《石油化工用氫油同運不銹鋼無縫鋼管》編制說明

《石油化工用氫油同運不銹鋼無縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)編制說明（征求意見稿）一、任務(wù)來源本文件由中國特鋼企業(yè)協(xié)會提出并歸口，冶金工業(yè)規(guī)劃研究院作為標(biāo)準(zhǔn)組織協(xié)調(diào)單位。根據(jù)中國特鋼企業(yè)協(xié)會團體標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會團體標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃，由浙江久立特材科技股份有限公司、冶金工業(yè)規(guī)劃研究院等單位共同參與起草，計劃于2024年一季度前完成《石油化工用氫油同運不銹鋼無縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。二、制定本文件的目的和意義氫能作為高效、清潔、可持續(xù)的綠色二次能源逐漸進入人們視野。到2050年，氫能將承擔(dān)起全球18%的能源終端需求。氫氣使用過程中運輸、儲存是核心環(huán)節(jié)，而氫油技術(shù)是國際能源署首推的運氫方式，氫油運輸即將氫氣儲存在油里，通過油車、油輪運送，再用催化劑將它從油中分離。氫油運輸?shù)膬?yōu)點在于單位儲存量僅略低于液氫，但成本更低，且可常溫常壓運輸，運用原有儲油運油體系。中海油是我國最大的海上油氣生產(chǎn)商，其業(yè)務(wù)分為油氣勘探開發(fā)、專業(yè)技術(shù)服務(wù)、煉化與銷售、天然氣及發(fā)電、金融服務(wù)等五大板塊，遍及40多個國家和地區(qū)。20年9月中海油發(fā)布海上制氫工藝技術(shù)研究招標(biāo)公告，入局海上制氫。氫氣生產(chǎn)成本中，原料占了一半，而海上制氫原料成本低產(chǎn)品為綠氫，相比藍氫和灰氫品質(zhì)更高。海洋靠近東部沿海城市，具備廣闊的市場，輸送成本低。未來規(guī)劃中，中海油將分三步推動新能源發(fā)展，其中一項就是發(fā)展海上風(fēng)電電解水制氫，利用現(xiàn)有石油海底管道送到陸地終端，提供從獲取、儲存、運輸、使用全周期零碳排能源解決方案。全面貫徹落實綠色發(fā)展理念，構(gòu)建多元化清潔能源供應(yīng)體系。為解決海底輸油管道轉(zhuǎn)輸氫氣的長壽命服役難點，為未來氫油技術(shù)運輸提供保障，先進低壓不銹鋼無縫鋼管產(chǎn)品的研發(fā)成為關(guān)鍵，應(yīng)在保證海底服役高壓環(huán)境下材料力學(xué)性能的同時，滿足氫脆敏感性指標(biāo)要求。目前，在標(biāo)準(zhǔn)供給領(lǐng)域，20214331-T-605《奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼無縫鋼管第3部分：油氣輸送用管》正在征求意見，不能滿足氫油同運要求。本文件的制定填補了石油化工用氫油同運不銹鋼無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)的空白，使鋼管的設(shè)計、制造和檢測有標(biāo)準(zhǔn)可循，為下一代海底能源運輸安全提供了保障。三、標(biāo)準(zhǔn)編制過程2023年3月，中國特鋼企業(yè)協(xié)會團體標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會（以下簡稱團標(biāo)委）秘書處給各位委員發(fā)出團體標(biāo)準(zhǔn)立項函審單。到立項函審截止日期，沒有委員提出不同意見。2023年4月，團標(biāo)委正式下達立項計劃，組成了標(biāo)準(zhǔn)起草組，提出了標(biāo)準(zhǔn)編制計劃和任務(wù)分工，并開始標(biāo)準(zhǔn)編制工作。2023年5-6月：進行了起草標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)研、問題分析和相關(guān)資料收集等準(zhǔn)備工作，完成了標(biāo)準(zhǔn)制定提綱、標(biāo)準(zhǔn)草案。