船舶不锈钢管选材标准

船舶不锈钢管选材标准

船规， 即船舶入级和建造规范， 是目前船用不锈钢管选材的主要依据。海洋油气运输船舶选用不锈钢管多数是用作装卸、输送或处理原油、液化气或其分离产品乙烯等的管道。这些油气介质本身腐蚀性并不很强， 原油甚至曾被认为可在管道表面生成“油膜”而起到阻蚀的作用。由于成本的因素， 长期以来油气工业中主要采用的都是碳钢或低合金钢管。VLCC 船中为防止原油在贮舱中冻结影响航行安全性， 从而设置了蒸汽加热盘管。早期都是按2004 年已删除的ASTMA539 标准来制造电阻焊碳钢管， 后来发现油气中所含的H2S、CO2 及氯化物杂质可造成酸度不同的腐蚀环境而改用不锈钢管。德国劳氏船级社（GL）的《钢质海船入级和建造规范》1996 年版就明确规定低温韧性奥氏体不锈钢管只允许采用熔焊方法制造， 制造工艺和检验必须保证焊缝质量因子为1.0， 且所有钢管必须在热处理状态供货。实际上， 国内许多不锈钢焊管制造厂用GTAW或PAW 方法生产不锈钢焊管， 这也是此类低温韧性不锈钢管最成熟而经济、环保的制造方法。GL 的上述船规和法国船级社（BV）的《船舶和近海装置入级规范》， 实际都是船用不锈钢管选材的主要依据， 但需要注意以下几个方面：

（1） BV： NR216—2014 中规定的液化气体运输船可用于货物装卸和处理管道的不锈钢管钢种为： 304、304L、316、316L、321、347 及S31803 。其中， S31803 双相不锈钢管是2005 年新增的， 但S31803钢管只能在-20～185 ℃条件下采用， 其余奥氏体钢管则可在-165 ℃以上设计条件下采用[7]， 后者是低温韧性钢管的主流钢种。

（2） GL 则从未把304 和316 钢管列为低温韧性应用钢管选材。其原因是这些钢管必须用焊接才能构成管道且不可能对这些接头进行固溶退火处理， 只有304L、316L、321、347 钢管才能保证其HAZ 的抗晶向腐蚀性能。因此， 选用304L、316L、321、347 钢管更为合理和明智。值得指出的是， GL2000-Ⅱ： 2009 中已增列316Ti（ENI.4571）钢管。

（3） GL 还对不锈钢选材有“特定场合可规定Cr 含量有效值，即PRE=（%）Cr+3.3 （%）Mo+30（%）N” 的规定， 这实际上是抗海洋环境腐蚀的最初级考虑。304L、321、347 钢管虽都能解决焊缝HAZ 的敏化或晶向腐蚀问题， 但他们的PRE 都只有20 左右， 而316L 则可达26 以上， 这是316L钢管成为船用不锈钢管当前主要选材的根本原因，也是GL2000-Ⅱ： 2009 增加316Ti 的原因。

（4） 美国ABC 船规2010 年材料和焊接的低温管道选材中未见列出上述轧制ASS 钢管， 却列有CF8C 、CK20 两种铸造ASS 管。除了在锅炉和再热器管中列有321、347 两种ASS 钢管外， 热交换器管及其他管道中都只列有ASTM B42高镍ASS 钢管， B43、B75、B466、B467 铜合金管及B165、B730 镍铜合金管， 这说明ABS 船用管道选材观点明显不同于欧洲。

（5） 国内一些船企直到2014 年提出的船用不锈钢管全球招标订单技术要求中， 仍列有ASTMA530《碳钢和合金钢管道钢管通用要求》， 可见所参考的还是15～20 年前的国外经验。ASTMA999《合金和不锈钢管道钢管通用要求》是1998年从ASTM A530 中分离出来的， 也就是说，1998 年前A530 与A312 共同限定不锈钢管道钢管技术要求， 之后A999 应与A312 共同限定。