油气输送管标准化最新进展

，，， ，

(中国石油集团石油管工程技术研究院 陕西 西安 710077)

0 引 言

管道输送是石油、天然气最经济、合理的运输方式。我国从1958年开始建设长距离原油输送管线，1963年开始建设长距离天然气输送管线[1]。

我国第一个螺旋埋弧焊钢管标准，是在深入研究前苏联钢管标准的基础上，由原石油工业部于1963年发布的SYB 10004—63《螺旋焊缝钢管》。

上世纪80年代，又先后制定并发布了输送管系列标准：

SY 5001—80《螺旋焊缝电焊钢管》；

SY 5036—83《承压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管》；

SY 5037—83《普通流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管》；

SY 5038—83《承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管》；

SY 5039—83《普通流体输送管道用螺旋缝高频焊钢管》。

1988年，在参考API Spec 5L《管线钢管规范》的基础上，制定并发布了我国第一个输送钢管国家标准GB 9711—88《石油天然气输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管》。之后通过采用ISO 3183《石油天然气工业 管道输送系统用钢管》各版次对该标准进行了多次修订。

GB/T 9711的发布和实施，不仅健全了我国油气输送用钢管标准体系，还实现了我国输送用钢管制造水平与国际水平的快速接轨。国内各制管企业也通过不断采用高水平标准，推动了企业的技术进步和设备改造升级，产品质量不断提高。

ISO 3183/API Spec 5L[2,3]作为输送管领域的核心产品标准，对我国油气输送管的制造、检验和工程应用有着重要影响。从西气东输一线开始，陕京二线、西气东输二线等重大管道工程建设，均以ISO 3183/API Spec 5L为基础制定工程用管材技术标准，补充或提高了部分技术指标，明确了订货信息，增加了质量控制要求，成为工程实用性技术标准，在管道工程建设中发挥了重要作用。

西气东输二、三线，中缅输油、输气管线等多项工程的成功应用，推动了基于应变设计地区用直缝埋弧焊管技术的进步和标准的日益成熟。在工程技术标准基础上，形成了石油天然气行业标准SY/T 7042—2016《基于应变设计地区用直缝埋弧焊管》。

2010年起，以承担ISO/TC67/SC2并行秘书处为契机，总结科研成果和工程经验，将基于应变设计用钢管标准提案推向ISO、API，并得到采纳，与国外相关机构共同推动了大应变钢管技术标准的制定。

1 输送管国家和行业标准体系

在现行的石油管材标准体系中，输送管标准共计50项，其中通用基础标准3项、产品标准19项、方法标准28项。已制修订标准44项，约占体系的近90%。产品标准涉及管道输送系统用常规钢管、弯管、管件产品，输送含有腐蚀性介质流体用耐腐蚀合金复合钢管、弯管、管件产品，普通流体输送管道用钢管产品，特殊环境油气输送管道用钢管产品；方法标准涵盖了上述产品相关的无损检测、试验检验、特殊性能试验、评价等，以及运输、选用推荐作法等。

2 输送管标准现状

目前，石油管材专业输送管领域使用的标准主要有ISO/TC67/SC2归口的国际标准及相关技术委员会，如ISO/TC17归口的国际标准、API 5系列标准，我国国家标准、石油天然气行业标准及各级企业标准。国内外输送管标准及相互关系见表1。

如在《油井管标准化最新进展》报告[4]中所提到的，由于API标准作为事实上的国际标准在世界范围广泛使用，ISO/TC67自2000年左右将大量的API标准转化为了国际标准。

ISO 3183:2012《石油天然气工业 管道输送系统用钢管》就是ISO/API联合工作组在API Spec 5L第44版的基础上对ISO 3183:2007进行的修订，其目的也是为了与API Spec 5L第45版达成一致。ISO 3183也是ISO/TC67在输送管领域唯一的一项核心产品标准。

API在输送管领域除有API Spec 5L，还有API Spec 5LC、5LCP、5LD等有关耐蚀合金或双金属复合管线钢管、连续管线管产品标准，部分基础方法标准，驻厂监理、现场检验等质量控制标准以及钢管运输系列推荐作法等。

为了促进我国输送管技术的发展，在输送管领域已实现全面采标。在现有的国家标准和行业标准中，采标项目约占57%。通过采用国际标准和国外先进标准，加快了与世界石油行业接轨的步伐，提高了我国输送管标准的技术水平，也促进了我国输送管质量的提高。

