硫化氢环境材质选择Mr0175-ISO15156标准讲解(PPT 48页)29457.pptx

《硫化氢环境材质选择Mr0175-ISO15156标准讲解(PPT 48页)29457.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硫化氢环境材质选择Mr0175-ISO15156标准讲解(PPT 48页)29457.pptx（49页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、油田设备用抗硫化物应力腐蚀断裂和应力腐蚀裂纹的金属材料选择ISO 15156-2009 SECOND EDITION(ISO 15156/NACE MR0175)标准讲解2015年3月说明涂涂蓝色蓝色为个人不太确定或理解的内容为个人不太确定或理解的内容涂涂绿色绿色为关键点为关键点素材摘自素材摘自NACE MR 0175NACE MR 0175，尤利格腐蚀手册，尤利格腐蚀手册，NACE NACE Corrosion Engineers Reference Book(3rd Edition)Corrosion Engineers Reference Book(3rd Edition)等等对于规范中

2、涉及到油气井、钻井、完井、井口、采油树、对于规范中涉及到油气井、钻井、完井、井口、采油树、矿场设备和矿场处理装置的内容做了删减矿场设备和矿场处理装置的内容做了删减对有些内容仅罗列了关键的点，在设计以及标准使用过程对有些内容仅罗列了关键的点，在设计以及标准使用过程中仍需要参阅标准中仍需要参阅标准对于有些项目业主会提出不同于该标准的要求，需要参考对于有些项目业主会提出不同于该标准的要求，需要参考具体的规格书，通常大石油公司都有自己的酸性环境选材具体的规格书，通常大石油公司都有自己的酸性环境选材规范，其内容可能会存在些许差异，但其原则都是一样的规范，其内容可能会存在些许差异，但其原则都是一样的一 C

3、RACKING AND CORROSIONCRACKINGCRACKING：开裂，只要有裂纹源，裂纹会扩展，扩展速：开裂，只要有裂纹源，裂纹会扩展，扩展速率有时会很快，率有时会很快，不能通过增加腐蚀裕量来解决消除，不能通过增加腐蚀裕量来解决消除，在含在含硫化氢的酸性环境中，通常开裂起着主导因素。该环境中硫化氢的酸性环境中，通常开裂起着主导因素。该环境中H2SH2S对腐蚀起着主导作用，水是引起腐蚀的必要条件，对腐蚀起着主导作用，水是引起腐蚀的必要条件，CO2CO2存在会促进腐蚀，究其本质也是应力腐蚀，即使在无存在会促进腐蚀，究其本质也是应力腐蚀，即使在无外加应力情况下也是因氢压引起，详见对外加应

4、力情况下也是因氢压引起，详见对HBHB的分析的分析,见下见下图（图（f f）.CORROSION:CORROSION:腐蚀，通常所说的腐蚀更倾向于全面腐蚀、腐蚀，通常所说的腐蚀更倾向于全面腐蚀、点蚀等，会产生化学或电化学反应，引起质量损失，可以点蚀等，会产生化学或电化学反应，引起质量损失，可以通过增加腐蚀裕量来解决通过增加腐蚀裕量来解决钢暴露于湿H2S环境开裂现象（摘自尤利格腐蚀手册）在酸性环境服役的焊接件同时出现的几种氢损伤在酸性环境服役的焊接件同时出现的几种氢损伤HBHB：开始形成的氢原子在钢中扩散并在氢陷阱处致氢鼓泡：开始形成的氢原子在钢中扩散并在氢陷阱处致氢鼓泡的发生的发生HIC:HI

5、C:是氢鼓泡的一种形式，由是氢鼓泡的一种形式，由平行于钢表面的层状裂纹在平行于钢表面的层状裂纹在厚度方向上相连接厚度方向上相连接，由个体缺陷连接引起的损伤能导致沿，由个体缺陷连接引起的损伤能导致沿壁厚方向的迅速穿透。有文献报道在沙特的酸性气体管线壁厚方向的迅速穿透。有文献报道在沙特的酸性气体管线中，失效发生于启用的数周之内，影响长度约中，失效发生于启用的数周之内，影响长度约10km10km。无需。无需外部应力即可发生。外部应力即可发生。HICHIC发生三个步骤：发生三个步骤：氢原子在钢表面的形成和从表面的进入氢原子在钢表面的形成和从表面的进入氢原子在钢基体中的扩散氢原子在钢基体中的扩散氢原子在

