奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管 第3部分：油气输送用管 编制说明

GB/T21833.3—XXXX《奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝管第3部分：油气输送用管》(征求意见稿)编制说明1工作概况1.1任务来源根据国家标准化管理委员会国标委发【2021】28号文《关于下达2021年第三批国家标准计划的通知》要求，计划项目编号：20214331-T-605，由山西太钢不锈钢钢管有限公司、冶金工业信息标准研究院等单位负责起草编制《奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝管第3部分：油气输送用1.2标准化对象简要情况石油、天然气资源供给保障一直是国家能源安全的重要内容。《能源发展“十三五”规划》提出，要加强国内石油勘探开发，促进石油增储稳产。随着近年来长庆、塔里木、西南、南海等油气资源的开发，油气介质二氧化碳及硫化氢含量高，油气管线容易受腐蚀而失效，因此对油气输送用管提出了更高的要求。双相不锈钢兼具奥氏体不锈钢的耐腐蚀性和铁素体不锈钢的高强度优点，是一种性能优良、性价比高的先进材料，在油气输送管道安全性、使用寿命、经济性等方面均具有显著优势，是腐蚀介质油气输送管道的首选材质。目前国内供应商和用户大多使用APISpec5LC标准，已不适应我国现有和未来将开发的油气田环境特点：温差大，部分油气存在较多二氧化碳及硫化氢，在油气管线失效的原因分析中，腐蚀失效已成为制约油气管线使用寿命最关键的因素之一。且APISpec5LC标准仅有两个双相钢牌号，随着材料科技的发展，目前国内奥氏体-铁素体双相不锈钢管已发展到第三代超级双相不锈钢，牌号多达十余个，是未来耐蚀合金管材的发展重点之一。尽早在油气输送管道上采用奥氏体-铁素体双相不锈钢管，对提高管道安全性、降低使用成本具有重要意义。而油气输送用双相不锈钢管国家标准长期缺失，制约了我国油气输送用管材料技术的升级。因此，迫切需要制定技术标准，为我国油气输送用管的升级提供标准支撑。GB/T21833是我国奥氏体-铁素体双相钢不锈钢无缝管标准中技术要求最全面、技术水平最高的一份标准，标准拟分为三部分，目前其第1部分GB/T21833.1-2020《奥氏体-铁素体双相钢不锈钢无缝管第1部分：热交换器用管》、第2部分GB/T21833.2-2020《奥氏体-铁素体双相钢不锈钢无缝管第2部分：流体输送用管》均已完成编制并发布，但以上两个标准适用范围为石油炼化厂、化工厂、海洋工程等的工艺管道，未针对油气输送用管的使用环境进行专门设计。因此，为满足我国油气输送用双相不锈钢材料研发和应用的需要，推进奥氏体-铁素体双相不锈钢的研发与推广应用，有必要制定本标准。本标准编制单位：山西太钢不锈钢钢管有限公司、冶金工业信息标准研究院、(其余暂略)1.4主要工作过程起草阶段：2021年10月，接到项目制定计划后，山西太钢不锈钢钢管有限公司及时与相关单位沟通协调成立了标准项目编制组。编制组成员相继开展了国内相关法律法规和标准资料方面的收集与比对分析工作。收集了GB/T21833.2-2020《奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝管第2《耐腐蚀合金管线管》等相关国家、行业和团体标准；以及ISO3183《石油天然气工业管线输送系统用钢管》、ISO15156-3《石油天然气工业——油气开采中用于硫化氢环境的材料——第3部分：抗开裂耐蚀合金和其它合金》、APISpec5LC《耐蚀合金管线钢管》、APISpec5L《管线钢管规范》及ASTMA790/A790M《无缝及焊接的铁素体-奥氏体不锈钢公称管》等相关国际和国外标准。对国内油气输送用不锈钢无缝钢管及管件产品分类与标记、订货内容、基本参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮存、质量说明书的通常做法及一般要求进行了调研，在此基础上，编制组于2022年10月完成了标准文本征求意见稿和编制说明的编写，报全国钢标委钢管分技术委员会秘书处。