SY-T 0599-2006 天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的金属材料要求

ICS 75. E98 备案号 2000 19096-2006 S丫 中华人民共和国石油天然气行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 SY/T 0599-2006 代替SY/T 0599-1997 天然气地面设施抗硫化物应力开裂和 抗应力腐蚀开裂的金属 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 要求 Metallic material requirements on resistance to sulfide stress cracking and stress corrosion cracking for natural gas surface equipment 【NACE MR 0175:1991，NEQ) 2006一11一03发布 2007-04-01实施 国家发展和改革委员会 发 布 ????? www.bzfxw.com ???? SY/T 0599-2006 目 次 前言 ··················································································································⋯⋯ n 1 范围 ············································································⋯⋯，’’··························⋯⋯ 1 2 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 性引用文件 ································································································⋯⋯ 1 3 术语和定义 ······································································································⋯⋯ 2 4 总则 ···············································································································⋯⋯ 3 5 碳钢、低合金钢 ································································································⋯⋯ 5 6 耐蚀合金及其他合金 ··························································································⋯⋯9 7 酸性天然气地面设施用材料·················································································⋯⋯ 13 8 用于酸性环境材料的评定·⋯:···············································································⋯⋯ 14 附录A( 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 性附录)原位pH值的确定··································································⋯⋯ 16 附录B(资料性附录) H2S分压、CO2分压的确定······················································⋯⋯ 19 附录C(规范性附录) 用于酸性环境的金属材料·························································⋯⋯ 21 附录D(规范性附录) 评定碳钢和低合金钢抗SSC性能的实验室试验程序 ·····················⋯⋯ 24 附录E(规范性附录)评定耐蚀合金及其他合金抗SSC, SCC, GHSC性能的试验程序······⋯⋯26 附录F(资料性附录) UNS合金材料的化学成分 ······················································⋯⋯ 31 附录G(资料性附录) 条文说明··············································································⋯⋯ 35 SY/T 0599-2006 0li 青 本标准代替SY/T 0599-1997《天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求》。SY/T 0599-1997是在参考了美国腐蚀工程师协会标准NACE MR 0175: 1991《油田设备用抗硫化物应力 开裂的金属材料》的基础上制定的。