GB T 20972.2-2008 石油天然气工业.油气开采中用于含硫化氢环境的材料.第2部分 抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁.pdf

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1、i h-F导本如MEa.，UEd-一一-圃-2F坦-F-1EtzrEz-且在宰一旦咀 . ICS 75.180.01 E 10 国家标准和国:H工_，、中华人民GB/T 20972.2-2008 石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料部分:抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁第2Petroleum and natural gas industries-Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas pruction-Part 2: Cracking-resistant carbon and low alloy ste

2、els, and the use of cast irons (1S0 15156-2: 2003 , MOD) 2009-03-01实施2008-08-28发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检夜总局中国国家标准化管理委员会GB/T 20972.2-2008 目次前言.mI 范围-2 规范性引用文件-3 术语和定义4 符号和缩略语-5 采购信息6 含硫化氢环境中影响碳钢和低合金钢性能的因素7 抗SSC、SOHIC和SZC碳钢和低合金钢的评价和选择-8 抗HIC和swC碳钢和低合金钢的评价9 标记附录A(规范性附录)抗SSC碳钢和低合金钢(以及铸铁的使用要求和建议)附录B(规范性附录)用于硫

3、化氢环境的碳钢和低合金钢的实验室试验评定附录C(资料性附录硫化氢分压的确定附录D(资料性附录)确定pH值的推荐方法附录E(资料性附录购买材料应提供的信息附录F(规范性附录)抗ssc的碳钢、低合金钢和铸铜附录G(资料性附录)本部分与ISO15156-2:2003技术性差异及其原因参考文献. 7 12 12 14 20 26 28 . 33 35 36 37 I GB/T 20972.2-2008 .a.L. _ 四剧言GB/T 20972(石泊天然气工业汹气开采中用于含硫化氢环境的材料分为如下三个部分2一一第1部分z选择抗裂纹材料的一般原则:一一第2部分:抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁z一一第3部分

4、:抗开裂耐蚀合金和其他合金。本部分为GB/T20972的第2部分.GB/ T 20972是油气开采中用于含硫化氢环境的材料的分部分出版的国家标准。下面列出本国家标准的结构及对应的150标准。第1部分z选择抗裂纹材料的一般原则，对应于ISO15156-1 :2001; 第2部分z抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁，对应子ISO15156-2:2003; 第3部分z抗开裂酣蚀合金和其他合金，对应子ISO15156-3 :2003. 本部分修改采用15015156-2 : 2003(石油天然气工业泊气开采中用于含硫化氢环境的材料第2部分:抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁)(英文版。本部分根据ISO15156-2:

5、2003重新起草.考虑到我国国情，在采用ISO15156-2: 2003时，本部分做了一些修改.有关技术性差异己编入正文中并在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识，在附录G中给出了这些技术性差异及其原因的一览表以供参考.为便于使用，本部分还做了下列编辑性修改sa) ISO 15156的本部分一词改为本部分;b) 删除了ISO15156-2: 2003的前言和引言.本部分的附录A、附录B、附录F为规范性附录，附录C、附录D、附录E、附录G为资料性附录.本部分由全国石油钻来设备和工具标准化技术委员会(SAC/TC96)提出并归口。本部分负责起草单位z中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司

6、.本部分参加起草单位:中国石油天然气股份有限公司西南油气回分公司，中国石油天然气集团公司管材研究所.本部分主要起草人:施岱艳、向波、戴海黔、姜放、:X1J勇明、白真权、傅贺平、夏青、玉秦晋、林雪梅、何敏、李天窗.本部分为首次发布.四G/T 20972.2-2008 石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第2部分:抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁注意:按本部分选择的碳钢、低合金钢和铸铁，在泊气开采中规定的含硫化氢环境里是抗开裂的，但并不一定在所有的使用环境下都可避免开裂.为预期的使用环境选择合适的碳钢、低合金钢及铸铁是设备使用者的黄任.1 范围GB/T 20972的本部分给出了在油气开采及天然

7、气处理厂含硫化氢(HzS)环境中，设备用碳钢和低合金钢的选择及评定的要求和推荐做法，这些设备的失效会对公众、个人健康和安全或环境造成危害。使用本部分有助于避免发生这种代价高昂的腐蚀破坏。本部分是对那些合适的设计规范、标准和准则的补充，但不能代替它们对材料的要求。本部分叙述了钢抗由硫化物应力开裂(SSC)引起的破坏的性能以及应力定向氢致开裂(SOHIC)和软区开裂(SZC)的有关现象。本部分还组述了钢抗氢致开裂(HIC)和可能发展成的阶梯裂纹(SWC)的性能。本部分只涉及开裂，不涉及均匀腐蚀(质量减少或局部腐蚀造成的材料损失.表1列出了适用于本部分的不详尽的设备清单，包括了允许的例外a表1设备表

