1. 金屬在(zai)應(ying)力(li)(拉應(ying)力(li))和腐蝕性介質的(de)(de)共同作用(yong)下(并有(you)一定(ding)的(de)(de)溫(wen)度條件)所(suo)引起的(de)(de)破裂(lie)(lie)為應(ying)力(li)腐蝕破裂(lie)(lie)。常用(yong)金屬材(cai)料易(yi)產生應(ying)力(li)腐蝕破裂(lie)(lie)的(de)(de)環境組合見有(you)關(guan)的(de)(de)標準規(gui)范。GB 50316規(gui)定(ding),管(guan)(guan)子彎曲及管(guan)(guan)件成形后的(de)(de)熱(re)處理,有(you)應(ying)力(li)腐蝕的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)及其他對消除殘(can)余應(ying)力(li)有(you)嚴(yan)格要(yao)求的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao),需熱(re)處理時,必須在(zai)設計文件中(zhong)規(gui)定(ding)。這(zhe)些要(yao)求也(ye)適用(yong)于(yu)其他應(ying)力(li)腐蝕管(guan)(guan)道(dao)(dao)器材(cai)選(xuan)用(yong)的(de)(de)要(yao)求。
2. 濕硫化(hua)氫應力腐(fu)蝕環境。
當管道中介質所含H2S符合下列條件時,則為濕硫化氫應力腐蝕環境:
①. 介(jie)質(zhi)溫(wen)度≤((60+2P),P為(wei)介(jie)質(zhi)壓力:MPa。
②. 介質中H2S分壓
③. 介質中含有(you)液相水或操作溫(wen)度處于露點之下。
④. 介質pH<6,但(dan)當介質中含有(you)氰化物(wu)時pH>7。
3. 在(zai)濕硫化氫應力(li)腐蝕環境中,管道用材料應符合下(xia)列要(yao)求:
①. 材(cai)料(liao)(liao)標準規定的屈服(fu)強(qiang)度(du)σs≤355MPa;:材(cai)料(liao)(liao)實測(ce)的抗拉強(qiang)度(du)σb≤630MРa;;材(cai)料(liao)(liao)使用狀(zhuang)態應為正火(huo)、正火(huo)加回火(huo)、退火(huo)或(huo)調質狀(zhuang)態。
②. 碳(tan)當量(liang)CE限制:低碳(tan)鋼和碳(tan)錳(meng)鋼CE≤0.40%(CE=C%+Mn/6%);低合金鋼(包括(kuo)低溫(wen)鎳鋼)CE≤0.45%[CE=C%+Mn/6%+(Cr+Mo+V)/5%+(Ni+Cu)/15%];鋼材焊(han)接(jie)時,焊(han)縫熱(re)影響區的一部分(fen)被加(jia)熱(re)至亞共析鋼加(jia)熱(re)時,所有鐵素體都(dou)轉變奧氏體的溫(wen)度(du))以上,快速冷卻后會被淬(cui)硬(ying)。鋼材含(han)碳(tan)量(liang)越(yue)高,熱(re)影響區的硬(ying)化與脆化傾(qing)向(xiang)越(yue)大,在焊(han)接(jie)應力作用下容易產生裂紋,鋼的各種(zhong)化學成分(fen)對鋼淬(cui)硬(ying)性的影響通常折算成碳(tan)的影響,稱為碳(tan)當量(liang)。
③. 管道需(xu)經焊后熱處理,熱處理后焊縫(含(han)熱影響區)的(de)硬(ying)度不大(da)于200HB;
SH 3501《石油化工(gong)有毒(du)、可(ke)燃介質管道(dao)工(gong)程施(shi)工(gong)及驗收規范(fan)》規定熱處理后焊縫(含熱影(ying)響區)的硬度值(zhi),不(bu)應超過(guo)母材標準布氏(shi)硬度值(zhi)加100HB,且符合下(xia)列規定:合金(jin)總(zong)含量(liang)(liang)小于(yu)(yu)3%,不(bu)大(da)(da)(da)于(yu)(yu)270HB;合金(jin)總(zong)含量(liang)(liang)3%~10%,不(bu)大(da)(da)(da)于(yu)(yu)300HB;合金(jin)總(zong)含量(liang)(liang)大(da)(da)(da)于(yu)(yu)10%,不(bu)大(da)(da)(da)于(yu)(yu)350HB。
GB 50235《工業金屬(shu)管道工程施工及驗收(shou)規(gui)(gui)范》規(gui)(gui)定熱處理后焊縫(含熱影響(xiang)區(qu))的(de)(de)硬(ying)度值,當設計文件無明(ming)確規(gui)(gui)定時,碳素鋼不宜(yi)大(da)于母材硬(ying)度的(de)(de)120%,合金鋼不宜(yi)大(da)于母材硬(ying)度的(de)(de)125%。
④. 鋼扳厚(hou)度大于20mm時,應按(an)JB/T 4730《承壓設(she)備無(wu)損檢(jian)測》進(jin)行超聲波探傷,符合Ⅱ級要(yao)求。
⑤. 選用鎮靜(jing)鋼,可用鋼材為Q235B、Q235C、20、20g、16Mn等。
⑥. 硫化(hua)氫管道(dao)采用伴(ban)熱(re),避(bi)免產生冷凝液而腐蝕管道(dao),可用碳鋼(gang)不(bu)用不(bu)銹鋼(gang)。
⑦. 酸(suan)性天然氣(qi)系(xi)統(tong)和酸(suan)性天然氣(qi)-油系(xi)統(tong)管(guan)道材(cai)料的選擇,可參考SY/T 0599《天然氣(qi)地面設施抗硫化物應力(li)開(kai)(kai)裂(lie)和抗應力(li)腐蝕開(kai)(kai)裂(lie)的金屬材(cai)料要求(qiu)》的規定。
連多硫(liu)酸(suan)應(ying)力腐蝕(shi)環境(jing)下(xia),可能產生連多硫(liu)酸(suan)應(ying)力腐蝕(shi)開裂,奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼應(ying)選用超低碳(tan)或(huo)穩(wen)定(ding)化型不銹(xiu)(xiu)鋼。
4. 用(yong)于含硫(liu)化氫介質的閥門材料可遵循NACE MR0103或NACE MR0175的要求。