本次修订总结了多年来酸性油气田防止硫化物应力开裂的科研与 生产实践经验，并参考了NACE MR 0175/ISO 15156一1 (2001)《石油和天然气工业— 油气开采 中用于含硫化氢环境的材料 第1部分:选择抗裂纹材料的一般原则》、NACE MR 0175/ISO 15156 -2 (2003)《石油和天然气工业— 油气开采中用于含硫化氢环境的材料 第2部分:抗开裂 碳钢和低合金钢及铸铁的使用》、NACE MR 0175/ISO 15156一3 (2003)《石油和天然气工业— 油 气开采中用于含硫化氢环境的材料 第3部分:抗开裂耐蚀合金 (CRAs)和其他合金》。本标准与 SY/T 0599-1997相比，主要变化如下: a)标准的名称改为 《天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的金属材料要求》 b)对酸性环境重新进行了定义，并对严重程度进行了分级。 。)将SY/T 0599-1997的材料分为碳钢、低合金钢和耐蚀合金及其他合金分别进行叙述。 d)增加了 “原位pH值的确定”、"H2S分压、CO2分压的确定”、“用于酸性环境的金属材料”、 “评定碳钢和低合金钢抗SSC性能的实验室试验程序”、“评定耐蚀合金及其他合金抗SSC, SCC, GHSC性能的试验程序”、"UNS合金材料的化学成分”和 “条文说明”。 e)增补了抗硫化物应力开裂和 (或)应力腐蚀开裂的材料。 本标准的使用者在将本标准的内容外推超过它的使用范围时，应谨慎从事。 本标准的附录C、附录D、附录E为规范性附录，附录A、附录B、附录F和附录G为资料性附 录。 本标准由石油工程建设专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位:中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司。 本标准主要起草人:施岱艳、宋德琦、姜放、周平、王秦晋、杨朔、邓红、曹晓燕、夏永生、傅 贺平。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: - SY J 12-1985; - SY/T 0599-1997. ????? www.bzfxw.com ???? SY/T 0599-2006 天然气地面设施抗硫化物应力开裂和 抗应力腐蚀开裂的金属材料要求 范围 本标准规定了含硫化氢油气田地面设施用金属材料抗硫化物应力开裂和 (或)抗应力腐蚀开裂的 金属材料及制造工艺的要求。 本标准适用于与含硫化氢介质接触的地面设施，如石油或天然气井场、集气站、处理厂的工艺设 备和采、集气管线等。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所 有的修改单 (不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各 方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 150 钢制压力容器 GB/T 228 金属材料 室温拉伸试验方法 GB/T 230. 1 金属洛氏硬度试验 第1部分:试验方法 (A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T标尺) GB/T 231. 1金属布氏硬度试验 第1部分:试验方法 GB/T 699 优质碳素结构钢 GB/T 700 碳素结构钢 GB/T 710 优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带 GB/T 711优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带 GB/T 984 堆焊焊条 GB/T 1172黑色金属硬度及强度换算值 GB/T 1220 不锈钢棒 GB/T 2965钦及钦合金棒材 GB/T 3077 合金结构钢 GB 3087低中压锅炉用无缝钢管 GB/T 4237 不锈钢热轧钢板 GB/T 4340. 1金属维氏硬度试验 第1部分:试验方法 GB/T 5231加工铜及铜合金化学成分和产品形状 GB 5310 高压锅炉用无缝钢管 GB 6479 高压化肥设备用无缝钢管 GB 6654 压力容器用钢板 GB/T 9711.3 石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第3部分:C级钢管 GB/T 12229通用阀门 碳素钢铸件技术条件 GB/T 15008耐蚀合金棒 GB/T 15970.2 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第2部分:弯梁试样的制备和应用 GB/T 15970. 7 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第7部分:慢应变速率试验 SY/T 6601 耐腐蚀合金管线钢管 SY/T 0599-2006 JB 4726 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件 JB 4728压力容器用不锈钢锻件 JB/T 3168. 