6、陷阱处的富集，内部压力增加，从而导致裂纹萌氢原子在陷阱处的富集，内部压力增加，从而导致裂纹萌生和扩展生和扩展SSC:SSC:在有在有水和水和H2SH2S存在的情况下，与腐蚀存在的情况下，与腐蚀和拉应力和拉应力（外（外应力或残余应力）有关的一种金属开裂，与金属表面、拉应力或残余应力）有关的一种金属开裂，与金属表面、拉应力方向垂直。是氢应力开裂（应力方向垂直。是氢应力开裂（HSC)HSC)的一种的一种,它与在金属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。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，在硫化物存在时，会促进氢的

7、吸收。原子氢能扩散进金属，降低金属的韧性，增加裂纹敏感性，高强度金属和较硬的降低金属的韧性，增加裂纹敏感性，高强度金属和较硬的焊缝区更易发生。焊缝区更易发生。SOHIC:SOHIC:大约与主应力（残余的或外加的大约与主应力（残余的或外加的)方向垂直的一些方向垂直的一些交错小裂纹，导致了像梯子一样的，将已有的交错小裂纹，导致了像梯子一样的，将已有的HICHIC裂纹连裂纹连接起来接起来 二 ISO 15156标准概况及组成 ISO15156-2009ISO15156-2009（First editionFirst edition）原原ISO ISO 15156/NACE MR0175-2003 1

8、5156/NACE MR0175-2003 升版升版 在原在原NACE MR0175NACE MR0175基础上结合基础上结合EFC 16/EFC 17EFC 16/EFC 17形成形成标准由以下三部分组成：标准由以下三部分组成：Petroleum and natural gas industriesMaterials Petroleum and natural gas industriesMaterials for use in H2S-containing Environments in oil and for use in H2S-containing Environments in o

9、il and gas productiongas production Part Part 1:1:General principles General principles for selection of cracking-for selection of cracking-resistant materialsresistant materials Part 2:Part 2:Cracking-resistant Cracking-resistant carbon and low-alloy carbon and low-alloy steels,and the use of cast

10、ironssteels,and the use of cast irons Part 3:Part 3:Cracking-resistant Cracking-resistant CRAsCRAs corrosion corrosion resistant alloys)and other resistant alloys)and other alloysalloys三 标准术语SSCSSC(sulfide stress-crackingsulfide stress-cracking)硫化物应力开裂硫化物应力开裂cracking of metal involving anodic proces

11、ses of localized cracking of metal involving anodic processes of localized corrosion and tensile stress(residual and/or applied)in corrosion and tensile stress(residual and/or applied)in the presence of the presence of water and H2Swater and H2S（在有水和硫化氢存在的情况下，与腐蚀和拉应力有关的一（在有水和硫化氢存在的情况下，与腐蚀和拉应力有关的一种金属

12、开裂）种金属开裂）HICHIC（hydrogen-induced crackinghydrogen-induced cracking）氢致开裂）氢致开裂planar cracking that occurs in carbon and low alloy planar cracking that occurs in carbon and low alloy steels when atomic hydrogen diffuses into the steel and steels when atomic hydrogen diffuses into the steel and then com

13、bines to form molecular hydrogen at trap sitesthen combines to form molecular hydrogen at trap sites（为氢原子扩散进钢铁中并在陷阱处结合而成氢分子时所引（为氢原子扩散进钢铁中并在陷阱处结合而成氢分子时所引起的在碳钢和低合金钢中的平面裂纹）起的在碳钢和低合金钢中的平面裂纹）SOHICSOHIC（stress-oriented hydrogen-induced crackingstress-oriented hydrogen-induced cracking）应）应力导向性氢致开裂力导向性氢致开裂S

14、CCSCC(stress corrosion cracking)stress corrosion cracking)应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂HSCHSC（hydrogen stress crackinghydrogen stress cracking）氢应力开裂）氢应力开裂SZCSZC（soft-zone crackingsoft-zone cracking）软区开裂）软区开裂SWCSWC（Step-wise cracking)Step-wise cracking)阶梯裂纹阶梯裂纹CRACRA（Corrosion-resistant alloy)Corrosion-re

