ICS 75.180.01 E 90
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 7457—2019
石油、石化和天然气工业
油气生产系统的材料选择和腐蚀控制
Petroleum, petrochemical and natural gas industries --
Materials selection and corrosion control
for oil and gas production systems
2020-05-01实施
2019-11一04发布
国家能源局 发布 SY/T7457—2019
目 次
前言
I
范围 2规范性引用文件术语、定义和缩略语
1
3
3.1 术语和定义 3.2 缩略语材料选择的设计信息
4
5 材料选择报告 6 腐蚀评价和材料选择的一般准则
6.1 总则 6.2 石油、天然气生产和处理中的内腐蚀 6.3 注人系统的内腐蚀·· 6.4 公用系统中的内腐蚀 6.5 砂蚀 6.6 外腐蚀 6.7 高分子材料 6.8 玻璃纤维增强塑料 6.9 机械性能和材料使用限制
10
10
12
12
7 特定应用和系统的材料选择
13
7.1 总则 7.2 油气生产和处理系统 7.3 注入系统 7.4 公用系统 7.5 管道和采出管线腐蚀控制 8.1 化学处理 8.2 内腐蚀裕量 8.3 内外涂层的选择 8.4 外部飞溅区保护 8.5 阴极保护 8.6 密闭装置的腐蚀防护
·13 13 15 16 18
8
19
·19 20 20 21 21 21 SY/T74572019
前言
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起
草。
本标准使用重新起草法修改采用ISO21457:2010《石油、石化和天然气工业油气生产系统的材料选择和腐蚀控制》。
本标准与ISO21457:2010相比，标准结构有如下变化：
依据正文出现顺序，调整了附录B及附录C的次序，即ISO21457:2010附录B调整为本标准附录C，ISO21457:2010附录C调整为本标准附录B。
本标准还做了下列编辑性修改：
删除了标准正文中部分条文的注：删除了ISO21457：2010的3.1中不必要的术语和定义的注，如3.1.2、3.1.3、3.1.18、3.1.24 和3.1.25，并将3.1.18注1计算要求调整至6.9.1；删除了ISO21457：2010的3.1中的术语与定义“陆上大气”，一删除了ISO21457：2010的3.2中的缩略语“API”和“ASME” 正文中统一使用缩略语替代对应汉字的表述请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由石油管材专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油集团石油管工程技术研究院、中国石油天然气股份有限公司塔里木油
田分公司、长庆油田分公司油气工艺研究院、江苏曙光石油钻采设备有限公司、大庆油田有限责任公司采油工程研究院、中国海洋石油总公司海洋石油工程股份有限公司、中国石油工程建设有限公司西南分公司。
本标准主要起草人：熊庆人、李发根、李亚军、范磊、方伟、徐婷、马小芳、张希平、黄伟、刘向斌、袁军涛、方艳、何森、董超、陈斌源。
III SY/T 7457-—2019
石油、石化和天然气工业
油气生产系统的材料选择和腐蚀控制
1 范围
本标准规定了与油气输送和处理相关的管线、配管和设备进行材料选择时评估所涉及的腐蚀机理和参数，包括公用系统和注人系统。
本标准适用于从井口（包括井口）到管线（包括管线）用于输送稳定产物的所有设备。本标准不适用于井下组件。
本标准涵盖以下内容：
腐蚀评价：一特定应用或系统，或两者皆有的材料选择；一材料的性能限制；一腐蚀控制。 本标准涉及通常使用的材料，其性能已知且有文件记录。本标准亦允许对其他材料进行评定以便
使用。
本标准不提供设备制造和测试的详细材料要求或指导原则。这些信息可在特定产品和制造标准中得到。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO15156-1石油和天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第1部分：选择抗裂纹材料的一般原则(Petroleum and natural gas industries一Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production-Part 1 : General principles for selection of cracking-resistant materials)
ISO15156-2石油和天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第2部分：抗开裂碳钢和低合金钢及铸铁的使用（Petroleum and natural gas industries一Materials foruse inH,S-containingenvironments in oil and gas productionPart 2 : Cracking-resistant carbon and low-alloy steels, and the use of cast irons )
ISO15156-3石油和天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第3部分：抗开裂耐腐蚀合金和其他合金[Petroleum and natural gas industriesMaterials foruse in H,S-containing environments in oil and gas production-Part 3 : Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys)
3术语、定义和缩略语 3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
1 SY/T 7457—2019
3.1.1
地层水aquiferwater 来自渗透性岩石或疏松地层中的水。
3.1.2
碳钢 carbon steel 由质量分数不超过2%的碳和质量分数不超过1.65%的锰及其他元素残余量组成的铁碳合金，但
不含为了脱氧而有意添加的一定量的元素（通常是硅和/或铝）。
注：用于石油行业的碳钢含碳量通常小于0.8%（质量分数）。 3.1.3
