川东北高含硫气田压力容器设计.pdf

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1、2012焦管技术5设各2012第2期PipelineTechniqueandEquipmentNo．2川东北高含硫气田压力容器设计王宏，陆焱洪，张青松，徐小明(江苏瑞吉格泰油气工程有限公司，江苏无锡214125)摘要：高含硫气田中的压力容器腐蚀应重点考虑应力腐蚀开裂。详细分析了高含硫气田压力容器设计中应着重考虑材料因素、环境因素和加工因素。为了确保产品的质量，基于设计中应重点考虑因素与国内外成功经验，针对罗家寨高含硫气田压力容器的设计，明确提出了材料化学成分限制与探伤、制造等特殊的附加要求。另外，还应进一步提高高

2、含硫压力容器设计水平。关键词：压力容器；罗家寨气田；应力腐蚀；高合硫；ASME设计中图分类号：TE98文献标识码：A文章编号：1004—9614(2012)02—0029—03PressureVesselDesignforHighlySourGasProjectinNortheastSichuanWANGHong，LUYan—hong，ZHANGQing—song，XUXiao—ming(JiangsuRuiji-greatecOil&GasProjectCo．，Ltd．，Wuxi214125，China)Abs

3、tract：Thestresscorrosioncrackingshouldbeakeypointconsideredintheprocessofpressurevesseldesign．Thehigh—sulfurpressurevesseldesignshouldbegivenconsiderationconcerningthematerial~ctom．theenvironmentalfact0rsandthepro—cessing~ctom．Basedonthedesignconsiderationsan

4、dsuccessfulexperienceathomeandabroad，thechemicalcompositionofmaterials，testing，manufacturingandotherspecialadditionalrequirementshavebeenproposedfordesigninghigh—sulfurpressurevesselstobeusedintheLu~iazhaigasfield，tofurtherenhancethelevelofsulfurpressurevesse

5、ldesign．Keywords：pressurevessel；Luojiazhaigasfield；stresscorrosion；highsulfur；ASMEdesign0引言的水、H：s的浓度、温度、pH值、CO：等；材料因素中的罗家寨、铁山坡、渡口河为代表的高含硫气田硬度(强度)、显微组织和化学成分是主要因素。(HS含量>8％)，若天然气大量泄漏，将会导致重大1．1材料因素的安全和环保事故。而含硫天然气所用设备的设计含硫压力容器设计时，首先应考虑选材，考虑到和一般压力容器的设计有所不同，这些设备在设计上

6、材料的力学性能(强度和硬度)的要求，钢的抗拉强度还应满足一些特殊的要求。目前，国内外还没有关于和屈服强度越高，硫化物应力腐蚀开裂的可能性越处理含硫天然气、油田气和石油化工加工工业中含硫大。同时，硬度是导致硫化物应力腐蚀开裂的重要因介质的压力容器工程设计标准。文中将基于国内外素【2J。在某一给定条件下，当硬度低于某一数值时可成功的含硫设备设计经验，着重介绍对罗家寨高含硫减少或不发生开裂。因此，在满足强度前提条件下，气田的部分压力容器受压元件材料的选用与设计。应优先选用国内材料Q245R或国外材料SA516Gr601

7、设计中应着重考虑因素作为与含硫介质接触的受压元件材料。当材质确定含硫压力容器设计时，需要着重考虑湿硫化氢所后，还需要对材料的化学成分提出要求。Mn在设备带来的应力腐蚀开裂(SCC)1J。一旦发生应力腐蚀焊接过程中，会产生马氏体及贝氏体高强度、低韧性开裂，将直接导致压力容器失效、爆炸，后果非常严的显微金相组织，表现出极高硬度，这对设备抗硫化重。除此之外，湿硫化氢所引起的开裂形式还有硫化物应力腐蚀极为不利3J。S在钢中形成MnS、FeS非物应力开裂(SSC)、氢鼓泡(HB)、氢致裂纹(HIC)以金属夹杂物，致使局部显

8、微组织疏松，在湿硫化氢环及应力向氢诱发开裂(SOHIC)等。影响硫化物应力境下诱发HIC．因此，含硫受压元件材料采购时，应对开裂、氢诱发裂纹和氢鼓泡的因素主要为材料因素和Mn、S的含量加以限制。同时，采购时还需对C、P含环境因素两大类。其中，环境因素包括天然气中所含量及其他元素提出要求。因为过高的C含量会加剧焊接时产生冷裂纹的倾向，P含量偏高会导致钢材的收稿13期：201