SH/T 3059-2012石(shi)油(you)化工管道設計器材選用規(gui)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(dao)受壓元件用(yong)鋼,應采用(yong)平(ping)爐(lu)、電爐(lu)或(huo)純氧頂吹轉爐(lu)冶煉。鋼材的(de)技術要求應符合國家標準、行業標準和有關技術條件的(de)規定。
(3)輸送(song)極度危害(hai)介(jie)質(zhi)、高度危害(hai)介(jie)質(zhi)及液化烴(jing)的壓力管(guan)(guan)道應采(cai)用優質(zhi)鋼制造;輸送(song)可燃(ran)介(jie)質(zhi)的管(guan)(guan)道不得采(cai)用沸騰鋼制造。含碳量大于0.24%的材料(liao),不宜用于焊制管(guan)(guan)子及管(guan)(guan)件。
(4)輸送腐蝕(shi)(shi)性介質(zhi)管道用(yong)材(cai)料(liao)應有耐(nai)腐蝕(shi)(shi)能力。除晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)和其他(ta)局部(bu)性腐蝕(shi)(shi)需按(an)具體情況考慮(lv)外,一(yi)般可根據(ju)介質(zhi)對金屬材(cai)料(liao)的腐蝕(shi)(shi)速率選用(yong)。
(5)管(guan)道金(jin)屬材料的耐腐蝕(shi)能(neng)力(li)根據介質對金(jin)屬材料的腐蝕(shi)速率,可分(fen)為下列4類:
①. 年腐蝕速率不超過0.05mm的材(cai)料為充分耐腐蝕材(cai)料;
②. 年腐蝕速率在0.05~0.1mm的(de)材(cai)(cai)料為耐腐蝕性(xing)材(cai)(cai)料;
③. 年(nian)腐蝕(shi)速率0.1~0.5mm的材料為尚耐腐蝕(shi)性材料;
④. 年(nian)腐蝕速率超(chao)過0.5mm的(de)材(cai)料為(wei)不耐腐蝕材(cai)料。
(6)對于尚(shang)耐腐(fu)蝕材料(liao),可根(gen)據技術經(jing)濟比較,確定(ding)是在較大(da)腐(fu)蝕裕(yu)量(liang)的(de)條件下(xia)應用或者(zhe)另選用較高級別的(de)耐腐(fu)蝕材料(liao)。
(7)高溫管(guan)道(dao)鋼材,應符(fu)合(he)下列要求:
①. 受壓(ya)元件(jian)的(de)(de)鋼材(cai)使(shi)用溫度,不應(ying)超(chao)過GB/T150《壓(ya)力(li)容器》中材(cai)料許用應(ying)力(li)值所對應(ying)的(de)(de)溫度上限;
②. 非受(shou)壓元件的鋼(gang)材使用溫(wen)度(du),不應超(chao)過鋼(gang)材的極限氧化溫(wen)度(du);
③. 長(chang)期使(shi)用(yong)在(zai)高溫(wen)條(tiao)件下(xia),碳(tan)素鋼(gang)的(de)使(shi)用(yong)溫(wen)度不應超過425℃,0.5Mo鋼(gang)不應超過468℃;
④. 含鉻12%以上的(de)鐵素體不銹鋼受壓(ya)元件,使用溫(wen)度不宜超過370℃;
⑤. 奧氏體不銹鋼(gang)使用(yong)于可能引起晶間腐蝕(shi)的(de)環境時(shi),應按GB 4334.1~4334.5《不銹鋼(gang)晶間腐蝕(shi)試(shi)驗(yan)方法》進行晶間腐蝕(shi)傾向性試(shi)驗(yan)。
