本文參考標(biāo)準(zhǔn)是SH/T 3075-2009《石油化工鋼制壓力容器材料選用規(guī)范》腐蝕環(huán)境對壓力容器用鋼的要求

7.1高溫高壓臨氫環(huán)境

高溫(t≥200℃)高壓氫氣會對壓力容器鋼材造成氫腐蝕，通常臨氫壓力容器用鋼應(yīng)根據(jù)容器的操作溫度加28℃和操作氫分壓從附錄C中選擇。

臨氫厚壁壓力容器用鉻鉬鋼的基本要求見附錄D。

在化工設(shè)計中，一般來說，200℃以上的溫度可以被視為高溫。但是，不同的行業(yè)和應(yīng)用可能有不同的溫度分類標(biāo)準(zhǔn)。例如，在壓力容器的分類中，高溫容器的設(shè)計溫度通常被定義為大于450℃。

高壓通常指的是設(shè)備或系統(tǒng)在工作過程中所承受的壓力超出了一定的范圍。根據(jù)中國的國家標(biāo)準(zhǔn)，壓力容器的設(shè)計壓力（p）可以分為低壓、中壓、高壓和..壓四個壓力等級。具體劃分如下：

低壓（代號L）：  0.1MPa≤p＜1.6MPa

中壓（代號M）：1.6MPa≤p＜10.0MPa

高壓（代號H）：10.0MPa≤p＜100.0MPa

..壓（代號U）：p≥100.0MPa

這些壓力等級的劃分有助于..設(shè)備在特定的工作環(huán)境下..可靠地運行。

7.2 高溫(t≥240℃)含硫油環(huán)境

處于高溫(t≥240℃)含硫油環(huán)境的壓力容器用鋼會產(chǎn)生硫和硫化物引起的腐蝕，根據(jù)容器的操作溫度和硫含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))可從附錄E中查取鋼材的腐蝕率，按容器的設(shè)計使用壽命確定腐蝕裕量，當(dāng)腐蝕裕量超過6mm/a時，應(yīng)選用耐蝕性能更好的材料。

7.3高溫(t≥240℃) H?+H?S環(huán)境

處于高溫(t≥240℃) H?+H?S環(huán)境的壓力容器用鋼會產(chǎn)生硫化氫腐蝕，根據(jù)容器的操作溫度和硫化氫濃度(摩爾分?jǐn)?shù))可從附錄F中查取鋼材的腐蝕率，按容器的設(shè)計使用壽命確定腐蝕裕量，當(dāng)腐蝕裕量超過6mm/a或?qū)Ωg產(chǎn)物有限制時，應(yīng)選用耐蝕性能更好的材料。

7.4 環(huán)烷酸(酸值大于0.5mgKOH/g)腐蝕環(huán)境

使用溫度低于220℃時，設(shè)備材料宜選用碳鋼;使用溫度在220℃~288℃，可選用 S30403 (00Cr19Ni10)、S32168(0Cr18Ni10T)或其復(fù)合材料,若實際生產(chǎn)表明發(fā)生了明顯的環(huán)烷酸腐蝕。則選擇S31603(00Cr17NiI4Mo2)或其復(fù)合材料;使用溫度大于等于288℃時，應(yīng)根據(jù)流速選用 S32168 (0Cr18Ni10Ti)、S31603 (00Cr17Ni14Mo2)、S31703 (00Cr19Ni13Mo3)或其復(fù)合材料。煉油廠主要裝置壓力容器具體選材詳見SH/T 3096-2001。