15、sistant alloy)耐蚀合金耐蚀合金HRCHRC（Rockwell hardnessRockwell hardness）洛氏硬度）洛氏硬度HBWHBW(Brinell hardness)(Brinell hardness)布氏硬度布氏硬度HVHV(Vickers hardness)(Vickers hardness)HZCHZC（Heat-affected zone)Heat-affected zone)热影响区热影响区SOUR SERVICESOUR SERVICE:exposure to oilfield environments that:exposure to oilfield

16、 environments that contain sufficient H2S to cause cracking of materials by contain sufficient H2S to cause cracking of materials by the mechanisms addressed by this part of ISO 15156the mechanisms addressed by this part of ISO 15156石油天然气生产以及脱硫装置中处于硫化氢环境中设备的石油天然气生产以及脱硫装置中处于硫化氢环境中设备的金属材料评定和选择的一般原则、要求

17、和推荐方法金属材料评定和选择的一般原则、要求和推荐方法由硫化氢引起的开裂机理包括：由硫化氢引起的开裂机理包括：SSC SCC HIC SOHIC SSC SCC HIC SOHIC SZCSZC等等适用于按常规弹性准则设计和制造的设备选材，对于按塑适用于按常规弹性准则设计和制造的设备选材，对于按塑性设计（比如基于应变和极限状态设计）的情况不适合性设计（比如基于应变和极限状态设计）的情况不适合不适用于炼油或下游的加工设备，如考虑需要看到标准不适用于炼油或下游的加工设备，如考虑需要看到标准NACE MR 0103-2010NACE MR 0103-2010四 标准适用范围五 标准使用注意点标准是石

18、油天然气生产以及脱硫装置中处于标准是石油天然气生产以及脱硫装置中处于H2SH2S环境中设环境中设备金属材料的评定和选择的一般原则、要求及推荐做法备金属材料的评定和选择的一般原则、要求及推荐做法选择预期合适的使用环境是选择预期合适的使用环境是设备使用者设备使用者的责任，即业主应的责任，即业主应首先评估材料所接触的环境，指定需要预防的种类，如抗首先评估材料所接触的环境，指定需要预防的种类，如抗HIC SSCSOHICHIC SSCSOHIC等，设备制造者根据其指定的种类做出等，设备制造者根据其指定的种类做出响应，按标准要求建造设备响应，按标准要求建造设备对于业主通常提出的对于业主通常提出的“设备需

19、满足设备需满足NACE MR 0175”NACE MR 0175”要求，要求，要向业主明确具体需要满足那种防护，如业主也不清楚则要向业主明确具体需要满足那种防护，如业主也不清楚则需要我们根据经验和物料组分来判断需要我们根据经验和物料组分来判断是一经验标准，因此本标准对选材分为两类：是一经验标准，因此本标准对选材分为两类：有成功使用经验的材料，在产品制造过程中采取一些措施有成功使用经验的材料，在产品制造过程中采取一些措施即可满足要求即可满足要求无成功使用经验的材料，需要通过实验来评定，如有此情无成功使用经验的材料，需要通过实验来评定，如有此情况，应要求业主指定适合的试验方法况，应要求业主指定适合

20、的试验方法六 ISO 15156-2:2009含硫化氢环境中影响碳钢和低合金钢性能的因素含硫化氢环境中影响碳钢和低合金钢性能的因素1.化学成分、制造方法、成形方式、强度、硬度和局部变化化学成分、制造方法、成形方式、强度、硬度和局部变化的程度、冷加工量、热处理条件、材料微观结构的均一性、的程度、冷加工量、热处理条件、材料微观结构的均一性、晶粒大小和材料纯净度晶粒大小和材料纯净度2.H2SH2S分压或在水中的当量浓度分压或在水中的当量浓度3.水相中氯离子浓度水相中氯离子浓度4.水相的水相的PHPH值值5.硫或其他氧化剂的存在硫或其他氧化剂的存在6.暴露在非生产流体中（暴露在非生产流体中（expos

21、ure to non-production exposure to non-production fluidsfluids）7.暴露温度和暴露时间暴露温度和暴露时间8.总的拉伸应力（施加的拉应力和外部应力）总的拉伸应力（施加的拉应力和外部应力）SSCSSC选材选材按经验选材按经验选材附录附录A2A2，相对保守笼统的做法，相对保守笼统的做法选项一：选项一：P H2S0.0003MPaP H2S0.0003MPa（0.05psi0.05psi）一般一般无详细考虑，但对高无详细考虑，但对高敏感性钢材可能会开裂（应考虑在不正常使用条件或停车敏感性钢材可能会开裂（应考虑在不正常使用条件或停车时暴露于未缓

