SH/T 3059-2012石油化工管道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(shou)壓元件(jian)用鋼,應(ying)采用平(ping)爐、電(dian)爐或純(chun)氧頂吹轉爐冶煉。鋼材的技術(shu)要(yao)求(qiu)應(ying)符合國家標準(zhun)、行業標準(zhun)和(he)有關技術(shu)條件(jian)的規(gui)定(ding)。
(3)輸送(song)極(ji)度危(wei)害(hai)介質(zhi)、高度危(wei)害(hai)介質(zhi)及(ji)液化(hua)烴的(de)壓(ya)力管(guan)道(dao)應(ying)采用優質(zhi)鋼制造;輸送(song)可燃介質(zhi)的(de)管(guan)道(dao)不(bu)(bu)得采用沸騰(teng)鋼制造。含碳量大(da)于(yu)0.24%的(de)材料,不(bu)(bu)宜(yi)用于(yu)焊(han)制管(guan)子及(ji)管(guan)件(jian)。
(4)輸送腐(fu)蝕(shi)性介(jie)質管(guan)道用材(cai)料(liao)(liao)應有(you)耐腐(fu)蝕(shi)能(neng)力。除(chu)晶間腐(fu)蝕(shi)和其他局(ju)部(bu)性腐(fu)蝕(shi)需按具(ju)體情況考(kao)慮外(wai),一般可根(gen)據介(jie)質對金屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)的腐(fu)蝕(shi)速率選用。
(5)管道金屬材料的耐腐(fu)蝕能力根(gen)據介質(zhi)對金屬材料的腐(fu)蝕速率(lv),可(ke)分為下(xia)列(lie)4類:
①. 年腐蝕速率不超過(guo)0.05mm的材料(liao)為充分耐(nai)腐蝕材料(liao);
②. 年腐(fu)蝕(shi)速(su)率在0.05~0.1mm的材(cai)料為耐腐(fu)蝕(shi)性材(cai)料;
③. 年腐蝕速率0.1~0.5mm的材料(liao)為尚耐腐蝕性材料(liao);
④. 年腐(fu)蝕速(su)率超過0.5mm的材料(liao)為不耐腐(fu)蝕材料(liao)。
(6)對于尚(shang)耐腐蝕(shi)材(cai)料(liao),可(ke)根(gen)據技術經濟比較,確定是(shi)在(zai)較大(da)腐蝕(shi)裕(yu)量的條件(jian)下應用(yong)或者另選用(yong)較高級別的耐腐蝕(shi)材(cai)料(liao)。
(7)高溫管(guan)道鋼材(cai),應符合下列要求:
①. 受壓元件的鋼材使用(yong)溫(wen)度,不應超過GB/T150《壓力容器》中(zhong)材料許用(yong)應力值所對應的溫(wen)度上限;
②. 非受壓元件的鋼(gang)材使用溫度,不(bu)應(ying)超過鋼(gang)材的極限(xian)氧(yang)化溫度;
③. 長期使用在高溫(wen)條(tiao)件下,碳素鋼的使用溫(wen)度不應超過(guo)425℃,0.5Mo鋼不應超過(guo)468℃;
④. 含(han)鉻12%以上的鐵素體不(bu)銹鋼受壓元件,使用溫度不(bu)宜超過370℃;
⑤. 奧氏體(ti)不銹鋼使用(yong)于可(ke)能引起晶間腐(fu)蝕的環境(jing)時(shi),應按(an)GB 4334.1~4334.5《不銹鋼晶間腐(fu)蝕試驗方法》進行(xing)晶間腐(fu)蝕傾向性試驗。
(8)對操作(zuo)溫(wen)度等于或高(gao)(gao)于200℃介質(zhi)中含(han)有氫(qing)氣的碳(tan)鋼及低合金(jin)耐熱鋼管道,應(ying)根據最高(gao)(gao)操作(zuo)溫(wen)度加20~40℃的裕量和介質(zhi)中氫(qing)氣分壓按Nelson 曲(qu)(qu)線(曲(qu)(qu)線摘自 API RP941《煉(lian)油(you)廠和石油(you)化(hua)工廠用(yong)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓臨氫(qing)作(zuo)業(ye)用(yong)鋼》),如圖4.2.6及圖4.2.7所示,選擇適當的抗氫(qing)鋼材(cai)。



