API——美国石油和天然气行业钢铁、管道和金属合金标准

API(美国石油协会) API是美国一套主要用于石油、天然气、石化和能源行业的标准和技术规范体系。API文件定义了诸多方面的要求,其中包括: 钢管、结构钢、锻件、铸件、耐腐蚀合金、紧固件、管件和压力设备其中特别重要的是 API 5L、API 5CT、API 5CRA、API 6A、API 6D 和 API 20 系列规范。
API 标准不仅在美国使用,而且在世界各地的设计文档和材料采购中也得到应用,尤其是在输电设施、炼油厂、钻井平台、海底设施和生产设备中。
最重要的规则: API并非统一的钢材等级标定体系。 API 5升 规定了输送管道的要求,而标记 API 5L X65 API 6A 和 API 6D 分别适用于设备,而 API 20 系列则涵盖锻件、铸件和紧固件等。

API是什么意思?谁制定了相关标准?

API – 美国石油学会 API是一家成立于1919年的美国行业组织,其主要活动包括制定石油和天然气行业的标准。首个API 5L规范于1924年发布。目前,该组织制定的文件涵盖工业设备的设计、生产、质量控制、测试、运行和维护等方面。
API 出版物包括: 规格(Spec)即技术规格, 标准(Std)即标准, 推荐做法 (RP)例如,推荐做法、技术报告和其他文件。每种出版物的用途各不相同,不应互相替代。
官方出版信息可在以下网址获取: 美国石油学会标准目录.

如何解读API符号?

API标准通常包含组织名称、文档类型和文档编号。此外,文档可能还会注明材料类型、要求级别、标准版本和补充交付条件。
奥兹纳切尼意义应用
API规格5L导管管道规格输送石油和天然气的管道
API 5L X65管道强度等级 API 5L具有特定机械要求的输电管道
API 5L PSL 2产品规格等级 2其他质量和控制要求
API 规范 5CT套管和生产油管规格石油和天然气井用管道
API规范20B开式模锻件规格石油和天然气行业的设备要素
API 标准 6ACRA沉淀硬化镍合金的要求采矿设备的组成部分
实际上,记录 API 5L X65 PSL 2 因此,它指的是符合特定规格、属于指定材料类别并满足相应产品安全等级(PSL)要求的产品。但是,它本身并不定义所有订购参数,例如直径、壁厚、生产方法或其他附加条件。

最重要的API钢铁和金属产品标准

下表列出了对钢材、管道、锻件、铸件、管件和特种合金供应尤为重要的部分API文件。部分文件直接涉及材料,而其他文件则规定了产品、设备或工艺流程的要求。
API标准范围典型产品和应用
API 5升管线管用于输电管道的无缝和焊接钢管
API 5CT套管和油管油井中使用的套管和生产管
API 5DP钻杆钢钻杆
API 5B线及其控制螺纹套管和生产管道连接
API 5CRA耐腐蚀合金管采用精选耐腐蚀合金制成的无缝管材和管件材料
API 5LCCRA管线采用耐腐蚀合金制成的管线管道
API 5LDCRA包覆或衬里钢管带有耐腐蚀包覆层或衬里的钢管
API 2H碳锰钢板海上设施结构板材
API 2W采用TMCP技术生产的板材海洋结构物和海上平台
API 2Y淬火回火板材需要特定力学性能的海上结构
API 6A井口和采油树设备井口、阀门和生产设备
API 6D管道和管道阀门用于装置和管道的阀门
API 6ACRA沉淀硬化镍基合金矿山设备的压力和控制元件
API 20A钢和镍合金铸件石油和天然气设备的铸造部件
API 20B自由成形锻件轴、衬套、环和其他锻造零件
API 20C模锻在闭模中锻造的元件
API 20E碳钢和合金钢紧固件工业设备用螺钉、销钉和螺母
API 20F耐腐蚀紧固件由耐腐蚀材料制成的螺钉和紧固件
API 650焊接式储油罐焊接钢罐的设计与建造
API 1104管道及相关设施的焊接管道连接的焊接和检验