22、冲的低时暴露于未缓冲的低PHPH值凝析水相等）值凝析水相等）对对P H2SP H2S 0.0003MPa0.0003MPa（0.05psi0.05psi）按附录）按附录A.2A.2选择，不用选择，不用进一步进一步SSCSSC试验试验选项二：按分区选择，在选项二：按分区选择，在A.2A.2的基础上有例外的基础上有例外SSC 1SSC 1区按区按A.2 A.3 A.4A.2 A.3 A.4选择，选择，SSC 2SSC 2区按区按A.2 A.3 A.2 A.3 选择，选择，SSC 3 SSC 3按按A.2A.2区选择区选择 A3 A4 A3 A4是针对是针对A2A2的一些补充，放宽了限制的一些补充，

23、放宽了限制按试验选材按试验选材附录附录B B 实验室试验评定，按分区来制定推实验室试验评定，按分区来制定推荐的试验方法，详见荐的试验方法，详见B.3B.3 试验方法试验方法 NACE TM 0177 Method A/C/D(NACE TM 0177 Method A/C/D(未应用未应用MethodMethod B B 试验时间至少试验时间至少720h)720h)或或EFC Publication 16EFC Publication 16 SSC 分区划分H2S 分压计算气相系统气相系统不含气的液不含气的液体系统体系统PH值确定推荐方法附录A 抗SSC使用要求和建议 A.2 A.2 要点要点

24、:原材料原材料22HRC22HRC（按（按ASTM E 140ASTM E 140：HBW237&HV248)HBW237&HV248)NiNi含量小于含量小于1%1%，非易切削钢（加入硫硒等元素增强切削，非易切削钢（加入硫硒等元素增强切削性能）性能）供货状态按其中之一：热轧（仅限于碳钢）；退火；正供货状态按其中之一：热轧（仅限于碳钢）；退火；正火；正火加回火；正火、奥氏体化、淬火加回火；奥氏火；正火加回火；正火、奥氏体化、淬火加回火；奥氏体化、淬火加回火体化、淬火加回火允许例外允许例外对对A105 A105 如硬度不大于如硬度不大于187 HBW187 HBW可不受上述供货状态限可不受上述供

25、货状态限制制 A105A105标准对标准对300#300#等条件以下的热处理状态不是强制等条件以下的热处理状态不是强制性的性的 对对300#300#以上的要求是正火以上的要求是正火同上对同上对A 234 WPB/WPCA 234 WPB/WPC不大于不大于197 HBW197 HBW除了上述限制除了上述限制是可接受的是可接受的焊接焊接焊缝硬度控制焊缝硬度控制硬度符合可不要求硬度符合可不要求PWHTPWHTSMYSSMYS 360MPa360MPa（52ksi52ksi）的）的API 5L ABX-42X-API 5L ABX-42X-65,ASTM A53,A106 Gr.ABC,A333 G

26、r.16,A 524 65,ASTM A53,A106 Gr.ABC,A333 Gr.16,A 524 Gr.12,A 381 class 1,Y35 to Y65Gr.12,A 381 class 1,Y35 to Y65管，如业主同意且使用管，如业主同意且使用工况不苛刻可免除硬度测试工况不苛刻可免除硬度测试表面处理表面处理金属衬里可用于防金属衬里可用于防SSCSSC，基材热处理状态不能改变，基材热处理状态不能改变金属涂层（电镀或非电镀）、塑料涂层或衬里、转化型涂金属涂层（电镀或非电镀）、塑料涂层或衬里、转化型涂层均不能用于防止层均不能用于防止SSCSSC表面纤维伸长率大于表面纤维伸长率大于

27、5%5%要求要求PWHT(PWHT(同同ASME)ASME)可用的材料：可用的材料：压力容器板压力容器板P-No.1 P-No.2(ASME SEC.IX)P-No.1 P-No.2(ASME SEC.IX)，但轧板在，但轧板在含有微量（含有微量（0 0区）区）H2SH2S环境可能对环境可能对HIC/SWCHIC/SWC敏感敏感API 5L ABX-42X-65,ASTM A53,A106 Gr.ABC,A333 API 5L ABX-42X-65,ASTM A53,A106 Gr.ABC,A333 Gr.16,A 524 Gr.12,A 381 class 1,Y35 to Y65Gr.16

