SH/T 3059-2012石油化工管道設計器(qi)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(guan)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(jian)用鋼,應采用平爐(lu)、電爐(lu)或純氧頂吹轉爐(lu)冶(ye)煉。鋼材的技術要求應符合(he)國家(jia)標準、行(xing)業標準和有關技術條件(jian)的規(gui)定。
(3)輸(shu)送(song)極(ji)度危(wei)害介質(zhi)(zhi)、高度危(wei)害介質(zhi)(zhi)及(ji)液化(hua)烴的(de)(de)壓(ya)力(li)管(guan)(guan)道應采用(yong)(yong)優質(zhi)(zhi)鋼制(zhi)造;輸(shu)送(song)可(ke)燃介質(zhi)(zhi)的(de)(de)管(guan)(guan)道不得采用(yong)(yong)沸騰鋼制(zhi)造。含碳量大于0.24%的(de)(de)材(cai)料,不宜用(yong)(yong)于焊制(zhi)管(guan)(guan)子及(ji)管(guan)(guan)件。
(4)輸送腐(fu)蝕(shi)性介質管(guan)道用材料(liao)(liao)應(ying)有耐腐(fu)蝕(shi)能(neng)力。除晶間腐(fu)蝕(shi)和其他局部性腐(fu)蝕(shi)需(xu)按具體情(qing)況(kuang)考慮(lv)外(wai),一般(ban)可根據介質對金(jin)屬材料(liao)(liao)的腐(fu)蝕(shi)速率選用。
(5)管(guan)道金屬(shu)材料的耐腐蝕能(neng)力根據介(jie)質(zhi)對金屬(shu)材料的腐蝕速(su)率,可分為下列4類:
①. 年腐(fu)蝕速率不超過0.05mm的材料(liao)為(wei)充(chong)分(fen)耐(nai)腐(fu)蝕材料(liao);
②. 年(nian)腐(fu)蝕(shi)速率在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(wei)尚耐腐蝕性材料(liao);
④. 年(nian)腐蝕速率超過0.5mm的材料為不耐(nai)腐蝕材料。
(6)對于尚耐(nai)腐蝕材料,可(ke)根據技術經濟比較(jiao),確定(ding)是(shi)在較(jiao)大腐蝕裕量的條件下應用或(huo)者另選用較(jiao)高級別的耐(nai)腐蝕材料。
(7)高溫管道(dao)鋼材,應符合下列要求:
①. 受壓元(yuan)件的(de)鋼材使用(yong)溫度(du),不應(ying)超過GB/T150《壓力(li)容(rong)器》中材料許用(yong)應(ying)力(li)值(zhi)所對應(ying)的(de)溫度(du)上限;
②. 非受壓元(yuan)件的(de)鋼材(cai)使用溫(wen)度,不應超過鋼材(cai)的(de)極限氧化溫(wen)度;
③. 長(chang)期使(shi)用(yong)在高(gao)溫(wen)條件下,碳素鋼的(de)使(shi)用(yong)溫(wen)度不(bu)應超過(guo)425℃,0.5Mo鋼不(bu)應超過(guo)468℃;
④. 含鉻12%以(yi)上(shang)的(de)鐵素體不銹(xiu)鋼受壓(ya)元件,使用溫度不宜超(chao)過370℃;
⑤. 奧氏(shi)體不銹鋼使(shi)用(yong)于可(ke)能(neng)引(yin)起晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)的環境時,應按GB 4334.1~4334.5《不銹鋼晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)試驗(yan)方法》進行晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)傾向(xiang)性(xing)試驗(yan)。