2023年7-12月：召開標(biāo)準(zhǔn)啟動會，圍繞標(biāo)準(zhǔn)草案進行了討論，并按照與會意見和建議進行了修改。2024年1~3月：形成征求意見稿并發(fā)出征求意見。2023年月：完成征求意見處理、形成標(biāo)準(zhǔn)送審稿。2023年月：完成該標(biāo)準(zhǔn)審定會和標(biāo)準(zhǔn)報批稿，上報中國特鋼企業(yè)協(xié)會審批。2023年月：完成該標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布、實施。四、標(biāo)準(zhǔn)編制原則充分考慮石油化工用氫油同運不銹鋼無縫鋼管產(chǎn)品的高質(zhì)量需求，聯(lián)合下游企業(yè)協(xié)同攻關(guān)，采用標(biāo)準(zhǔn)化手段助力石油化工用氫油同運不銹鋼無縫鋼管高質(zhì)量發(fā)展，展現(xiàn)我國精密儀器儀表制造用材先進技術(shù)水平。本文件以滿足儀器儀表行業(yè)對不銹鋼無縫管發(fā)展趨勢要求為前提，充分提高標(biāo)準(zhǔn)的市場適應(yīng)能力，填補標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域空白；通過對下游用鋼行業(yè)的研究，了解產(chǎn)品的實際需求，確定各項技術(shù)指標(biāo)，滿足下游行業(yè)生產(chǎn)需要，建立彼此之間的聯(lián)系，擴大影響力。五、標(biāo)準(zhǔn)的研究思路及內(nèi)容（一）編制思路《石油化工用氫油同運不銹鋼無縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計與編制主要以問題與需求為導(dǎo)向，切實從精密儀器儀表制造需要出發(fā)，進一步確定化學(xué)成分控制指標(biāo)、力學(xué)性能等技術(shù)指標(biāo)要求，強化細(xì)分領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)意義。通過制定滿足市場創(chuàng)新需要，并具有科學(xué)、合理、全面、可操作性的標(biāo)準(zhǔn)，助力石油化工用氫油同運不銹鋼無縫鋼管的高質(zhì)量供給，提升作業(yè)的安全性和可靠性。本文件在參考20214331-T-605《奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼無縫鋼管第3部分：油氣輸送用管》結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際生產(chǎn)的特殊需要，對各牌號鋼種成分范圍和性能要求、冶煉方法、低倍組織、非金屬夾雜物、晶粒度等技術(shù)指標(biāo)進行了規(guī)定，增強了原料生產(chǎn)制造商與下游行業(yè)的聯(lián)系，使標(biāo)準(zhǔn)更具有針對性和實用性。（二）標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)框架本文件包含以下部分前??言1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義 4分類和代號 5訂貨內(nèi)容6尺寸、外形、重量7技術(shù)要求8試驗方法9檢驗規(guī)則10包裝、標(biāo)志及質(zhì)量證明書（三）標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容1.范圍本文件規(guī)定了石油化工用氫油同運不銹鋼無縫鋼管的分類和代號、訂貨內(nèi)容、尺寸、外形、重量、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書。本文件適用于制造最大外徑不超過219mm的石油化工用氫油同運不銹鋼無縫鋼管（以下簡稱“鋼管”）。2.規(guī)范性引用文件按GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的有關(guān)規(guī)定。3.術(shù)語和定義GB/T30062界定的術(shù)語和定義適用于本文件。同時給出氫油同運的定義。4.分類和代號本文件按鋼管尺寸精度進行了如下分類。普通級PA；高級PC。5.