1 喷焊合金粉末 技术条件 TG 166 有色金属及其合金的热处理 Q/YCS 81 3YC7抗H2S合金 Q/YCS 42 6YC1高压阀芯阀座用合金 API Spec 5L 管线钢管规范 EFC 17:2002 用于油气开采的耐蚀合金:在酸性环境中应用的一般要求和试验方法 NACE MR 0175/ISO 15156石油和天然气工业一油气开采中用于含硫化氢环境的材料 NACE TM 0177:1996 1-12S环境中抗特殊形式的环境开裂材料的实验室试验方法 NACE TM 0198 酸性油气田中筛选抗应力腐蚀开裂的耐蚀合金的SSRT法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 硫化物应力开裂 (SSC) sulfide stress cracking 在有水和H2S存在的情况下，与腐蚀和拉应力 〔残留的和 (或)外加的」有关的一种金属开裂。 注:SSC是氢应力开裂 (HSC)的一种形式，它与在金属表面的因酸性腐蚀所产生的原子氢引起的金属脆性有 关。在硫化物存在时，会促进氢的吸收。原子氢能扩散进金属，降低金属的韧性，增加裂纹的敏感性。高 强度金属材料和较硬的焊缝区域易于发生SSC. 3.2 应力腐蚀开裂 《SCC) stress corrosion cracking 在有水和H2S存在的情况下，与局部腐蚀的阳极过程和拉应力 (残留的或施加的)相关的一种 金属开裂。 注:氯化物和 (或)氧化剂和高温能增加金属产生应力腐蚀开裂的敏感性。 3.3 氢应力开裂 (HSC) hydrogen stress crack吨 金属在有氢和拉应力 (残留的或施加的)存在的情况下出现的一种裂纹。 注1: HSC描述了一种产生在对SSC不敏感的金属中的一种裂纹。这种金属作为阴极和另一种活跃腐蚀的金属 成为阳极形成电偶，在有氢时，金属就可能变脆。术语电偶诱发的氢应力开裂 (GHSC)就是这种机理的 开裂。 注2: GHSC (galvanically - induced hydrogen stress - cracking)开裂的形成是由于金属中存在着由电偶对的阴极 诱发的氢和拉伸应力〔残留的和(或)施加的〕。 3.4 氢致开裂 (HIC) hydrogen一induced cracking 当氢原子扩散进钢铁中并在陷阱处结合成氢分子 (氢气)时，所引起的在碳钢和低合金钢中的平 面裂纹。 注:裂纹是由于氢的聚集点压力增大而产生的。氢致开裂的产生不需要施加外部的应力。能够引起 HIC的聚集 点常常在于钢中杂质水平较高的地方，那是由于杂质偏析和在钢中合金元素形成的具有较高密度的平面型 夹渣和 (或)具有异常显微组织 (如带状组织)的区域。这种类型的氢致开裂与焊接无关。 3.5 阶梯裂纹 《SWC) stepwise cracking 在钢材中连接相邻平面内的氢致开裂的一种裂纹。 注:这个术语描述了裂纹的外貌。连接氢致开裂而产生的阶梯裂纹取决于裂纹间的局部应变和裂纹周围钢由于 2 ????? www.bzfxw.com ???? SY/T 0599-2006 溶解的氢引起的脆性。HIC/SWC往往与生产钢管和容器的低强度钢板有关. 3.6 软区开裂 (SZC) soft zone cracking SSC的一种形式，可能出现于钢局部屈服强度低的软区。 注:在操作载荷作用下，软区可能会屈服，并局部累计塑性应变，使在别的情况下抗SSC的材料发生SSC开裂 敏感性增加。这种软区最有代表性的是与碳钢的焊接有关。 3.7 应力定向氮致裂纹 (SOHIC) stress一oriented hydrogen一induced cracking 大约与主应力 (残余的或施加的)方向垂直的一些阶梯小裂纹，使已有的HIC裂纹像梯子一样 连接起来的 (通常细小的)一组裂纹。 注:这种开裂可被归类为由外应力和氢致开裂周围的局部应变引起的SSC, SOHIC与SSC和HIC/SWC有关。 在纵焊缝钢管的母材和压力容器焊缝的热形响区都观察到一SOHIC.义脚犯并不是一种常见的现象，其通常 与低强度铁素体钢管和压力容器用钢有关. _ 、- 3.8 ‘_ - 酸性环境 sour service 暴露于含有H2S并能够引起材料按本标准所描述的机理开裂的油气田环境。 3.9 碳钢 (CS) carbon steel 包含有碳和非金属元素锰以及其他残余合金元素的铁碳合金，但不包括为了脱氧而有意加人的一 定量的元素 [通常是硅和 (或)铝〕。 注:石油工业中所用碳钢的含碳量通常低于0.8写。 3.10 低合金钢 low alloy steel ‘ 合金元素总量少于5%(大约含量)，但多于碳钢规定的合金元素含量的钢。 3.11 耐蚀合金 《CRA) corrosion一resistant alloy - 能够耐油气田环境中的益般和局部腐蚀的合金材料，在这种环境中;碳钢会受到腐蚀。 3.12 抗点蚀当A数(PREN) pitting resistance equivalent number_’_ PREN数值 (Fem.,)用来反映和预示耐蚀合金的抗点蚀能力，根据合金化学成分中Cr, Mo, W 和N的比例来确定。 PREN (F ,)应按式((1)计算: ’- ? Fes ,二WC=+3.3. (Wm.+0. 5Ww)十16WN 式中: WC,— 合金中铬的质量分数，%; W?0— 合金中钥的质量分数，%; ww— 合金中钨的质量分数，%; wN— 合金中氮的质量分数，%。 注:PREN有若干变量。它的提出完全是为了反映和预测铁镍铬钥耐蚀合金在有溶解的氯化物和氧的情况下， 如在海水中的抗点蚀性能。该数值虽然有用，但不能直接预示在含硫化氢油气田环境中的抗腐蚀性能。 4 总则 4.1 本标准是对在硫化氢环境中油气田地面设施用的金属材料抗SSC和 (或)scc的最低要求。 