8、本部分适用于下列设备用材料允许的例外设备仅暴露在成分受控的钻井液中的设备钻头防喷器剪切闸板b钻井、完井和侈井设备钻井隔水导管装E作业管柱钢丝绳和绳索起下的设备e表层套管和技术套管抽泊泵和抽油杆油气井，包括地下设备、气举设备、电动潜泊泵井口和采汹树其他人工举*设备卡瓦出汹采气管道、集气汹)管道、在总压(绝低于0.45MPa(65 psi) 矿场设备和矿场处理装置工作的原泊储存和处理设备水处理设备在总压(绝低于0.45MPa(65 psi)工作的水处理设备注水和水处理设备天然气处理装置液体、气体和多相流体输送管道商业和民用处理气输送管道对于以上所有设备只承受压缩载荷的部件a见A.2.3.2.3.

9、b见A.2. 3. 2.1. C绳索润滑器和涓涓器连接装置不允许例外.d对于抽油泵和抽泊仔，见NACEMR0176. e对于注水和水处理设备，见NACERP0475. G/T 20972.2-2008 本部分适用于按常规弹性准则设计和制造设备所用材料的选择和评定.对于使用塑性准则的设计(例如基于应变和极限状态设计)，按GB/T20972. 1-2007第5章的要求。附录A列出了抗SSC的碳钢和低合金钢材料，A.2.4包括了铸铁的使用要求。本部分不一定适用于炼油或下游的加工设备。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T20972的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注明日期的引用文件，其随

10、后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明目期的引用文件，其最新版本适用于本部分.GB/T 228金属材料室温拉伸试验方法(GB/T228-2002, eq ISO 6892: 1998) GB/T 230. 1 金属洛氏硬度试验第1部分=试验方法(A、B、CP、E、F、G、H、K、N、T标尺(GB/T 230. 1-2004, ISO 6前8-1.:19!HJ, Metallic materials-Rockwdl hard咔sstest-Part 1: Test meth od(scales A

11、，B，C，O，E，F.也，钮，K;N，T) ,Mom GB/T 231. 1 金属布民硬度试验第1部分2试验方法(GB/T231. 1-，002，叫vlSO 6506-1: 1999) GB/T 699 优质碳素结构钢GB/T 700 碳素结构钢(GB/T700-2006 , ISO 630: 1995 , NEQ) GB/T 710 优民碾亲结构钢热轧薄铜板和钢带GB/T 711 优质被素结构钢热轧厚铜板和宽钢带GB/T 3077 合金结构钢GB 3087 低中压锅炉用无缝钢管CCS30B7-1:)忡.neq lS0 9329-1 :1 989) GB/T 4157 - 2G6 金属在疏化氢

12、环境中抗特妹形式环境开裂实验室试验GB/T 4340.1，金属维氏硬度试验第l部分:试验方法(GB/T4340. 1-1999, eqv ISO 6507-1: 1997 ,Metallic mater恒l$-Vickers hardness test-Patt 1: Tcst method) GB 5310 高压锅炉用无缝钢管GB 6479 高压化肥设备用无缝钢管GB 6654 压力窑棉用钢桓GB/T 8650 智能钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法GB/T 971 1. 3石指天然气工业输送铜管交货技术条件第3部分:C级铜管CGB/T9711. 3-2005 ,ISO 3183-3:199!

13、,IDT) GB/T 12229 通用阀门碳萦铜铸件技术条件GB/T 15970. 2 金属和.含金的腐蚀应力腐蚀试验第2部分2弯粱试样的制备和应用(GB/T 15970. 2-2000,idt lSO 15主$-2:1989)GB/T 19830-2005 石油天然气工业油气井套管或油茸用铜管(rso11960: 2001, IDT) GB/T 20972. 1-2007 石油天然气工业袖气开采中用于含硫化慧环境的材料第1部分z选择抗裂纹材料的一般原则(lSO15156-1 :2001, IDT) GB/T 20972.3-2008石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第3部分:抗开

