船舶不銹鋼管選材標準

船舶不銹鋼管選材標準

船規， 即船舶入級和建造規范， 是目前船用不銹鋼管選材的主要依據。海洋油氣運輸船舶選用不銹鋼管多數是用作裝卸、輸送或處理原油、液化氣或其分離產品乙烯等的管道。這些油氣介質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影響航行安全性， 從而設置了蒸汽加熱盤管。早期都是按2004 年已刪除的ASTMA539 標準來制造電阻焊碳鋼管， 后來發現油氣中所含的H2S、CO2 及氯化物雜質可造成酸度不同的腐蝕環境而改用不銹鋼管。德國勞氏船級社（GL）的《鋼質海船入級和建造規范》1996 年版就明確規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量因子為1.0， 且所有鋼管必須在熱處理狀態供貨。實際上， 國內許多不銹鋼焊管制造廠用GTAW或PAW 方法生產不銹鋼焊管， 這也是此類低溫韌性不銹鋼管最成熟而經濟、環保的制造方法。GL 的上述船規和法國船級社（BV）的《船舶和近海裝置入級規范》， 實際都是船用不銹鋼管選材的主要依據， 但需要注意以下幾個方面：

（1） BV： NR216—2014 中規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用鋼管選材。其原因是這些鋼管必須用焊接才能構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“特定場合可規定Cr 含量有效值，即PRE=（%）Cr+3.3 （%）Mo+30（%）N” 的規定， 這實際上是抗海洋環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要求， 之后A999 應與A312 共同限定。