7.5 I類濕H?S腐蝕環(huán)境

7.5.1 確定I類濕H?S腐蝕環(huán)境的條件參見附錄G的G.2.2條。

附錄G(資料性附錄) 濕H?S腐蝕環(huán)境分類

G.1 濕H?S腐蝕環(huán)境

容器接觸的介質(zhì)在液相中存在游離水。且具備下列條件之一時稱為濕H?S腐蝕環(huán)境:

a)游離水中溶解的H?S濃度大于50mg/L

b)游離水的pH值小于4.0，且溶有H?S

c)游離水中氰氫酸(HCN)含量大于20mg/L并溶有H?S

d)氣相中的H?S分壓(絕)大于0.3kPa

G.2 濕H?S腐蝕環(huán)境分類

根據(jù)腐蝕機理不同，濕HS腐蝕環(huán)境可以分為I類和I類。

G.2.1 II類濕H?S腐蝕(HIC、SOHIC 和HB)環(huán)境

當(dāng)容器的工作環(huán)境為室溫至150℃并符合下列其中任何一條時稱為II類濕H?S腐蝕環(huán)境:

a)由含水腐蝕產(chǎn)生的氫活性高(High potential for hydrogen activity as result of aqueous corrosion);

b)H?S在水中的濃度大于2000mg/L,且p值大于7.6;

c)H?S在水中的濃度大于50mg/L，且pH值小于4.0;

d)游離水的p值大于7.6,且水中HCN 或氰化物含量大于20mg/L,井溶有H?S.

G.2.2 1類濕H?S腐蝕(SSC)環(huán)境

濕H2S腐蝕環(huán)境不符合II類的即稱為I類濕H?S腐蝕環(huán)境。

7.5.2 在I類濕H?S腐蝕環(huán)境中使用的碳素鋼及碳錳鋼應(yīng)符合7.5.2.1條至7.5.2.4條的要求。

7.5.2.1 材料的強度和使用狀態(tài)按下列要求:

a)材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的屈服強度ReL≤355MPa;

b)材料實測的抗拉強度Rm≤630MPa;

c)材料使用狀態(tài)應(yīng)至少為正火+回火、正火或退火。

7.5.2.2 低碳鋼和碳錳鋼的碳當(dāng)量Ce按板厚限制如下;

a) 小于等于38mm,Ce=0.43

b) 39mm~64mm,Ce=0.45

c) 65mm~102mm,Ce=0.46

d) 大于102mm,Ce=0.48

注:C=C+Mn/6+(Cr+Mo+V) /5+ (Ni+Cu) /15

7.5.2.3 焊后熱處理應(yīng)按以下要求進行:

a)宜進行焊后消除應(yīng)力熱處理，焊后熱處理溫度宜取標(biāo)準(zhǔn)要求的上限，以..焊接接頭的硬度達(dá)到HB≤200的要求;

b)熱處理后，不得在接觸介質(zhì)一側(cè)打鋼印。

7.5.2.4 殼體用鋼板厚度大于12mm時，應(yīng)按JB/T 4730.3-2005進行超聲檢測，應(yīng)符合II級要求。

7.5.3 當(dāng)容器內(nèi)部采用不銹鋼復(fù)合層(或堆焊層)時可不按7.5.2條的規(guī)定。

7.6 II類濕H?S腐蝕環(huán)境

7.6.1 確定II類濕H?S腐蝕環(huán)境的條件參見附錄G的G.2.1條。

7.6.2 在1類濕H?S腐蝕環(huán)境中工作的壓力容器用鋼除滿足7.5.2條的要求外，還應(yīng)符合下列要求，以提高鋼材抗氫誘導(dǎo)裂紋(HIC)的能力(包括抗應(yīng)力導(dǎo)向氫誘導(dǎo)裂紋 SOHIC 和氫鼓泡HB的能力):

a)鋼材熔煉分析的化學(xué)成分要求:

S≤0.002%，P≤0.010%,Mn≤1.35%;

b)板厚方向斷面收縮率Z≥35%(三個試樣平均值)和 25%(單個試樣.低值);

c)抗氫誘導(dǎo)裂紋(HIC)試驗:試驗方法按 NACE TM-0284--2003,A溶液，要求:CLR≤5%;

