呂 能，閆 凱，韓華剛

中國石油集團石油管工程技術(shù)研究院 （陜西 西安 710077）

API SPEC 5CT標準第9版[1]（以下簡稱標準）內(nèi)容豐富，分類詳細，若無針對性地翻閱該標準時，則無從下手，不得要點。對API SPEC 5CT第9版PSL1的產(chǎn)品要求進行了歸納分類，將標準中一些容易忽視的細節(jié)羅列出來，便于記憶和理解。

1 關(guān)于鋼管鋼級和制造要求

在標準中鋼級分為4組、15個鋼級。標準對此15個鋼級從煉鋼、制造工藝、試驗、管加工到成品發(fā)運等各個方面進行了規(guī)定或指定推薦做法[2]，目前各大鋼管制造公司油管及套管等產(chǎn)品的生產(chǎn)檢驗也都是依據(jù)此標準的指導思想進行。關(guān)于標準中對鋼管產(chǎn)品過程工藝要求的歸納匯總見表1。

2 有關(guān)接箍需要注意的問題

根據(jù)標準相關(guān)規(guī)定，在對標準使用過程中，接箍的生產(chǎn)、驗收需要注意以下5個問題：

1）接箍中沒有M65鋼級的接箍，M65管子采用的是L80-1的接箍。

2）接箍、接箍毛坯和接箍材料應采用無縫工藝制造，未經(jīng)適當熱處理的冷拔管材產(chǎn)品是不能接收的。

3）接頭上扣前，應在接箍或管子螺紋的整個嚙合表面上涂上螺紋脂，經(jīng)購方和制造廠協(xié)商，可在接箍和管子上同時涂敷。

表1 標準對鋼管產(chǎn)品過程工藝要求匯總

4）接箍承載面的內(nèi)外棱邊應為圓角或倒角。

5）所有接箍在最終加工之后，內(nèi)表面或外表面電鍍之前應進行內(nèi)、外表面檢驗。應采用ISO 13665或ASTM E709的環(huán)向磁場濕熒光磁粉法檢驗表面縱向缺欠，或采用已向購方證明具有相同靈敏度的其他無損檢驗方法進行檢驗[3]。經(jīng)購方和制造廠協(xié)商，H40、J55和K55鋼級接箍可不進行無損檢驗,但應在最終加工之后、電鍍之前進行內(nèi)、外表面外觀檢驗，且不應有肉眼可見的發(fā)裂、裂紋和氣孔。

3 關(guān)于兩組相似鋼級的區(qū)別與聯(lián)系

在標準的使用過程中，經(jīng)常遇到這樣的問題：J55和K55與N80-1和N80Q這兩組常見的鋼級，它們在生產(chǎn)和制造中的區(qū)別與聯(lián)系不易分清。通過對兩組產(chǎn)品的工序過程及要求進行比對，可清晰地看出兩組產(chǎn)品的區(qū)別與聯(lián)系，詳見表2、表3。API SPEC 5CT的鋼級存在如下兩種情況：鋼級相同而類型不同，強度等級相同而鋼級不同。

表2 N80-1鋼級和N80Q鋼級制造要求的區(qū)別與聯(lián)系

表3 J55鋼級和K55鋼級制造要求的區(qū)別與聯(lián)系

4 關(guān)于沖擊功的要求

在標準中，關(guān)于沖擊功最低值的確定，需要計算和對比，并且在實際的應用中，還有很多需要注意的要求[4]。

4.1 沖擊功的單個最小值和平均最小值

計算或查詢出的沖擊功最小值為3個試樣試驗的平均最小值，其中允許1個沖擊試樣的沖擊功低于平均最小值，但是在任何情況下都不得低于吸收能要求的2/3。所以沖擊功的單個最小值應該為平均最小值的2/3，但是僅允許有1個。

4.2 臨界壁厚

沖擊功要求是根據(jù)臨界厚度而定的，而臨界厚度的定義與用途相關(guān)。在計算最小沖擊功的過程中，計算公式涉及到壁厚問題，其中既有規(guī)定壁厚，還有臨界壁厚。規(guī)定壁厚很容易理解，臨界壁厚則較為繁瑣，如接箍縱向沖擊功計算公式Cv=YSmax（0.002 36 t+0.025 18）中，YSmax為規(guī)定最大屈服強度，MPa;t為臨界壁厚,mm。臨界壁厚的要求在特殊扣油套管接頭中體現(xiàn)的比較多，各組件部位臨界壁厚的規(guī)定見表4。

表4 標準對各組件臨界壁厚確定的位置

4.3 不需要進行沖擊試驗的情況

當外徑或壁厚不可能加工出1/2尺寸或更大的縱向沖擊試樣時，該產(chǎn)品不需進行試驗。但制造廠應采用文件化的，并經(jīng)證明其沖擊吸收能滿足或大于規(guī)定最低要求的化學成分和工藝。有些時候在實驗室采用1/3尺寸的沖擊試樣只作參考，不做判定。

5 加厚油套管的拉伸試驗問題

在標準使用過程中，經(jīng)常會遇到關(guān)于加厚油套管的拉伸試驗問題，而且問題的焦點主要集中在拉伸試驗試樣的取樣位置問題[5]。標準中是這樣描述的：加厚套管和油管的拉伸性能（加厚端伸長率除外）應與管體的要求一致，如有爭議，加厚處的性能（伸長率除外）應從加厚部位切取試樣進行拉伸試驗來確定，并應向購方提供這些試驗的記錄。當要求對加厚部位進行拉伸試驗時，購方和制造廠應對試驗用最具代表性的試樣類型和尺寸達成一致意見。

標準中對加厚部位的拉伸性能要求做出了規(guī)定，使用方經(jīng)常質(zhì)疑工廠未從加厚部位取樣，認為鐓粗部位的拉伸性能不能用管體部位的拉伸性能代替。

一般情況下，若采用的是鐓粗后整管熱處理，不必從加厚部位取樣，從管體上正常取樣即可。若使用方有要求或者加厚部位有爭議，應從加厚部位取樣，但是加厚部位的取樣方式需要雙方達成一致。

6 結(jié)束語

API SPEC 5CT標準經(jīng)過多年的更改與完善，目前已經(jīng)成為油套管生產(chǎn)檢驗中的重要標準。通過歸納分類分析，對標準使用過程中容易遺漏、理解易出現(xiàn)偏差的要求重點列出，對使用人員快速、準確把握標準要領提供了幫助。通過歸納分類要點，兼顧前后工序，可以準確整理出某類產(chǎn)品的前后要求，起到提綱挈領的作用。

參考文獻：

[1]American Petroleum Institute:Specification for Casing and Tubing:API Specification 5CT[S].9Th Edition,2011.

[2]American Petroleum Institute:Technical Report on Equations and Calculations for Casing Tubing,and Line Pipe Used as Casing or Tubing;and Performance Properties Tables for Cas?ing and Tubing:API TR 5C3[S].2008

[3]Standard Practice for Eddy-current Examination of Steel Tu?bular Products Using Magnetic Saturation.American Society for Testing and Materials:ASTM E309—11[S].2011

[4]Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials:ASTM E23—07a[S].2007

[5]Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Test?ing of Steel Products:ASTM A370—10[S].2010.