14、裂耐蚀合金和其他含金OSO15156-3:2003,Mom JB 4726 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件2 ISO 10423 石油和天然气工业一一钻井和生产设备一井口和采油树设备API Spec 5CT 套管和泊管规范API Spec 5L 管线管规范ASMEl) 锅炉及压力容器规范，第IX卷2)焊接和奸焊评定标准ASTM2) A 48/ A 48M 灰铸铁规范1) 美国机械工程师学会CASME)，国际性组织，ThreePark Avenue, New York , NY 10016-5990 ,USA 2) 美国材料试验学会(ASTM)，国际性组织.100Barr Harbor Driv

15、e , PO Box C700 , West Conshohocken , PA 19428-2959 , USA ASTM A 53/ A 53M无镀层和热浸镀辞焊接及无缝钢管ASTM A 105/ A 105M 管道用碳素铜锻件ASTM A 106 高温用无缝碳钢公称管ASTM A 193/ A 193M 高温用合金钢和不锈钢螺栓材料ASTM A 194/ A 194M 高温高压螺栓用碳钢和合金钢螺母ASTM A 220/ A 220M 珠光体可锻铸铁ASTM A 234/ A 234M 中、高温设备用锻制碳素铜及合金铜管配件ASTM A 278/A 278M 650 F(350C)以下的

16、承压零件用灰铁铸件ASTM A 320/ A 320M 低温用含金铜螺栓材料ASTM A 333/ A 333M 低温用无缝和焊接公称铜管ASTM A 381 高压输送用金属弧焊铜管ASTM A 395/ A 395M 高温用铁素体球墨铸铁承压铸件ASTM A 524 常温和较低温度用元缝碳钢公称管ASTM A 536 球墨铸铁件ASTM A 571/ A 571 适用于低温设备的承压零部件用奥氏体球墨铸铁件ASTM A 602 汽车用可锻铸铁件GB/T 20972.2-2008 ASTM E 140布民硬度、维氏硬度、洛氏硬度、洛氏表面硬度、努普硬度和肖式硬度金属硬度换算表BS 8601硬度

17、标尺比较表EFC2出版物16号油气生产中用于含硫化氢环境中碳钢和低合金钢材料要求指南NACE MR0175盯泊回设备用抗硫化物应力开裂金属材料NACE MR0176 腐蚀性油田环境中杆式泵用的金属材料NACE Standard RP0475 用于含油地层注水处理所有过程的材料选择NACE腐蚀2000论文128.用于焊缝管侧弯试验的一种新装置SAE-ASTM统一编号系统中的金属和合金.ISBN0-7680-0407 SAE AM5-5-13165 金属零件的喷丸硬化3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 GB/T 20972. 1-2007中确立的以及下列术语和定义适用于本部分。布氏硬度Brin

18、ell hardness 根据GB/T23l.1进行测量的硬度值，通常采用直径为10trun的硬质合金球并且加载29.42kN的力.泡点压力bubblpoint pressure 在一定的工作温度下，开始有气泡在液体中形成时的压力。注:见C.2.抛光burnish 在器件(材料)与一些硬质物料(例如硬化铜球之间以摩擦接触的方式，使该器件表面光滑的过程。1) 英国标准协会，389Chiswick High Road , London W4 4AL , UK 2) 欧洲腐蚀联合会，属于材料腐蚀协会，1Carlton House Terrace, London SW1 Y 5DB, UKISBN 0

19、-901 716-95-2J 3) 美国腐蚀工程师协会(NACE).国际性组织，1440South Creek Dr. , Houston , Texas 77084-4906 , USA O 机动工程师协会(SAE).400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096-0001 USA 3 G8/T 20972.2-2008 3.4 铸造casting 将熔融金属注入模具中，通过使熔融金属在模具中凝固来获得最终形状或接近最终形状的金属件.3.5 铸铁cast iron 含碳量大约在2%4%之间的铁碳合金。3.5.1 灰铸钱grey cast iron 以

20、片状石墨存在，断口表面呈灰色的铸铁。3.5.2 臼口铸铁white cast iron 由于有渗碳体存在，断口表面呈自色的铸铁。3.5.3 可锻铸铁malleable cast iron 白口铸铁经热处理后，大部分或所有的渗碳体转化成石墨(回火碳)的铸铁。3.5.4 3.6 3. 7 3.8 3.9 3. 10 3. 11 3. 12 4 球墨铸铁doctile cast iron; nodular cast iron 在烙融状态下用一种元素通常是接或锦进行过石墨球处理形化处理的铸铁。语碳体cementite 钢的微观结构组织，主要由碳化铁(Fe3C)组成。冷加工cold working 冷变

