SH/T 3059-2012石油化工管道(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(ya)力管道受壓(ya)元(yuan)件(jian)用鋼,應(ying)采用平爐、電爐或純氧頂吹(chui)轉爐冶煉。鋼材的(de)(de)技術要求應(ying)符合(he)國家標(biao)準、行業標(biao)準和(he)有(you)關技術條件(jian)的(de)(de)規(gui)定。


(3)輸送極(ji)度危害介質(zhi)(zhi)、高(gao)度危害介質(zhi)(zhi)及(ji)液化烴的(de)(de)壓力管(guan)道應采用(yong)優質(zhi)(zhi)鋼制(zhi)造;輸送可燃介質(zhi)(zhi)的(de)(de)管(guan)道不得(de)采用(yong)沸騰鋼制(zhi)造。含碳量大于0.24%的(de)(de)材料(liao),不宜用(yong)于焊制(zhi)管(guan)子及(ji)管(guan)件。


(4)輸送腐蝕(shi)(shi)性介質(zhi)管道用材料應有耐腐蝕(shi)(shi)能力。除晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)和(he)其他(ta)局部性腐蝕(shi)(shi)需按具體情況(kuang)考慮(lv)外,一般可根據介質(zhi)對(dui)金屬材料的腐蝕(shi)(shi)速(su)率選用。


(5)管(guan)道金屬(shu)材料的耐腐蝕(shi)能力根據(ju)介(jie)質對金屬(shu)材料的腐蝕(shi)速(su)率,可(ke)分為下列4類(lei):


      ①. 年(nian)腐蝕(shi)速(su)率不超過0.05mm的材(cai)料(liao)為(wei)充分耐腐蝕(shi)材(cai)料(liao);


      ②. 年腐蝕(shi)速率在0.05~0.1mm的材料為耐腐蝕(shi)性材料;


     ③. 年腐(fu)(fu)蝕速率0.1~0.5mm的材料(liao)為尚耐(nai)腐(fu)(fu)蝕性材料(liao);


      ④. 年腐蝕速率(lv)超過0.5mm的材料(liao)為不(bu)耐腐蝕材料(liao)。


(6)對于尚耐腐蝕(shi)材(cai)料,可根據技(ji)術經濟(ji)比(bi)較,確(que)定是(shi)在較大(da)腐蝕(shi)裕量(liang)的(de)條(tiao)件下應用或(huo)者另選(xuan)用較高級(ji)別的(de)耐腐蝕(shi)材(cai)料。


(7)高溫(wen)管道鋼(gang)材,應符合下列要求:


      ①. 受壓(ya)元(yuan)件的(de)鋼材(cai)使用溫度(du),不應超過GB/T150《壓(ya)力(li)容(rong)器》中材(cai)料許(xu)用應力(li)值(zhi)所對應的(de)溫度(du)上限;


      ②. 非受壓元件的鋼材使(shi)用溫(wen)度(du),不應超過鋼材的極限氧化溫(wen)度(du);


      ③. 長期使用在高溫條件(jian)下(xia),碳素鋼的(de)使用溫度不(bu)應超(chao)過425℃,0.5Mo鋼不(bu)應超(chao)過468℃;


      ④. 含鉻12%以上(shang)的鐵素體不銹鋼(gang)受壓元件,使用溫度不宜(yi)超過370℃;


      ⑤. 奧氏體不銹鋼使(shi)用于可能引起晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)的環(huan)境時,應按GB 4334.1~4334.5《不銹鋼晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗方法(fa)》進行晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向性(xing)試(shi)驗。


(8)對操作(zuo)溫度等于或高于200℃介質(zhi)中(zhong)含有氫(qing)氣的(de)(de)碳鋼(gang)及低(di)合金(jin)耐(nai)熱鋼(gang)管(guan)道,應根據最高操作(zuo)溫度加(jia)20~40℃的(de)(de)裕量和(he)介質(zhi)中(zhong)氫(qing)氣分壓(ya)按Nelson 曲(qu)線(曲(qu)線摘自 API RP941《煉油廠和(he)石油化工廠用高溫高壓(ya)臨氫(qing)作(zuo)業用鋼(gang)》),如圖4.2.6及圖4.2.7所示,選擇適(shi)當的(de)(de)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)高溫硫和環烷酸(suan)腐(fu)蝕用鋼應根據(ju)原油中(zhong)總硫及環烷酸(suan)的含量,按下(xia)列要求選取:


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


     ②. 對(dui)嚴重腐(fu)蝕介質(含(han)S≥0.5%,酸值<0.5mgKOH/g原油)可選用0Cr13、0Cr19Ni9等材料;


     ③. 對環烷酸腐蝕介質(zhi)(酸值≥0.5mgKOH/g原油)可選用0Cr17Nil2Mo2、0Crl8Ni13Mo3、0Cr17Ni14Mo2等材(cai)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(de)屈(qu)服強度σ,≤355MPa;


      ②. 材料實測的抗拉(la)強度σ≤630MPaa;


      ③. 材料適用狀態應為(wei)正火(huo)或正火(huo)+回火(huo)、退火(huo)調質狀態;


      ④. 碳當量CE限(xian)制:低碳鋼(gang)(gang)和碳錳(meng)鋼(gang)(gang)(CE≤0.40),低合金(jin)鋼(gang)(gang)(包(bao)括(kuo)低溫鎳鋼(gang)(gang),CE≤0.45);


      ⑤. 壓力管道需經焊后(hou)熱處理,熱處理后(hou)焊縫(含熱影響區(qu))的(de)硬度不大于200HB;


      ⑥. 鋼(gang)板厚度(du)大于20mm時,應按JB 4730《壓力容器無損檢測(ce)》進行超聲(sheng)波探傷,符合(he)II級要求;


      ⑦. 選用(yong)鎮(zhen)靜碳鋼,可用(yong)鋼材為Q235B、Q235C、20、20g、16Mn等(deng)。


(12)NaOH 溶液應(ying)力腐蝕用鋼應(ying)按圖(tu)4.2.16選取。在液氨應(ying)力腐蝕環境中,使用低碳鋼和(he)低合金高強度鋼(包括焊接接頭(tou))應(ying)符合下列要求:


      ①. 對 Q235A、Q235B、20、16Mn鋼應(ying)采取下(xia)列措施之一(yi):a. 焊后應(ying)進行消(xiao)除應(ying)力熱(re)處理;b.控制焊接接頭(tou)(包括熱(re)影響區)的硬度值HB≤200;c.使液氨含水(shui)量大于0.2%(質)。


      ②. 對于(yu)15MnV、18MnMoNb低合(he)金高強度鋼,焊(han)后必須(xu)進行消除應力熱處理。


(13)除產品標準明確(que)規定(ding),并經設計確(que)認可用于壓力、溫度參數較(jiao)高或(huo)特定(ding)條件外,焊接鋼管(guan)宜按下(xia)列(lie)規定(ding)選用:


      ①. 鍛焊(爐焊)直縫鋼(gang)管(guan)主要用于水、空(kong)氣系統,且(qie)溫度為-100℃,設計壓力不超過1.0MPa;


      ②. 電阻焊碳鋼直縫鋼管(guan),宜用于(yu)設計溫(wen)度不(bu)超過200℃的無毒介質管(guan)道;


      ③. 螺(luo)旋縫埋(mai)弧焊鋼管(guan)主要(yao)用(yong)于設計溫(wen)度不超過300℃的非極度、高度危害(hai)介(jie)質管(guan)道(dao);


      ④. 電(dian)弧(hu)焊直縫(feng)鋼管的(de)使(shi)用溫度,碳鋼不(bu)宜(yi)超過425℃,奧(ao)氏體不(bu)銹鋼不(bu)宜(yi)超過600℃;


      ⑤. 焊接鋼(gang)管(guan)應(ying)符(fu)合現(xian)行GB/T 9711.1《石油(you)天(tian)然氣工業(ye)輸(shu)送(song)鋼(gang)管(guan)交貨技術條(tiao)件(jian) 第1部分:A級鋼(gang)管(guan)》的要求。




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