由于西南油氣田石油生產(chǎn)的酸性工況環(huán)境，對(duì)其設(shè)備上閥門的金屬材料防硫化氫裂紋提出了較高的要求。西南油氣田對(duì)閥門SSC試驗(yàn)要求以及對(duì)閥門材料的要求介紹如下：

一、閥門SSC試驗(yàn)材料要求總則

1、本項(xiàng)目屬于高含硫化氫工況，與濕高含HzS介質(zhì)接觸的閥門材料，應(yīng)滿足閥門相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、ASTMA105，ASTMA182，ASTM A350，ASTM A352、AISI 4130 等材料標(biāo)準(zhǔn)及GB/T 20972/ISO 15156，SY/T 0612，SY/T 0599 的要求，按API 6A供貨的閥門的材料還需滿足API 6A的要求。閥門制造廠提供的閥門材料應(yīng)在高含硫化氫環(huán)境有成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，并已證明其性能和質(zhì)量滿足酸性氣體工況的要求，并能保證使用壽命。

2、一般要求

1)所有材料應(yīng)是新的未使用過的，并具有可追潮性。

2)鑄鐵，球墨鑄鐵，或可鍛鑄鐵，鋁，塑料或含銅合金不得用于酸性環(huán)境。

二、閥門SSC試驗(yàn)不同材料要求

1、碳鋼和低合金鋼SSC試驗(yàn)要求：

材料硬度應(yīng)控制在<22HRC;如果相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)的最大允許硬度值低于22HRC，則應(yīng)執(zhí)行更低的最大允許硬度值。

材料化學(xué)成分控制在S≤0.01%wt，P≤0.02%wt.

材料熱處理狀態(tài)符合正火態(tài)，或正火+回火態(tài)，或淬火+回火態(tài)。鑄鋼材料應(yīng)符合正火+回火態(tài)。

應(yīng)根據(jù)GB/T10561/ISO4967或ASTM E45對(duì)非金屬夾雜進(jìn)行評(píng)定。脆性非金屬夾雜(氧化物和脆性硅酸鹽類)或彈性非金屬夾雜(硫化物和彈性硅酸鹽類)不得超過1.5級(jí)。

組織缺陷按GB226 或ISO 4969或ASTM E381規(guī)定試驗(yàn)，級(jí)別評(píng)定結(jié)果應(yīng)滿足一般疏松≤2級(jí)，中心疏松≤2級(jí)，偏析≤2級(jí)，不允許材料內(nèi)部存在白點(diǎn)、裂紋、氣孔等缺陷。

晶粒度的測(cè)定按GB/T6394 或ASTM E112規(guī)定，其結(jié)果應(yīng)是5級(jí)或5級(jí)以上的晶粒度。

2、不銹鋼和非鐵基耐蝕合金SSC試驗(yàn)要求：

對(duì)于接觸濕高含H2S介質(zhì)的任何閥門部件不允許使用馬氏體不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼、或雙相不銹鋼材質(zhì)。

奧氏體不銹鋼和非鐵基耐蝕合金的選用按GB/T 20972.3/ISO 15156-3執(zhí)行。

3、非金屬材料

非金屬材料的選用需滿足設(shè)計(jì)壓力、溫度、介質(zhì)條件(特別是濕高含H2S環(huán)境)的要，求。

三、材料檢驗(yàn)要求

閥門各部件檢驗(yàn)要求按閥門及材料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。另外：

1、閥門材料硬度試驗(yàn)

閥門閥體應(yīng)逐件硬度試驗(yàn)。并滿足4.2.1的要求。

2、閥門材料力學(xué)性能試驗(yàn)

力學(xué)性能試驗(yàn)應(yīng)包括沖擊試驗(yàn)，沖擊試驗(yàn)溫度滿足最低設(shè)計(jì)溫度0℃的要求。碳鋼和低合金鋼鍛件材料的沖擊試驗(yàn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為3個(gè)試樣平均值≥34J，單個(gè)值≥24J。碳鋼和低合金鋼鑄件材料的沖擊驗(yàn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為兩個(gè)試樣的最小值和三個(gè)試樣的最小平均值≥20J，單個(gè)試樣最小值≥14J。

3、無損檢驗(yàn)

閥門應(yīng)逐件檢驗(yàn)。

碳鋼和低合金鋼鍛件材料無損檢驗(yàn)需符合NB/T 47008關(guān)于1I級(jí)鍛件的要求。碳鋼和低合金鋼鑄件材料無損檢驗(yàn)需100%射線檢測(cè)和磁粉檢測(cè)或液體滲透檢測(cè)，并符合ASME B16.34的要求。

4、閥門抗SSC、抗HIC試驗(yàn)

對(duì)于閥門及配對(duì)法蘭等配件，其接觸濕高含HzS介質(zhì)的碳鋼和低合金鋼材料，均應(yīng)按每個(gè)爐批號(hào)開展一次SSC和HIC測(cè)試。

抗SSC試驗(yàn)、抗HIC試驗(yàn)要求如下：

1)閥門HIC試驗(yàn)

采用NACE TM0284標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試溶液：A溶液;測(cè)試時(shí)間：96小時(shí)。

每個(gè)試樣的3個(gè)截面的單個(gè)平均比率不應(yīng)超過下述指標(biāo)：裂紋長度率(CLR)≤10%，裂紋厚度率(CTR)≤3%，裂紋敏感率(CSR)≤1%。

報(bào)告中應(yīng)提供所有裂紋的金相照片或圖表。

隨測(cè)試報(bào)告附試片表面的氫鼓泡照片。

2)閥門SSC試驗(yàn)

按照ISO 7539-2或ASTM G39標(biāo)準(zhǔn)采用四點(diǎn)彎曲試件進(jìn)行。

測(cè)試溶液：NACE TM0177的A溶液。測(cè)試加載應(yīng)力：80%AYS(實(shí)際屈服強(qiáng)度);測(cè)試時(shí)間：720小時(shí);驗(yàn)收指標(biāo)：在10倍顯微鏡下觀察，試樣在受拉力面上不得有任何SSC表面裂紋或開裂。

四、其他要求

1、閥體、閥蓋采用AISI4130鍛件堆焊625。閥門內(nèi)構(gòu)件如球體、閘板、閥桿等應(yīng)為鍛件。密封面應(yīng)堆焊硬質(zhì)合金或錦基合金，堆焊層應(yīng)無裂紋，并進(jìn)行100%液體滲透檢測(cè)。

直接接觸濕高含H2S介質(zhì)的螺栓螺母材料需符合GB/T 20972/ISO 15156的要求。

2、閥體鍛件材料不允許補(bǔ)焊。閥體鑄件材料的補(bǔ)焊按ASTMA216/ASTMA352執(zhí)行，補(bǔ)焊部位最大硬度≤250HV10，并且，補(bǔ)焊部位進(jìn)行100%射線檢測(cè)和磁粉檢測(cè)。

3、所有碳鋼或低合金鋼和受壓部件的焊接應(yīng)按焊接工藝規(guī)程執(zhí)行。焊接部位硬度控制執(zhí)行GB/T 20972/ISO 15156，GB/T 27866.

4、閥門配對(duì)法蘭需遵循ASTM A105及項(xiàng)目規(guī)定的要求。