工业管道材料选用规定.docx

1、工业管道材料选用规定1 目的为了贯彻国家质量监督检验检疫总局压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则、劳动部颁发的压力管道安全管理与监察规定及中国石油化工集团公司压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则实施细则，加强石油化工工艺装置及公用物料系统中金属压力管道材料设计的规范和管理，确保石油化工工艺装置及公用物料系统中金属压力管道材料的设计质量,特制订本制度。2 范围本规定适用于石油化工工艺装置及公用物料系统中，金属管道设计基础条件的确定和设计压力不大于35。OMPa，设计温度不超过材料允许使用温度范围的石油化工压力管道组成件的材料选用.本规定不适用于有色金属管道,3 职责本规定由镇海石化工

2、程有限责任公司设计部负责实施.4 本规定引用标准钢制压力容器GB 150优质碳素结构钢GBT 699碳素结构钢GB 700不锈钢棒GB 1220耐热钢棒GB 1221低合金高强度结构钢GBT I591合金结构钢技术条件GB 3077输送流体用无缝钢管GBT 8163低中压锅炉用无缝钢管GB 3087高压锅炉用无缝钢管GB 5310石油裂化用无缝钢管GB 9948化肥设备用高压无缝钢管GB 6479流体输送用不锈钢无缝钢管GBT 14976流体输送用不锈钢焊接钢管GB 12771低压流体输送用镀锌焊接钢管GBT 3091低压流体输送用焊接钢管GBT 3092石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1

3、部分：A级钢管GBT 9711.1无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差GBT 17395不锈钢晶间腐蚀试验方法GBT 4334。14334。5工业金属管道工程施工及验收规范GB 50235职业性接触毒物危害程度分级GB 5044石油化工企业设计防火规范GB 50160（1999年版）用螺纹密封的管螺纹GBT 730660圆锥管螺纹GBT 12716钢制对焊无缝管件GBT 12459钢板制对焊管件GBT 13401锻钢制承插焊管件GBT 14383锻钢制螺纹管件GBT 14626石棉橡胶板GBT 3985耐油石棉橡胶板GBT 539石油化工企业配管工程术语SH 3051管法兰用石棉橡胶板垫片SH

4、3401管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片SH 3402管法兰用金属环垫SH 3403管法兰用紧固件SH 3404石油化工企业钢管尺寸系列SH 3405石油化工钢制管法兰SH 3406管法兰用缠绕式垫片SH 3407钢制对焊无缝管件SH 3408钢板制对焊管件SH 3409锻钢制承插焊管件SH 3410石油化工钢制阀门选用、检验及验收SH/T 3064石油化工企业管道支吊架设计规范SH 3073石油化工钢制压力容器材料选用标准SH 3075加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则SHT 3096.加工高硫原油重点装置主要管道设计选材导则SHT 3129。石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH

5、 3501，石油化工企业非埋地管道抗震设计通则SH 3039石油化工企业管道柔性设计规范SH 3041钢制管法兰、垫片、紧固件HG 2059220635化工金属管道工程施工及验收规范HG 20225锻钢制承插焊、螺纹和对焊接管台HGT 21632钢制化工容器材料选用规定HG 20581化工装置管道材料设计规定HGT 20646压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB 4726低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB 4727压力容器用不锈钢锻件JB 4728压力容器无损检测JB 4730钢制压力容器焊接工艺评定JB 4708钢制压力容器焊接规程JBT 47095 管道级别5.1 石油化工管道的级别，应

6、根据输送介质的危险程度和设计条件划分。5。2 管道分级按表5。2-1进行。5。3 管道级别，应在管道表、单线图或相关的技术文件上逐根加以注明，作为设计、施工和检验的依据。5.4 除设计另有规定外，石油化工管道应按现行石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH3501的要求进行施工和验收。 管 道 分 级 （按SH30592001） 表5。2-1管道级别适用范围SHA1毒性程度为极度危害介质管道（苯管道除外)2毒性程度为高度危害介质的丙烯晴、光气、二硫化碳和氟化氢管道3设计压力大于或等于10.0MPa的介质管道 SHB1毒性程度为极度危害介质的苯管道2毒性程度为高度危害介质管道（丙烯晴、光

