管线钢材质的管道如何能够快速进行管道切割作业？

所谓的管线钢，是用来制造石油天然气管线输送系统的钢种。用其制成的管线系统作为石油、天然气的长距离运输工具，具有经济、安全、不间断的优点。用管线钢制成的管道进行切割作业时，应当先要了解管线钢的性能及应用领域，下面就这个问题进行简要阐述。

X系列管线钢（国内L系列）合金体系采用低碳，Ti-Nb微合金化技术、配合添加一定量的Cu-Ni，通过轧钢工艺优化，-20 ℃的落锤撕裂试验(DWTT)的撕裂面域达100%，-20 ℃的冲击吸收功均值为357 J，正负偏差在23 J以内。

1.管线钢的应用

1.1管线钢产品形态包括无缝钢管和焊接钢管，可分为高寒、高硫地区和海底铺设三类。这些工作环境恶劣的管线，线路长，又不易维护，对质量要求都很严格。

1.2在石油及天然气管道抢修和管道切割作业中经常遇到的X80型号的合金钢管，其中X在API Spec 5L标准中代表管线钢，80则是它的强度级别，其单位是“kpsi”，X80表示它较小屈服强度要达到80kpsi的管线钢，转换成公制单位约等于552MPa。在我国，L表示管线钢。在《GB/T 9711-2011石油天然气工业 管线输送系统用钢管》中明确：我国的L555相当于API Spec 5L的X80。

1.3管线钢X80是高强度管线钢的美国分类型号。其较小屈服值（MPa）为555；这一概念属于材料力学范畴的概念，屈服值是指材料拉伸时在屈服钢级从X60 迅速提高到了X80。

2.管线钢的标准

目前在我国使用的油气输送钢管的主要技术标准有API SPEC 5L、DNV-OS-F101、ISO 3183和GB/T 9711等，大致情况如下：

2.1 API 5L（管线管规范）是美国石油学会制定的一个被普遍采用的规范。规范仅仅针对钢管产品，但不包括管线的设计、选用或安装等。

2.2 DNV-OS-F101（海底管线系统）是挪威船级社专门针对海底管线而制定的规范。涉及内容很广泛，包括管线设计、材料、制造、安装、检测、运行、维护等各方面。单就对钢管的技术要求，通常比API 5L规范还要严格。

2.3 ISO 3183是国际标准化组织制定的关于油气输送钢管交货条件的标准，该标准也不涉及管线设计、安装等。技术条款制定得比较全面、详细。

2.4 GB/T 9711最新版本是2017版。此版本是参考自ISO 3183:2012和API Spec 5L第45版，在二者基础上编制。与参考的两个标准一致，规定了两个产品规范水平：PSL1和PSL2。PSL1提供了标准质量水平的管线钢管；PSL2增加了包括化学成分、缺口韧性、强度性能和补充无损检测（NDT）的强制性要求。

API SPEC 5L和ISO 3183是国际上具有较大影响的管线管规范，相比之下，世界上大多数石油公司都习惯采用API SPEC 5L规范作为管线钢管采购的基础规范。

3. 管线钢钢管等级和钢级（GB/T 9711-2017）

表中：L后面的数字表示最小屈服强度（单位为MPa）；X后面的数字也表示最小屈服强度（单位为1000psi）；交货状态：R=轧制，N=正火（正火+回火），Q=淬火+回火，M=热机械轧制；后缀P表示含有规定含量的磷。

4.管线钢材质管道切割作业

4.1管线钢材质管道切割作业首选工具为XJQG-1型防爆冷切割机，具有体积小、重量轻（皮卡即可装下全套设备）、无火花、通用液压动力、维护简单等优点，对非对称、圆率较低的管道有着较高的适应性和宽泛性。使用管线钢专用切割刀片即可避免切割热所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。

同时XJQG-1防爆切管机是实现管线抢修抢险及管线建设的机械冷切割野外防爆作业的工程切割类工具，能够切割大口径（DN800以上）及45mm厚度以下所有管材。并且在管道切割作业的同时能够为管道施焊作业加工坡口（只需同时装入铣刀和坡口刀即可实现一次切坡，提高工效）。

4.2对管线钢材质的管道进行抢修和切割作业时，依据《石油燃气管道维抢修管理程序》规定，现场应当使用防爆类电器及液压工具、手动工具入场。施工人员应穿着防静电或带有静电导流装置工作服。

禁止使用电动机类切割机或装载电机类切割工具、手砂轮、气割、高速粒子水切设备均不得在抢修现场使用。管道进行维抢修和管道切割时，应按照预警信息的内容，做好人员、设备、物资的准备工作，同时启动事故抢修应急处置方案。携带必要的劳保用品、现场安全检测设备和抢修工具前往事故现场。

4.3使用水冷却方式进行管道切割作业时，应当保持水流匀速喷洒，均匀施洒于刀片表面和管道切缝，地面应当设有石油回收槽或冷却水回收槽，防止水量过大而影响作业坑施工。

使用液氮冷却时，注意其低温特性对体的伤害。使用液氮添加时，应当穿戴防冻手套，避免与液氮大面积和长时间接触。如果切管机切割管道时处于狭小的空间，一定要注意操作安全，操作人员应当戴压缩空气进行管道切割作业，防止液氮大面积蒸发后对人员造成窒息。

4.4选择使用与管径相同的高强度链条，在进行管道切割预紧时，使其拉应力比普通管道的扭矩提高10N.m左右，注意左右两副链条相对管道的垂直度与相互的平行关系。如果两副链条存在不平行时，存在较大的切割应力不仅使切管机发生切割轨道偏移还会使切管刀片加剧磨损。

4.5选择使用XJ-DX03型刀片。在安装刀片时，不得使用硬物敲击、击打刀齿及刀片，以防止变形和刀片脱落。

总之，在进行管线钢材质管道进行管道切割作业前，应当将物、料、交通工具准备好，对于突发的事件要有应急处理方案和实施作业方案。管道切割作业中要做到行动听指挥，严格遵守《先锋管道切割规范》和流程，才能确保安全顺利地完成管道切割任务。

参考文献：

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