(8)對操作溫(wen)度(du)等于或(huo)高于200℃介質中含有氫(qing)氣的碳鋼及低合金耐熱鋼管道,應(ying)根據(ju)最(zui)高操作溫(wen)度(du)加20~40℃的裕量和(he)介質中氫(qing)氣分(fen)壓(ya)按Nelson 曲線(曲線摘自(zi) API RP941《煉油(you)廠(chang)(chang)和(he)石油(you)化工廠(chang)(chang)用(yong)高溫(wen)高壓(ya)臨氫(qing)作業用(yong)鋼》),如圖4.2.6及圖4.2.7所示,選(xuan)擇適當的抗(kang)氫(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)高溫硫和環烷酸腐蝕用鋼應根據原油中(zhong)總硫及環烷酸的(de)含(han)量(liang),按(an)下列要求選取:
①. 對輕微腐蝕的介質(含S<0.5%,酸值<0.5mgKmgKOH/g原(yuan)油)可用碳鋼、15CrMo、1Cr5Mo或0Cr13等材(cai)料;
②. 對嚴重腐蝕介質(含S≥0.5%,酸值<0.5mgKOH/g原油)可選(xuan)用0Cr13、0Cr19Ni9等(deng)材料;
③. 對環烷酸腐蝕介質(酸值≥0.5mgKOH/g原油)可選用0Cr17Nil2Mo2、0Crl8Ni13Mo3、0Cr17Ni14Mo2等材料(liao)。
(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(biao)準規(gui)定的屈服強度(du)σ,≤355MPa;
②. 材料實測的抗拉強(qiang)度σ≤630MPaa;
③. 材料適用(yong)狀態應為正火或正火+回火、退火調質狀態;
④. 碳當量(liang)CE限制(zhi):低碳鋼和碳錳(meng)鋼(CE≤0.40),低合金鋼(包(bao)括低溫鎳鋼,CE≤0.45);
⑤. 壓力(li)管(guan)道需(xu)經焊(han)后熱(re)處理,熱(re)處理后焊(han)縫(含(han)熱(re)影(ying)響(xiang)區)的硬度(du)不(bu)大于200HB;
⑥. 鋼(gang)板(ban)厚度(du)大(da)于(yu)20mm時,應(ying)按JB 4730《壓力容器無損檢測(ce)》進(jin)行(xing)超聲(sheng)波探(tan)傷,符合II級要(yao)求;
⑦. 選用鎮靜碳鋼(gang),可用鋼(gang)材為Q235B、Q235C、20、20g、16Mn等。
(12)NaOH 溶(rong)液(ye)應(ying)力腐蝕用鋼應(ying)按圖4.2.16選(xuan)取。在液(ye)氨(an)應(ying)力腐蝕環境中,使用低碳(tan)鋼和低合金高強度鋼(包(bao)括焊接接頭)應(ying)符合下列要求(qiu):
①. 對 Q235A、Q235B、20、16Mn鋼應采取下列措(cuo)施之一:a. 焊(han)后應進行消除應力熱處理(li);b.控(kong)制焊(han)接接頭(tou)(包(bao)括熱影響區)的硬(ying)度(du)值HB≤200;c.使液氨含水量大于0.2%(質)。
②. 對(dui)于(yu)15MnV、18MnMoNb低合金高(gao)強度鋼,焊后必須進行(xing)消除(chu)應(ying)力熱處理。
(13)除產品標準明確(que)規定(ding),并經設計確(que)認(ren)可用于壓力、溫(wen)度參數較高或特定(ding)條件外,焊接鋼管宜按下列規定(ding)選用:
①. 鍛(duan)焊(han)(爐(lu)焊(han))直縫鋼管(guan)主要用(yong)于(yu)水、空氣系統(tong),且溫度為-100℃,設計壓力不超過(guo)1.0MPa;
②. 電(dian)阻焊碳(tan)鋼(gang)直縫鋼(gang)管,宜用于設計溫度不超過200℃的無毒介質管道;
③. 螺(luo)旋縫(feng)埋弧焊鋼管主(zhu)要用(yong)于(yu)設(she)計溫(wen)度(du)不(bu)超過300℃的非(fei)極度(du)、高度(du)危害介質管道;
④. 電弧焊直縫(feng)鋼管的使(shi)用溫(wen)度,碳鋼不(bu)宜(yi)超過(guo)(guo)425℃,奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼不(bu)宜(yi)超過(guo)(guo)600℃;
⑤. 焊接鋼(gang)管(guan)應符合現行GB/T 9711.1《石油(you)天然氣工業(ye)輸(shu)送鋼(gang)管(guan)交貨(huo)技術條(tiao)件 第1部分:A級鋼(gang)管(guan)》的要(yao)求。

