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国家标准计划《奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管 第3部分:油气输送用管》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口上报,TC183SC1(全国钢标准化技术委员会钢管分会)执行 ,主管部门为中国钢铁工业协会

主要起草单位 山西太钢不锈钢钢管有限公司浙江久立特材科技股份有限公司江苏武进不锈股份有限公司中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司冶金工业信息标准研究院等

目录

基础信息

制修订
制订
项目周期
24个月
申报日期
2020-01-16
公示开始日期
2020-08-17
公示截止日期
2020-08-31
标准类别
产品
国际标准分类号
77.140.75
77 冶金
77.140 钢铁产品
77.140.75 特殊用管钢
归口单位
全国钢标准化技术委员会
执行单位
全国钢标准化技术委员会钢管分会
主管部门
中国钢铁工业协会

起草单位

目的意义

本项目符合《国家标准化体系建设发展规划(2016-2020年)》中重点领域—能源:研制油气勘探开发与关键设备等关键技术标准;《装备制造业标准化和质量提升规划》中提升装备制造业标准化创新能力和实施工业基础标准化和质量提升工程的相关要求。

双相不锈钢兼顾奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点,具有优良的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力,良好的耐疲劳腐蚀和磨损腐蚀性能,较高的强度。

过去,在冶炼、加工变形、焊接、热处理等诸多环节存在技术难点,因此双相不锈钢钢管的生产和使用一直没有较大的突破。

近年来,随着以上技术难题的突破,双相不锈钢管的推广应用突飞猛进,在油气输送、石油炼化、化工、海水淡化、海洋工程等应用领域中,成为既300系列不锈钢管后应用最为普遍的另一类型不锈钢管。

石油、天然气资源是国家的重要能源组成部分,我国原油产量位居世界第六,天然气产量位居世界第五。

我国目前开采的油气田主要分布在新疆、青海、四川和海洋等,开采的油气含有较高的硫化氢、二氧化碳和氯离子等腐蚀介质,管道不仅需要承受内部高压、高温、高腐蚀,而且需要承受外部所处地区高寒、温差大、风暴大或者海水腐蚀的影响。

因此,普通碳钢和低合金钢管道难以满足输送高腐蚀介质管道和特殊地区环境管道安全、设计寿命要求。

近年来,双相不锈钢成为石油天然气输送管道的理想材料,特别是在油气集输管道、站场管道和处理厂管道,以及海洋油气输送管道得到广泛应用,铺设的管道已超过1 000公里,典型应用如塔里木油田KL2井、新疆阿克苏地区集气管线更换工程、西气东输西起塔里木盆地的集气管线、中海油南海油田等。

油气输送用双相不锈钢钢管中,焊接钢管主要应用在集输管道和海底管道,直径通常在219 mm以上;无缝钢管主要应用在站场管道和处理厂管道,直径通常在508 mm以下。

无缝钢管和焊接钢管不仅存在制造方法差异,而且在实物质量上、选材使用上存在巨大差异。

无缝钢管受制管工艺限制,尺寸规格范围窄,尺寸精度相对较差,但由于没有焊缝,安全性相对较高,所以在场站管道、处理厂管道多选择无缝钢管;焊接钢管由于存在焊缝,需要规定焊缝质量,包括焊缝余高、填充金属成分、热影响区、焊接接头拉伸、焊缝导向弯曲、焊缝射线检测等,焊接钢管外径可以超过1000 mm,给集输管道提供了宽泛的选材规格范围。

我国此前油气输送的双相不锈钢管主要依赖进口,近年来太钢、浙江久立、江苏武进等厂家加大了开发应用力度。

随着国内钢管制造业产品质量的大幅度提高,产品质量已达到国外进口水平,国产双相钢已大批量使用在近几年的大型项目上,双相钢已成为油井管选材指南中重要组成部分。

但是,我国没有油气输送双相不锈钢管标准。

由于标准的缺失,需要一个项目一个合同签订一个协议,给产品研发和推广应用造成一定障碍。

因此,迫切需要制定国家标准,规范产品的生产和使用,促进钢管行业产品结构调整,满足下游油气输送管道安全需要,为保证我国能源安全提供标准支撑。

我国钢管标准体系中已制定了GB/T 21832《奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管》的第1和第2部分,本部分是成系列制定的双相不锈钢焊接钢管标准的第3部分,本部分的制定有利于完善双相不锈钢管标准体系。

范围和主要技术内容

本部分是GB/T 21832《奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管》的第3部分。 本部分适用于油气输送用双相不锈钢焊接钢管。 本部分规定了油气输送用双相钢焊接钢管的尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。 主要技术内容包括:1、管体和管端的外形尺寸、重量计算及允许偏差;2、热处理;3、钢的牌号化学成分,包括各牌号点腐蚀当量PREN值、焊接填充金属成分;4、表面质量,包括焊缝余高、补焊;5、力学及工艺性能,包括母材拉伸、焊缝拉伸、硬度、-40℃夏比冲击、压扁、导向弯曲;6、金相检验:相比例、有害相;7、腐蚀试验(应力腐蚀破裂试验、模拟高压腐蚀、点蚀敏感试验);8、无损检测;9、液压试验。涉及钢管尺寸:外径219 mm~1 219 mm,壁厚6.0 mm~25 mm;涉及牌号:022Cr22Ni5Mo3N(S22253)、022Cr23Ni5Mo3N(S22053)、022Cr25Ni7Mo3WcuN(S22583)、022Cr25Ni7Mo4N(S25073)、022Cr25Ni7Mo4WcuN(S27603)。

国内外简要情况说明

国外相关标准:国外石油天然气输送管道使用双相钢的时间较长,并制定了API Spec 5LC《耐腐蚀合金管线钢管》、API Spec 5L《管线钢管规范》,以上标准在世界各国广泛采用。国内对应的SY/T 6601—2017《耐腐蚀合金管线管》GB/T 9711—2017《石油天然气工业 管线输送系统用钢管》,均等同采用API标准。以上标准分别针对碳钢系列及耐蚀合金,缺少双相不锈钢标准。且我国石油天然气行业的环境有其自有特点,除了高腐蚀介质、高温特点外,还存在温差大等特点,API标准并不完全适用。同时,API标准对管材制造和质量检测要求过于宽泛,很多重要指标没有具体要求,比如腐蚀要求、化学成分宽泛、忽略冲击韧性等,使得采用API标准验收的管材容易发生腐蚀泄漏、受压断裂等事故。近年来随着我国油气输送用双相不锈钢管的国产化,根据自主起草技术协议要求采购的非API标准管材,性能良好,表现良好,解决了很多API标准验收时不能覆盖的要求。 国内相关标准:GB/T 21832.1—2018《奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管 第1部分:热交换器用管》、GB/T 21832.2—2018《奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管 第2部分:流体输送用管》。以上两个部分是双相不锈钢系列标准的前两个部分,分别适用于石油炼化厂、化工厂、海水淡化厂的换热设备管道和输送管道(通称工艺管道),不适用于油气输送管道(通称长输管道)。工艺管道和长输管道对管材的技术要求存在非常大的差异,如尺寸允许偏差、点腐蚀当量、低温冲击、有害相、点腐蚀等。 据不完全统计,我国双相不锈钢油气输送管道里程已超过1000公里,且国内新疆、黑龙江、四川等油气开采项目也将该类管材列为油气输送选材范围。国内主要生产厂家太钢、浙江久立、江苏武进、无锡腾跃、宝钢特钢等不锈钢管生产厂家均有供货业绩,并将该类产品作为重点开发新产品。 本部分的体系编号为501.1.2。 本部分与现行钢管标准体系协调配套,不存在交叉重复矛盾。本标准以客观、科学及安全为根本,满足各项法律法规,与强制性标准不存在冲突现象。 本项目拟同步提出国家标准英文版的翻译计划,助力中国油气开采项目及原材料“走出去”。