SY/T 0599—2018 天然气地面设施抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂金属材料技术规范

为规范油气田含硫化氢天然气地面设施所用的抗硫化物应力开裂和(或) 抗应力腐蚀开裂的金属材料及其制造工艺的要求，特制定本规范。

本规范适用于按常规的弹性准则设计和制造设备所用与含硫化氢介质接触的天然气地面设施的金属材料，包括井场、站场、处理厂的工艺设备、工艺管线及采、集气管线等。本规范不包括硫化氢引起的电化学失重腐蚀和其他类型的开裂。

天然气地面设施用抗硫化物应力开裂和(或)抗应力腐蚀开裂金属材料除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。

一般规定

用于酸性环境的管道及设备的设计、制造和施工应选择抗SSC和(或)抗SCC的碳钢、低合金钢和耐蚀合金，采用抗SSC和(或)抗SCC的焊接工艺和焊材，并应符合现行国家标准《石油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》GB/T20972.1、《石油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、低合金钢和铸铁》GB/T 20972.2和《石油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:抗开裂耐蚀合金和其他合金》GB/T 20972.3的规定。

碳钢或低合金钢发生SSsC的酸性环境的严重程度应按下列规定进行划分：

1碳钢或低合 金钢发生SSC的酸性环境的严重程度应采用图3.0.2根据硫化氢分压(Ps)和溶液的原位pH值进行评价。Ps<0.0003MPa的环境为0区，Pis ≥0.0003MPa的环境分为SSC 1区、SSC 2区和SSC 3区。

2酸性环境的严 重程度为: SSC3 区> SSC2区>SSC1区>0区。

3确定含有硫化氢环境的严重程度时，应包括在非正常的工况条件下或停工时暴露于未缓冲的低pH值凝析水相，或井下增产酸液和(或)反排增产酸液等情况。

4硫化氢分 压和原位pH的确定应符合现行国家标准《石油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、低合金钢和铸铁》GB/T 20972.2的有关规定。

在制造过程中应对母材和焊缝硬度进行控制和检测。管材、板材、棒材、铸件、锻件等母材的硬度宜选用HRC作为验收指标，测定应符合现行国家标准《金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺》GB/T230.1的有关规定，也可采用HBW、HV5kg或10kg或其他硬度试验方法，测定时应符合现行国家标准《金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法》GB/T231.1、 《金属材料维氏硬度试验第1部分:试验方法》GB/T 4340.1的有关规定。母材硬度换算应符合现行国家标准《金属材料硬度值的换算》GB/T 33362的规定。母材硬度测定还应同时符合下列规定：

1、硬度检测点应位于不同位置。

2、邻近区域读数的平均值不得大于规定的允许值。

3、单个硬度读数值不得超过规定允许值的2HRC。

焊接 工艺评定的硬度试验应按现行国家标准《石油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》GB/T 20972.1、《石油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、低合金钢和铸铁》GB/T 20972.2、《石油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:抗开裂耐蚀合金和其他合金》GB/T 20972.3和《金属.材料维氏硬度试验第1部分:试验方法》GB/ T 4340.1中规定的维氏HV10或HV5执行。.

现场管道母材和焊缝的硬度检测应符合国家现行标准《控制钢制管道和设备焊缝硬度防止硫化物应力开裂技术规范》GB/T 27866或《高含硫化氢气田金属材料现场硬度检验技术规范》SY/T 7024的规定。酸性环境中不应使用易切削钢。

本规范 中未列出的酸性环境用的碳钢、低合金钢、耐蚀合金及其他合金材料应按现行国家标准《石油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)GB/T 20972.1、《石油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、低合金钢和铸铁》GB/T 20972.2和《石油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:抗开裂耐蚀合金和其他合金》GB/T 20972.3进行评定。

可按现行国家标准 《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》GB/T15970.7的SSRT进行耐蚀合金的筛选评定。

碳钢和低合金钢还应评估HIC的性能;耐蚀合金在评价抗开裂性能基础上还应评价点蚀、晶间腐蚀对材料的影响。