21、形cold deforming 冷锻cold fo币ng冷成形cold forming 金属在一定温度和应变率下发生塑性变形，从而导致形变硬化，通常但不一定是在室温下进行.适用性fitness-for-purpose 在预期使用条件下使用的适宜性。易切削铜free-macbining st时有意加入如硫、砸和铅等元素以提高切削加工性能的钢.下临界温度lower critical temperatures 铁基金属在加热过程中开始形成奥氏体或在冷却过程中完成奥氏体转变的温度。潘氯nitriding 氮被掺入到金属材料最普遍的是铁基合金表面的表面硬化工艺。如液体渗氮、气体渗氮、离子掺氮和等离子渗氮

22、。正火normalizing 把铁基合金加热到相变区间(奥氏体化)以上某一温度，并保持一定时间，然后在静止的空气中(或GB/T 20972.2-2008 保护气体中)冷却到相变区向以下某一温度.3. 13 塑性变形pl描ticallydeformed 在超过弹性极限即应力与应变成比例的缸限的应力作用下发生的永久性变形。3. 14 承E部件pressure-containing parts 预期功能失效时将导致其中的流体释放到环境中的部件。注2例如阀体、阀盖和阀杆.3. 15 洋火加回火quenched and tempered F字火硬化然后回火。注1:猝火硬化是先奥氏体化，然后进行冷却，使得

23、奥氏体或多或少完全转变为马氏体，也可能转变为贝氏体.注2:回火是-次或多次加热至规定的、低于下转变点(A，)的温度或保持在这一温度，然后以适当的速率冷却，使得组织结构有所改善并获得规定的性能.3. 16 C悻尺洛氏硬度Rockwell C bardness 根据GB/T230.1进行测量，采用圆锥形金刚石压头施加一个1471N载荷而获得的硬度值。3. 17 喷丸硬化shot peening 在可控制条件下选择一种介质(通常为圆形钢丸轰击材料表层，导致材料表层产生压应力。3.18 消除应力stress relieving 把金属加热到合适的温度，并且在这一温度下保持足够长的时间以减少残余应力，然

24、后缓慢冷却尽量使新产生的残余应力降到最小。3.19 回火tempering 把金属加热到低于下临界温度以降低硬度并提高其韧性的热处理.这一工艺适用于摔火钢、洋火铸铁，有时也适用于正火钢.3. 20 抗拉强度tensi1e strength 极限强度ultimate strengtb 最大载荷和原始横截面积之比.注:见GB/T228. 3.21 试验批t凶tbatch 代表同一批次产品的样本组，按照特定的程序对代表性样品进行试验能确定其符合规定要求.3.22 管件lubular component 有一个轴向孔洞的圆筒形构件管)，用于钻井和生产作业中输送流体。3.23 维氏硬度Vickers b

25、an:lness 根据GB/T4340.1进行测量，采用正四棱锥体金刚石压头并且加载一个适用的载荷而获得的硬度值.5 GB/T 20972.2-2008 3.24 焊件weldment 在一个组件上已经进行过焊接的部分，包括焊缝金属、热影响区CHAZ)以及邻近的母材。3.25 焊缝金属weld metal 在焊接过程中焊件上已熔化的部分，4 符号和结畸语GB/T 20972.1-2007中的和以下的缩略语可以在本部分中应用，AYS 实际屈服强度CLR裂纹长度率CR C环(试验CSR裂纹敏感率CTR裂纹厚度率DCB双悬臂粱试验FPB 四点弯曲试验)HBW布氏硬度I1IC 氢致开裂HRC C标尺洛

26、氏硬度HSC氢应力开裂HV 维氏硬度。CTG石油专用管，如套管、油管和钻杆PH,S H2S分压Pco, CO2分压R国2根据GB/T228确定的0.2%的屈服应力SMYS规定的最小屈服强度SOHIC应力定向氢致开裂SSC硫化物应力开裂SWC阶梯裂纹SZC 软区开裂T 温度UNS统一编号系统(按SAE-ASTM统一编号系统中的金属和合金UT单轴拉伸试验5 采购信息5. 1 准备材料购买技术规格书时可能需要设备使用者、设备供应商和材料生产商之间进行合作和资料交流，以确保购买的材料符合GBjT20972.1-2007和本部分的要求.5.2 应提供下列信息:6 一一首选的材料类型和(或)钢级(如果知道

