標(biāo)準(zhǔn)解讀
GB/T 20972.2-2008 是一項(xiàng)針對石油天然氣工業(yè)中,在含有硫化氫環(huán)境下使用的材料標(biāo)準(zhǔn),特別關(guān)注抗開裂性能的碳鋼、低合金鋼和鑄鐵材料。該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了這些材料在設(shè)計(jì)、選材、制造及應(yīng)用過程中的技術(shù)要求,以確保在具有腐蝕性,尤其是硫化氫環(huán)境下設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。
標(biāo)準(zhǔn)適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)適用于石油天然氣開采過程中,可能接觸硫化氫氣體的設(shè)備與部件所用的碳鋼、低合金鋼和鑄鐵材料。它不適用于不銹鋼和鎳基合金等其他類型材料。
抗硫化氫腐蝕要求
-
材料選擇:標(biāo)準(zhǔn)指定了材料應(yīng)具備的最低抗硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂(SSC)和硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)的能力,確保材料在長期暴露于含硫化氫環(huán)境中仍能保持結(jié)構(gòu)完整性和機(jī)械性能。
-
化學(xué)成分:詳細(xì)規(guī)定了鋼材和鑄鐵的化學(xué)成分限值,以控制有害元素含量,如磷、硫等,這些元素可能加劇硫化氫引起的腐蝕。
-
熱處理與制造:提供了材料加工、熱處理及焊接的具體要求,旨在避免在制造過程中引入額外的應(yīng)力或改變材料微觀結(jié)構(gòu),從而影響其抗硫化氫腐蝕性能。
-
檢驗(yàn)與測試:規(guī)定了材料和成品部件必須通過的一系列試驗(yàn),包括硬度測試、拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)以及專門的抗硫化氫腐蝕試驗(yàn),如NACE TM0177標(biāo)準(zhǔn)測試,以驗(yàn)證其符合抗開裂要求。
實(shí)施意義
此標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施有助于提升石油天然氣開采行業(yè)中設(shè)備的安全性和可靠性,減少因材料失效導(dǎo)致的事故風(fēng)險(xiǎn),特別是在高硫油氣田的開發(fā)中。它為制造商、設(shè)計(jì)師以及使用者提供了一套統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范,確保選用的材料能夠抵抗含硫化氫環(huán)境的腐蝕挑戰(zhàn),延長設(shè)備使用壽命,同時(shí)促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)提升。
關(guān)鍵點(diǎn)回顧
- 針對含硫化氫環(huán)境中的碳鋼、低合金鋼和鑄鐵材料。
- 規(guī)定了材料的化學(xué)成分、機(jī)械性能及加工制造要求。
- 強(qiáng)調(diào)材料的抗硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂能力。
- 包括嚴(yán)格的檢驗(yàn)和測試程序以驗(yàn)證材料性能。
- 目的是保障油氣開采設(shè)備在惡劣環(huán)境下的安全運(yùn)行。
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....
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- 現(xiàn)行
- 正在執(zhí)行有效
- 2008-08-28 頒布
- 2009-03-01 實(shí)施
文檔簡介
犐犆犛75.180.01
犈10
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
犌犅/犜20972.2—2008
石油天然氣工業(yè)油氣開采中
用于含硫化氫環(huán)境的材料
第2部分:抗開裂碳鋼、低合金鋼和鑄鐵
犘犲狋狉狅犾犲狌犿犪狀犱狀犪狋狌狉犪犾犵犪狊犻狀犱狌狊狋狉犻犲狊—犕犪狋犲狉犻犪犾狊犳狅狉狌狊犲犻狀犎2犛犮狅狀狋犪犻狀犻狀犵
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(ISO151562:2003,MOD)
20080828發(fā)布20090301實(shí)施
中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局
發(fā)布
中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會
書
犌犅/犜20972.2—2008
目次
前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅲ
1范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1
2規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!2
3術(shù)語和定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!3
4符號和縮略語!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!6
5采購信息!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!6
6含硫化氫環(huán)境中影響碳鋼和低合金鋼性能的因素!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!7
7抗SSC、SOHIC和SZC碳鋼和低合金鋼的評價(jià)和選擇!!!!!!!!!!!!!!!!!!7