征求意见阶段：年月，全国钢标委钢管分技术委员会发函，将征求意见稿发送全体委员、顾问、观察员及相关单位正式开展征求意见，共计发函家单位，并在国标委和钢铁标准网公开征求意见。截止年月日，收到家单位的回函。回函并有建议或意见的单位数：个，共提出条意见，编制组对回函意见进行汇总处理后，采纳条，未采纳条。1.5主要起草人本标准主要起草人：(暂略)。任编制组组长，负责整个项目的总体安排，协调项目进度计划，负责国内外标准技术资料的收集和对比分析、标准文本的起草，对标准文本整体把关。其余编制组成员配合共同完成以下工作：(1)收集国内相关法律法规、国内外相关标准，并进行研究、分析和对比；(2)对钢管制造、使用情况进行数据收集、调研和分析；(3)编写本标准各阶段的文本和标准编制说明、标准水平对比分析、意见汇总及处理、实物质量数据的统计与分析；(4)研究标准中主要技术指标确定所需的理论和论证材料；(5)完成标准的报批稿及报批材料。2标准编制原则本标准的制定应满足钢管行业发展及下游使用需求，充分体现标准的科学、合理、先进、实用。本标准的制定原则:(1)符合国家相关法律法规要求。(2)符合行业发展要求，体现钢管行业在品种开发和质量提升方面的进步，反映下游油气行业的发展需求。(3)规范性原则：标准的编制严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求编写。(4)协调一致性原则：与相关产品标准、下游设计采购标准的要求保持协调。3标准主要内容说明3.1范围本部分规定了油气输送用奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝管的订货内容、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。3.2规范性引用文件(1)按GB/T1.1-2020对规范性引用文件的引导语进行编写。(2)本标准引用GB/T222《钢的成品化学成分允许偏差》、GB/T223.11《钢铁及合金铬含量的测定可视滴定或电位滴定法》等34个国家标准和行业标准。3.3术语和定义按GB/T1.1-2020的规定，新增术语和定义章节，直接引用GB/T30062中界定的术语和定义。3.4分类和代号钢管按制造方式分为两类，并按GB/T17505《钢产品标记代号》中对“热加工”和“冷加工”钢产品的代号规定，采用英文单词的首字母规定代号。为了标准编写中表述及代号的直接使用，给出了常用术语的代号。产品的外径涉及到公称外径，壁厚涉及到公称壁厚，因此在代号增加了说明。3.5订货内容规定了钢管订货应包括的产品名称、钢的牌号、尺寸规格、订购数量等内容。3.6尺寸、外形和重量3.6.1尺寸规格尺寸规格直接引用GB/T17395，同时，不限定选用标准以外的尺寸规格。3.6.2尺寸允许偏差随着钢管制造和检验能力的大幅度提高，钢管制造企业有能力生产性能更加优良的钢管，GB/T21833-2008规定的尺寸精度偏差已不能完全满足我国现有钢管制造整体装备水平及钢管实物质量要求，因此根据我国油气输送用双相不锈钢管产品的实际情况，对热轧(热挤压钢管)、冷轧(拔)钢管外径及壁厚偏差做出调整。3.6.3定尺长度和倍尺长度参考GB/T21833.2-2020规定及油气输送管产品的实际情况，对定尺和倍尺总长度允许偏差做3.6.4弯曲度参考GB/T21833.2、APISpec5LC、用户采购技术规范及油气输送管产品的实际情况，将钢管的弯曲度规定由“S＜15mm时，钢管的弯曲度应不大于1.5mm/m；S＞15mm~30mm时，钢管的弯曲度应不大于2.0mm/m；S＞30mm时，钢管的弯曲度应不大于3.0mm/m。”调整为“钢管弯曲度应不大于1.5mm/m，全长弯曲度应不大于钢管长度的0.2%。”3.6.5端头外形参考APISpec5LC、用户采购技术规范及油气输送管产品的实际情况，增加管端坡口要求，将“钢管两端端面应与钢管轴线垂直，并应清除切口毛刺。”修改为“钢管两端端面应与钢管轴线垂直，切口毛刺应予清除。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢管两端可加工坡口，坡口型式由供需双方协商确定。”