船舶不銹鋼管選材標準

船舶不銹鋼管選材標準

船規(guī)， 即船舶入級和建造規(guī)范， 是目前船用不銹鋼管選材的主要依據(jù)。海洋油氣運輸船舶選用不銹鋼管多數(shù)是用作裝卸、輸送或處理原油、液化氣或其分離產(chǎn)品乙烯等的管道。這些油氣介質(zhì)本身腐蝕性并不很強， 原油甚至曾被認為可在管道表面生成“油膜”而起到阻蝕的作用。由于成本的因素， 長期以來油氣工業(yè)中主要采用的都是碳鋼或低合金鋼管。VLCC 船中為防止原油在貯艙中凍結(jié)影響航行安全性， 從而設(shè)置了蒸汽加熱盤管。早期都是按2004 年已刪除的ASTMA539 標準來制造電阻焊碳鋼管， 后來發(fā)現(xiàn)油氣中所含的H2S、CO2 及氯化物雜質(zhì)可造成酸度不同的腐蝕環(huán)境而改用不銹鋼管。德國勞氏船級社（GL）的《鋼質(zhì)海船入級和建造規(guī)范》1996 年版就明確規(guī)定低溫韌性奧氏體不銹鋼管只允許采用熔焊方法制造， 制造工藝和檢驗必須保證焊縫質(zhì)量因子為1.0， 且所有鋼管必須在熱處理狀態(tài)供貨。實際上， 國內(nèi)許多不銹鋼焊管制造廠用GTAW或PAW 方法生產(chǎn)不銹鋼焊管， 這也是此類低溫韌性不銹鋼管最成熟而經(jīng)濟、環(huán)保的制造方法。GL 的上述船規(guī)和法國船級社（BV）的《船舶和近海裝置入級規(guī)范》， 實際都是船用不銹鋼管選材的主要依據(jù)， 但需要注意以下幾個方面：

（1） BV： NR216—2014 中規(guī)定的液化氣體運輸船可用于貨物裝卸和處理管道的不銹鋼管鋼種為： 304、304L、316、316L、321、347 及S31803 。其中， S31803 雙相不銹鋼管是2005 年新增的， 但S31803鋼管只能在-20～185 ℃條件下采用， 其余奧氏體鋼管則可在-165 ℃以上設(shè)計條件下采用[7]， 后者是低溫韌性鋼管的主流鋼種。

（2） GL 則從未把304 和316 鋼管列為低溫韌性應(yīng)用鋼管選材。其原因是這些鋼管必須用焊接才能構(gòu)成管道且不可能對這些接頭進行固溶退火處理， 只有304L、316L、321、347 鋼管才能保證其HAZ 的抗晶向腐蝕性能。因此， 選用304L、316L、321、347 鋼管更為合理和明智。值得指出的是， GL2000-Ⅱ： 2009 中已增列316Ti（ENI.4571）鋼管。

（3） GL 還對不銹鋼選材有“特定場合可規(guī)定Cr 含量有效值，即PRE=（%）Cr+3.3 （%）Mo+30（%）N” 的規(guī)定， 這實際上是抗海洋環(huán)境腐蝕的最初級考慮。304L、321、347 鋼管雖都能解決焊縫HAZ 的敏化或晶向腐蝕問題， 但他們的PRE 都只有20 左右， 而316L 則可達26 以上， 這是316L鋼管成為船用不銹鋼管當前主要選材的根本原因，也是GL2000-Ⅱ： 2009 增加316Ti 的原因。

（4） 美國ABC 船規(guī)2010 年材料和焊接的低溫管道選材中未見列出上述軋制ASS 鋼管， 卻列有CF8C 、CK20 兩種鑄造ASS 管。除了在鍋爐和再熱器管中列有321、347 兩種ASS 鋼管外， 熱交換器管及其他管道中都只列有ASTM B42高鎳ASS 鋼管， B43、B75、B466、B467 銅合金管及B165、B730 鎳銅合金管， 這說明ABS 船用管道選材觀點明顯不同于歐洲。

（5） 國內(nèi)一些船企直到2014 年提出的船用不銹鋼管全球招標訂單技術(shù)要求中， 仍列有ASTMA530《碳鋼和合金鋼管道鋼管通用要求》， 可見所參考的還是15～20 年前的國外經(jīng)驗。ASTMA999《合金和不銹鋼管道鋼管通用要求》是1998年從ASTM A530 中分離出來的， 也就是說，1998 年前A530 與A312 共同限定不銹鋼管道鋼管技術(shù)要求， 之后A999 應(yīng)與A312 共同限定。