訂貨內(nèi)容本章節(jié)對訂貨的合同或訂單內(nèi)容提出要求，應(yīng)包含：a)產(chǎn)品名稱；b)本文件編號；c)牌號；d)尺寸與外形；e)交貨長度；f)交貨重量；g)冶煉方法；h)交貨狀態(tài)；i)其他特殊要求。6.尺寸、外形、重量6.1直徑及允許偏差隨著鋼管制造和檢驗?zāi)芰Φ拇蠓忍岣撸摴苤圃炱髽I(yè)有能力生產(chǎn)性能更加優(yōu)良的鋼管，GB/T21833-2008規(guī)定的尺寸精度偏差已不能完全滿足我國現(xiàn)有鋼管制造整體裝備水平及鋼管實物質(zhì)量要求，因此根據(jù)我國油氣輸送用鋼管產(chǎn)品的實際情況，對軋（拔）鋼管外徑及壁厚偏差做出調(diào)整，拓展了最小壁厚允許偏差交貨要求。6.2長度及允許偏差本章節(jié)參照20214331-T-605的有關(guān)規(guī)定。定尺要求補充“經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，可交付長度大于12000mm或短于3000mm但不短于2000mm的鋼管；長度短于3000mm但不短于2000mm的鋼管，其數(shù)量應(yīng)不超過該批次鋼管交貨總數(shù)量的5%?！?.3外形本章節(jié)參照20214331-T-605的有關(guān)規(guī)定。彎曲度加嚴(yán)總彎曲度要求到0.15%6.4重量本章節(jié)參照20214331-T-605的有關(guān)規(guī)定。7技術(shù)要求7.1牌號及化學(xué)成分由于304牌號在10ppm環(huán)境氫容易脆化，而316牌號能在100ppm環(huán)境氫服役，因此本文件結(jié)合下游客戶選材需要，選擇06Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2N三個牌號。本章節(jié)增加奧氏體穩(wěn)定系數(shù)、低溫下馬氏體自發(fā)轉(zhuǎn)變溫度要求。7.2制造方法本章節(jié)在參考20214331-T-605有關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，將管坯制造參照標(biāo)準(zhǔn)加嚴(yán)為T/SSEA0150。7.3交貨狀態(tài)本章節(jié)參照20214331-T-605的有關(guān)規(guī)定。7.4力學(xué)性能本章節(jié)給出06Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2N三個牌號熱處理制度和對應(yīng)室溫力學(xué)性能指標(biāo)。序號統(tǒng)一數(shù)字代號牌號推薦固溶熱處理制度拉伸密度ρkg/dm3硬度a抗拉強度RmMPa規(guī)定塑性延伸強度Rp0.2MPa斷后伸長率A%HBWHRC不小于不大于1S3160806Cr17Ni12Mo21010℃~1150℃，水冷或其他方式快冷520205358.00187HBW2S31603022Cr17Ni12Mo21010℃~1150℃，水冷或其他方式快冷480175358.00187HBW3S31653022Cr17Ni12Mo2N1010℃~1150℃，水冷或其他方式快冷550245408.04-a表中未規(guī)定硬度的牌號，可按需方要求提供其硬度實測值，但不作為交貨條件。7.5低溫性能為保證氫氣輸送安全性，增加低溫沖擊要求。本章節(jié)參考企業(yè)針對LNG項目中客戶對鋼材的-296℃、-196℃低溫沖擊能量的要求，根據(jù)產(chǎn)品實際參數(shù)進行加嚴(yán)。7.6液壓試驗參考APISpec5LC及用戶采購技術(shù)規(guī)范，刪除了渦流或超聲探傷代替液壓試驗的要求，并將液壓試驗的計算公式中允許應(yīng)力的R值由規(guī)定最小Rp0.2值的50%提高為70%。7.7壓扁試驗本章節(jié)參照20214331-T-605的有關(guān)規(guī)定，并補充完整性試驗內(nèi)容。7.8擴口試驗本章節(jié)參考客戶技術(shù)協(xié)議要求，給出外徑擴口率指標(biāo)。7.9晶間腐蝕本章節(jié)參考GB/T21833.2及用戶采購技術(shù)規(guī)范，增加了晶間腐蝕要求。7.10晶粒度本章節(jié)考慮組織控制要求，新增鋼管實際晶粒度要求到5級?8級，經(jīng)過反復(fù)試驗驗證，晶粒度在此范圍能夠保證鋼管受低溫沖擊性能均勻。