SH/T 3059-2012石(shi)油化工管道設計器材(cai)選(xuan)用規(gui)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、高溫介質等不銹鋼管提出了選用要求。
(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(bu)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)元件用鋼,應(ying)采用平爐(lu)、電爐(lu)或純氧頂吹轉爐(lu)冶煉。鋼材的技術要求應(ying)符合(he)國家標準(zhun)、行(xing)業標準(zhun)和有關(guan)技術條件的規定。
(3)輸送極度危害(hai)介質、高度危害(hai)介質及(ji)液化烴的壓力管(guan)道應采用(yong)優質鋼制造;輸送可燃(ran)介質的管(guan)道不得采用(yong)沸(fei)騰鋼制造。含(han)碳(tan)量大于0.24%的材料,不宜用(yong)于焊制管(guan)子(zi)及(ji)管(guan)件。
(4)輸送腐蝕性介質管道用(yong)材(cai)料(liao)(liao)應有耐腐蝕能力。除(chu)晶間腐蝕和(he)其他局部(bu)性腐蝕需按具體情(qing)況考慮外,一(yi)般(ban)可根(gen)據介質對金屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)的腐蝕速率選用(yong)。
(5)管(guan)道金(jin)屬(shu)材料的耐(nai)腐蝕能力根據介質對金(jin)屬(shu)材料的腐蝕速率,可分為下列4類:
①. 年腐蝕速率不超過0.05mm的材(cai)料為充分耐(nai)腐蝕材(cai)料;
②. 年(nian)腐蝕速率在0.05~0.1mm的材料為耐腐蝕性(xing)材料;
③. 年腐蝕速率0.1~0.5mm的材料為尚耐腐蝕性材料;
④. 年(nian)腐蝕(shi)速率超過(guo)0.5mm的(de)材(cai)料為不耐腐蝕(shi)材(cai)料。
(6)對于尚耐腐蝕(shi)材料,可根(gen)據技術經(jing)濟比(bi)較(jiao),確定是在較(jiao)大(da)腐蝕(shi)裕量的條件下應用或者另(ling)選用較(jiao)高(gao)級別的耐腐蝕(shi)材料。
(7)高溫管道鋼材,應(ying)符合下列要求(qiu):
①. 受(shou)壓元件的(de)鋼材使用溫(wen)度(du),不應超過(guo)GB/T150《壓力容器》中材料許用應力值所對應的(de)溫(wen)度(du)上限;
②. 非受壓元件(jian)的鋼材(cai)(cai)使用溫(wen)度,不應(ying)超(chao)過鋼材(cai)(cai)的極限氧化溫(wen)度;
③. 長期使用(yong)在高(gao)溫條件下,碳素鋼的使用(yong)溫度不應(ying)超(chao)過425℃,0.5Mo鋼不應(ying)超(chao)過468℃;
④. 含鉻12%以上的(de)鐵素(su)體不銹(xiu)鋼(gang)受壓元件,使用溫度不宜超過370℃;
⑤. 奧氏(shi)體不銹鋼使(shi)用于可能(neng)引起晶間腐(fu)蝕(shi)的環境時,應按GB 4334.1~4334.5《不銹鋼晶間腐(fu)蝕(shi)試驗(yan)方法》進行晶間腐(fu)蝕(shi)傾(qing)向性試驗(yan)。
(8)對操(cao)作溫度(du)等于(yu)或高于(yu)200℃介質中(zhong)含有氫(qing)氣的碳鋼(gang)(gang)及低合金耐熱(re)鋼(gang)(gang)管(guan)道,應(ying)根據(ju)最高操(cao)作溫度(du)加(jia)20~40℃的裕(yu)量和介質中(zhong)氫(qing)氣分壓(ya)按Nelson 曲線(曲線摘自(zi) API RP941《煉油廠(chang)(chang)和石(shi)油化工廠(chang)(chang)用高溫高壓(ya)臨(lin)氫(qing)作業(ye)用鋼(gang)(gang)》),如圖(tu)4.2.6及圖(tu)4.2.7所示,選擇適當的抗(kang)氫(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(gao)溫(wen)硫(liu)和(he)環烷(wan)酸(suan)腐蝕用鋼應(ying)根據原(yuan)油中總硫(liu)及環烷(wan)酸(suan)的含量,按下列要求選取:
①. 對輕微腐蝕(shi)的介質(含S<0.5%,酸值(zhi)<0.5mgKmgKOH/g原油(you))可用碳鋼、15CrMo、1Cr5Mo或0Cr13等材料;
②. 對嚴(yan)重腐(fu)蝕(shi)介質(含S≥0.5%,酸(suan)值<0.5mgKOH/g原油)可選用0Cr13、0Cr19Ni9等材(cai)料;
③. 對環烷酸(suan)腐蝕(shi)介(jie)質(酸(suan)值(zhi)≥0.5mgKOH/g原(yuan)油(you))可選(xuan)用0Cr17Nil2Mo2、0Crl8Ni13Mo3、0Cr17Ni14Mo2等材料。
(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(liao)標準規定的屈服強度σ,≤355MPa;
②. 材(cai)料實測的抗拉強度(du)σ≤630MPaa;
③. 材料適(shi)用狀態(tai)應為正火(huo)或正火(huo)+回火(huo)、退火(huo)調質狀態(tai);
④. 碳當(dang)量CE限制:低碳鋼(gang)(gang)(gang)和碳錳鋼(gang)(gang)(gang)(CE≤0.40),低合金鋼(gang)(gang)(gang)(包括低溫鎳鋼(gang)(gang)(gang),CE≤0.45);
⑤. 壓力管道(dao)需經焊(han)后熱處理,熱處理后焊(han)縫(含熱影(ying)響區)的硬度不大(da)于200HB;
⑥. 鋼板厚(hou)度大于20mm時,應(ying)按JB 4730《壓力(li)容(rong)器無損檢測》進行超(chao)聲波探傷,符合II級要求;
⑦. 選用鎮靜碳鋼(gang),可用鋼(gang)材為Q235B、Q235C、20、20g、16Mn等。
(12)NaOH 溶液應(ying)力腐(fu)蝕(shi)用鋼(gang)應(ying)按圖4.2.16選取。在液氨(an)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)環境(jing)中,使用低碳鋼(gang)和低合金(jin)高強度鋼(gang)(包括(kuo)焊接(jie)接(jie)頭)應(ying)符(fu)合下列要求:
①. 對 Q235A、Q235B、20、16Mn鋼應(ying)采取(qu)下列(lie)措施之一:a. 焊(han)后應(ying)進(jin)行消除應(ying)力熱(re)處理;b.控制焊(han)接接頭(包括熱(re)影響區)的硬度值HB≤200;c.使(shi)液氨含水量大(da)于(yu)0.2%(質(zhi))。
②. 對于15MnV、18MnMoNb低合金高強度鋼(gang),焊后(hou)必須進行消除應力(li)熱處理。
(13)除產品標準(zhun)明(ming)確規定(ding),并經設計確認可用于壓(ya)力(li)、溫度參(can)數較(jiao)高或特定(ding)條件外,焊接鋼管宜按下(xia)列規定(ding)選(xuan)用:
①. 鍛焊(爐焊)直縫鋼管主要用(yong)于(yu)水(shui)、空(kong)氣系統,且溫度為-100℃,設計壓(ya)力不超過1.0MPa;
②. 電阻焊碳鋼直縫鋼管(guan)(guan),宜用于設計溫度不(bu)超過200℃的無毒介(jie)質管(guan)(guan)道;
③. 螺旋(xuan)縫埋弧焊(han)鋼管主要用于設計溫度不超過300℃的非極(ji)度、高(gao)度危害介質(zhi)管道;
④. 電弧焊直(zhi)縫鋼(gang)(gang)管的(de)使用(yong)溫(wen)度,碳鋼(gang)(gang)不宜超過425℃,奧氏體不銹鋼(gang)(gang)不宜超過600℃;
⑤. 焊(han)接鋼管應(ying)符合現行GB/T 9711.1《石油天然氣工(gong)業(ye)輸送鋼管交貨技術條件 第(di)1部分:A級鋼管》的要求。

