无缝钢管(Stainless Steel Pipe)是采用穿孔热轧等热加工方法制造的不带焊缝的钢管。必要时,热加工后的管子还可以进一步冷加工至所要求的形状、尺寸和性能。目前,无缝钢管(DN15~600)是石油化工生产装置中应用最多的管子。
1. 碳素钢无缝钢管
标准:GB/T 8163《输送流体用无缝钢管》;GB/T 9711《石油天然气工业管线输送系统用钢管》;GB/T 6479《高压化肥设备用无缝钢管》;GB/T9948《石油裂化用无缝钢管》;GB/T 3087《低中压锅炉用无缝钢管》;GB/T 5310《高压锅炉用无缝钢管》。
GB/T 8163 适用范围:设计温度小于350℃、压力低于10MPa的油品、油气和公用介质。
GB/T 6479 适用范围:设计温度-40~400℃(标准内涉及的各个牌号材料设计温度范围各不相同)、设计压力10.0~32.0MPa的油品、油气。
GB/T 9948 适用范围:不宜采用GB/T 8163钢管的场合。
GB/T 3087 适用范围:低中压锅炉的过热蒸汽、沸水等。
GB/T 5310 适用范围:高压锅炉的过热蒸汽介质。
①. 检验
一般流体输送用钢管必须进行化学成分分析、拉力试验、压扁试验和水压试验。
GB/T 5310、GB/T 6479、GB/T 9948三种标准的钢管,除了流体输送用钢管必须进行的试验外,还要求进行扩口试验和冲击试验。这三种标准的钢管的制造检验要求是比较严格的。GB/T 6479 标准还对材料的低温冲击韧性作出了特殊要求。
GB/T 3087标准的钢管,除了流体输送用钢管的一般试验要求外,还要求进行冷弯试验。GB/T 8163标准的钢管,除了流体输送用钢管的一般试验要求外,据协议要求进行扩口试验和冷弯试验。这两种标准的管子的制造要求不如前三种标准的严格。
②. 制造
GB/T 8163和GB/T 3087标准的钢管多采用平炉或转炉冶炼,其杂质成分和内部缺陷相对较多。
GB/T 9948多采用电炉冶炼,大多加入了炉外精炼工艺,成分和内部缺陷相对较少。
GB/T 6479和GB/T 5310标准本身规定了炉外精炼的要求,其杂质成分和内部缺陷最少,材料质量最高。
上述几个钢管标准的制造质量等级从低到高的顺序:GB/T 8163<GB/T 3087<GB/T 9948<GB/T 5310<GB/T 6479。
③. 选用
一般情况下,GB/T 8163标准的钢管适用于设计温度低于350℃、压力小于10.0MPa的油品、油气和公用介质条件。
对于油品、油气介质,当其设计温度超过350℃或压力大于10.0MPa时,宜选用GB/T9948或GB/T 6479 标准的钢管。
对于临氢操作的管道,或者在有应力腐蚀倾向环境中工作的管道,也宜使用GB/T9948或GB/T 6479标准。
凡是低温下(低于-20℃)使用的碳素钢钢管应采用GB/T 6479标准,只有它规定了对材料低温冲击韧性的要求。
GB/T 3087和GB/T 5310标准是专门为锅炉用钢管而设置的标准。《锅炉安全监察规程》强调指出,凡与锅炉相连的管子都属监察范围,其材料与标准的应用都应符合《锅炉安全监察规程》的规定,故锅炉、电站、供暖以及石化生产装置中用到的公用蒸汽管道(由系统供给)等均应采用GB/T 3087或GB/T 5310标准。
值得注意的是,质量好的钢管,钢管的价格也比较高,如GB/T 9948比GB/T 8163材料的价格高近1/5,因此,在选用钢管材料标准时,应依据使用条件综合考虑,既要可靠又要经济。
2. 铬钼钢和铬钼钒钢无缝钢管
常用的铬钼钢和铬钼钒钢无缝钢管标准有:GB/T9948《石油裂化用无缝钢管》;GB/T 6479《高压化肥设备用无缝钢管》;GB/T 5310《高压锅炉用无缝钢管》。
3. 不锈钢无缝钢管
常用的不锈钢无缝钢管标准有GB/T 14976、GB/T 13296、GB/T 9948、GB/T 6479、GB/T 5310共5个标准。其中,后三个标准中列出的不锈钢材料牌号是不常用的材料牌号。因此,当工程上选用不锈钢无缝钢管标准时,基本上都选用GB/T 14976和GB/T 13296标准。
GB/T 14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》适用于一般流体的输送。
GB/T 13296《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》常用的材料牌号中超低碳不锈钢(00Cr17Ni14Mo2、00Cr19Ni10)具有优良的抗腐蚀性能,在一定条件下,可代替稳定型不锈钢(0018Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb)用于抗介质的腐蚀;超低碳不锈钢高温力学性能较低,一般仅用于温度低于525℃的条件下;稳定型奥氏体不锈钢既具有较好的抗腐蚀性能,又有较高的高温力学性能,但0Cr18Ni10Ti中的Ti在焊接过程中易被氧化而失掉,从而降低了其抗腐蚀性能,其价格较高,这类材料一般用在较重要的场合。0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2具有一般的抗腐蚀性能,价格便宜,因此被广泛应用。