7、气、二硫化碳和氟化氢管道除外3甲类、乙类可燃气体和甲A类、乙A类可燃液体介质管道SHC1毒性程度为中度、轻度危害介质管道2乙A类、丙类可燃液体介质管道SHD设计温度低于29的低温管道SHE设计压力小于10。0MPa且设计温度高于或等于29的无毒、非可燃介质管道注：1混合物料应以其主导物料作为分级依据. 2常见毒性介质、可燃介质见加工高硫原油重点装置主要管道设计选材导则SHT 3129附录A6 管道设计条件6.1 设计压力6。1.1 管道组成件的设计压力，不应低于正常操作过程中，由内压（或外压)与温度构成的最苛刻条件下的压力。注：最苛刻条件是指导致管道组成件最大壁厚或最高压力等级的条件.6.1。

8、2 与设备和容器连接的管道，其设计压力不应低于所连接设备或容器的设计压力，并应符合下列要求:6.1.2.1 管道系统有安全泄压装置时，设计压力不应低于安全泄压装置的设定压力与静液柱压力之和。6。1。2。2 管道系统未设安全泄压装置时，设计压力不应低于压力源可能引起的最高压力与静液柱压力之和。6。1.3 无安全泄压装置的离心泵排出管道的设计压力，应取以下两项中的较高值：6。1.3.1 离心泵的正常吸入压力加泵进出口额定压差的1。2倍；6.1.3.2 离心泵的最大吸人压力加泵进出口额定压差。6。1.4 真空系统管道的设计压力，应取0.1MPa外压。6.2 设计温度6。2。1 管道组成件的设计温度，

9、不应低于正常操作过程中，由压力和温度构成的最苛刻条件下的温度。6.2.2 无隔热层管道组成件的设计温度，应按下列要求确定:6.2.2.1 SHA级管道组成件，应取介质温度作为设计温度。当取其他温度作为设计温度时，必须经计算或试验确定。6.2。2.2 其余级别管道组成件的设计温度，当介质温度低于65时,取介质温度；当介质温度等于或高于65时，可按下列原则确定：（1) 管子、对焊管件、承插焊或对焊端阀门及壁厚与管子相近的其他管道组成件，不应低于95的介质温度。（2) 法兰、垫片及带法兰的阀门，不应低于90的介质温度；(3） 螺栓、螺母等紧固件，不应低于90的介质温度。6.2.3 带外隔热层管道,除

10、经计算、试验或测定证明可采用其他温度外，应取介质温度作为设计温度。6。2.4 带衬里或内隔热层管道的设计温度,应经传热计算或实测确定.6.2。5 带夹套或外伴热的管道，当工艺介质温度高于伴热介质温度时，应取工艺介质温度作为设计温度；当工艺介质温度低于伴热介质温度时，带夹套管道应取伴热介质温度作为设计温度，带外伴热管道应取伴热介质温度减10与工艺介质温度二者中较高值作为设计温度.6。2.6 安全泄压管道，应取排放时可能出现的最高或最低温度作为设计温度。6.2.7 需吹扫管道的设计温度，应根据具体条件确定。6。3 环境影响6.3。1 由于环境影响可能形成真空的气体或蒸汽管道，应有耐真空能力或采取防

11、止产生真空的措施。6.3。2 由于环境影响可能造成压力升高的管道,应能承受升高后的压力或采取消除升压的措施。6.4 动力影响6。4。1 对可能承受冲击作用（水击、液体或固体物料冲击等）的管道，在设计时应考虑动荷载影响.6.4。2 室外架空管道，应考虑风荷载的影响.6.4.3 对于抗震设防烈度为6至9度的非埋地管道，应按现行石油化工企业非埋地管道抗震设计通则SH/T 3039进行设计。6。4。4 承受机械振动、压力脉动的管道，应考虑振动影响。6.4。5 管道应能承受由于介质突然减压或排放时产生的反作用力.6。5 重力荷载影响6.5.1 管道设计，应考虑下列荷载影响：6.5。1。1 输送介质或试验