API 5L – 石油和天然气运输用钢管

API 规范 5L – 管线管 是石油和天然气行业最重要的规范之一。它规定了管道运输系统中使用的无缝钢管和焊接钢管的要求,涵盖材料要求、制造工艺、测试、质量控制、标签和产品可追溯性等内容。
尼亚 2026年6月2日 美国石油学会(API)发布了API 5L规范第47版。此次更新内容包括高频焊接管道和部分用于二氧化碳输送的管道的质量要求。

API 5L钢材牌号——B级、X42级、X52级、X65级、X70级和X80级

标有字母 X 的标识代表强度等级。X 后面的数字表示根据给定等级分类的标称最小屈服强度,单位为千磅/平方英寸 (psi)。此外,该标准还规定了其他参数和限值。
API 5L级最小屈服强度 - 近似值特征
B级245兆帕管线管道的基本类别
X42290兆帕高强度管道
X52360兆帕输电管道
X60415兆帕高强度管道
X65450兆帕需要增强强度的管道
X70485兆帕机械性能要求高的管道
X80555兆帕用于合理设计的安装的高强度管道
Uwaga: 表中提供的数值仅用于识别强度等级,并不取代现行规范的要求。管道选择还需考虑抗拉强度、冲击强度、化学成分、生产工艺以及相应的PSL等级。API 5L X65钢种并非完全等同于所有屈服强度相近的欧洲钢材。

API 5L PSL 1 和 PSL 2 – 差异

API 5L规范对产品提出了两个级别的要求: PSL 1(产品规格等级 1) oraz PSL 2(产品规格等级 2)PSL 1 定义了基本要求级别,而 PSL 2 则针对特定材料、生产和检验参数引入了额外的或更严格的要求。
选择 PSL 2 等级可能涉及对化学成分、机械性能要求、冲击测试、质量控制和可追溯性等方面的额外限制。具体范围取决于等级和所需规格。

API 5CT – 套管和生产油管

API规范5CT——套管和油管 本条款规定了石油和天然气井中使用的油管及相关材料的供应条件。这包括但不限于套管、油管、短管段、连接材料,以及对尺寸、重量、等级、端部条件和检验的要求。
材料记录包括物种等内容。 H40、J55、K55、N80、L80、C90、R95、T95、P110、C110 和 Q125不同等级的等级可能对机械性能、材料、热处理和操作条件有不同的要求。
例如,标记 API 5CT L80 它并非通用结构钢。它指的是一种材料等级,适用于符合 API 5CT 标准的产品。根据等级的不同,对材料的成分和状态可能有不同的要求。
不应等同看待 API 5CT z API 5升第一项规范主要适用于钻井管,第二项规范主要适用于管道运输用衬管。

API 5CRA、API 5LC 和 API 5LD——耐腐蚀合金

在石油和天然气装置中,并非总能使用普通碳钢。氯化物、二氧化碳、硫化氢的存在,以及高温高压等因素,可能需要使用耐腐蚀材料,即所谓的耐腐蚀钢。 CRA – 耐腐蚀合金.
API 5CRA 包括用于井下应用的精选耐腐蚀合金无缝管材和管件材料。 API 5LC 适用于由耐腐蚀材料制成的输送管道,而 API 5LD 包括覆有耐腐蚀合金包覆层或衬里的钢管。
在设计此类装置时,需要考虑的因素包括但不限于: 双链和超双链常数, 合金825, 蒙乃尔400 以及其他特殊合金。然而,合金具有耐腐蚀性这一事实本身并不意味着成品管道就一定符合特定的API规范。

API 20系列——锻件、铸件、螺栓和特殊工艺

API 20系列标准对于冶金材料供应商和零部件制造商尤为重要。这些文件涵盖了石油和天然气行业关键金属产品生产工艺认证和质量要求。

API 20A – 钢和镍合金铸件

API 规范 20A 本规范涵盖碳钢、合金钢、不锈钢和镍基合金铸件。本规范规定了针对特定工业应用的铸件的生产工艺、控制和质量鉴定要求。

API 20B – 开式模锻

API 规范 20B – 开式模锻件 本文件涵盖采用开式模锻工艺生产的异形锻件。对于订购用于严苛工况设备的轴、环、衬套、圆盘和其他锻件等零部件而言,本文件至关重要。
材料可追溯性、技术认证、热处理和适当的产品测试都是生产过程中的重要环节。有关该技术本身的更多信息,请参阅文章。 钢及金属合金的开式模锻.