SY/T 0599-2006 本标准不包括硫化氢引起的电化学失重腐蚀和其他类型的开裂。 恶劣的腐蚀环境还可能导致与ssc和 (或)SCC机理不同的破坏。例如，由于氢致开裂 (HIC)/阶梯裂纹 (SWC)、应力定向氢致裂纹 (SOHIC)和软区开裂 (SZC)使某些用于管线和容 器的碳钢或低合金钢失效。因此在酸性环境的设备设计和操作中应按具体情况选择适当的材料或选择 适当的焊接工艺和焊材等其他措施加以控制。涉及上述其他类型的开裂的 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 见NACE MR 0175/ ISO 15156的相关规定。 注 1:当评价在含有HZS的酸性环境中的碳钢钢板及其焊接产品时，还应考虑SOHIC和SZC的发生。尽管这些 现象发生很少且未被充分了解，但在碳钢中所引起母材的SOHIC和焊缝热影响区SOHIC和SZC的突然 失效，应为使用者所关注。在有硫或氧的工作条件下，这种机理引起的破坏可能性会增大。 注2:当评价用于含有微量HZS的酸性环境中的轧制碳钢产品时，还应考虑HIC/SWC的发生，在工作环境中有 铁锈、硫或氧，特别是还有氯化物同时存在时，增加了破坏的可能性。 4.2 凡暴露于酸性环境中的金属材料均应满足本标准的规定，否则就可能导致ssc和 (或)SCC破 坏。对硫化氢高敏感性材料在不太恶劣的环境中也可能发生失效。 本标准适用于暴露在酸性环境设备上的所有部件。这些部件受SSC或SCC的破坏主要表现为: a)使设备在继续承压时，不能恢复到正常运转状态。 b)危害承压系统的完整性。 。)使设备丧失基本功能。 4.3 本标准适用于按常规的弹性准则设计和制造设备所用材料的选择和判定。 4.4碳钢或低合金钢发生SSC的酸性环境的严重程度与HZS分压 ((PHIS)和溶液的pH值有关，用 图1进行评价。 1 / 0 // / / /l/ i 0.0001 0.001 H2S分压，MPa 0-0区;1-SSC 1区;2-SSC 2区;3-SSC 3区 图1 碳钢和低合金钢ssc的环境严重程度的区域 ????? www.bzfxw.com ???? SY/T 0599-2006 px2s 0. 0003MPa的环境分为SSC 1区、SSC 2区和SSC 3区。 酸性环境的严重程度:SSC 3区>SSC 2区>SSC 1区>0区。 在确定含有H2S环境的严重程度时，应考虑在不正常的工作条件下或停工时暴露于未缓冲的低 pH值凝析水相时，或者井下增产酸液和 (或)反排增产酸液的可能性。 注1:原位pH值的确定参见附录A. 注2: H2S分压、C02分压的确定参见附录B. 注3:图I中H2S分压低于0. 0003MPa和高于1MPa的不连续性反映了测量低H2 S分压时的不确定性和超出 H2 S分压范围 (包括低和高H2 S)时钢材性能的不确定性。 4.5 对耐蚀合金及其他合金材料用于酸性环境条件的限制见第6章，针对不同材料类别规定了H2S 分压、温度、氯离子浓度和单质硫的限制。 4.6 可根据具体情况采用下述一种或多种措施对含H2 S油气田地面设施的SSC和 (或)SCC进行 控制: a)采用本标准推荐的金属材料与工艺。 b)控制腐蚀环境。 。)把金属部件与酸性环境隔离开。 4.7 本标准推荐的金属材料，是基于它们在实际现场应用和 (或)实验室的SSC/SCC试验中，所 表现出的抗SSC/SCC性能。 4.8 凡符合本标准材料要求的产品，不是在所有条件下均能避免酸性环境所造成的SSC/SCC。如设 计、制造、安装、选择或处理不当，都能引起抗SSC/SCC的材料变得对SSC/SCC敏感。 4.， 硬度要求:母材、焊缝和热影响区的硬度值在决定碳钢和低合金钢的抗SSC性能方面起着重要 的作用。控制硬度是一种获得抗SSC性能的可接受方法。本标准采用硬度作为检验和制造的主要质 量指标。 硬度测定应按GB/T 230.1, GB/T 231.1, GB/T 4340. 1规定进行。硬度换算应按GB/T 1172 的规定进行。硬度测定应同时符合以下要求: a)应有包括不同位置在内的足够数量的检测点。 b)邻近区域读数的平均值不应大于规定的允许值。 C)硬度读数的个别值不应超过允许值2 HRC, 4.10 易切削钢:不应使用易切削钢。 4.11 油气田地面设施用抗SSC和 (或)SCC金属材料除应符合本标准外，尚应符合国家现行的有 关标准、规范的规定。 5 碳钢、低合金钢 5.1 用于0区的钢:通常情况下，在。区这种条件下选择使用的钢材可以不考虑控制措施。但是， 在此区域中应考虑以下这些能够影响钢材性能的因素: a)对SSC和HSC高度敏感的钢材可能开裂。 b)钢材的物理和冶金性能影响它固有的抗SSC和HSC性能。 。)在没有H2S的液相环境中，强度非常高的钢材可能会发生HSC。当屈服强度高于965MPa以 上时，宜对钢材的化学成分和热处理提出要求，以保证在。区环境不出现SSC或HSC, d)应力集中增加开裂的风险。 5.2用于SSC1区的抗SSC钢:允许使用5.3或5.4和附录C中所列的钢材，未列出的钢材应按附 录D进行评定。在特定酸性工作环境应用的材料的选择也可以依据有记载的现场经验为基础。 满足酸性环境SSC 1区技术要求的管线钢的性能如下: SY/T 0599-2006 管线钢应适当限制化学成分以保证良好的可焊性。规定的最低屈服强度 (SMYS)为550MPa钢 级的管线钢可以接受，.且制造和现场焊缝的硬度不应大于300 HV。其他的技术要求应符合适当的生 产规范。 5.3 用于SSC 2区的抗ssc钢:允许使用5.4和附录C中所列的钢材，未列出的钢材应按附录D进 行评定。