28、,A 524 Gr.12,A 381 class 1,Y35 to Y65紧固件：紧固件：A 193 B7M,A320 L7M,A 194 2HM,A 194 7MA 193 B7M,A320 L7M,A 194 2HM,A 194 7M (按标准描述为按标准描述为 直接或做外部防护后仍暴露于酸性环境的紧固件直接或做外部防护后仍暴露于酸性环境的紧固件 ，但，但通常有业主对外部法兰也要求用，有争议，建议考虑按暴露于酸性环通常有业主对外部法兰也要求用，有争议，建议考虑按暴露于酸性环境选境选)Bolting that can be exposed directly to a sour environ

29、ment,or that is Bolting that can be exposed directly to a sour environment,or that is buried,insulated,equipped with flange protectors or otherwise buried,insulated,equipped with flange protectors or otherwise denied direct atmospheric exposure,shall conform to the general denied direct atmospheric

30、exposure,shall conform to the general requirements of A.2.1.requirements of A.2.1.Designers and users should be aware that it can be necessary to Designers and users should be aware that it can be necessary to lower equipment pressure ratings when using SSC-resistant bolting lower equipment pressure

31、 ratings when using SSC-resistant bolting and fasteners.The use of SSC-resistant bolting and fasteners with and fasteners.The use of SSC-resistant bolting and fasteners with API flanges shall be in accordance with ISO 10423.API flanges shall be in accordance with ISO 10423.适用的设备适用的设备对井口设备、压缩机、泵有具体的要

32、求对井口设备、压缩机、泵有具体的要求铸铁的使用铸铁的使用对铸铁的使用有详述，灰铸铁（对铸铁的使用有详述，灰铸铁（ASTM A278 Gr.35/40ASTM A278 Gr.35/40）和）和球墨铸铁（球墨铸铁（ASTM A395ASTM A395）可用来制造压缩机气缸、缸套、）可用来制造压缩机气缸、缸套、活塞和阀件活塞和阀件附录附录A.3 A.3 用于用于SSC 1SSC 1区的抗区的抗SSCSSC钢，允许在钢，允许在A.2A.2基础上有例基础上有例外，如对管线钢已证明外，如对管线钢已证明SMYSSMYS 450MPa450MPa（65psi65psi）是可接受）是可接受的，要求在制造和现场

33、焊缝的硬度不超过的，要求在制造和现场焊缝的硬度不超过280HV280HV附录附录A.4 A.4 用于用于SSC 2SSC 2区的抗区的抗SSCSSC钢，允许在钢，允许在A.2A.2，A.3A.3的基础的基础上有例外，如对管线钢已证明上有例外，如对管线钢已证明SMYSSMYS 550MPa550MPa（80psi80psi）是）是可接受的，要求在制造和现场焊缝的硬度不超过可接受的，要求在制造和现场焊缝的硬度不超过300HV300HVSOHIC和SZC认为只限于碳钢，当使用环境中有硫或氧存在时，这种机认为只限于碳钢，当使用环境中有硫或氧存在时，这种机理引起的破坏性增大，在一般项目中很少遇到理引起的

34、破坏性增大，在一般项目中很少遇到SOHICSOHIC或或SZCSZC的评价程序见的评价程序见B.4B.4在在SOHICSOHIC或或SZCSZC评价之前材料应进行了在设计条件下的抗评价之前材料应进行了在设计条件下的抗SSCSSC评定并合格评定并合格附录附录B.4.2 B.4.2 小尺寸试样试验小尺寸试样试验附录附录B.4.3B.4.3全管环试验全管环试验对于对于SOHICSOHIC和和SZCSZC的试验方法还没有标准化，可替代上述的试验方法还没有标准化，可替代上述两种试验方法的方法尚在研究中两种试验方法的方法尚在研究中抗HIC和SWC要求按照试验选材，试验程序见附录按照试验选材，试验程序见附录

