SH/T 3059-2012石油化工管(guan)道設計(ji)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(xiu)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(yuan)件用鋼,應采用平爐(lu)、電爐(lu)或純氧(yang)頂吹轉爐(lu)冶(ye)煉。鋼材的(de)技(ji)術要(yao)求應符合國家標準、行業標準和(he)有關技(ji)術條件的(de)規定(ding)。


(3)輸送(song)極(ji)度(du)危害介(jie)質(zhi)、高度(du)危害介(jie)質(zhi)及(ji)液化烴的壓(ya)力管(guan)道應(ying)采用(yong)優質(zhi)鋼制造;輸送(song)可(ke)燃介(jie)質(zhi)的管(guan)道不得(de)采用(yong)沸(fei)騰鋼制造。含碳量大于0.24%的材(cai)料(liao),不宜用(yong)于焊(han)制管(guan)子及(ji)管(guan)件。


(4)輸送腐(fu)蝕性介質(zhi)管道(dao)用(yong)材(cai)料(liao)應有耐腐(fu)蝕能(neng)力。除(chu)晶間腐(fu)蝕和其他局部性腐(fu)蝕需(xu)按具體情況(kuang)考慮外,一般(ban)可根據介質(zhi)對金屬材(cai)料(liao)的腐(fu)蝕速率選用(yong)。


(5)管道金屬材料(liao)的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)能力根據介質(zhi)對金屬材料(liao)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速率,可(ke)分為下列4類:


      ①. 年腐(fu)蝕速率不(bu)超過0.05mm的材(cai)料為(wei)充(chong)分耐(nai)腐(fu)蝕材(cai)料;


      ②. 年腐(fu)蝕速率在0.05~0.1mm的材料(liao)為(wei)耐腐(fu)蝕性材料(liao);


     ③. 年腐蝕(shi)速率0.1~0.5mm的材料(liao)為(wei)尚耐腐蝕(shi)性(xing)材料(liao);


      ④. 年腐蝕速率(lv)超過0.5mm的(de)材(cai)料為不耐(nai)腐蝕材(cai)料。


(6)對于尚耐腐(fu)蝕材(cai)料(liao),可根(gen)據技術經濟比較(jiao),確(que)定(ding)是在較(jiao)大腐(fu)蝕裕量的(de)條件下應用(yong)或者另選用(yong)較(jiao)高(gao)級(ji)別的(de)耐腐(fu)蝕材(cai)料(liao)。


(7)高溫管道鋼材,應符(fu)合(he)下列要求:


      ①. 受壓元件的鋼材使用溫度(du),不應(ying)(ying)超過GB/T150《壓力容器》中(zhong)材料許用應(ying)(ying)力值(zhi)所對應(ying)(ying)的溫度(du)上(shang)限;


      ②. 非受壓(ya)元件的(de)鋼材使用溫度,不(bu)應超過(guo)鋼材的(de)極(ji)限氧化溫度;


      ③. 長期使(shi)用在(zai)高溫條件(jian)下,碳素鋼的使(shi)用溫度不(bu)應超過(guo)425℃,0.5Mo鋼不(bu)應超過(guo)468℃;


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


      ⑤. 奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)使用(yong)于可(ke)能引起晶(jing)間(jian)腐蝕的環境時,應按(an)GB 4334.1~4334.5《不銹(xiu)鋼(gang)晶(jing)間(jian)腐蝕試驗(yan)方法》進行晶(jing)間(jian)腐蝕傾(qing)向性試驗(yan)。


(8)對(dui)操作(zuo)溫(wen)度等于或高于200℃介質中(zhong)含有氫氣(qi)的(de)碳鋼(gang)及(ji)低合金耐(nai)熱鋼(gang)管道,應根據最高操作(zuo)溫(wen)度加20~40℃的(de)裕(yu)量(liang)和介質中(zhong)氫氣(qi)分(fen)壓按Nelson 曲線(曲線摘自(zi) API RP941《煉油(you)(you)廠和石油(you)(you)化工廠用高溫(wen)高壓臨(lin)氫作(zuo)業用鋼(gang)》),如圖4.2.6及(ji)圖4.2.7所示,選擇(ze)適當的(de)抗氫鋼(gang)材(cai)。