(8)對操作溫(wen)(wen)度等于或高(gao)于200℃介質(zhi)中(zhong)(zhong)含有氫(qing)氣的(de)碳鋼(gang)(gang)(gang)及低合金(jin)耐熱(re)鋼(gang)(gang)(gang)管道,應根據(ju)最高(gao)操作溫(wen)(wen)度加20~40℃的(de)裕量和介質(zhi)中(zhong)(zhong)氫(qing)氣分(fen)壓按Nelson 曲(qu)線(曲(qu)線摘自(zi) API RP941《煉油廠(chang)和石油化工廠(chang)用高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)壓臨氫(qing)作業用鋼(gang)(gang)(gang)》),如(ru)圖(tu)4.2.6及圖(tu)4.2.7所(suo)示(shi),選擇適當的(de)抗氫(qing)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(wan)酸腐蝕用鋼應根據(ju)原油(you)中總硫及環烷(wan)酸的含量,按下列要求選(xuan)取:
①. 對輕微腐(fu)蝕的介質(含S<0.5%,酸值<0.5mgKmgKOH/g原油)可用(yong)碳鋼、15CrMo、1Cr5Mo或(huo)0Cr13等材(cai)料(liao);
②. 對(dui)嚴重腐蝕介質(含(han)S≥0.5%,酸值(zhi)<0.5mgKOH/g原油)可選(xuan)用0Cr13、0Cr19Ni9等材料;
③. 對環(huan)烷酸腐蝕介質(酸值≥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. 材料標準規定的(de)屈服(fu)強度σ,≤355MPa;
②. 材料實測的抗拉強度σ≤630MPaa;
③. 材料(liao)適(shi)用狀(zhuang)態(tai)應為正火(huo)或正火(huo)+回火(huo)、退火(huo)調質狀(zhuang)態(tai);
④. 碳當量CE限(xian)制(zhi):低(di)碳鋼和碳錳(meng)鋼(CE≤0.40),低(di)合金鋼(包括低(di)溫(wen)鎳鋼,CE≤0.45);
⑤. 壓(ya)力(li)管道需(xu)經焊后(hou)熱處理,熱處理后(hou)焊縫(含熱影響區)的硬度不大于200HB;
⑥. 鋼板厚度大(da)于20mm時,應按JB 4730《壓力容器無損(sun)檢測》進行超聲(sheng)波(bo)探傷(shang),符合(he)II級要求;
⑦. 選用鎮靜(jing)碳鋼(gang),可用鋼(gang)材為(wei)Q235B、Q235C、20、20g、16Mn等。
(12)NaOH 溶液(ye)應力腐蝕用鋼(gang)應按圖4.2.16選取。在液(ye)氨(an)應力腐蝕環境中,使(shi)用低碳鋼(gang)和低合(he)金(jin)高(gao)強度鋼(gang)(包(bao)括(kuo)焊接接頭)應符(fu)合(he)下列要求:
①. 對 Q235A、Q235B、20、16Mn鋼應采取(qu)下(xia)列(lie)措(cuo)施之一(yi):a. 焊后應進(jin)行消除應力熱處(chu)理;b.控(kong)制焊接接頭(包括熱影(ying)響區)的(de)硬度值(zhi)HB≤200;c.使液氨含水量大于(yu)0.2%(質)。
②. 對于15MnV、18MnMoNb低合金高強度鋼,焊后必須進行消除應力(li)熱(re)處理。
(13)除產品標準明確規(gui)(gui)定(ding),并經(jing)設計確認可(ke)用(yong)于壓力、溫度參數(shu)較(jiao)高或特定(ding)條(tiao)件外(wai),焊接鋼管(guan)宜按下(xia)列規(gui)(gui)定(ding)選用(yong):
①. 鍛焊(爐(lu)焊)直縫(feng)鋼管主(zhu)要用(yong)于水、空(kong)氣系統,且溫度為-100℃,設(she)計壓力不超(chao)過1.0MPa;
②. 電阻焊碳鋼直(zhi)縫鋼管(guan),宜用(yong)于(yu)設計(ji)溫度不超過200℃的無毒介(jie)質管(guan)道(dao);
③. 螺旋縫埋弧焊(han)鋼管主要用(yong)于設計溫度(du)不超過300℃的非極度(du)、高度(du)危(wei)害介質管道;
④. 電弧焊直縫鋼管的(de)使用溫度,碳(tan)鋼不(bu)宜超(chao)過(guo)425℃,奧氏體不(bu)銹鋼不(bu)宜超(chao)過(guo)600℃;
⑤. 焊接鋼(gang)管(guan)應符合現(xian)行GB/T 9711.1《石油天然氣工業輸(shu)送鋼(gang)管(guan)交貨技(ji)術條件 第1部分:A級鋼(gang)管(guan)》的(de)要求。

