無縫管線管主要用于井口附近輸送高壓油氣。隨著硫化氫腐蝕問題的日益嚴(yán)重，抗硫無縫管線管的研制迫在眉睫，而抗硫性能的好壞是關(guān)鍵。探討了影響抗氫致裂紋（HIC）性能的介質(zhì)與材料因素，認(rèn)為Cu、Ni的加入可以提高無縫管線管材料的HIC性能，降低鋼中的S含量，經(jīng)噴硅鈣粉處理還可降低氫鼓泡的敏感性。

        隨著石油和天然氣開采的日益深入，開采條件復(fù)雜且處于含硫環(huán)境的油氣井越來越多，硫化氫腐蝕問題非常尖銳。近年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)抗硫無縫管線管的需求不斷增加。無縫管線管主要用于井口附近輸送高壓油氣，是采用無縫管生產(chǎn)方式制造的沒有焊縫的鋼管。本文擬對(duì)抗硫無縫管線管的研制作一討論。

1 試驗(yàn)方法
        根據(jù)ISO3183標(biāo)準(zhǔn)，采用浸入法，在實(shí)驗(yàn)室冶煉7爐1 t鋼錠，經(jīng)過鍛造、穿孔、頂管及張減制造成管，在鋼管上截取20 mm×100 mm×5 mm板厚或管厚試樣，將其浸入按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定配置的溶液中，96 h后取出并垂直軋向取截面，用金相法計(jì)算3個(gè)參量（裂紋長(zhǎng)度率CLR、裂紋厚度率CTR、開裂敏感率CSR），以此來比較抗氫致裂紋（HIC）敏感性。

2 影響HIC性能的因素

2.1 介質(zhì)因素

1） pH值。大量的研究結(jié)果表明，在pH為1～6的范圍內(nèi)，氫鼓泡的敏感性隨pH的增加而降低，當(dāng)pH＞6時(shí)，則不發(fā)生氫鼓泡［1］。
2） H2S濃度。硫化氫的濃度愈高，則氫鼓泡的敏感性愈大。
3） 氯離子。在pH 值為3.5～4.5 的范圍內(nèi)，Cl-的存在，使腐蝕速度增加，氫鼓泡的敏感性增加。
4） 溫度。25℃時(shí)CLR ，氫鼓泡的敏感性 于25℃時(shí)，升溫使腐蝕反應(yīng)及氫擴(kuò)散速度加快，從而氫鼓泡的敏感性增加。而高于25℃以后，由于H2S濃度的下降，反而使氫鼓泡的敏感性下降。
5） 時(shí)間。試驗(yàn)采用96 h作為對(duì)比，一般情況下隨試驗(yàn)時(shí)間的增加，腐蝕程度趨向嚴(yán)重。

2.2 材料因素

2.2.1 化學(xué)成分的影響
在實(shí)驗(yàn)室冶煉了一輪根據(jù)不同級(jí)別設(shè)計(jì)的鋼種，具體成分見表1，并對(duì)其進(jìn)行HIC浸泡試驗(yàn)。從浸泡后的試樣表面觀察，B2、B6、B7的鼓泡面積明顯多于B9、B10，裂紋敏感性指標(biāo)結(jié)果見表2。從表2 可看出，B2、B6、B7 的抗HIC 性能明顯劣于B9、B10。表1 中B2、B6、B7 鋼種不含Cu、Ni，而B9、B10 鋼種則含有Cu、Ni。由此可見，Cu、Ni 的加入，使腐蝕產(chǎn)物在鋼的表面形成了保護(hù)膜，抑制了表面的腐蝕反應(yīng)，從而降低氫的逸出，減少了氫從環(huán)境中進(jìn)入鋼的基體，降低氫鼓泡敏感性，增加了抗HIC 的性能，這與Oriani 的研究結(jié)果［2］ 非常吻合，而且Oriani 還指出只有加入0.2 %的Ni 及大于0.2 %的Cu才能產(chǎn)生效果。

無縫管的用途在無縫管的標(biāo)準(zhǔn)中有說明，明白無縫管標(biāo)準(zhǔn)也就明白無縫管的用途。

無縫管標(biāo)準(zhǔn)分類及用途概述：

1、結(jié)構(gòu)用無縫管(GB/T8162-2008)是用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)的無縫管。

2、流體輸送用無縫管(GB/T8163-2008)是用于輸送水、油、氣等流體的一般無縫管。

3、低中壓鍋爐用無縫管(GB3087-2008)是用于制造各種結(jié)構(gòu)低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和冷拔(軋)無縫管。

4、高壓鍋爐用無縫管(GB5310-2008)是用于制造高壓及其以上壓力的水管鍋爐受熱面用的優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼和不銹耐熱鋼無縫管。

5、化肥設(shè)備用高壓無縫管(GB6479-2000)是適用于工作溫度為-40~400℃、工作壓力為10~30Ma的化工設(shè)備和管道的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼無縫管。

