛的領(lǐng)域是城市燃氣、原油成品油輸送等。
螺旋埋弧焊管(SSAW)是帶鋼卷管時其前進方向與成型管中心線有成型角(可調(diào)整),邊成型邊焊接,其焊縫成螺旋線,優(yōu)點是同一規(guī)格的帶鋼可生產(chǎn)多種直徑規(guī)格的鋼管,原料適應(yīng)范圍較大,焊縫可避開主應(yīng)力,受力情況較好,缺點是幾何尺寸較差,焊縫長度相比直縫管長,易產(chǎn)生裂紋、氣孔、夾渣、焊偏等焊接缺陷,焊接應(yīng)力呈拉應(yīng)力狀態(tài)。一般油氣長輸管線設(shè)計規(guī)范規(guī)定螺旋埋弧焊管只能用于3類、4類地區(qū)。國外將此工藝改進后將原料改為鋼板,使成型與焊接分開,經(jīng)預(yù)焊和精悍,焊后冷擴徑,則其焊接質(zhì)量接近UOE管,目前國內(nèi)尚無此種工藝,是我國螺旋管廠改進的方向。“西氣東輸”所用螺旋管仍然是按傳統(tǒng)工藝生產(chǎn),只是管端進行了擴徑。美國、日本和德國總體上否定SSAW,認為主干線不宜使用SSAW;加拿大和意大利部分使用SSAW,俄羅斯少量使用SSAW,而且都制定了非常嚴格的補充條件,由于歷史原因,國內(nèi)主干線多數(shù)還是使用SSAW。
直縫埋弧焊管(LSAW)是以單張中厚板為原料,將鋼板在模具或成型機中壓(卷)成管坯,采用雙面埋弧焊接方式并擴徑而成進行生產(chǎn)的。其成品規(guī)格范圍較寬,焊縫的韌性、塑性、均勻性和致密性較好,具有管徑大、管壁厚、耐高壓、耐低溫抗腐蝕性強等優(yōu)點。在建設(shè)高強度、高韌性、高質(zhì)量長距離油氣管線時,所需鋼管大多是大口徑厚壁直縫埋弧焊管。按API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在大型油氣輸送管道中,當(dāng)通過高寒地帶、海底、城市人口稠密區(qū)等1類、2類地區(qū)時,直縫埋弧焊管是唯一指定適用管型。按成型方式不同又可分為:
UOE焊管:單張鋼板在邊緣預(yù)彎后,經(jīng)U成型、O成型、內(nèi)焊、外焊、機械冷擴徑等工序;
JCOE焊管:即按"J-C-O-E"預(yù)焊、成型、焊接后經(jīng)冷擴徑等工序;
HME焊管:由芯棒滾壓法按"C-C-O"成型、焊接后經(jīng)冷擴徑等工序。