《石油天然气工业用聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管》编制说明

《石油天然气工业用聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管》

（征求意见稿）

编制说明

一、工作简况

根据材试标字〔2022〕275号“关于CSTM标准《石油天然气工业用聚合物增强耐腐蚀合金复

合钢管》的立项公告”文件的要求，CSTM标准《石油天然气工业用聚合物增强耐腐蚀合金复合钢

管》以项目编号“CSTMLX580001123—2022”下达。

按照标准制、修订工作程序的要求，我们成立了以中国石油集团工程材料研究院有限公司为项

目负责单位，西安向阳航天材料股份有限公司、中国石油工程建设有限公司华北分公司、海洋石油

工程股份有限公司、中国石油工程建设有限公司西南分公司、浙江天管久立特材有限公司为项目参

编单位，项目组由李发根、吴泽、许晓锋、付现桥、何宁、李天雷和刘蔚等组成。

在本标准的编制过程中，我们总结了多年来内覆或衬里耐蚀合金复合管制造、评价及失效分析

经验，并结合要求，围绕产品性能和使用需求，广泛征求了油气田用户、设计单位、施工单位、制造

单位以及评价研发等机构意见，对管材结构、材料、制造、性能要求、试验和检验方法、标志、包

装、储存和防护要求等开展了标准化，在此基础上起草了征求意见稿。

二、标准化对象简要情况及制修订标准的原则

聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管是近年来国内外发展的替代机械复合管的新兴防腐产品，提高

了基管/衬层材料和规格的兼容性，具有更高的抗径向失稳能力和抗弯曲能力、完美解决了双金属复

合管内衬塌陷失稳和无法开展海洋卷筒铺管法的难题。本标准将以聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管

为对象，主要是评价其管材结构、材料、制造、性能要求、试验和检验方法、标志、包装、储存和防

护要求。

本标准以保证聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管质量可靠性和使用安全为目标，以国内外先进标

准为基础，并考虑国内石油工业用聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管的具体情况，立足于满足我国石

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油工业发展的需要，促进我国聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管制造和应用水平的提升。

三、采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况，或与测试

的国外样品、样机的有关数据对比情况

国内外目前还没有专门针对聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管产品标准，现有标准也只是针对双

金属复合管的评定，不能满足聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管制造及性能评估需求，也无法表征管

材的环境适用性。以下是本标准与相关国际/国外/国家/行业/地方/团体标准主要参数对比表。

标准号拟立项标准API5LD以及GB/T37701

API5LD内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管

石油天然气工业用聚合物增强耐腐蚀合金复

标准名称GB/T37701石油天然气工业用内覆或衬里耐腐蚀

合钢管

合金复合钢管

范围应用范围：适用于陆地和海洋油气集输环境应用范围：主要适用于陆地油气集输

分类：聚合物增强复合管，基/衬管材（无匹分类：内覆复合管和衬里复合管，基/衬管材（有

分类、标记配性限制，衬层≥1.5mm）强度匹配要求、衬层≥2.5mm）

标记：一套特定聚合物增强复合管标志内容标记：一套特定耐蚀合金复合管标志内容

尺寸外形：管体（基管、衬层、聚合物增强层，

试样尺寸、尺寸外形：管体（基管、衬里/内覆，两层结构）

三层结构）、管端堆焊层

外形、重量重量：基管+衬层/内覆层

重量：基管+衬层+聚合物增强层

管体性能（调整）、管端性能、聚合物性能及

管材复合工艺、抗腐蚀环境适应性（管体和管管体性能、复合工艺、管体腐蚀环境适应性、无损

技术要求

端）、海洋铺管适应性、可焊性、无损检测、检测、尺寸质量

尺寸质量（调整）

简化了陆地理化性能要求（去除了塌陷试

验）；

提出了海洋环境用理化性能检测方法；

提出了一套管端性能检测方法；

提出了一套海洋铺管适应性方法；陆地用管材的理化性能检测方法，包括化学成分、

试验方法提出了一套聚合物增强层系列检测方法；拉伸、冲击、落锤、硬度、腐蚀、塌陷（GB/T37701），

提出了压扁试验方法、剪切强度试验方法和无损检测

指标、管体抗径向失稳试验方法和指标、结合

率检测方法；

提出了可焊性检测方法；

提出了管材质量评估方法。

除了考察管材理化性能外，还考察了聚合物

主要考察管材理化性能，GB/T37701适当添加了

判定规则粘接性能和耐老化等复合性能，以及现场适

腐蚀环境适应性

用性（腐蚀环境适应性、铺管环境适应性等）

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四、标准主要内容

本标准规定了石油天然气工业用聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管管材结构、材料、制造、性能

