SH/T 3059-2012石油(you)化工管道設(she)計(ji)器(qi)材選用規(gui)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)壓力管道(dao)受壓元件用(yong)鋼,應采用(yong)平(ping)爐(lu)(lu)、電爐(lu)(lu)或(huo)純氧頂吹轉爐(lu)(lu)冶煉。鋼材的技術要求應符(fu)合國家標準、行業標準和有關技術條(tiao)件的規定。


(3)輸送極度危害(hai)介(jie)質(zhi)(zhi)、高度危害(hai)介(jie)質(zhi)(zhi)及液(ye)化烴的(de)壓力管(guan)道應采用(yong)優質(zhi)(zhi)鋼制造;輸送可燃介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)管(guan)道不得采用(yong)沸(fei)騰鋼制造。含碳量(liang)大于0.24%的(de)材料(liao),不宜(yi)用(yong)于焊制管(guan)子及管(guan)件。


(4)輸(shu)送腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)介(jie)質管(guan)道用材(cai)(cai)料(liao)應有耐腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)能力。除(chu)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)和其他(ta)局部性(xing)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)需(xu)按(an)具體情況考慮外,一(yi)般可根據介(jie)質對金屬材(cai)(cai)料(liao)的腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)速率選用。


(5)管道金(jin)屬材料的(de)耐腐蝕(shi)能(neng)力根據介質對金(jin)屬材料的(de)腐蝕(shi)速率,可(ke)分為下列4類(lei):


      ①. 年腐(fu)蝕速率不(bu)超過0.05mm的材料(liao)為(wei)充(chong)分耐腐(fu)蝕材料(liao);


      ②. 年腐(fu)蝕(shi)(shi)速率在0.05~0.1mm的材(cai)料為耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性材(cai)料;


     ③. 年腐蝕速(su)率0.1~0.5mm的材(cai)料為尚耐腐蝕性(xing)材(cai)料;


      ④. 年腐(fu)蝕速(su)率超過0.5mm的(de)材料(liao)為不耐腐(fu)蝕材料(liao)。


(6)對于尚耐(nai)腐(fu)蝕材料,可(ke)根據技術經濟(ji)比較,確定是在(zai)較大腐(fu)蝕裕量的(de)條件下應用或者(zhe)另選用較高(gao)級別(bie)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕材料。


(7)高(gao)溫(wen)管(guan)道鋼材,應(ying)符(fu)合下列要(yao)求(qiu):


      ①. 受壓元件(jian)的鋼材使用(yong)溫度(du),不應(ying)(ying)超過GB/T150《壓力容器》中材料許用(yong)應(ying)(ying)力值(zhi)所對(dui)應(ying)(ying)的溫度(du)上(shang)限;


      ②. 非受壓元件(jian)的鋼材使用溫(wen)(wen)度(du),不應(ying)超過鋼材的極限氧(yang)化溫(wen)(wen)度(du);


      ③. 長期使用在高溫(wen)條件(jian)下(xia),碳素(su)鋼(gang)的使用溫(wen)度不(bu)應超過(guo)425℃,0.5Mo鋼(gang)不(bu)應超過(guo)468℃;


      ④. 含鉻12%以上的鐵素體不銹鋼受壓元件,使用(yong)溫度不宜超過370℃;


      ⑤. 奧氏體不(bu)(bu)銹鋼使用于(yu)可能引起晶(jing)間腐蝕的環境時,應按(an)GB 4334.1~4334.5《不(bu)(bu)銹鋼晶(jing)間腐蝕試(shi)驗(yan)方法》進行(xing)晶(jing)間腐蝕傾向性試(shi)驗(yan)。


(8)對操作(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)等于或(huo)高(gao)(gao)于200℃介質中含有氫(qing)(qing)氣(qi)的碳鋼及低合(he)金耐熱鋼管(guan)道,應根據最高(gao)(gao)操作(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)加20~40℃的裕量和介質中氫(qing)(qing)氣(qi)分壓(ya)按Nelson 曲(qu)(qu)線(曲(qu)(qu)線摘自 API RP941《煉油廠(chang)和石(shi)油化工廠(chang)用(yong)(yong)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓(ya)臨(lin)氫(qing)(qing)作(zuo)(zuo)業用(yong)(yong)鋼》),如圖4.2.6及圖4.2.7所示,選擇適當的抗氫(qing)(qing)鋼材。