3.7钢的牌号和化学成分参考APISpec5LC规定并结合用户采购技术规范，对成品分析增加取样要求，规定成品分析用试样应取自拉伸试样或成品钢管。3.8钢的冶炼方法参考GB/T21833.2，将钢的冶炼方法由“电弧炉加炉外精炼或电渣重熔法冶炼”调整为“电弧炉加炉外精炼或转炉加炉外精炼或电渣重熔法冶炼。”3.9力学性能参考GB/T21833.2、APISpec5LC及用户采购技术规范，增加了部分牌号(022Cr24Ni7Mo4CuN、022Cr25Ni6Mo2N和022Cr25Ni7Mo4WCuN)的洛氏硬度值和冲击试验要求。3.10液压试验参考APISpec5LC及用户采购技术规范，删除了涡流或超声探伤代替液压试验的要求，并将液压试验的计算公式中允许应力的R值由规定最小Rp0.2值的50%提高为70%。3.11晶间腐蚀和点腐蚀参考GB/T21833.2及用户采购技术规范，增加了晶间腐蚀和点腐蚀要求。3.12无损检测参考GB/T21833.2、APISpec5LC及用户采购技术规范，增加无损检测要求。3.13组批规则参考GB/T21833.2，对每批钢管的数量规定进行修改。将a)D≤25.4mm：400根；b)D＞25.4~51mm：200根；c)D＞51mm：100根。改为a)D≤76mm且S≤3mm：500根；b)D＞351mm：50根；c)其他尺寸：200根。3.14附录结合我国现有的油气田环境特点和油气输送行业未来发展趋势：部分油气存在较多二氧化碳及硫化氢，在油气管线失效的原因分析中，腐蚀失效已成为制约油气管线使用寿命最关键的因素之一。本标准分别参考了ASTMA923-2022《检测二相奥氏体-铁素体不锈钢里有害的金属间相的标准测试方法》C法、ASTMG36-94(2018)《在沸腾氯化镁溶液中进行金属和合金的应力腐蚀开裂试验标准推荐方法》、ASTMG111-21a《高温或高压环境中或高温高压环境中的腐蚀试验标准指南》给出有害沉淀相、应力腐蚀及模拟高压腐蚀试验的推荐试验方法。4标准中涉及专利的问题本标准不涉及专利问题。5确定国家标准主要内容(如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等)的论据(包括试验、统计数据)本标准属于制定项目，参考GB/T21833-2008。起草时，主要内容源于GB/T21833.2-2020和APISpec5LC，并结合了当前油气输送用双相不锈钢无缝管的生产、使用实际情况，同时参照了国内外相关标准。例如：对钢管外径、壁厚允许偏差的修改参考了GB/T21833.2《奥氏体-铁素体双相不锈钢无缝管第2部分：流体输送用管》；对成品分析增加取样要求、删除了涡流或超声探伤代替液压试验要求参照了APISpec5LC《耐蚀合金管线钢管》的规定；增加应力腐蚀破裂试验推荐方法参考了ASTMG36-94(2018)《在沸腾氯化镁溶液中进行金属和合金的应力腐蚀开裂试验标准推荐方法》等。6主要试验(或验证)结果的分析、综述报告、技术经济论证，预期的经济效果编制组通过收集钢管出厂检验以及用户的入厂检验结果，对钢管主要性能指标进行了验证，结果表明标准规定的各项指标符合实际，具有先进性和合理性。本次新起草标准纳入和反映了当今钢管生产工艺、新的科研成果和检测标准等，保证了标准的时效性，为油气输送用不锈钢无缝管的应用提供了有力的技术支撑，为指导和规范钢管生产、验收提供了依据，为性能更加优良、性价比更高的先进材料的推广应用提供了标准支撑。标准的起草和实施，对规范生产、检验，提升产品质量，推广应用新材料、新技术，支撑下游油气输送行业和应用领域的低碳绿色发展具有积极作用。7采标情况以及与国际、国外同类标准水平的对比情况7.1采标情况综合对比分析我国标准与相关国际标准和国外先进标准在标准结构、技术内容等方面的异同点，结合我国油气输送用管的生产和使用现状，本标准参照ISO3183《石油天然气工业管线输送系统用钢管》、ISO15156-3《石油天然气工业——油气开采中用于硫化氢环境的材料——第3部分：抗开裂耐蚀合金和其它合金》、APISpec5LC《耐蚀合金管线钢管》、APISpec5L《管线钢管规范》及ASTMA790/A790M《无缝及焊接的铁素体-奥氏体不锈钢公称管》编制。7.2与国外标准水平的对比情况与本文件对比的现有国际标准或国外先进标准有ISO3183