由表1可看出，输送管国家标准的特点：基础核心产品标准修改采用ISO标准制定，内容系统、完整，但指标较低，部分指标不具体，许多要求不明确。为解决油气田油气集输系统严重的腐蚀问题，结合国内外多家制造企业的制造工艺和产品检验结果，自主制定了适用于输送含有腐蚀性介质的石油、天然气和水等单相或多相流体用耐腐蚀合金复合钢管及附件产品国家标准。该系列标准的制定规范了耐腐蚀合金复合钢管的制造工艺、质量检验和控制，保证了此类产品在油气田的安全运行，促进了国际贸易。

输送管行业标准的特点：多数为采用ISO、API标准制定，主要是检验/试验标准、质量控制标准，以及特殊、辅助的产品标准。自主制定的产品标准和方法标准是在总结失效分析、科研成果、工程经验的基础上，结合工程建设的需要制定的。部分标准是在相关国家标准的基础上，指标加严、细化，提高质量控制要求，更具工程应用性。

3 输送管核心标准最新进展

3.1 ISO标准最新进展

3.1.1 ISO/TC67/SC2近期进行复审的项目及复审结论

1)ISO 15590-2:2003《石油天然气工业 管道输送系统用感应加热弯管、管件和法兰 第2部分：管件》 结论：确认

2)ISO 15590-3:2004《石油天然气工业 管道输送系统用感应加热弯管、管件和法兰 第3部分：法兰》 结论：确认

3.1.2 ISO/TC67/SC2正在制修订的项目

1)ISO 3183《石油天然气工业 管道输送系统用钢管》

ISO 3183第3版于2012年11月发布，目前正在进行修订。作为ISO 3183:2012修改单的附录M修订版(欧洲陆上天然气管道)已通过DIS投票，进入FDIS阶段。这次修订还包括采用HTP钢，也就是高铌低碳钢。

SC2同意WG16关于ISO 3183第4版与API Spec 5L第46版保持一致的建议。API Spec 5L第46版预计2017年12月出版，加上6个月的生效日期，使ISO 3183与API 5L协调一致成为可能。WG16计划2018年在IOGP/ISO程序下制定ISO 3183第4版。该版内容包括规范性引用API 5L第46版，修订的附录M(欧洲陆上天然气管道)、标记等作为补充技术内容。该项目目标日期为：DIS：2017-12-01，FDIS：2018-12-01，ISO：2019-06-01。

表1 国内外油气输送钢管标准及相互关系一览表

续表

2)ISO 15590-1《石油天然气工业 管道输送系统用感应加热弯管、管件和法兰 第1部分：感应加热弯管》

ISO 15590-1第2版于2009年11月发布，目前正在进行修订。已通过DIS投票，进入FDIS阶段。该项目目标日期为：FDIS：2018-05-15，ISO：2018-11-15。

3)ISO/NP 15590-4《石油天然气工业 管道输送系统用感应加热弯管、管件和法兰 第4部分：工厂冷弯管》

该项目是2017年6月接收的新工作项目，10月已通过NP投票，进入CD阶段。该项目专家分别来自巴西、加拿大、意大利、俄联邦、瑞典、乌克兰、英国和中国。

3.2 API标准最新进展

3.2.1 API正在制修订的输送管相关项目

1)RP 5L3《管线钢管落锤撕裂试验推荐作法》第5版；

2)RP 5L8《新管线管现场检验推荐作法》第3版。

3.2.2 API输送管核心标准动态

1)API Spec 5L

API Spec 5L第46版于2018年4月发布，11月1日起正式实施。新版标准在第45版的基础上主要修订内容有：新增基于应变设计用钢管的附录；增加高频焊管硬度试验位置；增加管端切斜的定义及测量方法；修订对接管技术要求。

2)API RP 5L3

API RP 5L3第4版于2014年8月发布。鉴于高强高韧钢常出现韧性起裂异常断口这一复杂问题，该标准2014版采取了限定标准适用范围的过渡措施，在标准范围中增加注：“对于上平台冲击吸收能大于200J的钢管落锤试验，常导致无效试验，本方法不适用。”

针对这一问题，API启动了“现代高韧管线钢抗脆性断裂试验方法”的研究。研究内容主要包括三个方面：1)建立现代高韧管线钢管(冲击吸收能大于200J)爆破试验数据库；2)修改DWTT试样，针对大量管线钢管和不同缺口开展试验，确定一种可以确保脆性起裂的试样；3)研究基于实验室的试验方法的和全尺寸爆破试验之间的本质联系，建立现代高韧管线钢脆性断裂止裂评定标准。