35、B.5B.5适用于任何酸性环境适用于任何酸性环境 NACE TM 0284 Environment A NACE TM 0284 Environment A 100kpa H2S100kpa H2S分压：分压：CLRCLR 15%CTR15%CTR 5%CSR5%CSR 2%2%特定的或不太苛刻的环境按照特定的或不太苛刻的环境按照5%mass fraction NaCl+5%mass fraction NaCl+0,4%mass fraction CH3COONa,pH adjusted to 0,4%mass fraction CH3COONa,pH adjusted to required

36、 value using HCl or NaOHrequired value using HCl or NaOH，H2SH2S按预期的应用环按预期的应用环境，无裂纹为合格境，无裂纹为合格测试时间均为测试时间均为9696小时小时经验：经验：HIC HIC和和SWCSWC的发生受化学成分和生产流程的影响，的发生受化学成分和生产流程的影响，硫含量尤为重要，通常轧制和无缝产品可接受的最大硫含硫含量尤为重要，通常轧制和无缝产品可接受的最大硫含量分别为量分别为0.003%0.003%和和0.01%,0.01%,锻件可接受的最大硫含量为锻件可接受的最大硫含量为0.025%,0.025%,一般不考虑铸件对一般

37、不考虑铸件对HICHIC和和SWCSWC的影响；实践证明的影响；实践证明在无缝钢管和非轧制产品中对在无缝钢管和非轧制产品中对HICHIC和和SWCSWC敏感性低得多敏感性低得多七 ISO 15156-3:2009含硫化氢环境中影响耐蚀合金和其他合金性能的因素含硫化氢环境中影响耐蚀合金和其他合金性能的因素1.化学成分、强度、热处理、显微组织、制造方法和最终化学成分、强度、热处理、显微组织、制造方法和最终状态状态2.H2SH2S分压或在水中的当量溶解浓度分压或在水中的当量溶解浓度3.水相的酸度（原位水相的酸度（原位PHPH）4.氯或其他卤离子的浓度氯或其他卤离子的浓度5.硫或其他氧化剂的存在硫或其

38、他氧化剂的存在6.暴露温度暴露温度7.材料在使用环境中的抗点蚀能力材料在使用环境中的抗点蚀能力8.电偶的影响电偶的影响9.总的拉伸应力（施加的拉应力和外部应力）总的拉伸应力（施加的拉应力和外部应力）GHSC:galvanically induced hydrogen stress crackingGHSC:galvanically induced hydrogen stress cracking cracking that results due to the presence of hydrogen in cracking that results due to the presence o

39、f hydrogen in a metal,induced in the cathode of a galvanic couplea metal,induced in the cathode of a galvanic couple（电（电偶的阴极）偶的阴极）,and tensile stress(residual and/or applied),and tensile stress(residual and/or applied)PREN:pitting-resistance equivalent numberPREN:pitting-resistance equivalent number

40、PREN=wCr+3,3(wMo+0,5wW)+16wNPREN=wCr+3,3(wMo+0,5wW)+16wN 注：该值是由合金的各元素质量分数计算出来，反应和预注：该值是由合金的各元素质量分数计算出来，反应和预计铁铬镍钼耐蚀合金在溶解有氯化物和氧的环境中的抗点计铁铬镍钼耐蚀合金在溶解有氯化物和氧的环境中的抗点蚀能力，该值和抗局部腐蚀能力成正比蚀能力，该值和抗局部腐蚀能力成正比 NACENACE标准指出：该数值虽有用，但不能直接表示出含硫标准指出：该数值虽有用，但不能直接表示出含硫化氢油田环境中的抗腐蚀作用化氢油田环境中的抗腐蚀作用 常见不锈钢常见不锈钢PREN:S3040818 S3160

41、324 PREN:S3040818 S3160324 双相钢双相钢S2205335 S2507340 S2205335 S2507340 AYS:actual yield strengthAYS:actual yield strengthDuplex stainless steel:Duplex stainless steel:此标准中指奥氏体此标准中指奥氏体/铁素体双相钢铁素体双相钢附录A 依据成功的使用经验，不用试验该附录为该附录为ISO 15156-3:2009ISO 15156-3:2009的最重要组成部分，现阶段通的最重要组成部分，现阶段通常用到的材料基本上都在该附录里，选材时可对照