在特定酸性工作环境应用的材料的选择也可以依据有记载的现场经验为基础。 满足酸性环境SSC 2区技术要求的管线钢的性能如下: 管线钢应适当限制化学成分以保证良好的可焊性。规定的最低屈服强度 (SMYS)为450MPa钢 级的管线钢可以接受，且制造和现场焊缝的硬度不应大于280HV。其他的要求应符合适当的生产 规范。 5.4 用于SSC 3区的抗SSC钢。 5.4. 1碳钢、低合金钢产品和部件若暴露于SSC 3区酸性环境应符合本条的要求。允许使用附录C 中所列的钢材，未列出的钢材应按附录D进行评定。 热处理工艺、冷加工能强烈地影响碳钢和低合金钢的SSC敏感性。以下各条规定了使碳钢和低 合金钢获得满意的抗SSC性能的热处理、冷加工等要求。 5.4.2 母材成分、热处理和硬度要求: a)含镍量应低于1%. b)硬度应小于或等于22HRC, c)碳钢和低合金钢应采用下列一种热处理状态: 1)热轧 (仅对低碳锅)'o 2)退火。 3)正火。 4)正火加回火。 5)正火，奥氏体化，摔火加回火。 6)奥氏体化，淬火加回火。 5.4.3 冷变形和热应力消除。 5.4.3.1 碳钢和低合金钢经冷轧、冷锻或其他制造工艺进行任何冷变形后，导致表面纤维性永久变 形量大于5%时，不论硬度多少均应作消除应力热处理。消除应力热处理温度不应低于5951C。热处 理后的硬度应小于或等于22HRC, 5.4.3.2 GB 3087, GB 6479, GB 5310的20号钢、20G以及API Spec 5L X一42, GB/T 9711 .3的 L290钢管或化学成分类似的低强度钢管，当冷变形量小于或等于15%时，变形区硬度不大于190HB 时，可不作消除应力热处理。 5.4.3.3 只有按ISO或API的生产标准规定的工艺条件，才允许冷旋转矫直钢管。如果管子及其管 件在小于或等于5100C温度下进行冷矫直，应在最低温度480℃下进行消除应力处理。 5.4.4 焊接。 5.4.4.1 焊接规程除应符合现行国家标准的有关规定外，焊件材料还应符合5.4. 2对基体金属材料 的要求。 5.4.4.2 焊缝和焊接接头硬度测定应该按5.4.5.2的要求执行。 5.4.4.3 对碳钢、低合金钢可用焊接工艺来控制焊接可变量，通常包括限制母材和填充金属的化学 成分和焊接参数。在焊接状态下，焊缝、热影响区和母材金属允许的最大硬度值为250HV(或 22HRC)。焊接过的碳钢、低合金钢应在不低于620℃温度下进行消除应力热处理来控制焊接应力。 5.4.4.4 不应采用可能使熔敷金属中镍含量大于1%的工艺和焊材，除非根据附录D进行SSC评定 试验合格之后可以采用。 5.4.5 硬度试验方法。 ????? www.bzfxw.com ???? SY/T 0599-2006 5.4.5. 1母材:本标准用洛氏C硬度值 (HRC)作为母材验收的主要依据。 也可采用布氏硬度 (HBW)、维氏硬度 (HV) 5kg或10kg或其他硬度试验方法，可按GB/T 1172将用这些试验方法测得的硬度值转换成HRC值。如果购买方认可，可以接受以实验为依据的转 换数据。 5.4.5.2 焊接工艺评定的硬度试验方法应按GB/T 4340. 1，规定的维氏HV10或HV5进行。如果 设计压力不大于材料的2/3规定的最小屈服强度 (SMYS)，并且焊接工艺评定包括焊后热处理，可 用洛氏C硬度试验方法评定焊接工艺。在其他情况下使用洛氏C硬度试验方法评定焊接工艺需经设 备使用者的同意。 焊接工艺评定的硬度根据图2(对接焊缝)、图3(角焊缝)和图4(修补和部分熔透焊缝)用维 氏硬度进行检查。对接焊缝的HRC硬度试验应按图5进行。其他连接结构的检查可以根据这些图演 变而来。 ? ???? ? ?? A-焊缝热影响区 (浸蚀后可见);B一虚线为测量线。 注1: 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15, 17和19硬度压痕应完全在热影响区内，并且尽量靠近熔敷 金属与热影响区之间的熔合线。 注2:上部的测量线应位于适当位置，使得2和6压痕与最后焊道的热影响区或与最后焊道的熔合 线的变化轮廓一致。 图2 对接焊缝维氏硬度检查方法 5.4.6 表面处理:覆盖层、镀层、涂层、衬里等。 5.4.6. 1 渗氮、金属涂层 (电镀和非电镀)、转化型涂层、塑料覆盖层和衬里不应用来防止SSC0 5.4.6.2 碳钢和低合金钢的覆盖层如果采用焊接、银钎焊或喷涂金属等热加工，基体金属的热处理 状态不发生改变时，可用于酸性环境。当基体金属升温超过下临界温度，应进行热处理，使基体金属 恢复到本标准规定的基体金属硬度小于或等于22HRC，基体金属的最终热处理状态应符合5.4.2的 要求。 5.4.6.3 如果采用渗氮表面处理，温度应低于被处理合金的下临界温度，最大深度为0. 15mm. 5.4.7 螺纹:可以使用机械切削加工的螺纹。冷成型 (滚压)的螺纹应满足本章有关原材料的热处 理及硬度要求。 5.4.8 字模压印标志。 5.4.8.1 可以字模压印如点、波纹线、圆滑的U形等低应力的标志。 SY/T 0599-2006 / /一 ‘ A，焊缝热影响区 (浸蚀后可见);B一虚线为测量线; C-虚线为测量线，平行于测量线B并穿过焊接金属和焊后热影响区之间的熔合边界。 注:3, 6, 10和12硬度压痕应完全在热影响区内，并且尽量靠近焊接金属与热影响区之间的 熔合线。 图3 角焊缝 习 粼 121 2 A一初始焊缝热影响区;B一补焊热影响区，C_虚线为测量线的平行线。 