CTR≤1.5%;CSR≤0.5%。

7.6.3 當(dāng)容器內(nèi)部采用不銹鋼復(fù)合層(或堆焊層)時可不按7.6.2條的規(guī)定。

7.7 NaOH 溶液腐蝕環(huán)境

7.7.1 在NaOH溶液環(huán)境下工作的壓力容器選材可按圖1進行。

圖1鋼材使用在氫氧化鈉溶液中的溫度與濃度的關(guān)系

7.7.2 碳鋼制造的壓力容器的使用溫度和NaOH溶液濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))位于圖1中A區(qū)時不需要消除應(yīng)力熱處理，但伴熱管線的焊縫應(yīng)進行消除應(yīng)力熱處理;超過圖1中A區(qū)，位于B區(qū)時，碳鋼焊接接頭及彎管應(yīng)進行消除應(yīng)力熱處理;當(dāng)位于圖1中的C區(qū)時，則應(yīng)選用鎳合金材料，當(dāng)NaOH溶液濃度小于5%時，可采用碳鋼。在溫度低于46℃時,在各種濃度的NaOH溶液環(huán)境中可使用碳鋼且可不考慮進行消除應(yīng)力熱處理(有伴熱的管線焊縫除外)。

7.8 液氨應(yīng)力腐蝕環(huán)境

7.8.1 容器接觸的介質(zhì)為液氨，并同時符合下列條件時，即為液氨應(yīng)力腐蝕環(huán)境:

a)介質(zhì)為液態(tài)氨，含水量小于或等于0.2%，且有可能受空氣(O?或 CO?)污染的場合;

b)操作溫度高于-5℃。

7.8.2 在液氨應(yīng)力腐蝕環(huán)境中使用的低碳鋼和碳錳鋼(包括焊接接頭)，應(yīng)符合下列要求:

a)材料要求及限制按7.5.2條;

b)焊后進行消除應(yīng)力熱處理或采用..硬度不大于HB185的焊接工藝施焊;

c)液氨中添加大于等于0.2%的水作緩蝕劑，作為防止應(yīng)為腐蝕開裂的措施。

7.9 HF腐蝕環(huán)境

HF腐蝕環(huán)境會對壓力容器鋼材造成腐蝕，同時HF屬于極度危害介質(zhì)，因此其用材除考慮腐蝕因素外，還要考慮..因素，在HF腐蝕環(huán)境下的壓力容器用鋼的基本要求見附錄H。

附 錄 H（規(guī)范性附錄）

HF 腐蝕環(huán)境下壓力容器用鋼

H.1 氫氟酸烷基化裝置的酸再生塔應(yīng)選用NCu30 鎳銅合金（板材按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用鎳及鎳合金板》 NB/T 47046，管材按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備用鎳及鎳合金無縫鋼管》 NB/T 47047， 鍛件 NB/T按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器用鎳及鎳合金鍛件》 47028-2015），相當(dāng)于 Monel 400（板材 SB-127，管材SB-163和SB-165，鍛件 SB-564） 。

H.2 其他含氫氟酸介質(zhì)的容器可采用碳素鋼制造， 但厚度大于等于13mm時應(yīng)滿足以下要求：

H.2.1 對鋼材的要求

a) 煉鋼工藝應(yīng)包括真空脫氣；

b) 鋼材.大硫含量不應(yīng)超過 0.005%(wt)， 并采取措施控制夾雜物形狀；

c) 鋼材的使用狀態(tài)為正火或正火加回火；

d) 鋼板應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備無損檢測第3 部分：超聲檢測》 NB/T 47013.3進行超聲檢測， 不低于Ⅱ 級；

e) 用于HF介質(zhì)的碳素鋼容器及其所有承壓件的化學(xué)成分（ 質(zhì)量分?jǐn)?shù)）應(yīng)滿足以下要求：

V+Nb ≤ 0.1%；

Ni+Cu ≤ 0.2%；

CE ≤ 0.4%；

CE = C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Cu+Ni）/15。

H.2.2 制造要求

a) 所有受壓焊接接頭均應(yīng)為全焊透并進行100%射線檢測；

b) 所有非受壓件與受壓件的焊接應(yīng)為連續(xù)焊；

c) 不得使用冷成形封頭，否則應(yīng)進行消除應(yīng)力熱處理；

d) 焊接接頭.大允許硬度為200HBW。