关于LNG工程用不锈钢管技术标准的选用.doc

关于LNG工程用不锈钢管技术标准的选用摘要:通过对LNG工程用不锈钢管所采用的不同技术标准进行对比，分析了不同技术标准关于无缝和焊接奥氏体不锈钢公称管之间的差别；还分析了不同技术标准规定的差异以及对技术标准理解的偏差等产生质量问题的原因，叙述了LNG工程用不锈钢管的采标原则以及修订和完善相关技术标准的重要性和必要性，并提出了为保证LNG工程用不锈钢管的质量而对产品的生产厂商实施驻厂质量监督的建议。 关键词：LNG工程不锈钢管技术标准奥氏体不锈钢公称管 一、前言 近几年，随着我国国民经济和石油天然气工业的快速发展以及对石油天然气等能源需求的大幅增加，新型的LNG工程逐渐兴起。与长距离管道输送的石油天然气相比，LNG作为一种新的能源形式，在能源相对缺乏而经济非常发达的东南沿海地区具有一定的优势，但对项目的设计和工程用材料等提出了更高的技术要求。 在LNG工程上应用到的各类不锈钢管，一般均采用奥氏体不锈钢。对于LNG工程而言，由于管道输送的是低温压力介质，因此对不锈钢管的技术质量要求很高。保证不锈钢管的质量对于LNG工程的安全影响重大，特别是焊接不锈钢焊管。保证其质量安全可靠性对LNG工程的安全运行尤其重要。 二、不同技术标准的差别 LNG工程用不锈钢管常用的技术标准有“高温用电熔化焊奥氏体铬一镍合金钢管”(ASMESA358SA358M)和“无缝和焊接奥氏体不锈钢公称管”(ASMESA312SA312M)。对于不锈钢焊管。两个技术标准均适用，但由于两个技术标准对不锈钢焊管的技术要求存在差别，导致用户在产品采标、订货以及产品制造过程中对技术标准理解产生偏差，可能导致产品质量问题。 为了搞清楚两个技术标准之间的差别，现对技术标准逐条进行对比、分析，内容见表1、表2、表3、表4及表5。 表l 技术标准中适用范围的差别技术标准ASME SA358SA358M标准ASME SA3125A312M标准备注适应范围本标准适用于在腐蚀或高温、或者两者兼有的条件下电熔化焊奥氏体铬一镍合金钢管适用于高温及一般腐蚀用无缝与焊接奥氏体不锈钢公称管有如下5种不同类别的钢管： 注：当低温冲击试验准则吸收能量为20J或测向膨胀为0.38mm时，本标准为一些压力容器或公称管规范所认可的某些奥氏体不锈钢级别，可不必进行实际试验。在某些情况下可能需要进行冲击试验。例如，铬或镍含量在AISI范围之外的材料，以及含碳量超过0.1的材料，当使用温度低于-45时，需要根据ASME第VIII卷第1册的规定进行冲击试验。l类钢管应是双面焊，全部焊道添加填充金属并通过全部射线检验工艺生产的。2类钢管应是用全部焊道添加填充金属的方法双面焊生产的，不要求射线检验。3类钢管应由单面焊全部焊道添加填充金属工艺全部射线检验生产。4类除内侧管表面可以添加填充金属外，和3类相同。5类钢管应是由双面焊全部焊道添加填充金属工艺生产的，并应做局邪射线检验。表2 技术标准中理化性能试验要求的差别序号条目ASME SA358SA358M标准ASME SA312SA312M标准1化学成分钢板的化学成份应符合所适用的标准和ASTM A240标准中所列的级别的要求标准中有具体详细的规定2拉伸性能焊接接头横向抗拉强度应不低于钢板规定的最小抗拉强度，即ASTM A240标准中所列的级别的要求标准中有具体详细的规定3焊缝导向弯曲试验每批（见注1）成品钢管应做一个代表试验（两个试样）每批5%试样应取自钢和或与钢公称管材料相同的试板，试板附于公称管端进行焊接，其焊接视作钢公称管纵向焊缝的延长。4压扁试验不适用以每批5%但不少于2根的足够数量钢管做压扁试验注：术语“批”适用于管壁厚范围在4.7mm以内且采用相同焊接工艺焊成的和要求热处理时在同一炉内按同一热处理工艺进行热处理的相同级别的全部钢管(可以含多于一个炉次的钢)。一批钢管的最大长度应为60m。表3 技术标准中几何尺寸公差要求的差别序号条目ASMESA358SA358M标准ASME SA312SA312M标准1外径按圆周测量。为规定外径的-0.5按圆周测量，为规定外径的1.52椭圆度外径的最大值与最小值之差为规定外径的13 mm3壁厚钢管上任意一点处的最小壁厚不得小于公称壁厚-0.3mm见表44直度用1支3m长的直尺两端与钢管接触小于3mm2mmm注：ASME SA312SA312M标准的壁厚允许偏差值见表4。表4 ASME SA312SA312M标准的壁厚允许偏差公称管NPs标号正偏差偏离公称擘厚的偏差负偏差1/82-1/2，所有t/D比20.012.5318，t/D5%22.512.5318，t/D5%15.012.520，无缝管，所有t/D比17.512.520，无缝管，t/D5%22.512.520，无缝管，t/D5%15.012.5表5 技术标准中热处理的差别技术标准ASME SA358SA358M标准ASME SA312SA312M标准热处理除非订单中另有说明热处理应是将相应的材料牌号加热到标准规定的温度以上，所有热处理加热后随之进行水淬或用其它方式快速冷却所有公称管均应按标准中规定要求的热处理(退火)状态供货。表6 技术标准中无损检测规定的差别序号条目ASME SA358SA358M标准ASME SA312SA312M标准1射线检验焊接接头应全部做射线检验无要求2油渗透和磁粉检验全部焊接接头应经受油渗透和磁粉检验无要求3水压试验或无损检测每根钢管应按照ASTM A350/A325M标准进行水压试验每根公称管应经过水压试验或无损检测。除非在采购订单中另有规定，所要使用试验的类型由制造厂自定 除上述明显的差别外，两个技术标准在不锈钢管的工艺质量、表面质量、外观、焊缝的修补以及补充要求中的晶间腐蚀试验等方面也有些许差别，这里不再赘述。 三、用户采用技术标准时出现的问题及分析 1、不锈钢无缝管和不锈钢焊管的标准选用 在LNG工程中，由于管网工程结构复杂钢管的规格、种类繁多，既有不锈钢无缝管，也有不锈钢焊管。上述的两个技术标准中，ASMESA358SA358M标准是针对不锈钢焊管的，而ASMESA312SA312M标准对不锈钢无缝管和不锈钢焊管是通用的。对于不锈钢焊管，虽然两个技术标准均可采用，但从上述的技术标准对比表中可以看出，还是有明显的差别，特别是几何尺寸的规定和无损检验的规定有很大的差别，ASMESA358/SA358M标准的要求明显比ASMESA312/SA312M标准的要求严格。用户在订货时，往往未做仔细对比，忽视了这些细节，认为ASMESA312/SA312M既然是通用标准就选择了该技术标准。对于不锈钢焊管而言，仅几何尺寸方面的质量就降低了不少，无损检验、水压试验等方面的要求也有所降低。这就对不锈钢焊管的整体质量产生一定的影响。如某城市LNG项目在订货时，无缝和焊接奥氏体不锈钢管就采用ASMESA312SA312M标准，之后在与有关方面经过技术讨论和技术澄清后，改变了技术标准的选用。保证了项目用不锈钢焊管的高质量。因此，对于不锈钢焊管，应首选ASMESA358/SA358M标准。 2、关于订货补充技术条件 通过对两个技术标准的对比分析，明确了技术标准之间的差别，也清楚了LNG工程用不锈钢管产品技术标准的选择依据，即使如此，在订货时还应提出补充技术条件。例如，对于无缝不锈钢管，ASMESA312SA312M标准对几何尺寸的公差规定比较低，应更严格一些，并应明确无损检验的规定，应对钢管进行100的超声波探伤或涡流探伤。另外，考虑到LNG工程用无缝和焊接不锈钢管输送的是带压的低温介质，因此，还应对钢管的低温冲击韧性做出相