27、); 一一设备类型(如果知道h一一本部分的引用条款;一一抗SSC材料选择的验收根据见第7章); 一一抗HIC的要求(见第8章)。GB/T 20972.2-2008 5. 3 设备使用者和设备供应商或材料制造商可以商定按附录B和GB/T20972. 1-2007采用适当的评定试验来选择未在附录A中说明和或)列出的碳铜或低合金钢.评定要求可以扩展到包括抗soHIC和szc.如果购买方打算使用这些协议、扩展部分和评定方法，在材料购买技术规格书中应清楚说明相关的附加信息.这些信息可以包括2-ssc试验的要求(见7.1、7.2); 一一特定酸性环境使用的工作条件;一一其他特殊要求。5.4 附录C说明了怎

28、样计算硫化氢分压，附录D给出了怎样确定流体pH值的指导.5. 5 购买材料所需的信息应填人适当的数据表中.推荐的格式参见附录巳6 含葡化氢环境中影晌碳钢和低合金钢性能的因素在含硫化氢环境中碳钢和低合金钢性能受复杂的相互作用的参数影响，这些参数包括:a) 化学成分、制造方法、成形方式、强度、材料的硬度和局部变化的程度、冷加工量、热处理条件、材料微观结构、微观结构的均一性、晶位大小和材料的纯净度;b) 疏化氢分压或在水相中的当量浓度;c) 水相中的Cl-浓度;d) 水相的酸度值(pH值); e) 硫或其他氧化剂的存在20 暴露于非生产流体中;g) 暴露温度zh) 总的拉伸应力(施加的应力加残余应力

29、hi) 暴露时间。当使用本部分在含硫化氢环境泊气工业生产系统中选择适当的材料时，应考虑这些因素.7 抗SSC、SOHIC和SZC碳铜和低合金钢的评价和选择7.1 选项1:按A.2选择抗SSC的铜(及铸铁7. 1. 1 Ps-9 明.KHut町A一一焊接热响，(浸蚀后可见hB一一-t:远销.2、3、6、7、10、11、14、町、17和凹的硬度压痕宦完全在热影响区内，并且尽量靠近焊缝金属与热响应之间的熔合线.顶部的泪盈线宜位于适当位置，使得2和自压痕与最后焊道的热彭嘀区或与直是后焊道的熔合线的轮廓变化一致。图2对接焊缝维氏硬度测试查方法单位为毫米.!.:_Sv产.!.lH:i、n/, 芝/儿7飞/

30、-18 t_一一-B/ C /Jf ,/f /,/ / / A A一一焊接热彭嘀区(民蚀后可见); 8一一-一一-浏览线;c-一-垃线，平行于目盐线B并通过焊缝金属和焊接热彤嘀区之间的熔合边界.3、6、10和12的硬度压痕宜完全在热影响区内，并且尽可能靠近焊缝金属与热影响区之间的烙合线.图3角焊锺10 G/T 20972.2-2008 单位为毫米C A一一原始焊接热影响区2B-一补焊热影响区;C一一一一一一测量线的平行线.顶部的测结线宜位于适当位置，以使热影响区的压痕与经后焊道的热影响区或最后焊道的盖面焊烙合线的轮廓变化-j支.D 固4补焊和部分娼透焊缝单位为毫米A B C F句2V -_.一

31、一一- D A C B 回-A.,., 一一一一.一一一一A一一焊缝zB一一焊接热影响区(漫蚀后可见); c一一母材;D-一-一-测量线.焊接热彭响区的硬度压痕宜在熔合线边界2mm内.固5对接想缝(洛氏硬度副试方法)11 GB/T 20972.2-2008 B B 一一一一卡一一一一一一令厂一一一一-何一一一一一一一一-13 A一一舍焊接热影响区(浸蚀后可见); B一一-二为1到12硬度到量压痕排列线zC一堆焊层浸蚀后可见) 13 单位为毫米a用维氏或洛氏15N剖佳方法，2、6和10的硬度压痕宜完全在热影响区内，并且尽量靠近堆焊层与热影响区之间的熔合线边界不超过1mm。在热影响区可以按照7.3

32、.3.2对HRC硬度压痕的要求采用洛氏C硬度fl方法，压痕应在距离悠合线边界2mm内a固6堆焊层7.3.3.4 焊缝硬度验收准则用选项l(见7.1)选择的钢的焊缝硬度验收准则应按A.2. 1. 4的规定。替代的焊缝硬度验收准则应建立在焊缝试样的SSC试验合格之上。SSC试验应按附录B进行。用选项2(见7.2)评定和(或)选择的钢的焊缝硬度验收准则应建立在焊缝试样的SCC试验合格之上。SSC试验应按附录B进行。7.4 其他锯造方法对于自焊接以外的制造工艺产生的钢材的硬度变化，应规定硬度试验为其制造过程评定的一部分。如果在最终产品中保留有任何的HAZ，硬度剖试应规定为气割和(或切割过程评定的一部分

