SH/T 3059-2012石油化(hua)工管道設計器材選用規(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(bu)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)壓力管道受壓元件用鋼,應采用平(ping)爐、電爐或純氧頂吹轉爐冶煉。鋼材的技術要求應符合國家標準(zhun)、行業標準(zhun)和有關技術條件的規(gui)定(ding)。


(3)輸送(song)極度(du)危(wei)害介質(zhi)(zhi)、高度(du)危(wei)害介質(zhi)(zhi)及液化烴的(de)壓力管(guan)道應采用優質(zhi)(zhi)鋼制(zhi)造;輸送(song)可燃介質(zhi)(zhi)的(de)管(guan)道不得采用沸騰鋼制(zhi)造。含碳量大于(yu)0.24%的(de)材料(liao),不宜(yi)用于(yu)焊制(zhi)管(guan)子及管(guan)件。


(4)輸送腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性介質管道(dao)用(yong)材料(liao)應有耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)能(neng)力。除(chu)晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和其他局部性腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)需按具體情況考慮外(wai),一般可根據介質對(dui)金屬材料(liao)的腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率選用(yong)。


(5)管道金(jin)(jin)屬材料的耐(nai)腐蝕能力根(gen)據介(jie)質(zhi)對金(jin)(jin)屬材料的腐蝕速率(lv),可分為下(xia)列4類:


      ①. 年腐(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(fu)蝕速率在0.05~0.1mm的(de)材料為(wei)耐腐(fu)蝕性材料;


     ③. 年腐(fu)蝕(shi)速率0.1~0.5mm的材(cai)料為(wei)尚(shang)耐腐(fu)蝕(shi)性材(cai)料;


      ④. 年腐(fu)蝕(shi)速率(lv)超過0.5mm的材(cai)料為不耐腐(fu)蝕(shi)材(cai)料。


(6)對于(yu)尚(shang)耐(nai)腐蝕材料(liao),可根據技術經濟(ji)比較,確定是在較大腐蝕裕量(liang)的條件下應(ying)用(yong)或(huo)者另選用(yong)較高(gao)級別的耐(nai)腐蝕材料(liao)。


(7)高溫管道鋼(gang)材,應符(fu)合下列要求:


      ①. 受(shou)壓(ya)元件的鋼材使用溫度,不應超過GB/T150《壓(ya)力容(rong)器》中材料許用應力值(zhi)所對應的溫度上限;


      ②. 非(fei)受(shou)壓元件的鋼材(cai)使用(yong)溫度,不應超過鋼材(cai)的極限氧化溫度;


      ③. 長期(qi)使用(yong)在(zai)高溫(wen)條(tiao)件(jian)下,碳素(su)鋼(gang)的使用(yong)溫(wen)度不(bu)應(ying)超過425℃,0.5Mo鋼(gang)不(bu)應(ying)超過468℃;


      ④. 含(han)鉻12%以上的鐵素體(ti)不銹鋼受壓元件,使用溫度不宜超(chao)過(guo)370℃;


      ⑤. 奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)使(shi)用于可能引(yin)起(qi)晶間腐蝕的環境時,應按(an)GB 4334.1~4334.5《不銹(xiu)鋼(gang)晶間腐蝕試驗(yan)(yan)方法》進行(xing)晶間腐蝕傾向性(xing)試驗(yan)(yan)。


(8)對操作溫度等于或高(gao)于200℃介質中含有氫氣(qi)的碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)及低(di)合金耐熱鋼(gang)(gang)(gang)管道,應根據最高(gao)操作溫度加20~40℃的裕量和介質中氫氣(qi)分壓按Nelson 曲線(曲線摘自 API RP941《煉(lian)油廠(chang)和石(shi)油化工廠(chang)用高(gao)溫高(gao)壓臨氫作業用鋼(gang)(gang)(gang)》),如(ru)圖(tu)4.2.6及圖(tu)4.2.7所示,選擇(ze)適當的抗氫鋼(gang)(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)高溫硫和(he)環烷酸腐蝕用鋼(gang)應根據原油中總硫及環烷酸的含量,按下列(lie)要求選取:


      ①. 對輕微腐蝕的(de)介質(zhi)(含(han)S<0.5%,酸值<0.5mgKmgKOH/g原(yuan)油)可用碳鋼(gang)、15CrMo、1Cr5Mo或0Cr13等材(cai)料(liao);


     ②. 對嚴重腐蝕介(jie)質(zhi)(含(han)S≥0.5%,酸值<0.5mgKOH/g原(yuan)油)可選(xuan)用0Cr13、0Cr19Ni9等材料;


     ③. 對環烷酸(suan)腐(fu)蝕介質(酸(suan)值(zhi)≥0.5mgKOH/g原(yuan)油)可選用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. 材料標準(zhun)規定(ding)的屈服強度σ,≤355MPa;


      ②. 材料實(shi)測的抗拉強度(du)σ≤630MPaa;


      ③. 材料適用狀態(tai)應為正火或正火+回(hui)火、退火調質狀態(tai);


      ④. 碳當量(liang)CE限制:低(di)(di)碳鋼(gang)和碳錳(meng)鋼(gang)(CE≤0.40),低(di)(di)合金鋼(gang)(包括(kuo)低(di)(di)溫鎳鋼(gang),CE≤0.45);


      ⑤. 壓力(li)管道(dao)需經焊(han)后(hou)熱處理(li),熱處理(li)后(hou)焊(han)縫(含(han)熱影響區)的(de)硬(ying)度不大于200HB;


      ⑥. 鋼板厚度大于(yu)20mm時,應按(an)JB 4730《壓力容器無損檢測》進行超聲波探傷(shang),符合II級(ji)要求(qiu);


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


(12)NaOH 溶液(ye)應力(li)腐蝕(shi)用鋼應按圖4.2.16選取。在液(ye)氨(an)應力(li)腐蝕(shi)環境中,使用低(di)碳(tan)鋼和低(di)合金(jin)高強度鋼(包括焊接(jie)接(jie)頭)應符合下(xia)列(lie)要求:


      ①. 對 Q235A、Q235B、20、16Mn鋼應采取下列措施之一:a. 焊(han)后(hou)應進行(xing)消除應力熱處理(li);b.控制焊(han)接接頭(包括熱影響區)的硬(ying)度值HB≤200;c.使液氨含(han)水量大(da)于0.2%(質)。


      ②. 對(dui)于15MnV、18MnMoNb低合金高強度鋼,焊后必(bi)須進行消(xiao)除(chu)應力(li)熱處理(li)。


(13)除產品標準明確(que)規(gui)定,并經(jing)設計確(que)認可用于壓力(li)、溫度參數較高或特定條件外,焊接鋼管宜按(an)下列規(gui)定選用:


      ①. 鍛焊(爐(lu)焊)直縫鋼管主要用于(yu)水、空氣(qi)系統,且溫度為-100℃,設計(ji)壓力不超過1.0MPa;


      ②. 電阻焊碳鋼直(zhi)縫鋼管(guan),宜(yi)用于(yu)設(she)計(ji)溫度不超過200℃的無毒介質管(guan)道;


      ③. 螺旋(xuan)縫埋弧(hu)焊(han)鋼管主要用于設計溫度(du)不超過300℃的非極度(du)、高(gao)度(du)危害介(jie)質管道;


      ④. 電弧(hu)焊直縫(feng)鋼(gang)管的(de)使用溫度(du),碳(tan)鋼(gang)不宜(yi)超(chao)過(guo)425℃,奧氏體不銹鋼(gang)不宜(yi)超(chao)過(guo)600℃;


      ⑤. 焊(han)接(jie)鋼(gang)管(guan)應(ying)符合(he)現(xian)行GB/T 9711.1《石(shi)油(you)天然(ran)氣工業輸送鋼(gang)管(guan)交(jiao)貨技術(shu)條(tiao)件 第1部分:A級鋼(gang)管(guan)》的要求。




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