SH/T 3059-2012石油(you)化(hua)工管(guan)道(dao)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)壓元件用(yong)鋼,應采用(yong)平爐、電爐或純氧頂吹(chui)轉爐冶煉。鋼材(cai)的技(ji)(ji)術(shu)要(yao)求應符合國家(jia)標準(zhun)(zhun)、行業(ye)標準(zhun)(zhun)和有(you)關技(ji)(ji)術(shu)條件的規定。


(3)輸送(song)極(ji)度危(wei)害介質、高度危(wei)害介質及(ji)液化(hua)烴的壓(ya)力管道(dao)應(ying)采用(yong)優質鋼制(zhi)造;輸送(song)可(ke)燃(ran)介質的管道(dao)不得采用(yong)沸(fei)騰鋼制(zhi)造。含碳量大于0.24%的材料,不宜用(yong)于焊制(zhi)管子及(ji)管件。


(4)輸送(song)腐(fu)蝕(shi)性(xing)介(jie)質管(guan)道用材(cai)料應有(you)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)能力。除晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)和其他局(ju)部性(xing)腐(fu)蝕(shi)需(xu)按(an)具體情況考慮外(wai),一般可根據(ju)介(jie)質對(dui)金屬材(cai)料的腐(fu)蝕(shi)速(su)率選用。


(5)管(guan)道金屬材料的耐腐蝕(shi)能(neng)力(li)根(gen)據介質對金屬材料的腐蝕(shi)速率,可(ke)分為下(xia)列4類:


      ①. 年腐(fu)蝕速率不超過0.05mm的材(cai)料為充分耐腐(fu)蝕材(cai)料;


      ②. 年腐(fu)蝕(shi)速(su)率在0.05~0.1mm的(de)材(cai)料(liao)為(wei)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性材(cai)料(liao);


     ③. 年(nian)腐蝕速率0.1~0.5mm的材(cai)料(liao)為(wei)尚(shang)耐腐蝕性材(cai)料(liao);


      ④. 年腐蝕速率超過(guo)0.5mm的材料(liao)為不耐腐蝕材料(liao)。


(6)對于尚耐腐蝕材料(liao),可根(gen)據技術經濟比較(jiao),確定是在較(jiao)大(da)腐蝕裕量的條件下應用(yong)或者另選用(yong)較(jiao)高級別的耐腐蝕材料(liao)。


(7)高溫管道鋼材,應符合下列要求:


      ①. 受壓元件(jian)的鋼(gang)材使用溫度,不應(ying)超(chao)過(guo)GB/T150《壓力(li)容器》中材料許用應(ying)力(li)值所對(dui)應(ying)的溫度上(shang)限(xian);


      ②. 非(fei)受壓元件的鋼材(cai)(cai)使用溫(wen)度,不應超(chao)過(guo)鋼材(cai)(cai)的極限氧化溫(wen)度;


      ③. 長期使(shi)(shi)用(yong)在(zai)高溫條件下(xia),碳素鋼的使(shi)(shi)用(yong)溫度不(bu)(bu)應超過425℃,0.5Mo鋼不(bu)(bu)應超過468℃;


      ④. 含鉻(ge)12%以上(shang)的鐵素(su)體不銹鋼受壓元件,使用溫度不宜超過(guo)370℃;


      ⑤. 奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)使用(yong)于可(ke)能引起晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)的環境時,應按(an)GB 4334.1~4334.5《不銹(xiu)鋼(gang)(gang)晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)試(shi)(shi)驗方(fang)法》進行晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向性試(shi)(shi)驗。


(8)對(dui)操(cao)作(zuo)(zuo)溫度等于(yu)(yu)或高(gao)于(yu)(yu)200℃介質(zhi)中(zhong)含(han)有氫(qing)(qing)氣的碳(tan)鋼(gang)(gang)及低合金(jin)耐熱鋼(gang)(gang)管道,應(ying)根據最高(gao)操(cao)作(zuo)(zuo)溫度加20~40℃的裕量和(he)介質(zhi)中(zhong)氫(qing)(qing)氣分(fen)壓(ya)按Nelson 曲(qu)線(xian)(曲(qu)線(xian)摘自 API RP941《煉油廠和(he)石油化工廠用高(gao)溫高(gao)壓(ya)臨氫(qing)(qing)作(zuo)(zuo)業(ye)用鋼(gang)(gang)》),如圖4.2.6及圖4.2.7所示,選擇適(shi)當的抗(kang)氫(qing)(qing)鋼(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)高溫硫和環烷(wan)酸腐蝕用鋼應根據(ju)原(yuan)油(you)中(zhong)總硫及環烷(wan)酸的含量,按(an)下列要求選取:


      ①. 對輕微腐蝕的介質(含S<0.5%,酸(suan)值<0.5mgKmgKOH/g原油(you))可用碳鋼、15CrMo、1Cr5Mo或0Cr13等材料;


     ②. 對嚴重腐(fu)蝕(shi)介質(含(han)S≥0.5%,酸(suan)值<0.5mgKOH/g原油)可選用0Cr13、0Cr19Ni9等材料;


     ③. 對環(huan)烷(wan)酸腐(fu)蝕介質(zhi)(酸值≥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(liao)標準規定的屈服強度σ,≤355MPa;


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


      ③. 材料(liao)適(shi)用狀態應為正(zheng)(zheng)火(huo)或正(zheng)(zheng)火(huo)+回(hui)火(huo)、退火(huo)調質狀態;


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


      ⑤. 壓力管道需(xu)經焊(han)后熱處(chu)(chu)理,熱處(chu)(chu)理后焊(han)縫(含(han)熱影響區)的硬(ying)度不大于200HB;


      ⑥. 鋼(gang)板(ban)厚(hou)度(du)大于(yu)20mm時(shi),應按JB 4730《壓力容器無(wu)損檢測》進行超聲(sheng)波探(tan)傷(shang),符合II級要求;


      ⑦. 選用(yong)鎮靜碳(tan)鋼(gang)(gang),可用(yong)鋼(gang)(gang)材為(wei)Q235B、Q235C、20、20g、16Mn等。


(12)NaOH 溶液應(ying)(ying)力腐(fu)蝕用鋼應(ying)(ying)按(an)圖(tu)4.2.16選取(qu)。在液氨應(ying)(ying)力腐(fu)蝕環(huan)境中,使用低碳鋼和低合金(jin)高強度鋼(包(bao)括焊接接頭(tou))應(ying)(ying)符(fu)合下(xia)列要求:


      ①. 對 Q235A、Q235B、20、16Mn鋼(gang)應采取下列措施之(zhi)一:a. 焊(han)后應進行消除應力熱處理;b.控制焊(han)接(jie)接(jie)頭(包括熱影響區)的硬度值HB≤200;c.使(shi)液氨含水量大于0.2%(質)。


      ②. 對于15MnV、18MnMoNb低合金高強度鋼,焊(han)后必(bi)須進行(xing)消除應力(li)熱處理(li)。


(13)除(chu)產品標(biao)準明確規(gui)定,并經(jing)設計(ji)確認可用于壓力、溫(wen)度參數較高或特(te)定條件外,焊接鋼管宜按下列規(gui)定選用:


      ①. 鍛(duan)焊(爐焊)直縫鋼(gang)管主要用于水、空氣系(xi)統,且溫度為(wei)-100℃,設計壓力(li)不超過1.0MPa;


      ②. 電阻(zu)焊碳鋼直縫鋼管,宜用于(yu)設計(ji)溫度不超過200℃的無毒介質管道(dao);


      ③. 螺旋縫埋弧焊鋼管(guan)主要用于設(she)計溫度(du)不超(chao)過300℃的非(fei)極度(du)、高度(du)危害介質管(guan)道;


      ④. 電弧焊直(zhi)縫鋼(gang)管的使(shi)用溫度(du),碳鋼(gang)不(bu)宜超過(guo)425℃,奧氏體不(bu)銹鋼(gang)不(bu)宜超過(guo)600℃;


      ⑤. 焊接鋼管(guan)應(ying)符合現行GB/T 9711.1《石(shi)油天然氣工(gong)業輸送鋼管(guan)交貨(huo)技術條件 第(di)1部分:A級鋼管(guan)》的要求。




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