F 323.1 Общие концепции. 1 страница

Ниже приводятся некоторые общие концепции, которые должны использоваться при выборе материалов для трубопровода (см. также пункт F A 323.4);

(а) Возможность возникновения пожара вблизи трубопровода и точка плавления материалов трубопровода, температура деградации материалов, потеря прочности материалов при повышении температуры и взрывоопасность флюидной среды при возникновении таких обстоятельств;

(b) Необходимо учитывать показатель хрупкости материалов и возможность выхода трубопровода из строя вследствие термального взрыва, при воздействии огня или в результате действий пожарных по борьбе с огнем, и возможность прочих опасностей, приводящих к растрескиванию материала трубопровода и выход его их строя.

(с) Способность термостойких изоляционных материалов защитить трубопровод в случае пожара (например, стабильность и высокая пожаростойкость этих материалов и способность оставаться закрепленными на своем местево время пожара)

(d) Устойчивость материалов трубопровода к образованию трещин вследствие коррозии в таких местах как: под кольцами упрочения, в резьбовых соединениях, в муфтовых сварных соединениях и других труднодоступных местах.

(е) Возможности отрицательного электролитного эффекта на металл трубопровода, при возникновении таких условий;

(f) Совместимость применяемых смазок и герметиков резьбовых соединений с флюидной средой трубопровода;

(g) Совместимость упаковочных и герметизирующих материалов, О-образных колец с флюидной средой;

(h) Совместимость с флюидной средой таких материалов, как присадочные материалы, растворители и материалы припоя.

(i) Эффекты резкого падения давления в трубопроводах с высоколетучими флюидными средами и минимально допустимые температуры таких трубопроводов.

(j) Возможность обрушения опор поддержки трубопровода в результате воздействия низких температур (что может сделать опору хрупкой), или высоких температур (что может их ослабить)

(k) Совместимость материалов, включая клеи, прокладки, смазки, изолирующие материалы, используемые в высоко-кислотных средах (например, кислород или флюорит).

F 323.4 Особые подходы к выбору материалов – Металлы.

Ниже приводятся нетрадиционные подходы к использованию некоторых металлов для трубопровода.

(а) Черные металлы – литье, ковкий чугун и высоко-кремниевые (14, 5%), характеризуется отсутствием пластичности и чувствительностью к термическим и механическим ударам.

(b) Углеродистая сталь и низкие и средние легированные стали:

(1) Возможность растрескивания в щелочных или каустических флюидных средах;

(2) Возможность преобразования карбидов в графиты во время длительного поддержания температуры выше 427⁰ С (800⁰ F) при использовании углеродистых сталей, обычной никелевой стали, углеродно-марганцевой стали, марганцево-ванадиевой стали и углеродно-кремниевой стали;

(3) Возможность преобразования карбидов в графиты во время длительного поддержания температуры выше 468⁰ С (875⁰ F) при использовании углеродно-молибденовой стали, марганце-молибдено-ванадиевой стали, и хром-ванадиевой стали.

(4) Преимущество низко кремниевой углеродистой стали (кремний минимум 0, 1%) для температур выше 482⁰ С (900⁰F).

(5) Возможность повреждения в результате выделения водорода при повышенной температуре (см. API RP 941); повреждение при выделении водорода (вспучивание) может произойти и при более низких температурах под воздействием водных кислотных растворов¹.

¹ Названия справочных документов:

API RP 941; Использование Сталей в Трубопроводах с водородосодержащей Средой при Повышенной Температуре и Давлении на нефтеочистительных и нефтехимических Предприятиях

NACE MR 0175 Металлические материалы для нефтедобывающего оборудования, обладающие устойчивостью к сульфидному и растрескивающему воздействию

NACE RP 0472 Методы контроля при производстве устойчивых к растрескиванию углеродистой стали (Р-1) Сварка в условиях коррозийного воздействия процессов нефтепереработки

NACE RP 0170 Защита астенических нержавеющих сталей от коррозии и растрескивания с использованием нейтрализующих растворов при выпуске стали

АSME B31.3 – издание 1999 г F 331-F 331.1

(6) Возможность коррозийного растрескивания при воздействии цианидов, кислот, солей кислот или влажного сульфидо-водорода; обычно указываются пределы максимальной твердости (NACE MR 0175 и RР 0472)¹ .