33、。需要说明制造方法并采用7.3的硬度验收准则，用于评价和测试的样品形状和部位应获得设备使用者的许可。8 抗HlC和SWC碳钢和低合金钢的评价当评价用于含有微量硫化氢的酸性环境中的轧制碳钢产品时，设备使用者应考虑GB/T20972.1一2007定义的HIC或SWC以及HIC或SWC的试验。附录B提供了试验方法和评价抗HIC和SWC验收准则的指导.HIC或SWC发生的可能性受钢材的化学成分和生产流程的影响。钢中硫含量特别重要，通常轧制和无缝产品可接受的最大含量分别是0.003%和0.01%.常用的锻件硫含量小于0.025%，一般不考虑铸铜对HIC或SOHIC的敏感性。注1:导敖失去密封住的HIC或

34、SWC很少发生在无缝钢管和其他非轧制产品中.而且，用现代技术生产的无缝钢管比以前的产品对HIC或SWC敏感性低的多.因此，当无缝钢管用于有潜在的失效后果的场合时，评价抗HIC或SWC性能是有益的.注2:当使用环挠中有铁锈、硫或氧，特别是还有氯化物同时存在时，增加了破坏的可能性.9 标记符合本部分的材料应具有可追溯性，最好在交货前做标记。适当的标签和文字资料也是可以接受12 GB/T 20972.2-2008 的方式.对按附录B评定合格和选择的特定应用的材料，其可追溯性应包括特定应用的相关环境条件.设备使用者可以要求设备或材料供应商提供文件，文件包括设备或元件使用的材料及本部分规定的对这些材料使

35、用环境的限定.附录E两个表提供了鉴别材料的标记方法。13 GB/T 20972.2-2008 附录A(规范性附录抗ssc碳铜和低合金钢(以及铸铁的使用要求和建议)A.1 总则本附录叙述并列出了抗SSC的碳钢和低合金钢。A.2. 4给出了铸铁的使用要求。在没有附加要求的规定时(见7.2.2和/或第8章)，符合本附录的钢材可能不抗SOHIC、SZC、HIC或SWC.注:A.2和以前NACEMROI75所制定的要求是一致的，本部分出版时，没有列出可用于SSC2区(A.3)或SSC1区(A.4)的钢材。因此A.3和A.4只简要地说明了预期适用于所定义条件下的典型钢材的特性。A.2 抗ssc碳铜和低合金

36、钢以及铸铁的使用A. 2.1 碳钢和低合金钢的一般要求A. 2. 1. 1 总则碳钢和低合金钢应符合A.2. 1. 2到A.2. 1. 9的要求。符合A.2的碳钢和低合金钢产品和部件，除了规定的例外情况，根据本部分评定合格的不用进行进一步的SSC试验。但任何在材料生产规范中规定的SSC试验应进行并合格，同时报告结果。符合A.2一般要求的大部分钢材没有一一单独列出;然而，为了方便使用，一些钢材的例子列于表A.2、表A.3和表A.4中。注:在以前的NACEMR0175(所有版本)中述及和列出的碳钢和低合金钢已通过了大盐相关的现场成功或失败以及实验室数据的鉴定.硬度22HRC的限制造用于大多数碳钢和

37、低合金钢，这是基于热处理、化学成分、硬度和失败经验之间的相互关系.对于镑铝合金钢可有较高的硬度限制.也是基于类似的考虑.A. 2.1.2 母材金属成分、热处理和硬度最大硬度为22HRC，其中镰含量少于1%，不是易切削钢，并且采用下列其中一种热处理状态的碳钢和低合金钢是可以接受的:a) 热轧(仅限于碳钢); b) 退火zc) 正火;d) 正火加回火;e) 正火、奥氏体化、摔火加回火;f) 奥氏体化、萍火加回火.A. 2. 1. 3 在有修订和附加限制时可接受的碳铜除A.2. 1. 2限制外，对一些经以下修订和限制的碳钢可以接受:a) 根据ASTMA 105生产的锻件如果硬度不大于187HBW可以

