SH/T 3059-2012石油化(hua)工(gong)管道(dao)設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(xiu)鋼(gang),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(guan)道受壓元件用(yong)鋼(gang),應(ying)采用(yong)平爐、電爐或純氧頂(ding)吹(chui)轉爐冶煉。鋼(gang)材的(de)技(ji)術(shu)要求(qiu)應(ying)符合國(guo)家(jia)標(biao)準、行業標(biao)準和(he)有關技(ji)術(shu)條件的(de)規(gui)定。


(3)輸(shu)送極度(du)危(wei)害(hai)介質(zhi)、高度(du)危(wei)害(hai)介質(zhi)及液(ye)化烴的(de)壓力管(guan)道(dao)應采用(yong)優(you)質(zhi)鋼制造(zao);輸(shu)送可燃介質(zhi)的(de)管(guan)道(dao)不(bu)得采用(yong)沸騰鋼制造(zao)。含(han)碳量(liang)大(da)于0.24%的(de)材料,不(bu)宜用(yong)于焊制管(guan)子及管(guan)件。


(4)輸送腐(fu)(fu)蝕(shi)性介(jie)質管道用材料應有(you)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)能力。除晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)和其他局部性腐(fu)(fu)蝕(shi)需按具體情況考慮(lv)外,一般可根據介(jie)質對(dui)金屬材料的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率(lv)選用。


(5)管道金屬材(cai)料(liao)(liao)的耐腐蝕(shi)能力(li)根據介(jie)質對金屬材(cai)料(liao)(liao)的腐蝕(shi)速率,可分(fen)為下列4類:


      ①. 年(nian)腐(fu)蝕速率不(bu)超過0.05mm的材料為充分耐腐(fu)蝕材料;


      ②. 年(nian)腐蝕速率在(zai)0.05~0.1mm的材料為耐腐蝕性材料;


     ③. 年腐蝕速率0.1~0.5mm的材料為尚耐腐蝕性(xing)材料;


      ④. 年腐蝕(shi)速率超過0.5mm的材料(liao)為(wei)不(bu)耐(nai)腐蝕(shi)材料(liao)。


(6)對于(yu)尚耐(nai)腐(fu)(fu)蝕材料,可根(gen)據技術經濟比較(jiao),確(que)定是在較(jiao)大腐(fu)(fu)蝕裕量的(de)條件下應用或(huo)者另選(xuan)用較(jiao)高級別的(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕材料。


(7)高溫管道鋼材,應符合下列要求:


      ①. 受壓(ya)元件的鋼材使用溫度(du),不應(ying)超過(guo)GB/T150《壓(ya)力容器》中材料(liao)許用應(ying)力值所對應(ying)的溫度(du)上(shang)限;


      ②. 非(fei)受壓元(yuan)件(jian)的鋼材使用(yong)溫(wen)度,不(bu)應超(chao)過鋼材的極(ji)限(xian)氧化溫(wen)度;


      ③. 長期使(shi)(shi)用在高溫條件下(xia),碳素鋼(gang)的使(shi)(shi)用溫度不應超(chao)(chao)過(guo)425℃,0.5Mo鋼(gang)不應超(chao)(chao)過(guo)468℃;


      ④. 含鉻(ge)12%以上的(de)鐵素體不銹鋼受(shou)壓元件(jian),使用溫度不宜超過(guo)370℃;


      ⑤. 奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)使用于可能引(yin)起晶(jing)間腐蝕(shi)的環(huan)境時,應按GB 4334.1~4334.5《不(bu)銹鋼(gang)晶(jing)間腐蝕(shi)試驗方法》進行晶(jing)間腐蝕(shi)傾(qing)向性(xing)試驗。