(7) Возможность сульфитации под воздействие сульфидо-водорода при повышенной температуре.

(99) (с) Высоколегированные (нержавеющие) стали

(1) Возможность коррозийного растрескивания астенических нержавеющих сталей под воздействием таких сред как хлориды и другие галоиды с внутренней или внешней стороны; последнее может привести к неправильному выбору и использованию термических изоляторов или неправильному использованию красителей, маркеров, красок, наклеек, пленок и других вспомогательных материалов, содержащих хлориды и другие галоиды.

(2) Восприимчивость к межгранулярной коррозии астенических нержавеющих сталей возникает при температурах в промежутке 427⁰ С – 871⁰ С (800⁰ F–1600⁰ F); примером коррозии и растрескивания могут служить сенсибилизированные металлы, которые под воздействием комнатной температуры и кислотной реакции (реакции окисления сернистого компаунда, воды и воздуха); стабилизированные или низкоуглеродистые стали могут обеспечить увеличение прочности (см. NACE RР 0170)¹.

(3)Восприимчивость к межкристаллическому воздействию астенических нержавеющих сталей при взаимодействии с жидкими металлами, (включая алюминий, сурьму, висмут, кадмий, галлий, свинец, марганец, олово и цинк) или их соединения.

(4) Хрупкость ферритных нержавеющих сталей при комнатной температуре после их эксплуатации при температурах свыше 371⁰ С (700⁰ F)

(d) Никель и сплавы на никелевой основе.

(1) Восприимчивость пограничного слоя никеля и сплавов на никелевой основе, не содержащих хрома, при воздействии небольшого количества серы и температуры свыше 316⁰ С (600⁰ F).

(2) Восприимчивость пограничного слоя сплавов на никелевой основе с добавлением хрома при температурах свыше 593⁰ С (1100⁰ F) при умеренных условиях, и свыше 760⁰ С (1400⁰ F) в условиях окислительной среды.

(3) Возможность коррозийного растрескивания медно-никелевого сплава Марки 400 при воздействии паров плавиковой кислоты в присутствии воздуха, если сплав имеет высокое внутреннее напряжение (включая остаточное напряжение от формовки и сплавки).

(е) Алюминий и алюминиевые сплавы.

(1) Совместимость с алюминием компаундов, используемых в алюминиевых резьбовых соединениях для предотвращения заедания и истирания.

(2) Возможность возникновения коррозии от соприкосновения с бетоном, строительным раствором, известью, замазкой или другими щелочесодержащими материалами, используемыми при строительстве.

(3) Восприимчивость сплавов с номерами 5083, 5086, 5154, и 5456 к экфолиалиации и межгранулярному воздействию; необходимо соблюдать верхний температурный предел 66⁰ С (150⁰ F), как указано в Приложении А, чтобы избежать ухудшения их механического качества

(f) Медь и медные сплавы.

(1) Возможность дезинцификации латунных сплавов.

(2) Восприимчивость к коррозийному растрескиванию сплавов на медной основе при их взаимодействии с растворами аммиака или аммиако-содержащих веществ.

(3) Возможность дестабилизации структуры при взаимодействии с ацетиленом и его соединениями

(g) Титан и титановые сплавы. Возможность ухудшения свойств титана и титановых сплавов при температуре свыше 316⁰ С (600⁰ F).

(h) Цинк и цинкосодержащие сплавы. Возможность ухудшения свойств цинка и цинкосодержащих сплавов при температуре свыше 316⁰ С (600⁰ F).

(i) Тантал. При температуре свыше 299⁰ С (570⁰ F) возможность вступления тантала в реакцию со всеми газами за исключением инертных. При температуре свыше 299⁰ С (570⁰ F) возможность появления хрупкости тантала при взаимодействии с моноатомным водородом (не путать с молекулярным!). Моноатомный водород возникает при гальваническом процессе или при определенных видах химической коррозии.

(j) Металлы с улучшенными свойствами. Возможность потери прочности материалов, чьи свойства были улучшены методом термической обработки в процессе эксплуатации при высоких температурах, превышающих температуру их закалки.