(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)和環(huan)烷(wan)酸(suan)腐蝕用鋼應根(gen)據原油中總硫(liu)及環(huan)烷(wan)酸(suan)的含量,按下列要求選取:


      ①. 對輕(qing)微(wei)腐蝕的介質(含S<0.5%,酸值<0.5mgKmgKOH/g原(yuan)油)可用(yong)碳鋼、15CrMo、1Cr5Mo或0Cr13等材料(liao);


     ②. 對嚴(yan)重腐蝕介質(含S≥0.5%,酸值<0.5mgKOH/g原(yuan)油)可選用0Cr13、0Cr19Ni9等材料;


     ③. 對環(huan)烷酸腐蝕(shi)介質(酸值≥0.5mgKOH/g原油(you))可(ke)選用(yong)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. 材料標(biao)準規(gui)定的(de)屈(qu)服強度(du)σ,≤355MPa;


      ②. 材料實(shi)測(ce)的(de)抗拉強度(du)σ≤630MPaa;


      ③. 材料適用(yong)狀態(tai)(tai)應為正(zheng)火(huo)或正(zheng)火(huo)+回火(huo)、退火(huo)調質狀態(tai)(tai);


      ④. 碳當量(liang)CE限制:低(di)(di)碳鋼(gang)(gang)和(he)碳錳鋼(gang)(gang)(CE≤0.40),低(di)(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)(包(bao)括低(di)(di)溫(wen)鎳鋼(gang)(gang),CE≤0.45);


      ⑤. 壓力管道需經焊后熱(re)處理(li),熱(re)處理(li)后焊縫(含(han)熱(re)影響區)的(de)硬(ying)度不大(da)于200HB;


      ⑥. 鋼板厚度大于20mm時,應按JB 4730《壓力容器無損檢(jian)測(ce)》進(jin)行(xing)超聲波探傷,符(fu)合II級(ji)要求;


      ⑦. 選用鎮靜碳鋼,可用鋼材為Q235B、Q235C、20、20g、16Mn等。


(12)NaOH 溶液應(ying)力腐(fu)蝕(shi)用鋼應(ying)按(an)圖(tu)4.2.16選取。在(zai)液氨應(ying)力腐(fu)蝕(shi)環(huan)境中,使用低(di)碳鋼和(he)低(di)合金高強(qiang)度鋼(包(bao)括(kuo)焊(han)接接頭)應(ying)符合下(xia)列(lie)要求:


      ①. 對 Q235A、Q235B、20、16Mn鋼應(ying)采取下列措施之一:a. 焊后應(ying)進行消除應(ying)力熱(re)處理;b.控制焊接(jie)接(jie)頭(tou)(包括熱(re)影響區)的硬度值(zhi)HB≤200;c.使液氨含水(shui)量(liang)大(da)于0.2%(質(zhi))。


      ②. 對于(yu)15MnV、18MnMoNb低合金高(gao)強度鋼,焊后(hou)必須(xu)進行消除應力(li)熱處理(li)。


(13)除(chu)產品標準明確規定(ding),并經設計確認可用于壓力(li)、溫度參數較高或特定(ding)條件外,焊接鋼(gang)管宜按下列規定(ding)選用:


      ①. 鍛焊(爐焊)直(zhi)縫(feng)鋼管主要用于水、空(kong)氣(qi)系統(tong),且溫度為-100℃,設(she)計(ji)壓力不超過1.0MPa;


      ②. 電阻焊碳鋼直縫(feng)鋼管,宜(yi)用于設計溫度不(bu)超過200℃的無(wu)毒(du)介質管道;


      ③. 螺旋(xuan)縫(feng)埋弧焊鋼管主要用于(yu)設(she)計溫(wen)度(du)不超過(guo)300℃的非(fei)極度(du)、高度(du)危(wei)害介質管道;


      ④. 電弧焊直縫鋼管的使用(yong)溫度,碳鋼不(bu)宜超過425℃,奧氏(shi)體不(bu)銹鋼不(bu)宜超過600℃;


      ⑤. 焊接(jie)鋼管(guan)(guan)應(ying)符合現行GB/T 9711.1《石(shi)油天然氣工業輸送鋼管(guan)(guan)交(jiao)貨技術條件 第1部分:A級鋼管(guan)(guan)》的要求。




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