要求、试验和检验方法、标志、包装、储存和防护要求。本标准适用于石油天然气工业领域输送含

有腐蚀性介质的石油、天然气和水等流体用聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管，适用领域包括输油、

输气、输水供热、掺稀、输聚合物等，也可扩展到采地热、采煤、采油、采气、注水等领域。

本标准拟解决的主要问题包括：1）规范聚合物复合管制造工艺流程：包括结构、原材料、复合

工艺、管端处理、表面处理、工艺评定；2）提出聚合物复合管检验方法及技术指标：包括管体性能、

管端性能、复合工艺、抗腐蚀环境适应性、海洋铺管适应性、可焊性、无损检测、尺寸质量等7大

类；3）提出聚合物复合管成品处理方法：包括标志、包装、储存、运输以及文件等内容。

五、主要试验（或验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果

1、主要试验（或验证）的分析、综述报告

聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管的制造工艺、性能检验、环境适用性方面有很高技术要求，为

了更好的制定本标准，项目组开展了大量试验论证，具体结果如下：

1）聚合物增强层性能

聚合物增强层是聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管重要结构组成，其剪切拉伸强度性能直接关系

到产品的使用性能，表1展示了不同温度下的聚合物层剪切拉伸强度测试结果。

表1不同温度下的聚合物层剪切拉伸强度测试

试验温度剪切强度

-40℃20.04MPa

20℃10.31MPa

60℃7.64MPa

90℃4.53MPa

2）管体抗径向失稳试验

径向失稳是双金属复合管最主要的失效模式，围绕此类失效设计的管体抗径向失稳试验可以很

好的展示管材失稳强度，从而选取合适的使用环境。经测试Φ168.3*（14.2+2）*（L415Q+316L）常

规机械式复合管内衬失稳强度4.8MPa，鼓包位置分散于管体任意位置；而Φ168.3*（14.2+2）mm的

L415Q+316L聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管内衬失稳强度可以达到39MPa，鼓包位置集中在打压

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区域，可以满足现有集输使用环境需求。

图1机械复合管管体抗径向失稳试验

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图2聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管管体抗径向失稳试验

3）海上服役条件铺管工艺适应性试验

针对海上服役条件S型或J型铺管工艺和卷管铺管工艺的评估需求，设计了海上服役条件铺管

工艺适应性试验方法。图3和图4分别展示了两种铺管方法的适应性，结果显示Φ168*（14.2+2）

规格机械复合管的四点弯曲临界弯曲半径约为50D，聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管的临界弯曲半

径约为15D；Φ219.1*（14.3+2）规格聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管完全满足弯曲模具R9，矫直

模具R22.86的卷管铺设要求，未出现内衬管起皱。

图3四点弯曲试验

4

图4四点弯曲试验

综上所述，本标准在现有复合管标准基础上，围绕管材结构改变设计的性能评估和环境适应性

分析试验具有较好的评定鉴别能力，能够提升管材质量控制水平和应用可靠性。

2、技术经济论证

近年来，油田大量引入了双金属复合管作为油气集输管线。然而在推广应用过程中，双金属复

合管材性能不稳定、材料组合及使用范围局限性问题陆续暴露，管材结合性能不足，难变形材料复

合质量差，对衬层壁厚要求高，双金属复合管材难以呈现理想的技术经济性优势同时还不能满足大

塑性变形海上铺设需求。油田多次出现的双金属复合管内衬失稳、脱落甚至爆管事故，多条管线因

此报废，造成了巨大经济损失，某区块仅因失效放空天然气量损失就达1.48亿元。同时该类管材难

以满足深海油气开发下效率更高成本更低地卷筒铺设法需求，客观上也影响了深海油气开发进程。

以上范围还仅仅局限于地面集输管材、环境污染治理较小的情况，如将范围延伸至海洋环境，

经济损失和环境治理费用将会显著增加，因此，聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管的使用无论经济上

还是技术上都将是对当前油田防腐选材工作的极大提升，能够明显提升油田本质安全。

3、预期的经济效果

本标准规范了聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管制造工艺流程，提出了聚合物复合管检验方法及

技术指标，建立了聚合物复合管成品处理方法，能够有效提升产品质量和应用说，保证油气生产系

统本质安全，应用前景广阔。

该标准大面积应用推广后，能够从产品制造和设计源头把控，保障石油天然气工业中最大范围

油气田用户要求，提升我国聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管制造及应用水平；同时项目的开展还将

间接促进聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管新产品应用，推动我国油气管材制造能力的快速攀升。预

期将在中石油各油气田、中石化、中海油等单位得到推广应用，获得显著的经济效果。

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六、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系

