金属波纹膨胀节证程序高效办理和长输(油气)压力管道取江苏苏州

在腐蚀性的石油精炼环境中防止碳钢（P-1）焊缝使用中开裂的方法和控制；

  NACE RP 0170 在停车期间使用中和溶液防止炼厂奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂。

3. 高合金（不锈）钢

(1) 奥氏体不锈钢无论是内部或外部与氯化物和其它卤化物之类的介质接触时，都可能产生应力腐蚀开裂。外部的损坏可能是由于保温材料的选择和应用不当和使用标记墨水、油漆、胶粘剂或含氯或其它卤化物的材料所致；

(2) 奥氏体不锈钢暴露于327℃～871℃

时，有产生晶间腐蚀的敏感性，例如，敏感的金属在室温下暴露于连多硫酸（可氧化的硫化物、水和空气的反应）可产生应力腐蚀开裂。稳定化的或低碳的奥氏体不锈钢可能改善抗晶间腐蚀（见NACE RP 0170）；

(3) 奥氏体不锈钢与液体金属（包括铝、锑、铋、镉、镓、铅、锰、锡和锌）及其化合物接触，存在晶间破坏的敏感性；

(4) 铁素体不锈钢在高于371℃的温度下使用以后，会在室温下出现脆性。

4. 镍及镍基合金

(1) 镍及不含铬的镍基合金，当在高于316℃的温度下接触少量硫时，会产生晶间破坏的敏感性；

(2) 含铬的镍基合金，在还原性条件下和温度高于593℃时或在氧化性条件下和温度高于760℃时，有产生晶界破坏的敏感性；

(3) 镍-铜合金400型处于高应力下（包括成形残余应力和焊接残余应力），并暴露于含空气的氢氟酸蒸汽中，可能产生应力腐蚀开裂。

第二部分  压力管道器材选用

　　石油化工装置的管道器材，一般包括管子，管件，阀门，法兰，垫片和紧固件以及其它管道附件，例如过滤器，阻火器，膨胀节，金属软管等。压力管道的管子及其元件的选用包括应用标准、材料、材料标准、结构形式，连接形式等内容，它是管路压力等级内容的延伸。现在以SH标准体系为例，介绍石油化工生产装置常用的压力管道及其元件。

第一节 管子

    管子是压力管路中应用最普遍、应用量最大的元件，它的重量占整个压力管路的近2／3，而投资则占近3／5。因此，管子选用的好与坏，是否经济合理，直接影响着石油化工生产装置的生产安全和基建投资费用。管子的应用标准（是“大外径系列”还是“小外径系列” ）又是决定压力管路其它元件应用标准的基础。例如，如果选用”小外径系列“的管子应用标准，它只能与JB法兰或HG欧洲体系法兰相配，而阀门则应该是JB系列阀门。否则，无法配套使用。SH标准体系的管子应用标准属于“大外径系列”，它与ANSI、ISO以及GB标准均能配套使用，同时又能与API阀门配套使用，因此代表着目前管子应用标准的潮流。

    一、焊接钢管

    在目前的石油化工生产装置中，大量使用的是无缝钢管，而焊接管子仅在一些介质条件比较低或者管子直径比较大而无无缝钢管的情况下才使用焊接钢管。这是因为焊接钢管质量比较差的缘故。但随着工业生产技术的发展，焊接钢管的生产技术水平和质量不断提高，其应用范围也不断扩大。焊接钢管与无缝钢管相比，其价格便宜，材料利用率高，尺寸偏差小，设备投资也较少，尤其是在大直径（DN＞600）钢管生产上，无缝钢管的生产已比较困难。因此，现在的石油化工生产装置中，焊接钢管应用的越来越多，尤其对一些不锈钢管应用较多的生产装置，采用焊接钢管代替无缝钢管，投资可以节省近l／4。目前，常用的焊接钢管根据焊接工艺不同可以分为锻焊（炉焊）钢管，电阻焊钢管和电弧焊钢管三种。根据焊缝不同又分直缝管和螺旋缝管两种。