(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)(wan)酸(suan)腐蝕用鋼應根據原油中(zhong)總硫及環烷(wan)(wan)酸(suan)的含量,按下(xia)列要求選取:


      ①. 對輕微(wei)腐蝕的介質(含S<0.5%,酸值<0.5mgKmgKOH/g原(yuan)油)可用碳(tan)鋼、15CrMo、1Cr5Mo或(huo)0Cr13等材料(liao);


     ②. 對嚴重腐蝕介質(含S≥0.5%,酸值<0.5mgKOH/g原油(you))可選用0Cr13、0Cr19Ni9等材(cai)料;


     ③. 對環烷酸腐蝕介質(zhi)(酸值≥0.5mgKOH/g原(yuan)油(you))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. 材料標準規定的屈服(fu)強(qiang)度σ,≤355MPa;


      ②. 材料實測的抗(kang)拉(la)強(qiang)度σ≤630MPaa;


      ③. 材料適用狀態(tai)應為正火(huo)或正火(huo)+回(hui)火(huo)、退火(huo)調質狀態(tai);


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


      ⑤. 壓(ya)力管道需(xu)經焊(han)后熱(re)處理,熱(re)處理后焊(han)縫(feng)(含熱(re)影響區)的硬度不大于200HB;


      ⑥. 鋼板厚度大于20mm時,應按JB 4730《壓力(li)容器無損檢測》進(jin)行超聲波探傷,符合II級要求;


      ⑦. 選用鎮靜碳鋼,可用鋼材為(wei)Q235B、Q235C、20、20g、16Mn等。


(12)NaOH 溶(rong)液應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)用(yong)鋼(gang)(gang)應(ying)(ying)按(an)圖4.2.16選取。在(zai)液氨應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)環(huan)境(jing)中,使(shi)用(yong)低(di)碳鋼(gang)(gang)和低(di)合金(jin)高強度鋼(gang)(gang)(包括焊接接頭(tou))應(ying)(ying)符合下列要求:


      ①. 對 Q235A、Q235B、20、16Mn鋼應(ying)采取下列(lie)措施之一:a. 焊后(hou)應(ying)進行消除(chu)應(ying)力熱處(chu)理;b.控制焊接接頭(包括熱影響區)的硬度值HB≤200;c.使液(ye)氨含水(shui)量大于0.2%(質)。


      ②. 對(dui)于15MnV、18MnMoNb低合金(jin)高強度鋼,焊后必(bi)須進行消除應力(li)熱處理。


(13)除產品標準明確規定(ding)(ding),并經設計確認可用(yong)于壓力(li)、溫度參(can)數較高或特定(ding)(ding)條件(jian)外,焊(han)接鋼管宜按下列(lie)規定(ding)(ding)選用(yong):


      ①. 鍛焊(爐焊)直縫鋼(gang)管主要(yao)用于(yu)水(shui)、空氣系統,且溫度(du)為(wei)-100℃,設計壓力不(bu)超過1.0MPa;


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


      ③. 螺旋(xuan)縫(feng)埋弧焊鋼管(guan)主要用于設計溫度(du)不(bu)超過300℃的非極度(du)、高度(du)危害介質管(guan)道;


      ④. 電弧焊直縫鋼(gang)管的使用溫度,碳鋼(gang)不(bu)(bu)宜超過425℃,奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)不(bu)(bu)宜超過600℃;


      ⑤. 焊(han)接鋼管應符合(he)現行GB/T 9711.1《石油(you)天然氣(qi)工業輸送鋼管交貨(huo)技術(shu)條件 第1部分:A級鋼管》的要(yao)求。




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