本标准与现行法律、法规、政策及相关标准没有冲突和矛盾。本项目制定将进一步完善复合管

标准体系，拓宽复合管材的种类、制造工艺、评价体系和适用范围，呈现最佳的管材使用性能。本

项目作为复合管材标准体系的补充，将与碳钢低合金钢管标准GB/T9711和耐蚀合金管SY/T6601

等共同使用。

七、重大分歧意见的处理经过和依据

本标准与现行法律、法规、政策及相关标准没有冲突和矛盾，也未收到相关重大分歧意见。

八、标准水平建议，预期的社会经济效果。

本标准的制定和实施将填补相关领域标准体系空白，可有效促进聚合物增强耐腐蚀合金复合钢

管的规模化推广及应用、淘汰低端产品和落后产能，为石油天然气安全输送提供全面保障。

九、贯彻行业标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容）

标准发布后，建议由石油石化工程及装备材料领域委员会组织深入开发和制造企业开展标准宣

贯，同时，也建议标委会也将敦促标准实施主体：石油天然气开发企业、事业单位、管材制造企业

等，也可扩展至输水、煤炭、地热能开发输运等相关行业加大实施力度，将其作为编写技术规格书

的首选参考。

十、废止现行有关标准的建议

无

十一、标准涉及专利情况说明

无

十二、重要内容的解释和其它应予说明的事项

无

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《石油天然气工业用聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管》

（征求意见稿）

编制说明

一、工作简况

根据材试标字〔2022〕275号“关于CSTM标准《石油天然气工业用聚合物增强耐腐蚀合金复

合钢管》的立项公告”文件的要求，CSTM标准《石油天然气工业用聚合物增强耐腐蚀合金复合钢

管》以项目编号“CSTMLX580001123—2022”下达。

按照标准制、修订工作程序的要求，我们成立了以中国石油集团工程材料研究院有限公司为项

目负责单位，西安向阳航天材料股份有限公司、中国石油工程建设有限公司华北分公司、海洋石油

工程股份有限公司、中国石油工程建设有限公司西南分公司、浙江天管久立特材有限公司为项目参

编单位，项目组由李发根、吴泽、许晓锋、付现桥、何宁、李天雷和刘蔚等组成。

在本标准的编制过程中，我们总结了多年来内覆或衬里耐蚀合金复合管制造、评价及失效分析

经验，并结合要求，围绕产品性能和使用需求，广泛征求了油气田用户、设计单位、施工单位、制造

单位以及评价研发等机构意见，对管材结构、材料、制造、性能要求、试验和检验方法、标志、包

装、储存和防护要求等开展了标准化，在此基础上起草了征求意见稿。

二、标准化对象简要情况及制修订标准的原则

聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管是近年来国内外发展的替代机械复合管的新兴防腐产品，提高

了基管/衬层材料和规格的兼容性，具有更高的抗径向失稳能力和抗弯曲能力、完美解决了双金属复

合管内衬塌陷失稳和无法开展海洋卷筒铺管法的难题。本标准将以聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管

为对象，主要是评价其管材结构、材料、制造、性能要求、试验和检验方法、标志、包装、储存和防

护要求。

本标准以保证聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管质量可靠性和使用安全为目标，以国内外先进标

准为基础，并考虑国内石油工业用聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管的具体情况，立足于满足我国石

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油工业发展的需要，促进我国聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管制造和应用水平的提升。

三、采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况，或与测试

的国外样品、样机的有关数据对比情况

国内外目前还没有专门针对聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管产品标准，现有标准也只是针对双

金属复合管的评定，不能满足聚合物增强耐腐蚀合金复合钢管制造及性能评估需求，也无法表征管

材的环境适用性。以下是本标准与相关国际/国外/国家/行业/地方/团体标准主要参数对比表。

标准号拟立项标准API5LD以及GB/T37701

API5LD内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管

石油天然气工业用聚合物增强耐腐蚀合金复

标准名称GB/T37701石油天然气工业用内覆或衬里耐腐蚀

合钢管

合金复合钢管

范围应用范围：适用于陆地和海洋油气集输环境应用范围：主要适用于陆地油气集输

分类：聚合物增强复合管，基/衬管材（无匹分类：内覆复合管和衬里复合管，基/衬管材（有

分类、标记配性限制，衬层≥1.5mm）强度匹配要求、衬层≥2.5mm）

标记：一套特定聚合物增强复合管标志内容标记：一套特定耐蚀合金复合管标志内容

尺寸外形：管体（基管、衬层、聚合物增强层，

试样尺寸、尺寸外形：管体（基管、衬里/内覆，两层结构）

三层结构）、管端堆焊层

外形、重量重量：基管+衬层/内覆层

重量：基管+衬层+聚合物增强层

管体性能（调整）、管