该标准根据研究进展进行着持续的修订完善，2017年新版标准草案新增了测量总冲击吸收能的资料性附录，为高强高韧钢落锤撕裂试验提供了另一个途径[5,6]。

3.2.3 API输送管标准相关提案动态

1)WI 4240 HTP钢化学成分变化

API 5L表5中，对于从L415M/X60M到L830M/X120M钢级，t≤25.4 mm PSL2钢管的化学成分要求，增加：“除非有其它协议，C+Nb≤0.20%，Ti ≤0.03%”、“除非有其它协议，Al总≤0.07%，N≤0.015%”。

表J.1中，对于从L415MO/X60MO到L555MO/X80MO钢级，t≤25.4 mm海洋钢管的化学成分要求，增加：“除非有其它协议，C+Nb≤0.20%”，Ti上限由0.06%改为0.03%。

2)WI 4226 对接管要求

原附录A改为附录M；明确工艺评定和焊工评定标准；增加产品性能试验要求；增加接头错边和咬边要求、标记要求和焊缝返修要求。

本文件将随API 5L第46版一同出版。

3)WI 4229 管端切斜

给出定义和距离管端长度：对于OD大于等于610 mm的管子，长度至少为610 mm。对于OD小于610 mm的管子，长度为610 mm或等于OD。

测量方法：可采用任何适宜的方法。如果采用固定尺测量，管体leg至少为305 mm，管端leg至少大于等于OD。

4)WI 4233 全管体正火或淬火+回火EW管硬度测试位置

按焊缝局部热处理和全管体整体热处理(正火或淬火+回火)，分别给出硬度测试位置图。

5)WI 4237 基于应变设计

总要求：明确订货要求采用PSL-2钢管，用于要求高纵向应变能力的钢管。

制造工艺要求：外涂敷热循环对钢管性能影响的模拟试验、评价钢管拉伸和压缩应变能力、盘卷模拟试验、应变时效试验。

化学成分：C、Mn、S、P、Cr、Mo、V、Nb、V、Ti等元素含量以及碳当量CEIIW和CEPcm上限均有所降低。

力学性能：增加纵向拉伸性能试验要求，并控制Rt0.5、Rm上下限，Rt0.5/Rm上限，均匀伸长率UEL的下限；硬度要求≤X65，最高硬度为270HV10，钢级X65且≤X80，最高硬度300HV10；协议时，可增加纵向拉伸曲线的形状、Rt0.5波动范围、时效试验、CTOD。

表面质量：表面缺欠深度加严。

几何尺寸偏差：钢管直径、不圆度、壁厚、焊缝错边等尺寸偏差均严于普通PSL-2管。

无损探伤：钢管的无损检验，执行海洋管的要求，按照API 5L附录K进行。

6)WI 1069 NDE人员资格鉴定协调一致

新项目提案，涉及API 5LC、5CT、5LD和5CRA中有关NDE人员的资格鉴定。工作组于2017年6月召开会议并开始工作。

4 几点建议

1)标准是重要的技术和生产力，参与国际标准化工作是跟踪和了解国际先进技术的良好途径。积极广泛地参与国际标准化组织相关技术委员会工作，跟踪国外油气输送管技术和标准的发展，通过标准与国际接轨，以提高我国输送管产品质量。

2)输送管核心标准ISO 3183/API Spec 5L新版修订历时5年，技术内容变化较大，应密切关注新版标准发行动态，认真研究这些技术变化对我国企业生产和管道工程建设带来的影响，做好新版标准的翻译和宣贯，及时通过采标修订我国相关国家标准，进而不断完善相关工程技术标准，保证油气管道的质量和安全。

3)积极参与ISO/API标准的制修订，按时提交投票意见，尤其是CD阶段，是提出技术性意见的主要阶段。应充分利用该阶段将我国在输送管领域科研和工程应用取得的成果反应到ISO/API中，共同推动输送管技术的进步。

4)我国围绕重大管道工程建设开展了大量的科研工作，也制定了多项管道工程用管材技术标准。将我们在该领域的优势技术和成果进行系统梳理和提升，以提案或新项目建议提交ISO/API，可完善现有的ISO/API标准或填补其某方面空白，如耐腐蚀合金复合钢管系列产品标准、油气输送管特殊性能系列试验方法标准等，以提升我们在国际输送管领域的影响力。

5)按照“整合、提高、国际化”的方针，建议同类标准进行适当整合，优化标准体系。