管线钢领域标准最新进展解析

李炎华 吉玲康 李为卫 池 强 熊庆人 杨 放

中国石油集团石油管工程技术研究院 （陕西 西安 710065）

API是美国石油学会(American Petroleum Institute)的英文缩写。它是全世界范围内最早、最成功制定标准的商会之一。自1924年发布第一个标准开始到现在为止，API已发布了500多个标准。2012年美国石油协会（API）年会于美国卡罗拉多州隆重召开，来自世界石油天然气行业的700余位专家学者参加了此次盛会。

中国石油天然气集团公司派出了由质量与标准管理部、石油工业标准化所、海洋工程公司、石油管工程技术研究院等10家单位共11人组成的代表团参加了此次会议，各代表团成员根据自身专业背景及集团公司关注的热点问题，参加了各自领域标准的分会讨论，深入了解API年会中各相关领域的最近动向及进展。

1 进程跟踪

API 2012年会为期5天，共开展了100余场各专业石油天然气领域的分会讨论。石油管工程技术研究院身为全国石油天然气标准化技术委员会石油专用管材分技术委员会暨石油工业标准化技术委员会石油管材专业标准化技术委员会秘书处单位以及中国石油天然气集团公司标准化委员会石油石化设备与材料专业标准化技术委员会石油管材分技术委员会秘书处单位，有多年的石油管材领域标准化工作经验。同时，作为API/C1/SC5“管材分委会”，API/C3/SC7“管柱构件分委会”，API“螺纹加工与检测资源组”投票成员，结合自身的工作领域及关注热点，石油管工程技术研究院的代表重点参加了WI4228-5L3 Working Group（SC5/TGLP），API Spec 5L-Item 4210 Working Group（SC5/TGLP），Resource Group on Threading,Gauging,and Compounds （SC5/RGTGTC）3个分组讨论。旁听了New Committee Member Orientation，Working Group on Measurement of Toughness of Materials When Applied to High Strength Steels （145KSI and Above），Task Group on Line Pipe等分会。由于API Spec 5L是管线钢领域最重要的标准之一，因此,重点对该标准的投票项目进展进行跟踪解析。

2 API Spec 5L投票项目进展以及技术热点解析

在API Spec 5L-Item4210 Working Group(SC5/TGLP)分组讨论会上，大会对收集到的针对API Spec 5L（第44版）的150余条修改提案进行了逐条细致讨论，考虑是否会在未来出版的API Spec 5L（第45版）中采纳。由于此次会议讨论的修改提案大多数为编辑性修改或小的技术性修改，因此，讨论和决议过程相对顺利，但针对一些技术人员间仍无法达成一致的技术热点问题，大会工作组建议成立新的工作小组深化研究。

为了帮助管线钢领域科研和标准化工作人员了解该领域的最新动态和研究热点，现就对这些修改提案进行跟踪解析。

由于此次会议是在ISO与API两大国际权威组织间矛盾加剧的背景下召开的，这一状况在收集到的修改提案中得到了充分体现，很多条提案均对API Spec 5L新版本中是否应该继续引用ISO标准或引用ISO与其他学会组织标准的先后顺序提出了质疑，而在最终形成的修改意见中，基本上以维持原状为主。这种处理结果，对于维护API Spec 5L内容的稳定性与延续性是十分有利的。

本次会议上，大会工作组建议成立新的工作小组深化研究的主要技术热点包括：

（1）落锤撕裂试验。大会收到的一些修改提案指出，出现异常断口的落锤撕裂试样不应被判定为无效试样，并且建议用合理的方法进行断口评判。

另外，针对落锤撕裂试验的修改提案还集中在该项材料韧性测试方法的适用性问题上。一些研究人员认为，较大口径无缝钢管也存在止裂要求，因此有必要对管体适时进行落锤撕裂试验。

这些提案得到了大会工作组的重视，但由于目前落锤撕裂试验中的很多技术细节问题还未能研究清楚，因此大会工作组未接受这些提案，并建议成立新的工作小组深化这一领域的研究工作。

（2）抗酸管验收方法及验收条件。修改提案比较集中的另一技术领域为抗酸管的验收方法及验收条件。有修改提案指出，从加拿大管线建设的实践经验来看，一些轻微酸性环境下服役的管线钢并不需要强制进行HIC试验。另外，在API Spec 5L（第44版）中[1]，关于抗酸管验收方法及验收条件的描述中多次提到试验可在模拟特定服役条件的替代介质中进行，并可协商确定替代验收极限，一些研究人员认为这些说法过于笼统，可操作性不强。大会工作组表示将成立新的工作小组深化这一领域的研究工作。

（3）补焊技术的细节讨论。一些修改提案是针对补焊技术提出的，有研究人员指出，虽然目前API Spec 5L（第44版）中已对补焊工艺评定作出了相关规定，但还应模拟实际补焊工艺，对补焊的坡口形式等进行进一步明确、细化。大会工作组未接受这些提案，并建议成立新的工作小组深化这一领域的研究工作。此外，大会还建议新的工作小组，对是否应该允许对冷扩径过程导致的焊接裂纹进行补焊深化研究。

