關(guān)于LNG工程用不銹鋼管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選用
摘 要:通過對LNG工程用不銹鋼管所采用的不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比,分析了不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于無縫和焊接奧氏體不銹鋼公稱管之間的差別;還分析了不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的差異以及對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)理解的偏差等產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因,敘述了LNG工程用不銹鋼管的采標(biāo)原則以及修訂和完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要性和必要性,并提出了為保證LNG工程用不銹鋼管的質(zhì)量而對產(chǎn)品的生產(chǎn)廠商實施駐廠質(zhì)量監(jiān)督的建議。
關(guān)鍵詞:LNG工程 不銹鋼管 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 奧氏體不銹鋼公稱管
一、前言
近幾年,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)和石油天然氣工業(yè)的快速發(fā)展以及對石油天然氣等能源需求的大幅增加,新型的LNG工程逐漸興起。與長距離管道輸送的石油天然氣相比,LNG作為一種新的能源形式,在能源相對缺乏而經(jīng)濟(jì)非常發(fā)達(dá)的東南沿海地區(qū)具有一定的優(yōu)勢,但對項目的設(shè)計和工程用材料等提出了更高的技術(shù)要求。
二、不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的差別
LNG工程用不銹鋼管常用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有“高溫用電熔化焊奧氏體鉻一鎳合金鋼管”(ASME SA358/SA358M)和“無縫和焊接奧氏體不銹鋼公稱管”(ASME SA312/SA312M)。對于不銹鋼焊管。兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均適用,但由于兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對不銹鋼焊管的技術(shù)要求存在差別,導(dǎo)致用戶在產(chǎn)品采標(biāo)、訂貨以及產(chǎn)品制造過程中對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)理解產(chǎn)生偏差,可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問題。
為了搞清楚兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間的差別,現(xiàn)對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐條進(jìn)行對比、分析,內(nèi)容見表1、表2、表3、表4及表5。
表l 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中適用范圍的差別
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) |
ASMESA358/SA358M標(biāo)準(zhǔn) | ASMESA312/5A312M標(biāo)準(zhǔn) | 備注 | |
適應(yīng)范圍 | 本標(biāo)準(zhǔn)適用于在腐蝕或高溫、或者兩者兼有的條件下電熔化焊奧氏體鉻一鎳合金鋼管 | 適用于高溫及一般腐蝕用無縫與焊接奧氏體不銹鋼公稱管 | |
有如下5種不同類別的鋼管: | 注:當(dāng)?shù)蜏貨_擊試驗準(zhǔn)則吸收能量為20J或測向膨脹為0.38mm時,本標(biāo)準(zhǔn)為一些壓力容器或公稱管規(guī)范所認(rèn)可的某些奧氏體不銹鋼級別,可不必進(jìn)行實際試驗。在某些情況下可能需要進(jìn)行沖擊試驗。例如,鉻或鎳含量在AISI范圍之外的材料,以及含碳量超過0.1%的材料,當(dāng)使用溫度低于-45℃時,需要根據(jù)ASME第VIII卷第1冊的規(guī)定進(jìn)行沖擊試驗。 | ||
l類——鋼管應(yīng)是雙面焊,全部焊道添加填充金屬并通過全部射線檢驗工藝生產(chǎn)的。 | |||