6、石油裂化用無縫管(GB9948-2006)是適用于石油精煉廠的爐管、熱交換器和管道無縫管。

7、地質(zhì)鉆探用鋼管(YB235-70)是供地質(zhì)部門進(jìn)行巖心鉆探使用的鋼管，按用途可分為鉆桿、鉆鋌、巖心管、套管和沉淀管等。

8、金剛石巖芯鉆探用無縫管(GB3423-82)是用于金剛石巖芯鉆探的鉆桿、巖心桿、套管的無縫管。

9、石油鉆探管(YB528-65)是用于石油鉆探兩端內(nèi)加厚或外加厚的無縫管。鋼管分車絲和不車絲兩種，車絲管用接頭聯(lián)結(jié)，不車絲管用對(duì)焊的方法與工具接頭聯(lián)結(jié)。

10、船舶用碳鋼無縫管(GB5312-85)

• 中國(guó)船級(jí)社材料與焊接規(guī)范——中國(guó)船級(jí)社(CCS)

• 挪威船級(jí)社(DNV)規(guī)范——挪威船級(jí)社(DNV)

• 英國(guó)勞氏船級(jí)社(LR)規(guī)范——英國(guó)勞氏船級(jí)社(LR)

• 德國(guó)勞埃德船級(jí)社(GL)規(guī)范——德國(guó)勞埃德船級(jí)社(GL)

• 美國(guó)船級(jí)社(ABS)規(guī)范——美國(guó)船級(jí)社(ABS)

• 法國(guó)船級(jí)社(BV)規(guī)范——法國(guó)船級(jí)社(BV)

• 意大利船級(jí)社(RINA)規(guī)范——意大利船級(jí)社(RINA)

• 日本船級(jí)社(NK)規(guī)范——日本船級(jí)社(NK)

• 是制造船舶I級(jí)耐壓管系、Ⅱ級(jí)耐壓管系、鍋爐及過熱器用的碳素鋼無縫管。碳素鋼無縫管管壁工作溫度不超過450℃，合金鋼無縫管管壁工作溫度超過450℃。 

11、汽車半軸套管用無縫管(GB3088-82)是制造汽車半軸套管及驅(qū)動(dòng)橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋無縫管。 12、柴油機(jī)用高壓油管(GB3093-86)是制造柴油機(jī)噴射系統(tǒng)高壓管用的冷拔無縫管。 13、液壓和氣動(dòng)缸筒用精密內(nèi)徑無縫管(GB8713-88)是制造液壓和氣動(dòng)缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋精密無縫管。 14、冷拔或冷軋精密無縫管(GB3639-83)是用于機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓設(shè)備的尺寸精度高和表面光潔度好的冷拔或冷軋精密無縫管。選用精密無縫管制造機(jī)械結(jié)構(gòu)或液壓設(shè)備等，可以大大節(jié)約機(jī)械加工工時(shí)，提高材料利用率，同時(shí)有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。 15、結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫管(GB/T14975-2002)是廣泛用于化工、石油、輕紡、醫(yī)療、食品、機(jī)械等工業(yè)的耐腐蝕管道和結(jié)構(gòu)件及零件的不銹鋼制成的熱軋(擠、擴(kuò))和冷拔(軋)無縫管。 16、流體輸送用不銹鋼無縫管(GB/T14976-2002)是用于輸送流體的不銹鋼制成的熱軋(擠、擴(kuò))和冷拔(軋)無縫管。 17、異型無縫管是除了圓管以外的其他截面形狀的無縫管的總稱。按鋼管截面形狀尺寸的不同又可分為等壁厚異型無縫管(代號(hào)為D)、不等壁厚異型無縫管(代號(hào)為BD)、變直徑異型無縫管(代號(hào)為BJ)。異型無縫管廣泛用于各種結(jié)構(gòu)件、工具和機(jī)械零部件。和圓管相比，異型管一般都有較大的慣性矩和截面模數(shù)，有較大的抗彎抗扭能力，可以大大減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)約鋼材。 18、低溫管道用無縫鋼管(GB/T18984-2003)是用于-45℃～-195℃級(jí)低溫壓力容器管道以及低溫?zé)峤粨Q器管道用無縫鋼管。 一般用無縫管是用10、20、30、35、45等優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼16Mn、5MnV等低合金結(jié)構(gòu)鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結(jié)鋼熱軋或冷軋制成的。10、20等低碳鋼制造的無縫管主要用于流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼制成的無縫管用來制造機(jī)械零件，如汽車、拖拉機(jī)的受力零件。 在上海浦營(yíng)商貿(mào)經(jīng)營(yíng)無縫管的多年中，一般用無縫管要保證強(qiáng)度和壓扁試驗(yàn)。熱軋鋼管以熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨;冷軋以熱以熱處理狀態(tài)交貨。低中壓鍋爐用無縫管：用于制造各種低中壓鍋爐、過熱蒸汽管、沸水管、水冷壁管及機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管等。 用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋或冷軋(撥)無縫管。主要用10、20號(hào)鋼制造，除保證化學(xué)成分和機(jī)械性能外要做水壓試驗(yàn)，卷邊、擴(kuò)口、壓扁等試驗(yàn)。熱軋以熱軋狀態(tài)交貨、冷軋(撥)以熱處理狀態(tài)交貨。