API 20C – 锻件

API 规范 20C – 闭式模锻 涵盖采用闭式模锻工艺制造的锻件。与开式模锻相比,通过选择合适的模具和生产工艺,该技术可以获得更复杂的形状。

API 20E 和 API 20F – 紧固件

API 规范 20E 指由碳钢和合金钢制成的紧固件,而 API 规范 20F 对于耐腐蚀紧固件,在连接压力设备时,螺钉、销钉和螺母的材料选择尤为重要。
要求可能包括但不限于原材料、热处理、机械性能、测试、标记和可追溯性。订单还应明确规定紧固件的相应要求级别。 BSL(螺栓规格等级)如果规范允许的话。

其他 API 20 系列标准

API 20 还包括与无损检测 (API 20D)、焊接服务 (API 20G)、热处理 (API 20H)、分销 (API 20J) 以及其他一些生产工艺相关的文档。对于材料供应商而言,重要的不仅是钢材等级,还有整个生产链的认证方法。

API 6A、API 6D 和 API 6ACRA – 压力设备和镍合金

API 6A 规定了井口装置和生产设备的要求,包括压力维持或调节组件。 API 6D 适用于管道和工业装置中使用的阀门。这些文件涵盖的范围远不止材料的化学成分,还包括成品的设计、生产、测试​​和功能。
它有另一层含义 API 6ACRA 标准——石油和天然气钻井及生产设备用时效硬化镍基合金该文件涵盖了用于采矿设备部件的适当沉淀硬化镍合金的附加冶金、工艺和控制要求。
沉淀硬化镍合金包括以下几种: 合金 718 / Inconel 718 / UNS N07718然而,这并不意味着所有用这种合金制成的商用棒材或锻件都符合 API 6ACRA 标准。是否符合标准取决于标准的适用范围、材料状况、制造工艺以及支持要求的文档。

API 和 NACE / AMPP – 耐硫化氢和腐蚀性能

在石油和天然气行业中,含有硫化氢(H₂S)的环境被称为 糟糕的服务这些条件会促进材料损伤机制,包括硫化物应力开裂(SSC)以及其他形式的氢致和腐蚀损伤。
API标准可能提及此类环境的额外材料要求,特别是 NACE MR0175 / ISO 15156在炼油厂装置的文档中,也有 NACE MR0103 / ISO 17945,在适当范围内使用。
在对材料进行鉴定时,以下因素可能很重要:化学成分、硬度、热处理状态、应力、温度、硫化氢分压以及其他环境参数。区分一般耐腐蚀性和针对特定运行环境的鉴定至关重要。

API、ASTM、ASME 和 ISO——这些体系之间有什么区别?

API、ASTM、ASME、ISO 和 NACE 等标准标识可能同时出现在同一设备规范中。每个组织制定的文件都有其自身的适用范围,因此标识或要求的相似性并不意味着这些标准可以互换。
系统主要功能示例
API石油和天然气行业材料、产品、设备和工艺规范API 5L、API 5CT、API 20B、API 6A
ASTM材料规格、产品标准和测试方法ASTM A106、ASTM A312、ASTM A182
ASME压力设备设计与施工规范及相关材料要求ASME BPVC、ASME B31.3、ASME SA-106
ISO国际材料、产品和工艺要求ISO 3183、ISO 11960、ISO 15156
NACE / AMPP对特定腐蚀危害的抵抗要求NACE MR0175、NACE MR0103
例如,管道可按 API 5L 标准订购,其在安装中的应用则根据相应的 ASME 规范进行评估。NACE MR0175 / ISO 15156 标准可能对 H₂S 环境提出额外要求。最终,设计、订单和适用法规所确定的要求将适用。