2類——鋼管應(yīng)是用全部焊道添加填充金屬的方法雙面焊生產(chǎn)的,不要求射線檢驗。 | |||
3類——鋼管應(yīng)由單面焊全部焊道添加填充金屬工藝全部射線檢驗生產(chǎn)。 | |||
4類——除內(nèi)側(cè)管表面可以添加填充金屬外,和3類相同。 | |||
5類——鋼管應(yīng)是由雙面焊全部焊道添加填充金屬工藝生產(chǎn)的,并應(yīng)做局邪射線檢驗。 |
表2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中理化性能試驗要求的差別
序號 | 條目 | ASMESA358/SA358M標(biāo)準(zhǔn) | ASMESA312/SA312M標(biāo)準(zhǔn) |
1 | 化學(xué)成分 | 鋼板的化學(xué)成份應(yīng)符合所適用的標(biāo)準(zhǔn)和ASTMA240標(biāo)準(zhǔn)中所列的級別的要求 | 標(biāo)準(zhǔn)中有具體詳細(xì)的規(guī)定 |
2 | 拉伸性能 | 焊接接頭橫向抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于鋼板規(guī)定的*小抗拉強(qiáng)度,即ASTMA240標(biāo)準(zhǔn)中所列的級別的要求 | 標(biāo)準(zhǔn)中有具體詳細(xì)的規(guī)定 |
3 | 焊縫導(dǎo)向彎曲試驗 | 每批(見注1)成品鋼管應(yīng)做一個代表試驗(兩個試樣) | 每批5%試樣應(yīng)取自鋼和或與鋼公稱管材料相同的試板,試板附于公稱管端進(jìn)行焊接,其焊接視作鋼公稱管縱向焊縫的延長。 |
4 | 壓扁試驗 | 不適用 | 以每批5%但不少于2根的足夠數(shù)量鋼管做壓扁試驗 |
注:術(shù)語“批”適用于管壁厚范圍在4.7mm以內(nèi)且采用相同焊接工藝焊成的和要求熱處理時在同一爐內(nèi)按同一熱處理工藝進(jìn)行熱處理的相同級別的全部鋼管(可以含多于一個爐次的鋼)。一批鋼管的*大長度應(yīng)為60m。
表3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中幾何尺寸公差要求的差別
序號 | 條目 | ASMESA358/SA358M標(biāo)準(zhǔn) | ASMESA312/SA312M標(biāo)準(zhǔn) |
1 | 外徑 | 按圓周測量。為規(guī)定外徑的-0.5% | 按圓周測量,為規(guī)定外徑的±1.5% |
2 | 橢圓度 | 外徑的*大值與*小值之差為規(guī)定外徑的1% | ≤3mm |
3 | 壁厚 | 鋼管上任意一點處的*小壁厚不得小于公稱壁厚-0.3mm | 見表4 |
4 | 直度 | 用1支3m長的直尺兩端與鋼管接觸.小于3mm | ≤2mm/m |
注:ASME SA312/SA312M標(biāo)準(zhǔn)的壁厚允許偏差值見表4。
表4 ASMESA312/SA312M標(biāo)準(zhǔn)的壁厚允許偏差
公稱管NPs標(biāo)號 | 正偏差 | 偏離公稱擘厚的偏差.% | 負(fù)偏差 |
1/8~2-1/2,所有t/D比 | 20.0 | 12.5 | |
3~18,t/D≤5% | 22.5 | 12.5 | |
3~18,t/D>5% | 15.0 | 12.5 | |
≥20,無縫管,所有t/D比 | 17.5 | 12.5 | |
≥20,無縫管,t/D≤5% | 22.5 | 12.5 | |
≥20,無縫管,t/D>5% | 15.0 | 12.5 |
表5 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中熱處理的差別
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) | ASMESA358/SA358M標(biāo)準(zhǔn) | ASMESA312/SA312M標(biāo)準(zhǔn) |
熱處理 | 除非訂單中另有說明.熱處理應(yīng)是將相應(yīng)的材料牌號加熱到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度以上,所有熱處理加熱后隨之進(jìn)行水淬或用其它方式快速冷卻 | 所有公稱管均應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定要求的熱處理(退火)狀態(tài)供貨。 |
表6 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中無損檢測規(guī)定的差別
序號 | 條目 | ASMESA358/SA358M標(biāo)準(zhǔn) | ASMESA312/SA312M標(biāo)準(zhǔn) |
1 | 射線檢驗 | 焊接接頭應(yīng)全部做射線檢驗 | 無要求 |
2 | 油滲透和磁粉檢驗 | 全部焊接接頭應(yīng)經(jīng)受油滲透和磁粉檢驗 | 無要求 |