    1、锻焊（炉焊）是通过对焊接件的加热使接头近乎塑化或溶化状态然后加压使接头达到焊合的方法。其特点是焊接接头冶金结合不完全，焊缝质量差，综合机械性能差。目前锻焊管仅用了水、空气系统。如GB／T3091、  GB／T3092主要用于水、压缩空气、氮气、低压蒸汽等一般工业介质的输送，仅用于设计温度为0～ 100℃，设计压力不超过0.6Mpa的工况下。

　　2、电阻焊是利用强大的电流在通过焊接件的接头处的电阻发出的热量，使连接处迅速加热到高温，同时加压力使之焊合。其特点是生产率高，自动化程度高，焊接时不需要焊条和焊药，对母材损伤小，焊后的变形和残余应力也较小。但其焊接设备复杂，价格高，对焊接接头的表面质量要求也比较高。由于接头处难免有杂质存在，所以接头处的塑性和冲击韧性较低，不宜用于高温情况下和重要的场合。一般规定电阻焊钢管使用在不超过200℃的情况下。按照ASME B31.3的规定，其焊接系数只能达到0.85,而且不能通过采用无损检测的手段提高焊接系数。

　　 3、电弧焊是在电极和焊件之间造成电弧，利用电弧所产生的热量，将焊缝处的金属和填充金属熔化，并形成永久性接头。它是目前应用最广也是最主要的一种焊接方法。它的特点是焊接接头达到完全的冶金结合，其机械性能完全达到或接近母材。并且它具有适应性强、使用面广、操作灵活等优点。在经过适当的热处理和无损检查之后，电弧焊直缝钢管的使用条件可以达到无缝钢管的使用条件而取代无缝钢管。

    4、螺旋缝焊接钢管是在焊接过程中，焊枪与焊缝处于旋转运动和直线运动组合的相对运动中，其焊缝是螺旋型。与直缝钢管相比，其焊缝线度长，而且焊缝的受力为二维拉应力。故它一般适用于设计温度为0～200℃，设计压力不超过 1.OMPa的无毒介质管道。但其生产可以连续作业，生产效率高，材料利用率高，便于大规模生产。目前常用的材料为SY/T5036、SY／T5037、SY／T5038（其中SY／T5037相当于API5L）。

    5、直缝电弧焊钢管常用标准有GB12771、HG50237.l～4，它们均是不锈钢焊接钢管标准。目前，我国尚无碳素钢和合金钢焊接钢管标准。

    二、无缝钢管

    目前，无缝钢管（DN15～600）是石油化工生产装置中应用最多的管子，生产工艺也比较成熟。石油化工生产装置中，常用的碳素钢无缝钢管标准有GB/T 8163、GB 9948、GB 6479、GB 3087、GB 5310五种标准。

    1、碳素钢无缝钢管

  (1) GB/T8163是应用最多的一种，一般情况下它适用于设计温度小于350℃、

压力低于10．0 MPa的油品、油气和公用介质条件下。对于油品、油气介质，当其设计温度超过350℃，或设计压力超过 10.0MPa，宜选用GB 9948或GB 6479标准。对于临氢管道，或者有应力腐蚀环境的管道，也应使用GB 9948、GB 6479，这三者的制造质量等级从低到高的顺序依次是GB/T 8163＜GB 9948＜GB 6479，前者从冶炼上艺和检查试验项目都比较低，或者说从制造过程中的质量控制上就比较低。当用于上述的操作条件苛刻的情况下，如临氢操作时，会因它的内部缺陷对介质有破坏敏感作用而导致管子使用寿命下降，甚至产生破坏，GB 9948标准虽然在冶炼工艺上没有要求必须炉外精炼，但一些无缝钢管生产大厂，为了保证其在苛刻条件下的使用质量，均超标准加入了炉外精炼工艺。GB 6479还对材料的低温冲击韧性做出了特殊要求。因此；它的质量水平更高些，凡是低温下 （小于-20℃）使用的碳素钢管应采用 GB 6479。值得注意的是，质量好就意味着价格高，如GB 9948比GB/T 8163同材料的价格高近1/5。