38、接受;b) ASTM A 234的WPB级别和WPC级别硬度不大于197HBW的睦压管件可以接受。A. 2. 1. 4 焊接焊接和焊缝硬度测量应按7.3.3进行。表A.1给出了碳钢、碳锺铜和低合金钢焊缝可接受的最大硬度值。焊后状态的碳钢、碳毡钢和低合金钢其硬度符合表A.1的要求，使用条件不苛刻且用户同意时不需要焊后热处理，14 GB/T 20972.2-2008 表A.2中列出的SMYS不超过360MPa(52 ksi)的铜管，对于这些产品，使用条件不苛刻l且用户同意时，在焊后状态条件下可以接受，宜进行焊接工艺的硬度试验。一些SMYS超过360MPa(52 ksi)的铜管(见A.2.2.幻，如

39、果使用合适的评定合格的焊接工艺，使用条件不苛刻且用户同意时，在焊后状态条件下可以接受。但应满足表A.1. 表A.l碳钢、碳缸铜和低合金钢焊缉的最大允许硬度值硬度测试方法焊接工艺评定硬度测试位置最大允许硬度焊根:母材、HAZ和焊根金属，如图2、图3250 HV 或00470.6 HR 15 N 维氏硬度HV10或HV5堆焊的母材和HAZ，如图6，也可见250 HV 或人2.1.5 b) 70. 6 HR 15 N 洛氏硬度HR15 N 焊缝盖面2母材、HAZ和未暴露的焊缝盖面，如275 HV 图2或图473.0 HR 15 N 如图522 HRC 洛氏硬度HRC(见7.3.3.2)堆焊的母材和H

40、AZ，如图6.也可见人2.1. 5 b) 22日RCa最大值应为250HV或70.6HR 15N除非符合下列所有要求:一一设备使用者同意采用可替代的焊缝盖面硬度限制;一一母材厚度超过9mm; 焊缝盖面没有直接暴露于酸性环境.不符合本条其他段落要求的碳铜和低合金钢焊件应在不低于温度620C下进行焊后消除应力处理。按7.3进行测定的最大的焊接区域硬度应为250HV(或如7.3.3所述及的限定为22HRC)。根据附录B进行焊缝SSC评定试验合格之后，可以采用可能使焊缝金属中镰含量大于1%的焊材和工艺。A.2. 1. 5 表面处理、覆盖层、撞层、涂层、衬里等等覆盖层的成分和抗开裂性能在GB/T2097

41、2.3-2008中说明。金属涂层(电镀和非电镀)、转化型涂层、塑料涂层和衬里不允许用来防止SSC.如果覆盖层满足下列任一要求，则覆盖层可采用如焊接、银纤焊或喷涂金属等热加工zd 基体金属的热处理状态不能改变，例如，在覆盖层操作过程不超过下临界温度。b) 最大硬度值和基体金属的最终热处理状态符合A.2. 1. 2，如果是堆焊层，还应符合A.2.1.根据GB/T20972. 32008的A.13.1可以免除这一要求。堆焊层的最大硬度和(或)其他特性应满足GB/T 20972. 3二2008或本部分的适当要求-允许不同材料的连接，如钢与硬质合金的银奸焊接。奸焊后基体金属应符合A.2. 1. 2. 如

42、果温度低于被处理合金的下临界温度，允许最大深度为0.15mm的渗氮表面处理。A.2. 1. 6 冷蛮形和消除应力热处理碳钢和低合金钢经冷轧、冷锻或其他制造工艺进行任何冷变形，导致表面纤维性永久变形量大于5%时，应进行消除应力热处理。消除应力热处理应按适当的规范和标准进行。消除应力热处理的最低温度应为595C。最终的最大硬度应为22HRC，按ASTMA 234的WPB级别和WPC级别制造的管件例外，其最终硬度不应超过197HBW。以上的要求不适用于经用户同意后根据适用的规范和标准进行的压力试验所造成的冷变形，只有在适当的产品标准许可的情况下，才允许冷旋转矫直铜管，见A.2. 2. 3. 4。AS

43、TM A53 B级、ASTMA106 B级、API5L X-42、GB/T9711. 3-2005/ ISO 3183.3的L290或化学成分类似的较低屈服强度铜级的冷成形管件，若变形区域的硬度不超过190HBW，允许冷变形量15 GB/T 20972.2-2008 小于或等于15%。根据附录B进行的SSC试验和评定可用于判定其他冷变形限制量。A. 2. 1. 7 螺纹加工允许使用机械切削加工的螺纹.允许钢材冷成型(液压)的螺纹，并应符合A.2. 1. 2的热处理和硬度要求A.2. 1. 8 表面冷变形如果由诸如抛光等表面冷变形过程造成的冷加工小于正常机械加工(如车削、锺孔、滚压、螺纹加工、钻

44、孔等)所引起的冷变形时是可接受的。如果母材符合本部分的要求，喷丸最大尺寸为2.0mm并且A4!len喷丸强度不超过10C，由可控喷丸硬化造成的冷变形是允许的。此工艺应按SAEAMS-S-13165标准崽布控制.A.2. 1. 9 识别印记允许使用低应力的模盾印随J放纹线和圆滑的V型作识别印记在部件低应力区，如拉圭哥海上可以摸压印常用的尖锐的V形标志x在高应力区一般不应横压句尖锐的标志，否胁模压印后应在不低于S岛cCt 000 T)温度下进行消除应力热处理。A.2.2 产品形式的海琦A. 2.2.1 总则除了以下的变化，A.2.1的一般要求应适用于所有产品形式.A.2.2.2 铜管、回耕和管件符

45、合A.2.1要求的管子示例如表A.2所辰.附录F还列出了其他一些符合A.2.l要求的管子和压力容器用铜示倒褒A，2符合A.2.1要求的管子产品示例画家标准和级别其他设计划范API Spec 54级别pGB/T 9711毛喜、级别:L245到L450A和B以及X42到J-65ASTM.A 53 ASTM A 10.$级J.Q.、B和CASTM 61333级剧l和6AST-拟A52)级别1和2AS:rM A 381，-4的tll.Y35到Y65-一一、允许采用按ASME锅炉和应边容器标准第2篮划分的P-No1，第歹组或第2组的压力容器钢。由轧制钢板制成的产品在做量撞4氢环境下可能对HIC或_sV/

46、C敏感而产生破坏如即使是在PHZS低于0.0003MPa(0. 05 psi). 铜管的焊缝应符合A.2.1，A.2.2.3 井下套管、油管和管件A. 2. 2. 3. 1 ISO和API石油用钢级的套管和油管均应在符合表A.3所给出的温度范围内使用.A. 2.2.3.2 如果其硬度不超过30HRC，屈服强度为690MPa(lOO ksi)、720MPa(l05 ksi)和760MPa (110 ksi) ，Cr-Mo低合金钢(UNSG41XXO、AISI以前的41XX及其改进的铜种制成的经摔火加回火的管子和管件允许使用。每个钢级的最大屈服强度不应比SMYS大103MPa(l5ksi) 0抗S

47、SC性能应通过每个试验批的试验来论证，并按B.1要求采用UT试验。A.2.2.3.3 如果其硬度不超过26HRC，屈服强度为690MPa(100 ksi)、720MPa(105 ksi)和760MPa (110 ksi) ，Cr-Mo低合金钢(UNSG41XXO、AISI以前的41XX及其改进的铜种制成的摔火加回火的G/T 20972.2-2008 管子和管件允许使用.这些产品宜按B.l要求进行UT试验评定.表A.3可接受的套曾和油管铜级适用的环境条件在所有温度下二65c (150 F) 二主80C(l75T)注107C ( 225 F) GB/ T 19830钢级2GB/T 19830钢级:

48、GB/ T 19830钢级2GB/ T 19830钢级:H40 N80 Q型N80 Q12Sb 155 C95 P1l0 K55 M65 L80 1型C901型T951型:最元掘服强度小子或等于最大屈服强度小子或等于人2.2.3.3述及的专用钢级:毛i毗航Pa的专用Q&.T级965 MPa的专用通&.T级A 2. 2. 3. Z 主及的泊Cr-管MP / 低合金铜制成的套管和、飞绘出的温度是事tssc布言的是低允许使用温度.禾考虑低温韧性也应冲击)，设备使用者应单独提出要求 a对本条款而言，A)ISpec 5CT和lSO11!)60等同于GB/T1830-2005. b 1类和2类是签于是大屈

49、服强度1036 MPa，化学成分为Cr-M白的Q&.T级.不接聋碳怪翻./ A. 2. 2.3.4 如果管子及其管件在小于或等于页。c(50 F)温度下进行冷矫直，应在最低480c (900 F)温度时进精应力消除.如果管子及其管件是冷压成形公扣缩径和、或母扣扩径)，并且表面纤维最终的永久变形重大于5%，冷压成形区域应在不低于595.C(l 0F)的温度下进行脑除应力热处理.如果硬度超过22HRC的高强度管号连接件是冷压成形的，连接件应在不低于Q95c (1 000 F)的温度下进行消除应为鹅处理.A. 2.2. 4 螺栓和囊团件可能直接暴露于酸性环境的螺栓，或将被掩埋、隔离、配备于法兰保护装置上的，或其他不允许直接暴露于大气环境中前螺栓理应符合A