12、介质以及冰雪等活荷载;6.5。1。2 管道组成件、隔热材料以及加在管道上的其他固定荷载;6。5。1。3 其他原因产生的荷载。6.6 热膨胀和冷收缩的影响6。6.1 管道设计，应考虑下列影响：6。6。1。1 由于管道被约束或固定，不能自由膨胀和收缩而产生的推力和力矩：6.6。1。2 由于管壁温度急剧变化或温度分布不均匀而产生的热应力；6.6。1。3 由于材料的热膨胀性能不同而产生的热应力，如复合钢管、夹套管等.6.7 支架及管端位移的影响6。7。1 管道设计，应考虑支架及与管端相连接的设备由于热胀、基础沉降或其他外部因素影响可能产生的位移。6.8 材料韧性降低的影响6。8。1 管道设计，应考虑由

13、于焊接、热处理、弯曲成形以及由于低温或高挥发性流体突然减压急冷所造成的材料韧性降低的影响6。9 管道介质的影响6.9。1 管道设计，应考虑原油中高硫及酸值对管道的影响,并针对性的进行选材。6。9。1。1 高硫原油总含硫量大于或等于1.0（重量比）的原油，包括高硫低酸值原油和高硫高酸值原油。6.9.1.2 高硫低酸值原油总含硫量大于或等于1。0%(重量比)，酸值小于等于0。5mgKOH/g的原油。6。9.1。3 高硫高酸值原油总含硫量大于或等于1.0%（重量比），酸值大于0.5mgKOH/g的原油.6.9.2 对高硫低酸和高硫高酸的管道选材应符合下列原则：6.9。2。1 设计选材应以装置正常操作

14、条件下原(料)油中的含硫量和酸值为依据，并考虑最苛刻操作条件下可能达到的最大含硫量与最高酸值组合时对管道造成的腐蚀;6.9。2.2 对于均匀腐蚀环境，应避免出现管道元件壁厚急剧减薄的“材料一介质环境组合，所选材料的均匀腐蚀速率不宜大于O。25mma;6。9。2.3 宜避免出现严重局部腐蚀（如：点蚀、缝隙腐蚀、冲刷腐蚀、磨损腐蚀等）的“材料一介质环境组合的出现。当不可避免时，应采取其它有效的防止措施；6。9。2。4 宜避免出现应力腐蚀开裂的“材料一介质环境组合”：6。9.2.5 对于有工艺氢存在的介质环境，宜避免出现氢损伤的“材料一介质环境组合”；6。9.2。6 当选用低等级材料均匀腐蚀速率较大

15、而改选用高等级材料时，应考虑可能出现的其它更加危险的腐蚀类型，如:局部腐蚀或应力腐蚀开裂；6。9。2。7 高温环境下，应充分考虑可能出现的材料变性问题，如材料的石墨化、回火脆性、脱碳等，并避免由此可能带来的管道元件破坏；6。9.2.8 具有同样操作条件的各管道元件应选取相同或性能相当的材料。与主管相接的分支管道、吹扫蒸汽管道等的第一道阀门及阀前管道，均应选取与主管相同或性能相当的材料,并取相同的腐蚀裕量.7 管道设计基准7.1 管道组成件的压力温度参数7.1.1 以压力等级或公称压力表示,并规定了压力温度参数的标准管道组成件，其压力温度参数应按该标准确定。7.1。2 以钢管壁厚系列（包括壁厚、

16、表号或重量级别等表示方法）表示，但未规定压力温度参数的标准管道组成件，其压力温度参数,应根据与其许用应力相同的材料的无缝钢管减去附加裕量后的壁厚确定.7.2 许用应力7.2。1 管道组成件的材料许用应力，应按现行钢制压力容器GB 150的规定选用。7.2。2 管道柔性设计的应力限制，应符合现行石油化工企业管道柔性设计规范SH 3041的规定. 7.2。3 计算临时荷载用的材料许用应力，应符合下列要求:7。2。3。1 当在操作条件下的压力、重力及其他持续荷载产生的纵向应力与风荷载或地震荷载等临时荷载产生的应力组合时，材料许用应力不应大于现行钢制压力容器GB 150规定值的1。33倍；进行应力组合

