無縫鋼管(Stainless Steel Pipe)是采用穿孔熱軋等熱加工方法制造的不帶焊縫的鋼管。必要時,熱加工后的管子還可以進一步冷加工至所要求的形狀、尺寸和性能。目前,無縫鋼管(DN15~600)是石油化工生產裝置中應用最多的管子。
1. 碳素鋼無縫鋼管
標準:GB/T 8163《輸送流體用無縫鋼管》;GB/T 9711《石油天然氣工業管線輸送系統用鋼管》;GB/T 6479《高壓化肥設備用無縫鋼管》;GB/T9948《石油裂化用無縫鋼管》;GB/T 3087《低中壓鍋爐用無縫鋼管》;GB/T 5310《高壓鍋爐用無縫鋼管》。
GB/T 8163 適用范圍:設計溫度小于350℃、壓力低于10MPa的油品、油氣和公用介質。
GB/T 6479 適用范圍:設計溫度-40~400℃(標準內涉及的各個牌號材料設計溫度范圍各不相同)、設計壓力10.0~32.0MPa的油品、油氣。
GB/T 9948 適用范圍:不宜采用GB/T 8163鋼管的場合。
GB/T 3087 適用范圍:低中壓鍋爐的過熱蒸汽、沸水等。
GB/T 5310 適用范圍:高壓鍋爐的過熱蒸汽介質。
①. 檢驗
一般流體輸送用鋼管必須進行化學成分分析、拉力試驗、壓扁試驗和水壓試驗。
GB/T 5310、GB/T 6479、GB/T 9948三種標準的鋼管,除了流體輸送用鋼管必須進行的試驗外,還要求進行擴口試驗和沖擊試驗。這三種標準的鋼管的制造檢驗要求是比較嚴格的。GB/T 6479 標準還對材料的低溫沖擊韌性作出了特殊要求。
GB/T 3087標準的鋼管,除了流體輸送用鋼管的一般試驗要求外,還要求進行冷彎試驗。GB/T 8163標準的鋼管,除了流體輸送用鋼管的一般試驗要求外,據協議要求進行擴口試驗和冷彎試驗。這兩種標準的管子的制造要求不如前三種標準的嚴格。
②. 制造
GB/T 8163和GB/T 3087標準的鋼管多采用平爐或轉爐冶煉,其雜質成分和內部缺陷相對較多。
GB/T 9948多采用電爐冶煉,大多加入了爐外精煉工藝,成分和內部缺陷相對較少。
GB/T 6479和GB/T 5310標準本身規定了爐外精煉的要求,其雜質成分和內部缺陷最少,材料質量最高。
上述幾個鋼管標準的制造質量等級從低到高的順序:GB/T 8163<GB/T 3087<GB/T 9948<GB/T 5310<GB/T 6479。
③. 選用
一般情況下,GB/T 8163標準的鋼管適用于設計溫度低于350℃、壓力小于10.0MPa的油品、油氣和公用介質條件。
對于油品、油氣介質,當其設計溫度超過350℃或壓力大于10.0MPa時,宜選用GB/T9948或GB/T 6479 標準的鋼管。
對于臨氫操作的管道,或者在有應力腐蝕傾向環境中工作的管道,也宜使用GB/T9948或GB/T 6479標準。
凡是低溫下(低于-20℃)使用的碳素鋼鋼管應采用GB/T 6479標準,只有它規定了對材料低溫沖擊韌性的要求。
GB/T 3087和GB/T 5310標準是專門為鍋爐用鋼管而設置的標準。《鍋爐安全監察規程》強調指出,凡與鍋爐相連的管子都屬監察范圍,其材料與標準的應用都應符合《鍋爐安全監察規程》的規定,故鍋爐、電站、供暖以及石化生產裝置中用到的公用蒸汽管道(由系統供給)等均應采用GB/T 3087或GB/T 5310標準。
值得注意的是,質量好的鋼管,鋼管的價格也比較高,如GB/T 9948比GB/T 8163材料的價格高近1/5,因此,在選用鋼管材料標準時,應依據使用條件綜合考慮,既要可靠又要經濟。
2. 鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼無縫鋼管
常用的鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼無縫鋼管標準有:GB/T9948《石油裂化用無縫鋼管》;GB/T 6479《高壓化肥設備用無縫鋼管》;GB/T 5310《高壓鍋爐用無縫鋼管》。
3. 不銹鋼無縫鋼管
常用的不銹鋼無縫鋼管標準有GB/T 14976、GB/T 13296、GB/T 9948、GB/T 6479、GB/T 5310共5個標準。其中,后三個標準中列出的不銹鋼材料牌號是不常用的材料牌號。因此,當工程上選用不銹鋼無縫鋼管標準時,基本上都選用GB/T 14976和GB/T 13296標準。
GB/T 14976《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》適用于一般流體的輸送。
GB/T 13296《鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管》常用的材料牌號中超低碳不銹鋼(00Cr17Ni14Mo2、00Cr19Ni10)具有優良的抗腐蝕性能,在一定條件下,可代替穩定型不銹鋼(0018Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb)用于抗介質的腐蝕;超低碳不銹鋼高溫力學性能較低,一般僅用于溫度低于525℃的條件下;穩定型奧氏體不銹鋼既具有較好的抗腐蝕性能,又有較高的高溫力學性能,但0Cr18Ni10Ti中的Ti在焊接過程中易被氧化而失掉,從而降低了其抗腐蝕性能,其價格較高,這類材料一般用在較重要的場合。0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2具有一般的抗腐蝕性能,價格便宜,因此被廣泛應用。