注:上部的测量线应位于适当位置，使得热影响区的压痕与最后焊道的热影响区或最后焊道的盖 面焊熔合线的变化轮廓一致。 图4 补焊和部分熔透焊缝 ????? www.bzfxw.com ???? SY/T 0599-2006 一 ，.-一 — — .卜- — .一 — --.- (见图注) B C 一一门卜一. ;- .- — .一 — 母 一 ? ??? ?? ??— -叫. - .卜一 — .- — — .卜一 — — 月卜 (见图注) A-焊缝;B-焊缝热影响区 (浸蚀后可见);C一母材;B-虚线为测量线。 注:焊缝热影响区的硬度压痕宜在熔合线边界2mm内。 图5 对接焊缝 (洛氏硬度测试方法) 5.4.8.2 在部件低应力区 (如法兰外缘上)可以字模压印尖锐的 (如V形)标志。在高应力区一般 不能字模压印尖锐的标志，否则字模压印后应在温度不低于595℃下进行消除应力热处理。 5.5 碳素铸钢和低合金铸钢经退火、正火、调质处理后，硬度应小于或等于22HRC, 6 耐蚀合金及其他合金 6.1 总则 6.1.1暴露于酸性环境的耐蚀合金及其他合金的产品、部件以及焊接等制造工艺应符合本章的要求。 在本章和附录C中未列出的酸性环境用耐蚀合金及其他合金应按8. 3和附录E进行实验室评定。 6.1.2 本章提供的耐蚀合金及其他合金是按基本化学成分、制造工艺分类的，未一一列出单一合金。 对这些合金类别，在附加的冶金限制内，分别规定了H2S分压、原位pH值、氯化物、温度和单质 硫的环境限制。 6.1.3 对于至少有两年现场使用经验的耐蚀合金及其他合金，应按8. 2的要求，预计的使用环境苛 刻程度不能超过已有的现场经验的相应环境条件。 6.1.4 焊接:应保证焊缝具有与母材相一致的抗SSC, SCC和GHSC,胜能。 焊后热影响区的硬度不应大于母材允许的最大硬度，并且焊缝金属的硬度不应大于用作焊材的相 9 SY/T 0599-2006 应合金的最大硬度限制。焊接工艺评定的硬度试验方法遵照5.4.5.2. 焊材的化学成分应和母材相近，力学性能不应低于母材在标准中规定的最低值。 如果焊缝的补焊满足补焊的焊接工艺和抗SSC, SCC和GHSC的要求，焊缝则允许补焊。 6.2 奥氏体不锈钢 6.2. 1奥氏体不锈钢的化学成分应符合以下规定: C:最大值为0.08%; Cr:最小值为1600; Ni:最小值为800; P:最大值为0. 045%; S:最大值为0.04%; Mn:最大值为2.。%; Si:最大值为2.0%。 还允许含有其他的合金元素。 对含碳量较高的ICr18Ni9Ti，含碳量在其相应的技术要求的范围内时是可接受的。 6.2.2 使用环境限制和材料要求。 6.2.2.1 不限制氯化物和无单质硫的条件下，最高温度为60℃时，允许的HZ S分压最大值为 0. 1MPa。若氯化物浓度低于50ing/L，允许的HZS分压最大值为0.35MPa0 6.2.2.2 固溶退火加淬火或退火加热稳定化处理状态下的奥氏体不锈钢，不应含马氏体，硬度应小 于或等于22 HRC0 6.2.2.3 不应使用经冷加工强化力学性能的奥氏体不锈钢;奥氏体不锈钢部件产生永久冷变形后， 均应做消除应力热处理，热处理后硬度应小于或等于22HRC0 6.2.2.4 00Crl7Ni14Mo2 (316L)经固溶热处理 (10100C- 1150 ，快冷)后，硬度应小于或等于 22HRC，用作地面用的仪表管子、压紧连接管件和地面控制管线等部件时，对开采环境中的温度、 气，、氯化物浓度和原位pH值单个环境参数没有限制，但用于这些参数的某些数值的组合环境时应 按附录E进行评定。 UNS S20910在冷加工状态下，随后进行固溶退火，最大硬度值为35HRC时，可用作阀杆、销 和轴，对开采环境中的温度、p凡5、氯化物浓度和原位pH值的任何组合没有限制。 3Cr17Ni7Mo2N (318)棒材，经固熔热处理 (11300C土100C , 2h水淬)后，硬度应小于或等于 24HRC，可用作阀杆。 注:本标准中采用SAE一ASTM金属和合金的统一编号系统 (UNS)的耐蚀合金及其他合金的化学成分参见附 录F. 6.3 高合金奥氏体不锈钢 6.3. 1 (Ni + 2Mo) >30%并且Mo最小值为2%的高合金奥氏体不锈钢:这类高合金奥氏体不锈 钢合金应在固溶退火状态下使用。对这些合金使用环境的限制如下: 不限制氯化物浓度、原位pH值和无单质硫、最高温度为60℃时，允许的H2S分压最大值为 0. 1MPa。若氯化物浓度低于50mg/I.，允许的H2S分压最大值为0. 35MPao 6.3.2 FpRL-,,>40的高合金奥氏体不锈钢:这类高合金奥氏体不锈钢合金应在固溶退火状态下使用。 对这些合金使用环境的限制如下: a)不限制氯化物浓度、原位pH值和无单质硫、最高温度为60℃时，允许的H2S分压最大值 为().1 MPa o b)氯化物最大浓度为5000mg/L、无单质硫、最高温度为121℃时，不限制原位pH值，允许的 H2S分压最大值为0. 7MPa. c)氯化物最大浓度为5000mg/L、无单质硫、最高温度为149℃时，不限制原位pH值，允许的 10 ????? www.bzfxw.com ???? SY/T 0599-2006 H2S分压最大值为0. 31MPa. d)氯化物最大浓度为5000mg/L、无单质硫、最高温度为171℃时，不限制原位pH值，允许的 H2S分压最大值为0. 1MPa0 6.3.3 高合金奥氏体不锈钢合金在固溶退火状态下用作地面用的仪表管子、压紧连接管件和地面控 制管线等部件时，对开采环境中的温度、Px2s.氯化物浓度和原位pH值单个环境参数没有限制，但 用于这些参数的某些数值的组合环境时，应按附录E进行评定。 6.3.4 UNS N08904锻件在退火状态，且最大硬度为180HV10，用作仪表管子时，对开采环境中的 温度、PH2 S氯化物浓度和原位pH值的任何组合没有限制。 6.4 马氏体不锈钢 6.4. 1使用环境限制和材料要求:可用的环境应为H2S分压不超过0. 01 MPa和pH值不低于3.5, 对开采环境中的温度和氯化物浓度没有限制。 6.4.2 马氏体不锈钢1 Cr13 , UNS J91150和UNS J91151的铸件或锻件在采用以下热处理工艺，最 大硬度为22HRC时可以用作阀门和节流器部件 (不包括阀杆): a)奥氏体化加淬火或空冷。 b)在不低于620℃下回火，随后冷却到环境温度。 。)在不低于620℃下回火，但要比第一次回火温度低，随后冷却到环境温度。 马氏体不锈钢焊件应在不低于620℃进行焊后热处理。 6.4.3 马氏体不锈钢2Cr13的铸件或锻件在淬火加回火热处理状态，最大硬度为22HRC时可以用 作阀门和节流器部件 (不包括阀杆)。 6.4.4 低碳马氏体不锈钢、UNS J91540铸件或S42400锻件在采用以下热处理工艺，最大硬度为 23HRC时可以用作阀门和节流器部件 (不包括阀杆): a)在不低于1010℃下奥氏体化，随后用空气或油淬火至环境温度。 b)在6480C ^-690℃间回火，随后空气冷却至环境温度。 。)在5930C --620℃间回火，随后空气冷却至环境温度。 低碳马氏体不锈钢焊件 (J91540铸件或S42400锻件)应先冷却到25℃后，再按下面所述进行单 或双循环焊后热处理: — 单循环焊后热处理应在580℃-620℃下进行。 — 双循环焊后热处理应在671 0C ^690℃下进行，然后冷却到25℃或更低温度，再加热到 5800C ^6200C。 注1:奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢，在某些条件下易产生氯化物应力腐蚀开裂。 注2:马氏体不锈钢不宜用作酸性环境中的阀杆或其他高应力零件。 6.5 固溶镍基合金 6.5. 1 固溶镍基合金的化学成分应为: Cr:最小值为19.0%， Ni+Co:最小值为29.5%; Mo:最小值为2.5%. 或 Cr:最小值为14.5%; Ni+Co:最小值为5200; Mo:最小值为12%。 6.5.2 使用环境限制和材料要求。 6.5.2.1经锻造或铸造的固溶镍基产品应为固溶退火或退火状态。 6.5.2.2 UNS N06059，UNS N06625，UNS N06952, UNS N06957，UNS N08007，UNS 11 SY/T 0599-2006 N08020, UNS N08020, UNS N08024, UNS N08026，UNS N08028，UNS N08032，UNS N08042， UNS N08535，UNS N08825，UNS N08826, UNS N08932，UNS N10002，UNS N10276, UNS CW12MW和UNSCW6MC用作任何设备和部件对开采环境中的温度、PH2S'氯化物浓度、原位pH 值任何组合和单质硫没有限制。 6.6 沉淀硬化镍基合金 3YC7, UNS N07750和UNS N07090应经固溶处理，在冷加工一时效处理条件下，硬度分别小 于或等于45HRC, 50HRC, 50HRC时可以用作弹簧;3YC7经固溶一时效处理后，硬度小于或等于 40 HRC时可用于制作阀杆。对开采环境中的温度、pHZS氯化物浓度和原位pH值单个环境参数没 有限制，但用于这些参数的某些数值的组合环境时应按附录E进行评定。 6.7 钻基合金 6.7. 1用作弹簧材料对开采环境中的温度、pHZS.氯化物浓度和原位pH值单个环境参数没有限制， 但用于这些参数的某些数值的组合环境时应按附录E进行评定。 UNS R30003为冷加工加时效处理状态，最大硬度为60HRC. UNS R30035为冷加工加时效处理状态 (在温度不低于649℃下至少时效 4h)，最大硬度 为55HRC, 6.7.2 用作膜片、压力测量装置和压力密封件时，UNS R30003, UNS R30004和UNS R3026()对 开采环境中的温度、pHZS.氯化物浓度和原位pH值没有限制。 UNS R30003和UNS R30004的最大硬度应为60HRC, UNS R30260的最大硬度应为52HRC, 用作压力密封件的UNS R30159锻件的最大硬度应为53HRC，且最初承载或受压的方向应平行 于锻件产品的轴向或轧制方向，对开采环境中的温度、pHZS.氯化物浓度和原位pH值单个环境参数 没有限制，但用于这些参数的某些数值的组合环境时应按附录E进行评定。 6.7.3 Co55CrNiWNb (6YC1)经固溶一时效处理后可以用作受冲刷腐蚀的阀芯、阀座。对开采环 境中的温度、pHZS.氯化物浓度和原位pH值没有限制。 6.8 钦合金 6.8.1对开采环境中的温度、PH,S氯化物浓度、原位pH值和单质硫没有限制。在温度高于800C 含水的HZS介质中，钦合金若与某些活泼金属 (如碳钢)形成电偶就可能发生氢脆。某些钦合金在 氯化物环境中可能对缝隙腐蚀和/或SSC敏感。 6.8.2 TC - 4锻态棒材经7500C -800℃退火或经固溶处理 (8500C -9000C，水淬)一时效处理 (4500C ^5500C , 2h，空冷)后，硬度小于或等于35HRC时可以用于制作阀杆。 6.8.3 用作任何设备或部件的材料:UNS R50400的最大硬度应为100HRB0 UNS R56260应采用下列任一种热处理方式，最大硬度应为45HRC: a)退火。 b)固溶退火。 。)固溶退火加时效。 UNS R53400应为退火状态。退火热处理应是在774℃士14℃下保温2h，随后空气冷却，最大硬 度应为92HRB. UNS R56323应为退火状态且最大硬度应为32HRC0 UNS R56403锻件应为退火状态且最大硬度应为36HRC. UNS R56404应为退火状态且最大硬度应为35HRC0 UNS R58640最大硬度应为42HRC0 6.， 铜基和铝基合金 6.9.1对开采环境中的温度、PH2S.氯化物浓度、原位pH值和单质硫没有限制。 6.9.2 在酸性环境中使用铜及铜合金时，可能会加速失重腐蚀，特别在有氧时更应注意。铝基合金 12 ????? www.bzfxw.com ???? SY/T 0599-2006 的失重腐蚀受环境的pH值的强烈影响。 6.10 筱盖层、镀层 6.2, 6.3以及6.5'-6.8中列出和规定的材料可用作耐蚀覆盖层、衬里或焊接堆焊层材料。使用 镀层或覆盖层后的基体金属仍应符合本标准的抗开裂性能要求，才可使用。 涉及热处理或消除应力处理时，可能会影响镀层、衬里或覆盖层的性能。 影响镀层、衬里或覆盖层长期使用完整性的因素包括在预期使用条件下的环境开裂，以及其他腐 蚀机理的影响和机械损伤。 应考虑覆盖层在使用期间变薄弱可能影响其耐蚀性能或机械性能。 6.11 螺纹 允许使用机械切削加工的螺纹。 如果材料和它的其他方面应用的限制都遵照本标准的要求，可以使用耐蚀合金经冷成形 (滚压) 生产的螺纹。 6.12 字模压印 可以字模压印如点、波纹线、圆滑的U形等低应力的标志。 在部件低应力区 (如法兰外缘上)可以字模压印尖锐的 (如V形)标志。在高应力区不应字模 压印尖锐的标志，除非设备使用者同意。 7 酸性天然气地面设施用材料 7.1 压力容器 7.1.1 用于SSC 3区中的压力容器各部件应符合第5章、第6章的要求，可以采用附录C中表C. 1, 表C. 2、表C. 3和表C. 4中所列的适当的材料制造。 7.1.2 根据GB 150选用碳钢和低合金钢制造压力容器时，宜选取优质低碳钢或屈服强度等于或低 于360MPa的低合金钢材料。钢应为高纯净度、晶粒度为6级或更细的全镇静钢，不得选用沸腾钢。 注:由轧制碳钢和低合金钢钢板制成的产品在微量H2S环境下可能对 HIC敏感而产生破坏。 7.1.3 当选用16Mn锻件、16MnR作为压力容器用钢时，在保证材料的力学性能的情况下宜控制 Mn含量在标准规定范围内接近下限值。 7.1.4 容器焊缝焊接材料的化学成分应和母材相近，力学性能不应低于母材在标准中规定的最低值。 焊缝强度过高将导致对SSC敏感。焊缝应符合第5章、第6章的要求。 7.2 采气管线和集气管线 7.2. 1用于SSC 3区中的采气管线和集气管线应符合第5章、第6章的要求，可以采用附录C中表 C. 1、表C. 3中所列的适当的材料。 7.2.2 采气管线和集气管线宜选用优质低碳钢或屈服强度等于或低于360MPa的低合金钢无缝钢管 或埋弧直缝焊钢管。钢应为高纯净度、晶粒度为6级或更细的全镇静钢。 7.2.3 管线环焊缝焊接材料的化学成分应和母材相近，力学性能不应低于母材在标准中规定的最低 值。焊缝强度过高将导致对SSC敏感。焊缝应符合第5章、第6章的要求。 7.3 弹性元件 酸性环境中的弹性元件应采用附录C中表C. 2和表C. 4所列的适当材料制造。弹性元件应符合 第6章的要求。 7.4 阀门 7.4. 1 酸性环境中阀门的各部件应符合第5章和第6章的要求，可以采用附录C中表C. 1、表C. 2, 表C. 4、表C. 5中所列的适当的材料制造。 7.4.2 25号锻钢为基体金属，密封面堆焊或喷焊钻基或镍基合金后进行消除应力热处理，可用于制 做阀板、阀瓣、针型阀阀芯、阀座。 13 SY/T 0599-2006 7.4.3 GB/T 12229中的WCA级和WCB级碳素钢铸件在退火状态下，可用于制做阀体。 7.4.4 35CrM。锻钢经调质处理后，可用于制作阀体、阀盖、盘根压帽、轴承压盖、法兰等。 7.5 仪表接管 酸性环境中的仪表接管、压紧连接管件和地面控制管线应符合第5章和第6章的要求，可以采用 附录C中表C. 1、表C. 2、表C. 4中所列的适当的材料制造。 7.6 螺栓和紧固件 直接暴露于酸性环境的螺栓，或要被掩埋、隔绝、安装于法兰保护装置上的，或其他不允许直接 暴露于大气环境中的螺栓，应符合第5章和第6章的要求。直接暴露于大气环境中的螺栓不要求符合 本标准。 注:当采用低强度螺栓时，在某些情况下可能需要降低压力等级。 8 用于酸性环境材料的评定 8.1 材料的描述和证明文件 提供需要评定材料的资料，并对材料进行描述。 应提供材料的化学成分、制造方法、产品结构、强度、硬度、冷加工量、热处理条件和微观结 构，并提供容许的偏差范围。 8.2 现场经验判别 可以根据提供的现场经验资料对材料进行判别。材料的描述应符合8.1的要求。对已获得经验的 使用环境的说明应包括影响金属材料在H2S环境中开裂敏感性的因素:H2S分压、原位 pH值、溶 解的氯化物或其他卤化物浓度、单质硫或其他氧化物、温度、电偶效应、机械应力和与液相水接触的 时间。提供的现场经验至少应持续两年时间，并且宜包括一个现场使用之后对设备的全面检查。预计 的使用环境苛刻程度不能超过已有的现场经验的相应环境条件。 8.3 实验室评定 8.3. 1 概述。 实验室的试验可以用于下述评定: — 评定金属材料在极限使用环境中抗SSC和 (或)SCC的性能，适用于本标准中列出的已评 定