(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)高溫硫和環(huan)烷酸(suan)腐蝕用鋼應根據(ju)原油中(zhong)總硫及環(huan)烷酸(suan)的含(han)量,按下列要(yao)求選取:
①. 對輕(qing)微腐(fu)蝕的(de)介質(含S<0.5%,酸(suan)值<0.5mgKmgKOH/g原油)可(ke)用碳(tan)鋼、15CrMo、1Cr5Mo或0Cr13等(deng)材料;
②. 對嚴重腐蝕介質(zhi)(含S≥0.5%,酸(suan)值<0.5mgKOH/g原油)可選用0Cr13、0Cr19Ni9等(deng)材(cai)料;
③. 對環烷(wan)酸(suan)腐蝕介質(酸(suan)值(zhi)≥0.5mgKOH/g原油)可選用(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(cai)料標準規定的屈服強度σ,≤355MPa;
②. 材料實(shi)測(ce)的抗拉強度σ≤630MPaa;
③. 材(cai)料適(shi)用狀態應為正火(huo)或正火(huo)+回火(huo)、退火(huo)調質(zhi)狀態;
④. 碳(tan)(tan)當(dang)量CE限制:低碳(tan)(tan)鋼和碳(tan)(tan)錳鋼(CE≤0.40),低合(he)金鋼(包括低溫鎳鋼,CE≤0.45);
⑤. 壓力管道需經(jing)焊后熱處(chu)理,熱處(chu)理后焊縫(含(han)熱影響(xiang)區)的硬度不大于200HB;
⑥. 鋼板厚度大于20mm時,應按JB 4730《壓力容(rong)器(qi)無損檢測(ce)》進行(xing)超聲(sheng)波探傷,符(fu)合II級要求;
⑦. 選用(yong)鎮靜碳鋼,可用(yong)鋼材為Q235B、Q235C、20、20g、16Mn等。
(12)NaOH 溶液應(ying)力(li)腐蝕用(yong)鋼(gang)應(ying)按圖4.2.16選取。在液氨應(ying)力(li)腐蝕環境中,使用(yong)低碳鋼(gang)和低合金(jin)高強度(du)鋼(gang)(包括焊接(jie)接(jie)頭)應(ying)符(fu)合下列(lie)要求:
①. 對 Q235A、Q235B、20、16Mn鋼(gang)應采取(qu)下(xia)列(lie)措施之一:a. 焊(han)后應進行消除應力熱處理;b.控制焊(han)接接頭(包括熱影響區)的硬度值(zhi)HB≤200;c.使液(ye)氨含水(shui)量大于0.2%(質)。
②. 對(dui)于15MnV、18MnMoNb低合金高強度(du)鋼,焊(han)后(hou)必(bi)須(xu)進(jin)行(xing)消除(chu)應力熱處理(li)。
(13)除產品(pin)標準明確規定(ding)(ding),并經設計確認可(ke)用于(yu)壓力、溫度參數較高(gao)或特(te)定(ding)(ding)條件外,焊接(jie)鋼(gang)管宜按下列規定(ding)(ding)選用:
①. 鍛焊(han)(爐(lu)焊(han))直(zhi)縫(feng)鋼管主要用于(yu)水(shui)、空氣系統,且溫度為(wei)-100℃,設計壓力不超過1.0MPa;
②. 電阻焊(han)碳鋼直縫鋼管,宜用(yong)于設計溫(wen)度(du)不超(chao)過200℃的無毒(du)介質管道;
③. 螺旋(xuan)縫埋弧焊鋼管主(zhu)要用于設計溫度不超過300℃的非極度、高度危害介質管道(dao);
④. 電弧焊直縫鋼管的使用溫度,碳鋼不(bu)宜超(chao)過425℃,奧氏體不(bu)銹鋼不(bu)宜超(chao)過600℃;
⑤. 焊接鋼(gang)管應符合現(xian)行GB/T 9711.1《石油天然(ran)氣工(gong)業輸送(song)鋼(gang)管交貨技術條(tiao)件(jian) 第1部(bu)分:A級鋼(gang)管》的要求。