17、时,风荷载和地震荷载不应同时考虑；7。2.3.2 除另有规定外,在试验条件下管道中产生的应力，不应超过管道在该试验温度下许用应力的1。5倍； 计算试验条件下产生的应力时，不考虑风荷载、地震荷载等临时荷载的影响。7.2。4 当管道在操作压力或操作温度或两者同时发生偶然变化并能同时满足下列要求时，可按7。2.5条规定,允许操作参数有适当波动:7.2.4。1 管道中无铸铁或其他非韧性金属材料制成的管道组成件；7。2.4.2 考虑临时荷载的管道，其纵向组合应力能满足7。2.3条的要求;7.2。4.3 管道在全部运行期间,总的应力循环次数不超过7000次；8。2。4。4 在任何情况下，提高后的管道压力不

18、得超过管道的系统试验压力，且阀门及管道连接点处的密封元件，不得由于压力、温度的变化，降低或失去其应有的密封性能。7.2.5 符合7.2。4要求的管道，其超出设计条件的非经常性的压力、温度变动所产生的应力值，应符合下列要求：7。2.5.1 当任何一次压力、温度变化持续时间不超过10h，且全年累计不超过100h时，在提高的压力、温度条件下，其压力设计用许用应力可在7.2。1条规定的基础上提高33； 7.2。5。2 当任何一次压力、温度变化持续时间不超过50h，且全年累计不超过500h时，在提高的压力、温度条件下，其压力设计用许用应力可在 7。2。l条规定的基础上提高20%。7。3 其他7.3。1

19、管道设计寿命宜为15年。7。3。2 除另有规定外，对于有毒、可燃介质管道的法兰连接最低公称压力，应符合下列规定：7。3.2。1 SHA级管道的公称压力，不宜低于5。0MPa。7。3。2.2 SHB，SHC级管道的公称压力，不宜低于2。OMPa。8 管道器材选用8.1 一般规定8.1.1 管道材料，应根据管道级别、设计温度、设计压力和介质特殊要求等设计条件,以及材料加工、工艺性能、焊接性能和经济合理性等选用。8。1.2 标准管道组成件的压力温度参数，应符合管道设计温度和设计压力的要求。8.1。3 在设计条件下,非标准管道组成件的计算应力,不应超过管道设计温度下材料的许用应力。8.1.4 当管道在

20、操作过程中存在压力温度波动时，管道组成件的压力温度允许变动范围，应符合本通则7.2.4条及7.2.5条的规定.8.1。5 压力管道受压元件用钢，应采用平炉、电炉或纯氧顶吹转炉冶炼。钢材的技术要求应符合国家标准、行业标准和有关技术条件的规定。8。1。6 受压元件以及直接与受压元件焊接的非受压元件用钢材，必须有钢厂的钢材质量证明书。8。1。7 采用未形成国家或行业标准的新材料时,应经过适当级别的技术鉴定,并根据设计条件核对材料的各项性能指标.8。1。8 压力管道受压元件采用国外材料时，应选用国外规范允许使用的材料，其使用范围应符合相应规范的规定,并有该材料的质量证明书。8。1.9 输送极度危害介质

21、、高度危害介质及液化烃的压力管道应采用优质钢制造;输送可燃介质的管道不得采用沸腾钢制造.合碳量大于0。24的材料，不宜用于焊制管子及管件。8。1。10 选择材料时,应考虑不同材料间相互连接或接触，在工艺过程中可能产生的有害影响.8。1。11 输送腐蚀性介质管道用材料应有耐腐蚀能力。除晶间腐蚀和其他局部性腐蚀需按具体情况考虑外，一般可根据介质对金属材料的腐蚀速率选用。8。1.12 管道金属材料的耐腐蚀能力根据介质对金属材料的腐蚀速率,可分为下列四类：8.1.12.1 年腐蚀速率不超过0.05mm的材料为充分耐腐蚀材料；8.1.12.2 年腐蚀速率为0.050。lm的材料为耐腐蚀材料;8.1.12