8抗HIC和SWC碳鋼和低合金鋼的評價(jià)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!12
9標(biāo)記!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!12
附錄A(規(guī)范性附錄)抗SSC碳鋼和低合金鋼(以及鑄鐵的使用要求和建議)!!!!!!!!14
附錄B(規(guī)范性附錄)用于硫化氫環(huán)境的碳鋼和低合金鋼的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)評定!!!!!!!!!20
附錄C(資料性附錄)硫化氫分壓的確定!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!26
附錄D(資料性附錄)確定pH值的推薦方法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!28
附錄E(資料性附錄)購買材料應(yīng)提供的信息!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!33
附錄F(規(guī)范性附錄)抗SSC的碳鋼、低合金鋼和鑄鋼!!!!!!!!!!!!!!!!!!35
附錄G(資料性附錄)本部分與ISO151562:2003技術(shù)性差異及其原因!!!!!!!!!!36
參考文獻(xiàn)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!37
Ⅰ
書
犌犅/犜20972.2—2008
前言
GB/T20972《石油天然氣工業(yè)油氣開采中用于含硫化氫環(huán)境的材料》分為如下三個(gè)部分:
———第1部分:選擇抗裂紋材料的一般原則;
———第2部分:抗開裂碳鋼、低合金鋼和鑄鐵;
———第3部分:抗開裂耐蝕合金和其他合金。
本部分為GB/T20972的第2部分。
GB/T20972是油氣開采中用于含硫化氫環(huán)境的材料的分部分出版的國家標(biāo)準(zhǔn)。下面列出本國家
標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)及對應(yīng)的ISO標(biāo)準(zhǔn)。
第1部分:選擇抗裂紋材料的一般原則,對應(yīng)于ISO151561:2001;
第2部分:抗開裂碳鋼、低合金鋼和鑄鐵,對應(yīng)于ISO151562:2003;
第3部分:抗開裂耐蝕合金和其他合金,對應(yīng)于ISO151563:2003。
本部分修改采用ISO151562:2003《石油天然氣工業(yè)油氣開采中用于含硫化氫環(huán)境的材料第
2部分:抗開裂碳鋼、低合金鋼和鑄鐵》(英文版)。
本部分根據(jù)ISO151562:2003重新起草。考慮到我國國情,在采用ISO151562:2003時(shí),本部分
做了一些修改。有關(guān)技術(shù)性差異已編入正文中并在它們所涉及的條款的頁邊空白處用垂直單線標(biāo)識,
在附錄G中給出了這些技術(shù)性差異及其原因的一覽表以供參考。
為便于使用,本部分還做了下列編輯性修改:
a)“ISO15156的本部分”一詞改為“本部分”;
b)刪除了ISO151562:2003的前言和引言。
本部分的附錄A、附錄B、附錄F為規(guī)范性附錄,附錄C、附錄D、附錄E、附錄G為資料性附錄。
本部分由全國石油鉆采設(shè)備和工具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC96)提出并歸口。
本部分負(fù)責(zé)起草單位:中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司西南分公司。
本部分參加起草單位:中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司,中國石油天然氣集團(tuán)公司
管材研究所。
本部分主要起草人:施岱艷、向波、戴海黔、姜放、劉勇明、白真權(quán)、傅賀平、夏青、王秦晉、林雪梅、
何敏、李天雷。
本部分為首次發(fā)布。
Ⅲ
犌犅/犜20972.2—2008
石油天然氣工業(yè)油氣開采中
用于含硫化氫環(huán)境的材料
第2部分:抗開裂碳鋼、低合金鋼和鑄鐵
注意:按本部分選擇的碳鋼、低合金鋼和鑄鐵,在油氣開采中規(guī)定的含硫化氫環(huán)境里是抗開裂的,但
并不一定在所有的使用環(huán)境下都可避免開裂。為預(yù)期的使用環(huán)境選擇合適的碳鋼、低合金鋼及鑄鐵是
設(shè)備使用者的責(zé)任。
1范圍
GB/T20972的本部分給出了在油氣開采及天然氣處理廠含硫化氫(H2S)環(huán)境中,設(shè)備用碳鋼和低
合金鋼的選擇及評定的要求和推薦做法,這些設(shè)備的失效會對公眾、個(gè)人健康和安全或環(huán)境造成危害。
使用本部分有助于避免發(fā)生這種代價(jià)高昂的腐蝕破壞。本部分是對那些合適的設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則
的補(bǔ)充,但不能代替它們對材料的要求。
本部分?jǐn)⑹隽虽摽褂闪蚧飸?yīng)力開裂(SSC)引起的破壞的性能以及應(yīng)力定向氫致開裂(SOHIC)和
軟區(qū)開裂(SZC)的有關(guān)現(xiàn)象。
本部分還敘述了鋼抗氫致開裂(HIC)和可能發(fā)展成的階梯裂紋(SWC)的性能。
本部分只涉及開裂,不涉及均勻腐蝕(質(zhì)量減少)或局部腐蝕造成的材料損失。
表1列出了適用于本部分的不詳盡的設(shè)備清單,包括了允許的例外。
表1設(shè)備表
本部分適用于下列設(shè)備用材料允許的例外設(shè)備
僅暴露在成分受控的鉆井液中的設(shè)備a
鉆頭
防噴器剪切閘板b
鉆井、完井和修井設(shè)備鉆井隔水導(dǎo)管裝置
作業(yè)管柱
鋼絲繩和繩索起下的設(shè)備c
表層套管和技術(shù)套管
抽油泵和抽油桿
油氣井,包括地下設(shè)備、氣舉設(shè)備、電動潛油泵
井口和采油樹其他人工舉升設(shè)備
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