SH/T 3059-2012石油化工管道(dao)設計(ji)器(qi)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(gang)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(xiu)鋼(gang),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)冶煉。鋼材的(de)技術要(yao)求應符(fu)合國家標準、行業標準和有關技術條件(jian)的(de)規定。


(3)輸送極度危害介質、高度危害介質及液化烴的壓力管(guan)道應采用優(you)質鋼制造(zao);輸送可燃(ran)介質的管(guan)道不(bu)得采用沸騰鋼制造(zao)。含碳量大于0.24%的材(cai)料,不(bu)宜用于焊制管(guan)子及管(guan)件。


(4)輸送腐蝕(shi)性介(jie)質管道用材料(liao)應有耐腐蝕(shi)能力。除晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)和其他局部性腐蝕(shi)需按具體情況考慮外,一般可根(gen)據介(jie)質對金屬材料(liao)的腐蝕(shi)速率選用。


(5)管道金(jin)(jin)屬材料的耐(nai)腐(fu)蝕能力根據(ju)介(jie)質(zhi)對金(jin)(jin)屬材料的腐(fu)蝕速率,可分(fen)為下列4類:


      ①. 年腐(fu)(fu)蝕速率不超過0.05mm的材料(liao)為充(chong)分耐腐(fu)(fu)蝕材料(liao);


      ②. 年腐蝕速率在0.05~0.1mm的材(cai)料為耐(nai)腐蝕性材(cai)料;


     ③. 年腐蝕速率0.1~0.5mm的(de)材料為尚耐腐蝕性(xing)材料;


      ④. 年腐蝕速率(lv)超(chao)過0.5mm的材(cai)料為不耐腐蝕材(cai)料。


(6)對于(yu)尚耐(nai)(nai)腐蝕材料,可根(gen)據(ju)技術經濟比(bi)較(jiao)(jiao),確(que)定(ding)是在較(jiao)(jiao)大腐蝕裕(yu)量(liang)的條件下(xia)應(ying)用或者另(ling)選用較(jiao)(jiao)高級(ji)別的耐(nai)(nai)腐蝕材料。


(7)高溫管道鋼材,應符合下列(lie)要求:


      ①. 受壓(ya)元件的鋼材(cai)使(shi)用溫度,不(bu)應超過GB/T150《壓(ya)力容(rong)器》中材(cai)料(liao)許(xu)用應力值所對應的溫度上限;


      ②. 非受(shou)壓(ya)元件的鋼材使用溫度(du),不應超過鋼材的極限氧化溫度(du);


      ③. 長期使用在高溫條件下,碳(tan)素鋼的使用溫度不應超(chao)(chao)過425℃,0.5Mo鋼不應超(chao)(chao)過468℃;


      ④. 含鉻12%以上的(de)鐵素體(ti)不銹鋼受(shou)壓(ya)元(yuan)件(jian),使用(yong)溫度不宜超過370℃;


      ⑤. 奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼使用(yong)于(yu)可能引起晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕的環境時,應(ying)按GB 4334.1~4334.5《不銹(xiu)(xiu)鋼晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕試驗方法》進行晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕傾(qing)向性試驗。


(8)對操作(zuo)溫度等于或高于200℃介質(zhi)(zhi)中(zhong)含有(you)氫(qing)氣(qi)的碳鋼(gang)及(ji)低合金耐熱鋼(gang)管道,應根據最高操作(zuo)溫度加20~40℃的裕量和(he)介質(zhi)(zhi)中(zhong)氫(qing)氣(qi)分壓按Nelson 曲線(曲線摘自 API RP941《煉(lian)油廠和(he)石油化(hua)工廠用(yong)高溫高壓臨氫(qing)作(zuo)業用(yong)鋼(gang)》),如(ru)圖4.2.6及(ji)圖4.2.7所示,選擇適當(dang)的抗氫(qing)鋼(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)高溫硫和環烷(wan)酸腐蝕用鋼應根(gen)據(ju)原油(you)中總硫及環烷(wan)酸的含量,按下列要求選取:


      ①. 對輕微腐(fu)蝕的介質(含S<0.5%,酸值(zhi)<0.5mgKmgKOH/g原油(you))可用碳鋼、15CrMo、1Cr5Mo或(huo)0Cr13等材料(liao);


     ②. 對嚴(yan)重腐蝕介質(zhi)(含S≥0.5%,酸值<0.5mgKOH/g原油)可(ke)選用0Cr13、0Cr19Ni9等材料;


     ③. 對環烷酸(suan)腐蝕介質(酸(suan)值≥0.5mgKOH/g原油)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. 材料標準規定(ding)的屈服強度(du)σ,≤355MPa;


      ②. 材料(liao)實測的抗拉強度(du)σ≤630MPaa;


      ③. 材料適用狀(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(tan)當(dang)量CE限制(zhi):低碳(tan)鋼和碳(tan)錳鋼(CE≤0.40),低合金鋼(包(bao)括(kuo)低溫(wen)鎳鋼,CE≤0.45);


      ⑤. 壓力管道需經焊后(hou)熱(re)處(chu)理,熱(re)處(chu)理后(hou)焊縫(含熱(re)影(ying)響區)的(de)硬度不(bu)大于(yu)200HB;


      ⑥. 鋼板厚度(du)大(da)于(yu)20mm時,應按JB 4730《壓力容器無損(sun)檢測》進(jin)行超聲(sheng)波(bo)探傷,符合II級(ji)要求;


      ⑦. 選用鎮靜碳鋼,可用鋼材(cai)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(xuan)取。在(zai)液氨(an)應(ying)力(li)腐蝕環境(jing)中(zhong),使用(yong)低(di)碳鋼(gang)和低(di)合(he)金(jin)高強度鋼(gang)(包括焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou))應(ying)符合(he)下列要求:


      ①. 對 Q235A、Q235B、20、16Mn鋼(gang)應(ying)采取下列措施之一:a. 焊后應(ying)進(jin)行消除應(ying)力熱處理;b.控(kong)制焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(包(bao)括熱影(ying)響區)的硬度值HB≤200;c.使液氨含水量大于0.2%(質(zhi))。


      ②. 對于15MnV、18MnMoNb低合金高強度鋼,焊后必須(xu)進行(xing)消(xiao)除應力熱處理。


(13)除產(chan)品標準(zhun)明確(que)規定,并經設(she)計(ji)確(que)認可用于壓力、溫度(du)參(can)數(shu)較高(gao)或特(te)定條件外,焊接鋼管宜按(an)下列規定選(xuan)用:


      ①. 鍛焊(han)(爐焊(han))直縫鋼管主要用(yong)于水、空氣系統,且(qie)溫度為(wei)-100℃,設計壓力不超過1.0MPa;


      ②. 電(dian)阻焊(han)碳(tan)鋼直縫鋼管(guan),宜用于設計溫(wen)度不超過200℃的無(wu)毒介質管(guan)道;


      ③. 螺旋縫埋弧焊(han)鋼(gang)管(guan)主要(yao)用于設計溫度不超過300℃的(de)非極度、高度危害介質管(guan)道;


      ④. 電弧(hu)焊直縫鋼管的使(shi)用(yong)溫度,碳鋼不宜超過425℃,奧氏體(ti)不銹鋼不宜超過600℃;


      ⑤. 焊接鋼管(guan)應符合現行GB/T 9711.1《石油天(tian)然氣工業輸送鋼管(guan)交貨技術條件 第1部分(fen):A級(ji)鋼管(guan)》的要求。




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