7.11鐵素體本章節(jié)考慮組織控制要求，規(guī)定“鋼管的鐵素體≤3.0%”。7.12非金屬夾雜物本章節(jié)考慮鋼管純凈化要求，避免鋼管在服役過程因夾雜物影響在氫元素聚集導(dǎo)致開裂，新增非金屬夾雜物控制指標(biāo)。7.13表面質(zhì)量粗糙易造成氫致裂紋，為防止出現(xiàn)誘發(fā)裂紋點。本章節(jié)在參考20214331-T-605有關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，增加鋼管內(nèi)外表面的粗糙度要求，規(guī)定Ra不大于3.2μm。7.14氫脆敏感性本章節(jié)新增加了選作氫脆敏感系數(shù)和HIC試驗，規(guī)定“鋼管應(yīng)按GB/T34542.3進行氫脆敏感性試驗，氫脆敏感度系數(shù)應(yīng)不大于1。根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，鋼管可按GB/T8650進行抗氫致開裂試驗，試驗結(jié)束后試樣不應(yīng)存在裂紋?！?.15無損檢測本章節(jié)參照GB/T40297的有關(guān)規(guī)定。7.16特殊要求本章節(jié)提出鋼管可進行有害沉淀相、應(yīng)力腐蝕、模擬高壓腐蝕等特殊試驗要求。8.試驗方法8.1鋼的化學(xué)成分試驗方法應(yīng)按GB/T11170、GB/T11261、GB/T20123、GB/T20124、YB/T4307或通用方法的規(guī)定進行，但仲裁時應(yīng)按GB/T223.11、GB/T223.25、GB/T223.28、GB/T223.36、GB/T223.59、GB/T223.60、GB/T223.63、GB/T223.82、GB/T223.85、GB/T223.86的規(guī)定進行。8.2鋼管的檢驗項目、取樣數(shù)量、取樣方法和試驗方法應(yīng)符合下表的規(guī)定。目前久立按照子爐號檢驗化學(xué)成分取樣方式與組批原則一致。表檢驗項目、取樣數(shù)量、取樣方法及試驗方法序號檢驗項目a取樣數(shù)量取樣方法試驗方法1化學(xué)成分每爐取1個試樣GB/T200668.12室溫拉伸每批在兩根鋼管上各取1個試樣GB/T2975GB/T228.13硬度每批在兩根鋼管上各取1個試樣GB/T230.1、GB/T231.1GB/T230.1、GB/T231.14低溫沖擊3個/批GB/T2975GB/T2295液壓逐根—GB/T2416壓扁每批在兩根鋼管上各取1個試樣GB/T246GB/T246、7.6.17擴口每批在兩根鋼管上各取1個試樣GB/T242GB/T2428晶間腐蝕每批在兩根鋼管上各取1組試樣GB/T4334-2020GB/T4334-2020中E法9晶粒度每批在兩根鋼管上各取1個試樣GB/T6394GB/T639410鐵素體每批在兩根鋼管上各取1個試樣GB/T13305GB/T1330511非金屬夾雜每批在兩根鋼管上各取1個試樣GB/T10561—2023GB/T10561-202312粗糙度每批兩根鋼管—GB/T103113氫脆敏感性1個/批GB/T34542.3GB/T34542.314抗氫致開裂1個/批GB/T8650GB/T865015超聲檢測逐根—GB/T5777-201916滲透檢測逐根—NB/T47013.5-201517尺寸逐根整根鋼管卡尺、千分尺18內(nèi)外表面逐根整根鋼管目視a電渣鋼按熔煉母爐號組批時，取樣按爐取樣，但化學(xué)成分應(yīng)每個電渣爐號取1個樣；電渣鋼按子爐號組批時，取樣按電渣鋼取樣。檢驗規(guī)則及包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書本章節(jié)參照20214331-T-605的有關(guān)規(guī)定。六、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用領(lǐng)域本文件規(guī)定了石油化工用氫油同運不銹鋼無縫鋼管的分類和代號、訂貨內(nèi)容、尺寸、外形、重量、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書。適用于制造液氫和石油同時運輸用冷拔（軋）不銹鋼無縫鋼管的生產(chǎn)和質(zhì)量管控。同時，結(jié)合下游對石油化工用氫油同運不銹鋼