    (2) GB 3087、GB 5310是专门为锅炉用钢管而设置的标准。其中，GB 3087的质量控制水平（制造质量水平）与 GB/T 8163相近，一般用在低压锅炉介质条件下。而 GB 5310的制造质量水平比 GB 9948高。对制造质量的控制方向有所不同，前者主要强调管子的机械性能可靠性，一旦因强度发生破坏，带来的危害面比较广，例如可能导致一大片区域停电，或导致一大片区域停止供暖。而后者主要是强调管子对介质的适应性，即质量控制主要是针对介质对管子可能产生的腐蚀而导致破坏。因此，二者的使用范围是不一样的。《锅炉安全监察规程》强调指出。凡与锅炉相连的管子都属监察范围，其材料与标准的应用都应符合《锅炉安全监察规程》的要求。故石油生产装置中用到的蒸汽管道（由系统供给）都应该用GB 3087或GB 5310标准。

    2、铬钼钢无缝钢管

    石油化工生产装置中常用的铬钼钢钢管材料有 12CrMo、15CrMo（相当于 ASTM Pll）、1Cr5Mo、1Cr9Mo共四种，对应的标准有GB 9948、 GB 6479、 GB 5310。

    3. 不锈钢无缝钢管

　　石油化工生产装置中常用的不锈钢无缝钢管材料有OCrl8Nil0Ti、OCrl8Ni9、00Crl9Ni10、OCrl7Nil2Mo2、  00Crl7Nil4Mo2、  OCrl8NillNb、1Crl8Ni9Ti（不推荐使用）、OCr25Ni20约八种，对应的标准是GB／T14976。它们分别相当于ASTM的TP321、304、304L、316、316L、347和310材料牌号。其中，超低碳不锈钢（00 Crl9Ni10、00Crl7Ni14Mo2）具有优良的抗腐蚀性能，在一定条件下，可用来代替稳定型不锈钢（ OCrl8Nil0Ti、OCrl8Ni11Nb）抗介质的腐蚀。但其高温机械性能较低，一般仅用于温度低于525 ℃以下工况；而稳定型奥氏体不锈钢则具有抗腐蚀性能好，又有较高的高温机械性能，但 OCrl8Nil0Ti中的 Ti在焊接过程中易被氧化而失掉，从而降低了其抗腐蚀性能，而 OCrl8Ni11Nb价格较高。因此这类材料一般用在较重要的场合； OCrl8Ni9和OCrl7Nil2Mo2具有一般的抗腐蚀性能，价格便宜，因此广泛用在腐蚀环境不太恶劣尤其是没有晶间腐蚀的环境中。

　　在我国与钢管相关的标准有国家标准(GB)，冶金工业部标准(YB)以及原石油部标准(SY).

    一般流体输送用钢管必须进行化学成分分析、拉力试验、压扁试验和水压试验。

     GB 5310、GB 6479、GB 9948、GB 13296和GB/T 14976等五种钢管，除了流体输送用钢管必须进行的试验外，还要求进行扩口试验。GB 5310、GB 6479和GB 9948还要进行冲击试验。应当说这几种钢管的制造、检验要求是严格的。

    除了流体输送用钢管的一般试验要求外，GB3087还要求进行冷弯试验，GB8163可根据协议要求进行扩口试验和冷弯试验，GB/T 12771根据协议要求可进行卷边试验，此类管子制造、检验要求是比较严格。