42、查询，常用到的材料基本上都在该附录里，选材时可对照查询，如满足表中限定条件即可认为是符合标准，可以抗开裂，如满足表中限定条件即可认为是符合标准，可以抗开裂，不用再进行抗不用再进行抗SSC SCCSSC SCC和和GHSCGHSC开裂试验开裂试验表表A.1A.1为按材料类别所列的索引，按材料种类及用途为按材料类别所列的索引，按材料种类及用途(如用如用于铸件、管件、井口设备、管件等均不同于铸件、管件、井口设备、管件等均不同)可对应找出使可对应找出使用限制表用限制表材料使用表中列出了温度、硫化氢分压、氯离子、材料使用表中列出了温度、硫化氢分压、氯离子、PHPH值和值和硫的应用限制，这些限制都共同应用

43、，表中所用的硫的应用限制，这些限制都共同应用，表中所用的PHPH值相值相当于最小原位当于最小原位PHPH值值材料选择表都是在假设无氧存在的条件下制定的材料选择表都是在假设无氧存在的条件下制定的包含了铜和铝合金的使用信息包含了铜和铝合金的使用信息包含了镀层、覆盖层和耐磨合金的使用建议包含了镀层、覆盖层和耐磨合金的使用建议J883J883项目项目B24-U-0152D/E/FB24-U-0152D/E/F单元单元组分中含有水及组分中含有水及H2S CO2H2S CO2，属于典型的酸性环境，属于典型的酸性环境H2S 0.27%H2S 0.27%则则H2SH2S分压分压0.27%*375=1.01Ps

44、i0.27%*375=1.01PsiCO2 1.38%CO2 1.38%则则CO2CO2分压分压1.38%*375=5.175Psi1.38%*375=5.175PsiP(H2S+CO2)=6.185Psi42.6441kpaP(H2S+CO2)=6.185Psi42.6441kpaPHPH查表约为查表约为4.154.15结合查表得其介于结合查表得其介于3 3区，针对区，针对SSC SSC 需要满足需要满足附录附录A.2A.2要求要求对板材进行对板材进行HIC TESTINGHIC TESTING，免除，免除SSC TESTINGSSC TESTING，接管及锻，接管及锻件限制化学成分，免除件

45、限制化学成分，免除HIC/SSC TESTINGHIC/SSC TESTING，设备整体做，设备整体做焊后热处理，控制硬度焊后热处理，控制硬度22HRC22HRC 八 案例对酸性环境的定义是相对模糊的概念，各个油公司有其自对酸性环境的定义是相对模糊的概念，各个油公司有其自己的实践经验己的实践经验NACE:exposure to oilfield environments that contain NACE:exposure to oilfield environments that contain sufficient H2S to cause cracking of materials by

46、 the sufficient H2S to cause cracking of materials by the mechanisms addressed by this part of ISO 15156mechanisms addressed by this part of ISO 15156 备注：按该定义只要有备注：按该定义只要有H2SH2S就是酸性环境，就是酸性环境，NACENACE认为只认为只要有要有H2SH2S就有潜在的开裂的可能性，非正常使用条件如停就有潜在的开裂的可能性，非正常使用条件如停工或暴露于酸液聚集的位置更严重工或暴露于酸液聚集的位置更严重 九 SOUR SERVI

47、CESaudi Aramco:SAES-D-001Saudi Aramco:SAES-A-301Exxon mobil国内规范的相关说明GB/T 20972.13(ISO 15156GB/T 20972.13(ISO 15156中文等效版本中文等效版本 增加了部分国增加了部分国产材料产材料)HG/T 20581-2011 HG/T 20581-2011 钢制化工设备材料选用规定钢制化工设备材料选用规定指出满指出满足下列条件时即为湿足下列条件时即为湿H2SH2S环境环境温度小于或等于温度小于或等于(60+2P)(60+2P)P P为表压，为表压，MpaMpaH2SH2S分压分压 0.35KPa,

48、0.35KPa,即相当于水中即相当于水中H2SH2S浓度浓度7.7ppm7.7ppm介质中含有液相水或处于水的露点以下介质中含有液相水或处于水的露点以下PH7PH50ppmHCN50ppmPH7PH7在该环境下考虑以下措施在该环境下考虑以下措施 在该环境下需要控制硫磷含量，在该环境下需要控制硫磷含量，S S 0.003%0.003%，P P 0.010%0.010%Ni Ni1.0%1.0%断面收缩率控制断面收缩率控制 所有焊接接头应进行焊后热处理所有焊接接头应进行焊后热处理谢 谢谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH