SH/T 3059-2012石油化(hua)工管道設(she)計器材選用規范主要是石油化工行業鋼管的選用,對毒性介質、酸堿腐蝕性介質、高溫介質等不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)提出了選用要求。
(1)設計溫度低于或等于-20℃的低溫管道用鋼材,除含碳量小于或等于0.10%且符合標準的鉻鎳奧氏體不銹鋼,在材料溫度不低于-196℃時不做低溫沖擊試驗外,其余鋼材均應做復比(V形缺口)低溫沖擊試驗,試驗要求應符合GB/T 150的規定。
(2)壓(ya)力管道(dao)受(shou)壓(ya)元件用(yong)(yong)鋼,應(ying)采用(yong)(yong)平爐(lu)、電爐(lu)或(huo)純(chun)氧頂吹(chui)轉爐(lu)冶(ye)煉。鋼材的技術(shu)要(yao)求應(ying)符合(he)國家(jia)標(biao)準(zhun)、行業標(biao)準(zhun)和有關(guan)技術(shu)條件的規定(ding)。
(3)輸(shu)送(song)(song)極度(du)危(wei)害(hai)介(jie)(jie)質、高度(du)危(wei)害(hai)介(jie)(jie)質及(ji)液(ye)化烴的壓力管道(dao)應采(cai)用優(you)質鋼(gang)制(zhi)(zhi)造(zao);輸(shu)送(song)(song)可燃介(jie)(jie)質的管道(dao)不得采(cai)用沸騰鋼(gang)制(zhi)(zhi)造(zao)。含(han)碳量大于0.24%的材料(liao),不宜用于焊制(zhi)(zhi)管子及(ji)管件。
(4)輸送腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性介質(zhi)管道用(yong)材料(liao)應有(you)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)能力(li)。除晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和(he)其他局部(bu)性腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)需按具體情況考慮外,一般可根據介質(zhi)對金屬材料(liao)的腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速率選用(yong)。
(5)管(guan)道金(jin)屬(shu)材(cai)料的(de)耐腐蝕能力根據介質(zhi)對金(jin)屬(shu)材(cai)料的(de)腐蝕速率(lv),可分為(wei)下列(lie)4類:
①. 年腐蝕速(su)率不超(chao)過0.05mm的材料(liao)為充分耐腐蝕材料(liao);
②. 年腐蝕(shi)速率在0.05~0.1mm的材料(liao)為耐腐蝕(shi)性材料(liao);
③. 年腐蝕速率0.1~0.5mm的材料為尚耐腐蝕性材料;
④. 年腐蝕(shi)速率超過0.5mm的材(cai)料為(wei)不耐(nai)腐蝕(shi)材(cai)料。
(6)對于尚(shang)耐腐蝕(shi)材料(liao),可根(gen)據技術(shu)經濟比較,確定(ding)是在較大(da)腐蝕(shi)裕量的(de)條件下(xia)應用或者(zhe)另選(xuan)用較高級別的(de)耐腐蝕(shi)材料(liao)。
(7)高溫管道鋼材,應符合下列要求:
①. 受壓元件(jian)的鋼材(cai)使用溫度,不應超過GB/T150《壓力容器》中(zhong)材(cai)料許用應力值所(suo)對應的溫度上限;
②. 非(fei)受壓元件的鋼材使用溫度,不應超過鋼材的極限(xian)氧化(hua)溫度;
③. 長期使用(yong)在(zai)高溫條(tiao)件下,碳素鋼的(de)使用(yong)溫度不應超過425℃,0.5Mo鋼不應超過468℃;
④. 含(han)鉻(ge)12%以上的鐵素(su)體不銹鋼受壓(ya)元件,使用溫度不宜超過370℃;
⑤. 奧氏(shi)體不銹鋼使(shi)用于可能引起(qi)晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)的環境時,應按GB 4334.1~4334.5《不銹鋼晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)試(shi)驗方法》進行(xing)晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)傾向性試(shi)驗。
(8)對操(cao)作(zuo)溫度等于或高(gao)于200℃介(jie)質(zhi)中含(han)有氫(qing)(qing)氣的(de)碳鋼(gang)(gang)及低合金耐熱鋼(gang)(gang)管道(dao),應根(gen)據最高(gao)操(cao)作(zuo)溫度加20~40℃的(de)裕量和介(jie)質(zhi)中氫(qing)(qing)氣分壓(ya)按Nelson 曲(qu)線(曲(qu)線摘自 API RP941《煉(lian)油廠和石油化工廠用高(gao)溫高(gao)壓(ya)臨氫(qing)(qing)作(zuo)業用鋼(gang)(gang)》),如圖4.2.6及圖4.2.7所示,選(xuan)擇適當的(de)抗氫(qing)(qing)鋼(gang)(gang)材。
(9)對操作溫度等于或高于250℃、介質為H2S+H2的材料,應根據高溫H2S+H2對各鋼種的腐蝕率按圖4.2.8~圖4.2.15選用(最新版“柯柏曲線”,SH/T3129《加工高硫原油重點裝置主要管道設計選材導則》和SY/T 0599《天然氣地面設施抗硫化物應力開裂和抗應力腐蝕開裂的金屬材料要求》均有此規定)。
(10)高溫硫和環烷酸(suan)腐蝕用鋼(gang)應(ying)根據原油中總硫及環烷酸(suan)的含量,按下(xia)列要求選(xuan)取:
①. 對輕微腐蝕的介質(含S<0.5%,酸值<0.5mgKmgKOH/g原油(you))可用(yong)碳(tan)鋼、15CrMo、1Cr5Mo或(huo)0Cr13等材料;
②. 對嚴重腐(fu)蝕介質(含S≥0.5%,酸值<0.5mgKOH/g原油)可選用0Cr13、0Cr19Ni9等材料(liao);
③. 對環烷酸腐蝕介質(zhi)(酸值≥0.5mgKOH/g原油)可選用(yong)0Cr17Nil2Mo2、0Crl8Ni13Mo3、0Cr17Ni14Mo2等材(cai)料。
(11)在濕H2S應力腐蝕環境中,管道用材料應符合下列要求:
①. 材料標準(zhun)規定的屈服(fu)強度σ,≤355MPa;
②. 材料實測的(de)抗拉強度(du)σ≤630MPaa;
③. 材料適(shi)用狀態應為正(zheng)火或正(zheng)火+回火、退火調質狀態;
④. 碳(tan)當量CE限制(zhi):低(di)碳(tan)鋼(gang)和碳(tan)錳鋼(gang)(CE≤0.40),低(di)合金鋼(gang)(包(bao)括低(di)溫(wen)鎳鋼(gang),CE≤0.45);
⑤. 壓力管道(dao)需經(jing)焊后熱(re)處理,熱(re)處理后焊縫(feng)(含(han)熱(re)影響區)的硬度不大于200HB;
⑥. 鋼板厚度大于(yu)20mm時(shi),應按JB 4730《壓(ya)力容器無(wu)損(sun)檢測》進行超(chao)聲波探傷(shang),符(fu)合II級要求;
⑦. 選用鎮靜碳鋼(gang),可用鋼(gang)材(cai)為Q235B、Q235C、20、20g、16Mn等。
(12)NaOH 溶液(ye)應(ying)力腐蝕(shi)用鋼(gang)應(ying)按圖4.2.16選(xuan)取。在液(ye)氨應(ying)力腐蝕(shi)環境中,使用低(di)碳鋼(gang)和低(di)合金(jin)高強度鋼(gang)(包括焊接(jie)接(jie)頭)應(ying)符合下列要求:
①. 對 Q235A、Q235B、20、16Mn鋼(gang)應(ying)采(cai)取(qu)下列措(cuo)施之一:a. 焊后應(ying)進行消除應(ying)力(li)熱(re)處理;b.控制焊接(jie)接(jie)頭(包括熱(re)影響區)的(de)硬(ying)度值HB≤200;c.使(shi)液氨含(han)水量大(da)于0.2%(質)。
②. 對于(yu)15MnV、18MnMoNb低合金高(gao)強度鋼(gang),焊后必須進行消除應力(li)熱處理。
(13)除(chu)產品標準明確規定,并經設計確認可用(yong)于壓力(li)、溫度參(can)數較(jiao)高或特定條件(jian)外,焊接(jie)鋼(gang)管宜按(an)下列規定選用(yong):
①. 鍛(duan)焊(爐焊)直縫鋼管主(zhu)要用于水、空(kong)氣系(xi)統(tong),且(qie)溫度為(wei)-100℃,設計壓力不超過1.0MPa;
②. 電(dian)阻焊碳鋼直縫鋼管,宜(yi)用于(yu)設計溫度不超過200℃的無毒(du)介質管道(dao);
③. 螺旋縫埋(mai)弧焊鋼管(guan)主要用于(yu)設計溫度不超(chao)過300℃的非極度、高度危(wei)害介(jie)質管(guan)道;
④. 電弧焊直縫鋼(gang)管的(de)使用溫度,碳鋼(gang)不宜超過(guo)425℃,奧氏體不銹鋼(gang)不宜超過(guo)600℃;
⑤. 焊接鋼(gang)管(guan)應符合(he)現行GB/T 9711.1《石油(you)天然氣工(gong)業輸送(song)鋼(gang)管(guan)交貨(huo)技(ji)術(shu)條件 第1部分(fen):A級鋼(gang)管(guan)》的要求。