(k) Когда материалы, имеющие нижний температурный предел эксплуатации, используются температурах, опускающихся ниже этого предела, возникает необходимость систематизировать результаты испытаний изделий из этих материалов на прочность методом удара, в дополнение к методу испытания качества сварных швов, некоторые такие данные приведены в Таблице А-1.

F 331 Термическая обработка.

F 331.1 Концепции термической обработки.

Температуры термической обработки, указанные в Таблице 331.1.1 для некоторых материалов P–No. 4 и P–No. 5 выше, чем минимальная температура закалки для основных материалов, указанная в спецификациях ASTM. Следовательно, для высокопрочных нормализованных и закаленных материалов существует возможность снижения свойств при растяжении в базовом материале, особенно, при длительном воздействии высоких температур, необходимых при закалке.

ASME B31.3-Издание 1999 г. Таблица K-1

A01 A00

ТАБЛИЦА K-1 (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

ДОПУСТИМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ МЕТАЛЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ К ГЛАВЕ IX^{1-6, 18}

Допустимое напряжение, ksi (умножить на 1000 для перевода в psi), для температуры металла, °F, не выше	///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// / ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////………………………………………………………………………………………………………………………..,,,,,,,,,,,,,,,, //////////////////////////////////////…………………………………..’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ………………………..////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’ ‘ -----
								Тип или марка	Специф. No
								Углеродистая сталь Трубы (17)
23, 3	21, 3	20, 7	20, 0	18, 9	17, 3	16, 9	16, 8	B B B	A53 A106 A333 A334 API 5L
24, 7   26, 7	22, 5   24, 3	21, 9   22, 9	21, 1   23, 7	20, 0   21, 6	18, 3   19, 7	17, 9   19, 4	17, 8   19, 2	A-1   C	A210 A106 A210
28, 0	20, 0	20, 0	20, 0	…	…	…	…	X42	API 5L
30, 7	21, 0	21, 0	21, 0	…	…	…	…	X46	API 5L
34, 7	22, 0	22, 0	22, 0	…	…	…	…	X52	API 5L
37, 3	23, 7	23, 7	23, 7	…	…	…	…	X56	API 5L
40, 0	25, 0	25, 0	25, 0	…	…	…	…	X60	API 5L
43, 3	…	…	…	…	…	…	…	X65	API 5L
46, 7	…	…	…	…	…	…	…	X70	API 5L
53, 3	…	…	…	…	…	…	…	X80	API 5L
								Кованные детали и фитинги
23, 3   24, 0 26, 7	21, 3   21, 9 24, 3	20, 7   21, 3 23, 7	20, 0   20, 6 22, 9	18, 9   19, 5 21, 6	17, 3   17, 7 19, 7	16, 9   17, 5 19, 4	16, 8   17, 3 19, 2	WPB WPL6 LF2 … WPC	A234 A420 A350 A105 A234
								Низко- и среднелегированный сплав стали Трубы (17)
20, 0	18, 5	17, 5	16, 9	16, 3	15, 7	15, 4	15, 1	P1	A335
21, 3	19, 3	18, 1	17, 3	16, 7	16, 3	16, 1	15, 8	P12	A335
20, 0	18, 7	17, 9	17, 5	17, 2	16, 7	16, 2	15, 7	P11	A335
20, 0	18, 1	17, 4	17, 2	17, 1	16, 8	16, 6	16, 3	P5	A335
20, 0	18, 5	18, 1	17, 9	17, 9	17, 9	17, 9	17.9	P22	A335

Номера в скобках относятся к примечаниям для таблиц Приложения К; Спецификации – ASTM, если не указано иначе

ASME B31.3-Издание 1999 г. Таблица K-1

A00

A01 ТАБЛИЦА K-1 (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

ДОПУСТИМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ МЕТАЛЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ К ГЛАВЕ IX^{1-6, 18}

Номера в скобках относятся к примечаниям для таблиц Приложения К; Спецификации – ASTM, если не указано иначе

294
ASME B31.3-Издание 1999 г. Таблица K-1

A00

А00

A01

ТАБЛИЦА K-1 (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

ДОПУСТИМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ МЕТАЛЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ К ГЛАВЕ IX^{1-6, 18}

Номера в скобках относятся к примечаниям для таблиц Приложения К; Спецификации – ASTM, если не указано иначе