我國(guó)中小直徑油氣輸送鋼管的服役狀況分析和選用建議

   我國(guó)小直徑焊管生產(chǎn)始于20世紀(jì)50年代，直流或低頻焊管并未形成規(guī)模生產(chǎn)。從70年代起，高頻焊管（HFW）工藝在我國(guó)飛速發(fā)展，新建了許多高頻焊管機(jī)組，因此，我國(guó)小直徑油氣輸送管道采用的全部是高頻焊管。美國(guó)的研究發(fā)現(xiàn)，HFW與ERW相比，焊縫組織更精細(xì)，從而降低了斷口形貌轉(zhuǎn)變溫度（FATT），并可提高焊縫韌性和臨界缺陷尺寸。由于HFW工藝在帶鋼、過程控制和檢測(cè)上的改進(jìn)，對(duì)失效率的影響約為10倍。

   因此，我國(guó)的HFW焊縫質(zhì)量與美國(guó)70年代之前的ERW焊管質(zhì)量不可同日而語(yǔ)。我國(guó)中小直徑油氣輸送鋼管的服役狀況總體情況良好，沒有發(fā)生過如美國(guó)早期ERW焊管的嚴(yán)重失效事故。但是，曾有幾次投產(chǎn)前水壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生的鋼管泄漏事故，在國(guó)內(nèi)管道界造成了一定影響。部分用戶對(duì)選用HFW焊管心存疑慮，其實(shí)對(duì)試壓泄漏事故應(yīng)從兩方面分析，一是投產(chǎn)前的高水平試壓泄漏鋼管數(shù)量很少，將其切除后再次試壓就取得成功，而且投產(chǎn)后安全運(yùn)行狀況良好，因此經(jīng)高水平水壓試驗(yàn)后的管道已經(jīng)消除了隱患，能夠保證安全運(yùn)行；二是現(xiàn)代HFW焊管的裝備、工藝技術(shù)和檢驗(yàn)工藝已經(jīng)基本消除了灰斑類缺陷，極少數(shù)灰斑缺陷在制管過程中難以通過無損檢測(cè)被檢出，而工廠試壓時(shí)間太短，難以使缺陷暴露出來，但現(xiàn)場(chǎng)試壓持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，可以暴露極少數(shù)漏檢的缺陷，將其切除就徹底消除了隱患。另外，中小直徑焊管采用其他工藝難以生產(chǎn)，即使勉強(qiáng)生產(chǎn)，其生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益也較差。而HFW鋼管尺寸精度高，焊縫組織和韌性接近母材，其生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)效益好。因此，中小直徑管道選用HFW鋼管是最好的選擇。當(dāng)然，HFW鋼管廠家應(yīng)該繼續(xù)進(jìn)行攻關(guān)，日本廠家聯(lián)合攻關(guān)的做法值得借鑒。他們發(fā)布的關(guān)于HFW焊接3種狀態(tài)的機(jī)理研究，及第2種狀態(tài)焊接質(zhì)量最佳的成果令人記憶猶新。盡管日方對(duì)相關(guān)詳情嚴(yán)格保密，但近來新日鐵等廠家陸續(xù)透露了一些新的信息，如他們采用的是第2種焊接狀態(tài)，采用等離子火焰保護(hù)，以及采用高溫夏比沖擊試驗(yàn)斷口評(píng)價(jià)焊縫缺陷等都值得我們認(rèn)真研究。建議我國(guó)管線研究組織CPRO能夠組織此類聯(lián)合研究項(xiàng)目，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)HFW焊管的質(zhì)量進(jìn)步和應(yīng)用范圍。