22、。3 年腐蚀速率超过0。10。5mm的材料为尚耐腐蚀材料；8。1.12。4 年腐蚀速率超过0.5m的材料为不耐腐蚀材料。8.1。13 对于尚耐腐蚀材料，可根据技术经济比较，确定是在较大腐蚀裕量的条件下应用或者另选用较高级别的耐腐蚀材料。8.1.14 常用钢材使用温度，不宜超过表8。1.14-1 规定。 常用钢材使用温度 表8.1.14-1钢类钢号使用温度碳素结构钢Q235AF250Q235-A、Q235-B350Q235C400优质碳素结构钢10-3042520-2042520G-20450低合金钢16Mn-4045016MnD4035009MnD-5035009Mn2VD5010009MnN

23、iD7035012CrMo52515CrMo55012Cr12MoVG57512Cr2Mo5751Cr5Mo600高合金钢0Cr134000Cr18Ni9、0Cr18 Ni10Ti-1967000Cr17 Ni12Mo2-1967000Cr18 Ni12Mo2Ti-1965000Cr19 Ni13Mo3-19670000Cr19Ni10-19642500Cr17Ni14Mo219645000Cr19Ni13Mo3-1964508。1.15 高温管道钢材，应符合下列要求:8.1。15.1 受压元件的钢材使用温度，不应超过现行钢制压力容器GB 150中材料许用应力值所对应的温度上限；8.1。15.

24、2 非受压元件的钢材使用温度，不应超过钢材的极限氧化温度；8。1.15。3 长期使用在高温条件下，碳素钢的使用温度不应超过425，0.5Mo钢不应超过468；8。1.15。4 含铬12以上的铁素体不锈钢受压元件。，使用温度不宜超过370；8。1。15.5 奥氏体不锈钢的使用温度高于525时，钢中含碳量不应小于0。04。8.1.16 奥氏体不锈钢使用于可能引起晶间腐蚀的环境时，应按不锈钢晶间腐蚀试验方法GB 4334.14334。5进行晶间腐蚀倾向性试验。 奥氏体不锈钢除下列情况外,应以供货状态的试样进行晶间腐蚀倾向试验：8。1.16.1 焊接结构（包括焊缝）用钢材应以供货状态经敏化处理的试样进

25、行试验，焊接接头以焊态试样进行试验;8.1。16.2 凡在制造和使用过程中需经历400以上温度加热(固溶处理和稳定化处理除外）的奥氏体不锈钢,应以供货状态经敏化处理的试样进行试验。敏化处理的制度一般为650保温0。52h；双相不锈钢为650保温0。5h。8.1.17 设计温度低于或等于20的低温管道用钢材，除含碳量小于和等于O。10%且符合标准的铬镍奥氏体不锈钢在材料温度不低于-196时不做低温冲击试验外，其余钢材均应作夏比（V型缺口）低温冲击试验.试验要求应符合现行钢制压力容器GB 150的规定。8。1.18 湿酸性腐蚀环境下的选材8.1.18.1 对于以湿硫化氢为主要腐蚀介质的环境，主材选

26、用应符合下列要求：(1) 对于有少量凝结水出现的气相介质环境,当气相硫化氢分压小于0.00035MPa时,主材应选用碳钢；当气相硫化氢分压大于或等于0。00035MPa时，主材宜选用碳钢，并满足抗硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）要求；(2） 对于液相或气液混相的介质环境，主材的选用应符合下列要求：1) 当介质中的硫化氢含量小于50gg时，主材可选用碳钢;2） 当介质中的硫化氢含量为50l0000gg时，如果液相的pH值为5。57。5，主材可选用碳钢；如果液相的pH值小于5.5或大于7。5，无缝钢管宜选用碳钢，并满足抗SSCC要求，而钢板焊制钢管宜选用“抗氢诱导开裂(HIC)碳钢”；3) 当介质中

