SH/T 3059-2012石油(you)化工管道設計器(qi)材選用規范(fan)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(gang)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(shi)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)受壓(ya)元件(jian)用鋼(gang),應采(cai)用平爐(lu)、電爐(lu)或純(chun)氧頂吹轉(zhuan)爐(lu)冶煉。鋼(gang)材的技(ji)術(shu)要求應符(fu)合國家標(biao)準(zhun)、行業標(biao)準(zhun)和有(you)關技(ji)術(shu)條件(jian)的規定。


(3)輸送(song)極度(du)危害(hai)介(jie)質(zhi)(zhi)、高度(du)危害(hai)介(jie)質(zhi)(zhi)及(ji)液化烴的壓力管(guan)道應采用優質(zhi)(zhi)鋼制造;輸送(song)可燃介(jie)質(zhi)(zhi)的管(guan)道不(bu)得采用沸騰鋼制造。含碳量大于0.24%的材料,不(bu)宜用于焊制管(guan)子(zi)及(ji)管(guan)件(jian)。


(4)輸送腐(fu)蝕(shi)性介質(zhi)管道用(yong)材(cai)料應有耐腐(fu)蝕(shi)能力。除晶間腐(fu)蝕(shi)和其他局(ju)部性腐(fu)蝕(shi)需按(an)具(ju)體情況考慮外,一般可根據介質(zhi)對金(jin)屬材(cai)料的腐(fu)蝕(shi)速率(lv)選用(yong)。


(5)管道金屬材(cai)料的耐腐蝕能力根(gen)據介質(zhi)對(dui)金屬材(cai)料的腐蝕速率,可分為下列4類:


      ①. 年腐(fu)蝕速率不超過0.05mm的材(cai)料為充分耐腐(fu)蝕材(cai)料;


      ②. 年(nian)腐(fu)蝕(shi)速率在(zai)0.05~0.1mm的(de)材料為耐腐(fu)蝕(shi)性材料;


     ③. 年腐蝕(shi)速率0.1~0.5mm的(de)材料為尚耐腐蝕(shi)性(xing)材料;


      ④. 年腐蝕(shi)速(su)率超過0.5mm的材料(liao)為不耐腐蝕(shi)材料(liao)。


(6)對于尚耐腐(fu)(fu)蝕(shi)材(cai)料,可根據技術(shu)經濟比較(jiao),確定是(shi)在較(jiao)大腐(fu)(fu)蝕(shi)裕量的(de)條件下應用或(huo)者另選用較(jiao)高級(ji)別的(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)材(cai)料。


(7)高(gao)溫(wen)管道鋼(gang)材,應(ying)符合下列要求:


      ①. 受壓元件的鋼材使用溫(wen)(wen)度,不(bu)應(ying)超(chao)過(guo)GB/T150《壓力容器》中(zhong)材料許(xu)用應(ying)力值所(suo)對應(ying)的溫(wen)(wen)度上(shang)限;


      ②. 非受壓元(yuan)件的鋼材(cai)使(shi)用(yong)溫度,不應超過鋼材(cai)的極(ji)限(xian)氧(yang)化溫度;


      ③. 長期使用在高溫條件下,碳素鋼(gang)的使用溫度(du)不(bu)應超(chao)(chao)過(guo)425℃,0.5Mo鋼(gang)不(bu)應超(chao)(chao)過(guo)468℃;


      ④. 含鉻12%以上的(de)鐵素體不(bu)銹鋼(gang)受壓元件,使(shi)用溫度不(bu)宜超(chao)過370℃;


      ⑤. 奧氏體不(bu)銹鋼(gang)使用于可能(neng)引(yin)起晶(jing)間腐蝕(shi)的環境時,應按GB 4334.1~4334.5《不(bu)銹鋼(gang)晶(jing)間腐蝕(shi)試(shi)驗方法》進行晶(jing)間腐蝕(shi)傾(qing)向性試(shi)驗。


(8)對操(cao)作溫度等于(yu)或高于(yu)200℃介質中含有(you)氫(qing)氣的(de)(de)碳鋼(gang)(gang)及(ji)低合金耐熱鋼(gang)(gang)管道,應根(gen)據最高操(cao)作溫度加20~40℃的(de)(de)裕量(liang)和(he)介質中氫(qing)氣分壓按Nelson 曲線(曲線摘自 API RP941《煉油(you)(you)廠和(he)石油(you)(you)化工廠用高溫高壓臨氫(qing)作業用鋼(gang)(gang)》),如圖4.2.6及(ji)圖4.2.7所示(shi),選擇(ze)適當的(de)(de)抗氫(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)高溫硫(liu)和環(huan)烷酸(suan)(suan)腐蝕(shi)用鋼應(ying)根據原油中總(zong)硫(liu)及環(huan)烷酸(suan)(suan)的含量(liang),按(an)下(xia)列要(yao)求(qiu)選取:


      ①. 對輕(qing)微腐蝕的介質(含S<0.5%,酸(suan)值<0.5mgKmgKOH/g原(yuan)油(you))可用碳(tan)鋼、15CrMo、1Cr5Mo或0Cr13等材(cai)料;


     ②. 對(dui)嚴重腐蝕介(jie)質(含S≥0.5%,酸(suan)值<0.5mgKOH/g原油(you))可(ke)選用0Cr13、0Cr19Ni9等材(cai)料;


     ③. 對環烷(wan)酸(suan)腐蝕介質(酸(suan)值≥0.5mgKOH/g原(yuan)油(you))可選用0Cr17Nil2Mo2、0Crl8Ni13Mo3、0Cr17Ni14Mo2等材料(liao)。


(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(biao)準規(gui)定的屈(qu)服強(qiang)度σ,≤355MPa;


      ②. 材料實測的抗(kang)拉強度σ≤630MPaa;


      ③. 材(cai)料適用狀態應為(wei)正火或正火+回(hui)火、退火調質狀態;


      ④. 碳當量CE限制:低(di)碳鋼(gang)和碳錳(meng)鋼(gang)(CE≤0.40),低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)(包括低(di)溫(wen)鎳鋼(gang),CE≤0.45);


      ⑤. 壓(ya)力管道(dao)需經焊(han)后熱(re)處理(li),熱(re)處理(li)后焊(han)縫(feng)(含熱(re)影響區)的硬度不(bu)大于200HB;


      ⑥. 鋼(gang)板厚度大(da)于(yu)20mm時,應按JB 4730《壓力容器無(wu)損檢(jian)測》進行超聲波探傷(shang),符合II級(ji)要求;


      ⑦. 選用(yong)鎮靜碳鋼,可用(yong)鋼材(cai)為Q235B、Q235C、20、20g、16Mn等。


(12)NaOH 溶液應力腐蝕(shi)用鋼(gang)應按圖4.2.16選取。在液氨應力腐蝕(shi)環境(jing)中,使(shi)用低(di)碳(tan)鋼(gang)和低(di)合(he)金高強度鋼(gang)(包括焊接接頭)應符合(he)下(xia)列要求:


      ①. 對(dui) Q235A、Q235B、20、16Mn鋼應(ying)(ying)采取下列措施之一:a. 焊后應(ying)(ying)進行(xing)消除應(ying)(ying)力熱(re)處理(li);b.控制焊接接頭(包括熱(re)影響區)的硬度值HB≤200;c.使(shi)液(ye)氨含水(shui)量大于0.2%(質)。


      ②. 對(dui)于15MnV、18MnMoNb低(di)合金高(gao)強度鋼,焊后(hou)必須進行消除(chu)應力熱處(chu)理。


(13)除產品標準明確(que)規(gui)定(ding)(ding),并經設計確(que)認可(ke)用(yong)于壓力(li)、溫度(du)參數較高或特(te)定(ding)(ding)條(tiao)件(jian)外(wai),焊接鋼(gang)管宜(yi)按下列(lie)規(gui)定(ding)(ding)選用(yong):


      ①. 鍛焊(爐(lu)焊)直縫鋼管主要用于(yu)水、空氣系統,且(qie)溫度(du)為-100℃,設計壓力不超過1.0MPa;


      ②. 電阻焊(han)碳鋼直(zhi)縫鋼管,宜用于(yu)設計溫度不超過200℃的無毒介質管道;


      ③. 螺旋(xuan)縫埋(mai)弧焊(han)鋼管主要用于設計溫度(du)不超過300℃的非極度(du)、高度(du)危(wei)害介質管道;


      ④. 電弧(hu)焊直縫鋼(gang)管的使用(yong)溫度,碳鋼(gang)不(bu)宜(yi)(yi)超過425℃,奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)不(bu)宜(yi)(yi)超過600℃;


      ⑤. 焊接鋼(gang)管應符(fu)合現行(xing)GB/T 9711.1《石油天然氣(qi)工業輸(shu)送鋼(gang)管交(jiao)貨技術條件 第(di)1部(bu)分:A級鋼(gang)管》的(de)要求。




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