3 | 水壓試驗或無損檢測 | 每根鋼管應(yīng)按照ASTMA350/A325M標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水壓試驗 | 每根公稱管應(yīng)經(jīng)過水壓試驗或無損檢測。除非在采購訂單中另有規(guī)定,所要使用試驗的類型由制造廠自定 |
除上述明顯的差別外,兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在不銹鋼管的工藝質(zhì)量、表面質(zhì)量、外觀、焊縫的修補(bǔ)以及補(bǔ)充要求中的晶間腐蝕試驗等方面也有些許差別,這里不再贅述。
三、用戶采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時出現(xiàn)的問題及分析
1、不銹鋼無縫管和不銹鋼焊管的標(biāo)準(zhǔn)選用
在LNG工程中,由于管網(wǎng)工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜.鋼管的規(guī)格、種類繁多,既有不銹鋼無縫管,也有不銹鋼焊管。上述的兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,ASME SA358/SA358M標(biāo)準(zhǔn)是針對不銹鋼焊管的,而ASMESA312/SA312M標(biāo)準(zhǔn)對不銹鋼無縫管和不銹鋼焊管是通用的。對于不銹鋼焊管,雖然兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均可采用,但從上述的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對比表中可以看出,還是有明顯的差別,特別是幾何尺寸的規(guī)定和無損檢驗 的規(guī)定有很大的差別,ASME SA358/SA358M標(biāo)準(zhǔn)的要求明顯比ASME SA312/SA312M標(biāo)準(zhǔn)的要求嚴(yán)格。用戶在訂貨時,往往未做仔細(xì)對比,忽視了這些細(xì)節(jié),認(rèn)為ASME SA312/SA312M既然是通用標(biāo)準(zhǔn)就選擇了該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。對于不銹鋼焊管而言,僅幾何尺寸方面的質(zhì)量就降低了不少,無損檢驗、水壓試驗等方面的要求也有所降低。這就對不銹鋼焊管的整體質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。如某城市LNG項目在訂貨時,無縫和焊接奧氏體不銹鋼管就采用ASME SA312/SA312M標(biāo)準(zhǔn),之后在與有關(guān)方面經(jīng)過技術(shù)討論和技術(shù)澄清后,改變了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選用。保證了項目用不銹鋼焊管的高質(zhì)量。因此,對于不銹鋼焊管,應(yīng)選ASME SA358/SA358M標(biāo)準(zhǔn)。
通過對兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的對比分析,明確了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間的差別,也清楚了LNG工程用不銹鋼管產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選擇依據(jù),即使如此,在訂貨時還應(yīng)提出補(bǔ)充技術(shù)條件。例如,對于無縫不銹鋼管,ASME SA312/SA312M標(biāo)準(zhǔn)對幾何尺寸的公差規(guī)定比較低,應(yīng)更嚴(yán)格一些,并應(yīng)明確無損檢驗的規(guī)定,應(yīng)對鋼管進(jìn)行100%的超聲波探傷或渦流探傷。另外,考慮到LNG工程用無縫和焊接不銹鋼管輸送的是帶壓的低溫介質(zhì),因此,還應(yīng)對鋼管的低溫沖擊韌性做出相應(yīng)的規(guī)定,以保證鋼管的質(zhì)量和項目的**可靠性。
四、結(jié)論及建議
綜上所述,對于奧氏體不銹鋼焊管,LNG工程用不銹鋼管訂貨時應(yīng)選ASME SA358/SA358M標(biāo)準(zhǔn);對于奧氏體無縫不銹鋼管,用戶在訂貨時應(yīng)建議對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做出相應(yīng)的補(bǔ)充規(guī)定,以保證不銹鋼管產(chǎn)品的質(zhì)量。另外。對LNG工程用不銹鋼管的生產(chǎn)廠商實施駐廠質(zhì)量監(jiān)督也是十分必要的。
供應(yīng)不銹鋼管