为什么新闻报道中我国引以为豪的超高屈服强度钢管从不用在工业管道中？

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◆我们先来看两条新闻：

新华社河北频道：日前，邯钢热轧厂2250毫米生产线忙忙碌碌，红色钢坯在“亲吻”下顺利下线轧机的。 该批产品是河钢、邯郸钢铁公司有史以来最大的X80高等级管线钢订单，合同总量达15万吨。 产品投产后将为西气东输三线、陕京四线等国家重点工程做出贡献。 目前，该批合同已轧制4.3万吨，发运4.1万吨。 产品各项技术指标在国内钢厂中处于领先地位。 预计明年3月前完成全部合同任务。

据了解，长输管道的应用在一定程度上代表了一个国家和企业的技术水平。 特别是X80管线钢是目前世界上管道中工程建设用最先进的钢材。 从冶炼到轧制的每道工序都有严格的标准。 产品规格越厚，轧制难度越大，工艺技术要求越高。 目前国内仅有少数企业能够生产。

此次，河钢与邯钢一次性承接了15万吨X80高等级管线钢合同。 该产品厚度为18.4毫米，宽度为1,550毫米。 是目前国内批量生产的最厚、最强的管线钢。 中石油对该合同有具体的技术标准，对窄炼钢成分的控制以及钢卷的强韧性、焊接性能和首尾性能稳定性提出了更高的要求。 由于该产品是高强度、大厚度的产品，生产难度极大。

新华社上海宝钢集团2日宣布，全球最高强度等级的X120管线钢在宝钢试制成功。 至此，宝钢成为全球第四家实现最高端管线钢试制的企业。

◆我们来看看让业内人士自豪的X80、X100、X120钢管的技术参数？

查阅GB9711-2011，我们常说的X80钢管主要是指淬火+回火或热机械轧制或热机械成型的PSL2级交货状态的L555Q/X80 L555M/X80M。 同理，X100是指PSL2级交货状态为热机械轧制的L690M/X100M和L830M/X120M。 其中L后面的数字代表钢管的最小屈服强度。 不难得出：三者的最小屈服强度分别为555MPa、690MPa、830MPa，最小抗拉强度分别为625MPa、760MPa、915MPa。 屈服强度比为 0.89、0.90 和 0.91。

◆为什么X80和X100的化学成分差别不大，但在工业管道中不常用呢？

从事工业管道多年的人都知道，工业管道常见的碳钢管牌号有20#、Q235B、L245等，常温下屈服强度为240MPa、235MPa或245MPa，抗拉强度为400MPa、375MPa、410MPa。 强比率为 0.6、0.62 和 0.60。 既然X80等高强度钢管已经可靠地大规模使用，并且消耗几乎相同的化学成分，为什么不使用高强度钢管呢？

可能有人说是焊接性能，有人说是耐腐蚀性能，但本质上都是低碳钢，焊接性能（与碳当量密切相关）和耐腐蚀性能没有太大区别。 为什么？ 就是许用应力值和力学理论的区别！ ！ ！

我们来看一下长输管道许用应力的壁厚计算：计算壁厚=PD/2【许用应力】，许用应力=设计系数（与管道敷设场地有关）×焊缝系数×最小值钢管的屈服强度。 显然，高屈服强度对应于高许用应力。 也就是说，在长输管道上使用高强度钢管时，最小屈服强度每增加一倍，许用应力也随之增加一倍。 同样直径的钢管如果壁厚增加一倍，钢材的消耗量也会增加一倍！ 从我们过去常用的L245/B、L290/X42到我们现在大规模推广的L555/X80，我们的钢材资源消耗增加了一倍！

我们看一下工业管道壁厚的计算：薄壁理论下，计算壁厚=PD/[2许用应力×焊缝系数+2PY]，其中，对于碳钢，Y=0.4。 公式上没有太大区别，区别在于许用应力的值。 对于低碳钢，此时的许用应力主要取以下两者中的最小值：给定温度下的1/3抗拉强度和1/3抗拉强度中较小的值，2/3屈服强度和2/3给定温度下拉伸强度的较小值。 显然，在工业管道中，通常是高拉伸强度决定了许用应力。 最小屈服强度每提高一倍，许用应力不会明显增加，节省钢材资源有限！ 以常温为例，L245的许用应力为138MPa，L555/X80的许用应力为206MPa。 也就是说，在工业管道中，高强度钢管从L245/B（最小抗拉强度410MPa）升级到L555/X80（最小抗拉强度625MPa）时，许用应力仅增加0.5倍。 相同直径的钢管壁厚减少是有限的。 考虑到制造高强度钢管难度大、成本高，综合经济效益并不明显！ ！ ！

长输管道、工业管道计算钢管壁厚时一切都是由许用应力值决定的！

◆那么，为什么在计算钢管壁厚时，同一管材的许用应力值会不同呢？

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