（4）HFW管的硬度测试。有提案指出，从实际操作性的角度来看，对于整管正火HFW管，API Spec 5L（第44版）中图1所显示的无缝钢管硬度测试位置实际上是较为合适的，而图2所示HFW管的硬度测试位置实际上只适合于焊缝退火HFW管。目前API已成立新的工作小组深化这一领域的研究工作。

图1 API Spec 5L（第44版）中无缝钢管硬度测量位置图

图2 API Spec 5L（第44版）中HFW管硬度测量位置图

纵观这些技术热点问题不难发现，此次大会指出的需要深化研究的落锤撕裂实验，抗酸管验收等主要技术热点与目前国内管线钢研究的热点领域如高钢级管线钢的断裂，特殊服役条件下管线钢的适用性评价等问题是吻合的，继续深化这些领域的研究工作，对于国内研究机构及厂家深入参与管线钢领域国际标准制修订工作将具有重要意义。

3 石油管工程技术研究院的主要提案跟踪

在Resource Group on Threading,Gauging,and Compounds(SC5/RGTGTC)分组讨论会上，石油管工程技术研究院基于实际工作经验提出了对于螺纹锥度测量修改意见的看法。石油管工程技术研究院认为，基于自身的实践经验来看，这种螺纹锥度测量方法的修改存在一定的不合理性，但是如果大多数委员同意这一提案，石油管工程技术研究院将保留自身意见。

4228-5L3 Working Group(SC5/TGLP)分组讨论会上，来自各方的技术人员对于落锤撕裂评判方法进行了深入讨论。国外科研机构EMCC曾经对来自日本，韩国，欧洲的钢管在DWTT测试中存在的异常断口现象进行过深入剖析，并且指出DWTT测试中存在的异常断口与钢管在实际爆破过程中的断口间会存在较大差异。因此，认为异常断口的评判是没有意义的，但他们的研究对象未涵盖中国的钢管，因此研究结果对于中国钢管，特别是高强、高韧性钢管的适用性无从考证。从中国近些年来大规模的油气管道建设经验来看，异常断口现象普遍存在于高韧性管线钢的DWTT测试中，这部分存在异常断口钢管的适用性评判不仅关系到各产家的利益，也关系到管道的安全运行。为了解决这一工程实际问题，石油管工程技术研究院从DWTT载荷特征、应力应变分析、断口分析、不同DWTT断口类型的组织性能、异常脆性断口产生的原因等多个角度对于我们常遇到的异常断口问题进行了全面研究，并结合自身多年来工作经验，对于落锤试样中存在的异常断口、三角区等问题提出了一系列评判方法，并且得到了良好的应用效果，目前石油管工程技术研究院已经将一些研究结果作为提案提交给了API工作组。最后，各方研究人员均表示将就DWTT测试中存在的问题继续深化研究，4228-5L3 Working Group也表示将广泛征求各方意见，下一步争取在缩短API 5L3的修订周期，细化修订程序，提高小组工作人员代表性方面有所改进。

在API Spec 5L-Item4210 Working Group(SC5/TGLP)分组讨论会上，大会对收集到的针对API Spec 5L（第44版）的150条修改提案进行了逐条细致讨论，各提案方对其提案的合理性进行了答辩初步形成接受修改或拒绝修改的意见，其中石油管工程技术研究院此次共向大会工作组提交修改意见6项，这些修改意见大多基于中国近些年来管道工程建设的实际状况提出，得到了大会工作组的普遍肯定。最后经过大会讨论，这些意见中决定采纳的修改意见1项，所涉及的条款为10.2.4.6，这一修改意见明确了导向弯曲试验中弯模直径的参数选择；初步决定需要成立新的工作小组继续深化研究的修改意见3项，所涉及的条款为E.3.1.1、10.2.3.3和附录D，分别针对射线检测在COW管的适用性、输送钢管试样规格尺寸的合理选择以及补焊工艺细节提出；初步决定不采纳的修改意见2项，所涉及的条款分别为 9.13.2.2 a)、9.9,10.2.1.2， 其中 9.13.2.2 a)不接受原因为英语语言的理解问题，9.9,10.2.1.2不接受原因为相关领域的技术研究还不够成熟，因此需要进一步深化研究。

4 结束语

目前，API不仅在美国，而且在世界范围内越来越成为石油工业活动的有机组成部分。而API 5L作为输送管领域的核心标准，它的更新变化对我国石油大然气行业有相当大的影响，通过参加管线钢管联合工作组会议和技术交流，了解该标准的最新动态和研究热点，可为我国管线钢管科研和标准化工作人员提供参考，有助于提高和完善我国管线钢标准和制造水平。

鉴于API标准应用广泛，以及API在美国国内以及在世界其他国家所享有的极高声望，结合此次会议经验，石油管工程技术研究院认为国内管线钢领域研究机构以及生产厂家可以结合各自专业领域进一步加强与API各分委会之间的沟通协调，了解各自专业领域技术发展的前沿动态，并结合自身科研及实践经验积极投身API各项标准的制修订工作，增加中国石油装备制造的国际影响力与话语权。

[1]API SPEC 5L（44th） Edition，Specification for Line Pipe[S].