27、的硫化氢含量大于10000gg时，无论介质的液相呈中性、酸性或碱性，钢板焊制钢管均宜选用“HIC碳钢”，而无缝钢管可选用碳钢，并满足抗SSCC要求；4） 当所选材料的均匀腐蚀速率火于O。25mma时，应考虑提高材料，或采取其它措施。5) 当介质中同时有氨或胺存在时，应考虑氨或胺对材料均匀腐蚀速率的影响以及胺的应力腐蚀裂纹的影u向。8。1.18。2 当湿硫化氢腐蚀环境中同时含有氯化氢时,主材选用应符合下列要求：1) 应满足本导则8.1。18。1条要求；2） 对于有少量凝结水出现的气相介质环境，在无法设置“三注”或其他工艺防腐措施的部位，主材可选用双相不锈钢、蒙乃尔合金或其他材料;3) 对于液相或

28、气液混相介质的腐蚀环境，在设置“三注”或其它工艺防腐措施条件下，主材可选用碳钢；对于严重腐蚀部位，主材也可选用更高级的耐蚀材料。8。1。18.3 当湿硫化氢腐蚀环境中同时含有氢氰酸时,主材选用应符合下列要求：1) 应满足本导则8。1.18。1条要求；2) 对于有少量凝结水出现的气相介质环境,主材宜选用碳钢，并满足抗SSCC要求;3) 对于液相或气液混相介质环境，当液相中的氢氰酸含量小于20gg时,主材按本导则8.1。18.1条规定选用；当液相中的氢氰酸含量大于或等于20gg时，主材宜选用“抗HIC碳钢”；4） 对于液相或气液混相介质环境,当可预见会发生较严重的均匀腐蚀时，宜设置注氨胺系统或“注

29、水系统，或加大管道元件的腐蚀裕量。8。1.18.4 当湿硫化氢腐蚀环境中含有乙醇胺并以其作为脱硫剂时，主材选用应符合下列要求：1) 对于有少量凝结水出现的气相介质环境，主材宜选用碳钢，并满足抗SSCC要求。2) 对于液相介质环境，主材的选用视下列情况分别处理:当介质温度小于等于110时，主材宜选用碳钢，并满足抗SSCC和抗碱应力腐蚀开裂（ASCC)要求;当介质温度大于110时，主材宜选用超低碳奥氏体不锈钢。8.1。18.5 当湿硫化氢腐蚀环境中同时含有二氧化碳和乙醇胺并以乙醇胺作为脱硫剂时，主材选用应符合下列要求：1) 对于有少量凝结水出现的气相介质环境，主材宜选用碳钢，并满足抗SSCC要求：

30、2） 对于液相介质环境，主材选用按8.1。18.4 条2）项进行，但应取较大的腐蚀裕量。尤其当介质流速大于1ms时，应考虑二氧化碳对均匀腐蚀速率产生的严重影响.8。1。19 高温硫、高温硫化物腐蚀环境下的选材8.1.19。1 对于介质温度大于或等于240且含活性硫化物腐蚀介质的管道，均应考虑高温硫化物腐蚀对材树选用的影响。一般情况下，应以介质中的总硫含量和介质操作温度为参数,按附录A估算预选材料的腐蚀速率，然后按下列规定确定主材材料:1) 结合温度分布情况，适当将整个装置的高温油品管道划分为几个温度段，在每个温度段内选择合适的材料；2） 应优先选用碳钢、1Cr5Mo，必要时可选用1Cr9Mo材料：3） 对大口径管道,宜选用碳钢+不锈钢复合板卷制钢管。8.1.19.2 当介质的流速大于或等于30ms时，应考虑采用耐冲刷腐蚀的材料。8。1。20 高温硫化物和环烷酸共同存在环境下的选材8.1.20。1 对于蒸馏装置，应以介质