(8)對操作(zuo)溫(wen)度等于或高(gao)于200℃介(jie)質中含有氫氣(qi)的(de)碳鋼(gang)及(ji)低合金耐熱(re)鋼(gang)管道,應根據最高(gao)操作(zuo)溫(wen)度加20~40℃的(de)裕(yu)量和(he)介(jie)質中氫氣(qi)分(fen)壓按Nelson 曲線(曲線摘自 API RP941《煉油廠和(he)石油化工(gong)廠用高(gao)溫(wen)高(gao)壓臨氫作(zuo)業用鋼(gang)》),如圖4.2.6及(ji)圖4.2.7所(suo)示,選(xuan)擇適當的(de)抗氫鋼(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)溫硫和環烷酸(suan)腐蝕用鋼應根據原油中總硫及(ji)環烷酸(suan)的(de)含(han)量,按下列要求選(xuan)取:


      ①. 對輕微腐蝕的介質(含S<0.5%,酸值<0.5mgKmgKOH/g原油)可用碳鋼、15CrMo、1Cr5Mo或(huo)0Cr13等材料;


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


     ③. 對環烷酸(suan)腐蝕介質(酸(suan)值≥0.5mgKOH/g原(yuan)油)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(cai)料標準規定的(de)屈服強度σ,≤355MPa;


      ②. 材料實測的抗拉強度σ≤630MPaa;


      ③. 材料(liao)適用狀(zhuang)態應為正(zheng)(zheng)火(huo)或正(zheng)(zheng)火(huo)+回火(huo)、退(tui)火(huo)調質狀(zhuang)態;


      ④. 碳當(dang)量CE限制:低碳鋼(gang)和碳錳鋼(gang)(CE≤0.40),低合(he)金鋼(gang)(包括低溫鎳(nie)鋼(gang),CE≤0.45);


      ⑤. 壓力管道需經焊后(hou)熱(re)處(chu)理,熱(re)處(chu)理后(hou)焊縫(含熱(re)影響區)的(de)硬(ying)度不大于200HB;


      ⑥. 鋼(gang)板厚度大于20mm時(shi),應按JB 4730《壓力容器無(wu)損檢測》進(jin)行超聲波探傷,符合II級要求;


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


(12)NaOH 溶液應力腐蝕(shi)用鋼應按圖4.2.16選取。在液氨(an)應力腐蝕(shi)環境(jing)中,使(shi)用低碳鋼和(he)低合(he)(he)金高強(qiang)度(du)鋼(包(bao)括(kuo)焊(han)接(jie)接(jie)頭)應符(fu)合(he)(he)下列要求(qiu):


      ①. 對 Q235A、Q235B、20、16Mn鋼應采(cai)取下列(lie)措施之一:a. 焊后應進行消除應力熱處理;b.控制(zhi)焊接接頭(包(bao)括熱影響區)的硬度值HB≤200;c.使液氨(an)含水量(liang)大于0.2%(質)。


      ②. 對于15MnV、18MnMoNb低合(he)金高(gao)強度鋼,焊后(hou)必須進行(xing)消除應力(li)熱處理。


(13)除產品標準明確規(gui)(gui)定,并經設計確認可用于壓力、溫度參數(shu)較高(gao)或(huo)特定條件外(wai),焊接鋼管(guan)宜(yi)按(an)下列規(gui)(gui)定選(xuan)用:


      ①. 鍛焊(爐(lu)焊)直(zhi)縫鋼管主要用于水(shui)、空氣(qi)系統,且溫度(du)為(wei)-100℃,設計壓(ya)力不超過1.0MPa;


      ②. 電阻焊碳(tan)鋼直縫鋼管,宜用于設計溫度不超過200℃的無毒介質(zhi)管道;


      ③. 螺旋縫埋弧焊鋼(gang)管主要用于設計溫(wen)度(du)(du)不超(chao)過300℃的(de)非極度(du)(du)、高度(du)(du)危害介(jie)質管道;


      ④. 電弧焊(han)直縫鋼管(guan)的使用(yong)溫度,碳鋼不(bu)(bu)宜(yi)超過425℃,奧氏體不(bu)(bu)銹鋼不(bu)(bu)宜(yi)超過600℃;


      ⑤. 焊接鋼(gang)(gang)管(guan)應符(fu)合現行GB/T 9711.1《石(shi)油天然氣(qi)工(gong)業輸送(song)鋼(gang)(gang)管(guan)交貨技術條(tiao)件 第1部分:A級鋼(gang)(gang)管(guan)》的(de)要求(qiu)。




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