    GB/T 3091除了流体输送用钢管的必检项目外，只附加了弯曲试验，制造方法为炉焊（或电焊）。故此类管子的制造、检验要求是比较低的。

    三．钢管的尺寸系列

1．钢管的公称直径

　　公称直径是用以表示管道系统中除已用外径表示的组成件以外的所有组成件通用的一个尺寸数字。在一般情况下，是一个完整的数字，与组成件的真实尺寸接近，但不相等。

钢管的公称直径有公制(SI)和英制两种。公制和英制的管子公称直径对照如下：

  公制mm    英制in    公制mm   英制in    公制mm   英制in

  6          1/8        200      8          900       36

       8          1/4        (225)    9         (950)     38

      10         3/8         250     10         1000      40

      15         1/2         300     12         1100      44

      20         3/4         350     14         1200      48

      25         1           400     16         1400      56

      (32)       1-1/4       450     18         1500      60

      40         1-1/2       500     20         1600      64

      50         2           (550)   22         1800      72

      (65)       2-1/2        600    24         2000      80

      80         3           (650)   26

      100        4            700    28

      (125)      5           (750)   30

      150        6            800    32

      (175)      7           (850)   34

注:带括号者不推荐使用。

2． 钢管的外径系列

　　20世纪40年代，由于历史原因，在欧美工业发达国家中管子外径系列出现了两个体系，一个是英美的管子外径系列，另一个是以德国为主的欧洲国家的管子外径系列。前者俗称”英制管”或”大外径”管，后者俗称”公制管”或”小外径”管。所为”大外径” 或”小外径”管，是指在相同公称直径条件下，管子外径尺寸的大小，尺寸较大者叫”大外径”管，尺寸较小者叫”小外径”管。50年代，前苏联有关标准出现了两种管子外径系列并存现象，一般机械工业和管法兰国家标准采用”小外径”管子系列，石油工业则采用”大外径” 管子系列。50年代我国机械工业基本上是按苏联模式发展的，因此这种两个系列并存的局面也反映在我国的标准体系中。例如，我国原YB234-63<<水煤气输送钢管>>及代替它的GB/T 3091-2001<<低压流体输送用焊接钢管>>标准，全系列14种规格管子，均属于”大外径”管，原YB231-70<<无缝钢管>>及代替它的GB/T 8163<<输送流体用无缝钢管>>所规定的外径规格为”大外径”与”小外径”同时并存的尺寸系列。

　　近年来，随着我国与世界各国石油化工公司交往的增多，引进了大量石化装置，形势发展要求我们的标准必须与国际接轨，因此，中石化管道器材标准SH 3405-96<<石油化工企业钢管尺寸系列>>规定。钢管尺寸选自GB/T 8163-87<<输送流体用无缝钢管>>钢管外径尺寸系列中最靠近”大外径”的外径尺寸。

3．钢管的壁厚系列

    钢管壁厚分级共有三种:

（1） 以管子表号(Sch)表示的壁厚系列。

    这种表示方法是美国国家标准协会ASME B36.10<<焊接和无缝钢管>>标准规定的。

管子表号(Sch)由下列算式确定:

Sch=P/S *1000

式中: P – 设计压力，MPa;

      S – 设计温度下材料的许用应力，MPa.

    由上式计算的表号圆整到相近的规定表号，它仅仅是强度所必须的，不包括刚度和加工裕量的要求。

    ASME B36.10M 和JIS标准中规定的表号系列为Sch10，20，30，40，60，80，100，120，140，160。

    ASME B36.19M 和JIS标准中规定的奥氏体不锈钢管表号系列为Sch5S，10S，20S（JIS），40S，80S。

    SH 3405规定的管子壁厚表号系列与ASME标准相同。

（2） 以管子重量表示管壁厚度

    美国MSS和ASME规定了以管子重量表示壁厚的方法。该标准将管子壁厚按重量分三种:

a. 标准重量管     以STD表示

b. 加厚管         以XS表示

c. 特厚管         以XXS       表示

 （3） 以壁厚表示的系列

    中国，ISO和日本的部分钢管标准采用壁厚尺寸表示钢管壁厚系列。管子表号并不是壁厚，是壁厚系列。实际的壁厚，同一管径，在不同的管子表号中其厚度各异。不同管子表号的管壁厚度，在美国和日本是根据承受内压薄壁管厚度的公式计算并考虑了腐蚀裕量，螺纹深度及壁厚负偏差(-12.5%)之后确定的，如公式:

  t=D*P/2S     T=t+C

式中:  t – 承受内压的计算壁厚，mm

       T – 满足内压，机械加工，腐蚀的最小厚度，mm

       D – 管外径，mm

       P – 设计压力，MPa

       S – 在设计温度下材料的许用应力 ass=M? 7 r a ? (? style=font-family:宋体;mso-ascii-font-family:"Times New Roman"; mso-hansi-font-family:"Times New Roman">、 条文说明

　　特殊大型工商用户——政府部门重点接待单位或定点接待单位，以及月用气量大于壹万立方米天然气的工商用户。

附录一

小区燃气工程竣工质量检验评定表

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