API认证、API标志和材料文档

在石油和天然气行业中,它发挥着重要作用。 API标志计划这是一项授权许可计划,允许制造商在特定产品上使用 API 标志。但这并不意味着任何公司销售的任何产品都符合所有 API 标准。
另一个问题是…… API 规范 Q1涉及向石油和天然气行业供应产品的组织的质量管理体系。质量管理体系认证不能取代对特定批次物料参数的确认。
购买产品时,请核实相关文件是否符合订购规格,包括相应的标准版本、熔体标识、所需的测试结果和验收文件。如果订购方要求 3.1 根据 EN 10204 颁发的验收证书应按顺序标明。此类文档本身并不构成 Monogram API 许可。

如何按照API标准订购钢材或管道?

最好在询价单中包含完整的技术规格,而不仅仅是API缩写。对于管线管,至少应明确规定标准编号和所需版本、等级、PSL等级、外径、壁厚、长度和结构类型。
查询记录示例: API 5L规范,X65级,PSL 2,无缝钢管,直径168,3毫米×10毫米,长度6米,数量120米,验收文件按订单要求提供。订购前应确定适用的API 5L版本、附加测试要求和运行条件。
对于 API 20B 锻件或 API 20E/20F 紧固件,还需要指明相应的材料、合格等级、热处理要求、公差、测试和文件。
选择替代品时需要考虑以下几点: 相似的机械性能或相同的UNS编号并不能自动确认产品符合API要求。尤其需要注意的是,原材料不能等同于已通过特定规范认证的成品管材、锻件或压力部件。

常见问题解答

在钢铁标准中,缩写 API 代表什么意思?

API 是美国石油学会,这是一个为石油和天然气行业发布标准、规范和推荐技术实践的美国组织。

API 5L 和 API 5CT 有什么区别?

API 5L 适用于管道运输系统中使用的管线管,API 5CT 适用于油井中使用的套管和生产油管。

API 5L X65 中的 X65 是什么意思?

X65是该管道的强度等级标识。数字65表示根据适用规范计算,其最小屈服强度约为65,000 psi,或450 MPa。

API 5L X65 是否等同于 S460 钢?

仅凭屈服强度相似就假定两者等效,是不可取的。差异可能包括化学成分、机械性能、冲击强度、制造工艺、产品形态和验收要求。

API标准是否仅适用于碳钢?

不。API 文件还涵盖合金钢、不锈钢、耐腐蚀合金、镍合金和其他材料,具体取决于特定规范的范围。

符合ASTM标准的钢材是否自动符合API标准?

不。ASTM 和 API 可能指的是类似的材料,但它们对产品、制造工艺、测试和文件的要求可能有所不同。必须针对具体文件进行合规性验证。

API Monogram 与材料认证 3.1 相同吗?

不。API 标志是获得许可的制造商用于特定产品的标志,而根据 EN 10204 的 3.1 检验证书则记录了根据订单要求对特定材料进行检验的结果。

哪里可以找到最新版本的API标准?

有关最新出版物、新版本和变更信息,请查阅官方网站。 美国石油学会目录还必须考虑适当的补充、修改和合同要求。

API标准——对钢铁和金属合金供应的重要性

API标准是石油和天然气行业技术规范的重要组成部分。在采购材料时,区分以下方面非常重要: 钢材等级、产品规格、设备设计要求、环境条件以及证明符合性的文件.
标准对于冶金材料供应商来说尤为重要。 API 5L 和 API 5CT 关于管道方面, API 5CRA 和 API 5LC 关于由耐腐蚀合金制成的特定产品和 API 20A、20B、20C、20E 和 20F 关于铸件、锻件和紧固件。对于压力设备和萃取设备,还必须考虑 API 6A、API 6D 的要求以及相应的材料和腐蚀规范。
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