耐蚀合金corrosion-resistant alloy 在对碳钢具有腐蚀性的油田环境中能够抵抗均匀和局部腐蚀的合金。
3.1.4
最终用户enduser 负责设备或装置运行的所有者或组织。
3.1.5
易切削钢 free-machining steel 组成成分中含有为提高加工性能而有意添加硫、硒或铅等元素的钢。
3.1.6
逸度fugacity 与液体混合物平衡的气相混合物中的某一组分的非理想分压。 注：逸度系数取决于温度和总压力。
3.1.7
玻璃纤维增强塑料glass-fibre-reinforced plastic 由热固性树脂组成并由玻璃纤维增强的复合材料。
3.1.8
氢致开裂hydrogen-induced cracking（HIC) 当氢原子扩散到钢中，并在陷阱处结合形成氢分子时，发生在碳钢和低合金钢中的平面开裂。 注：开裂是由氢在陷阱处引起的压力增大所致。氢致开裂（HIC）的形成不需要施加外部应力。产生氢致开裂
（HIC）的缺陷位置通常存在于高杂质含量处，即存在高密度的平面型夹杂物，和／或由杂质及合金元素偏析引起的异常显微组织区域（如带状组织》。这种形式的氢致开裂（HIC》与焊接无关。
3.1.9
氢应力开裂hydrogen stress cracking（HSC) 由拉应力（残余应力或施加的应力）及金属中氢的存在引起的开裂。 注：氢应力开裂（HSC）描述了一种发生在对硫化物应力开裂《SSC）不敏感的金属中的一种开裂，即当这种金
属作为阴极和另一种腐蚀活性高的金属作为阳极形成电偶时，由氢引起的脆化。术语“电偶诱发氢应力开裂” 用于这种开裂的机理。
3.1.10
液态金属脆化liquid metal embrittlement 某种液态金属进人到与其接触的特定合金中而引起的开裂形式。
3.1.11
低合金钢 lowalloy steel 合金元素总含量低于5%（质量分数），但高于碳钢规定的合金元素含量的钢。
3.1.12
制造商 manufacturer
2 SY/T 7457—2019
负责按照订单要求生产产品，或按照所引用的产品规范中规定的性能要求生产产品，或者两者皆有的企业、厂家或公司。 3.1.13
海洋大气 marine atmosphere 近海及海上的大气。 注：海洋大气也可延伸到内陆的一定距离，具体视地形和主风向而定。那里也被海一盐气溶胶严重污染（主要为
氯化物）。
3.1.14
最高运行温度maximumoperatingtemperature 构件经受的最高温度，包括非正常运行期间的最高温度，如启动／关机。
3.1.15
运行温度operatingtemperature 设备正常运行期间的温度。
3.1.16
pH.值稳定化pH stabilization 通过增加一种合适的化学药剂来提高pH值以减少含凝析水的油气系统中的CO2腐蚀。
3.1.17
抗点蚀当量值pittingresistanceequivalentnumber（PREN） PREN值用于反映和预测不锈钢（SS）的抗点蚀性能，它基于合金化学成分中Cr、Mo、W和N
的配比而定。 3.1.18
13Cr型type13Cr 含13%Cr（质量分数）的马氏体不锈钢。 例如：UNS S41000、UNS S41500。
3.1.19
316型type 316 UNSS31600/S31603型的奥氏体不锈钢。
3.1.20
6Mo型type6Mo 抗点蚀当量值（PREN）≥40，且Mo含量为6%（质量分数）的奥氏体不锈钢，以及Mo含量范
围为6%～8%（质量分数）的镍合金。
例如:UNS S31254.UNS N08367、UNS N08926 3.1.21
22Cr双相型type 22Cr duplex 30≤PREN≤40，且Mo含量≤2.0%（质量分数）的铁素体／奥氏体双相不锈钢。 例如:UNS S31803、UNS S32205.
3.1.22
25Cr双相型type25Crduplex 40≤PREN≤45的铁素体/奥氏体双相不锈钢。 例如: UNS S32750.UNS S32760.
3.1.23
应力腐蚀开裂 stress corrosion cracking (SCC) 与局部腐蚀的阳极过程及拉应力（残余拉应力和／或施加应力）有关的金属开裂。
3 SY/T7457—2019
3.1.24
硫化物应力开裂sulfide stress cracking（ssc) 在有水和H,S存在的环境中，与腐蚀和拉应力（残余拉应力和／或施加应力）有关的金属开裂。
3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 AFFF：水性成膜泡沫（aqueousfilm-formingfoams）； ASCC：碱性应力腐蚀开裂（alkalinestresscorrosioncracking）： CP：阴极保护（cathodicprotection）； CRA：耐蚀合金（corrosion-resistant alloy）； CUI：保温层下腐蚀（corrosionunder insulation）； GRP：玻璃纤维增强塑料（glass-一fibre-reinforcedplastic）： HAZ：热影响区（heat-affected zone）： HB：布氏硬度（Brinellhardness）： HDG：热浸镀锌（hot-dipgalvanized） HIC：氢致开裂（hydrogen-inducedcracking）； HRC：洛氏硬度C标尺（RockwellhardnessCscale） HSC：氢应力开裂（hydrogen stress cracking）： HVAC：暖通空调（heating-ventilation-air conditioning）； MEG：乙二醇（monoethyleneglycol）； MIC：微生物腐蚀（microbiologicallyinducedcorrosion）： PE：聚乙烯（polyethylene）； PP：聚丙烯（polypropylene）： PREN：抗点蚀当量值（pitting resistance equivalent number）： PTFE：聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene）； PVC：聚氯乙烯（polyvinylchloride）； SCC：应力腐蚀开裂（stresscorrosion cracking）； SMYS：规定最小屈服强度（specifiedminimumyield strength）； SS：不锈钢（stainless steel）； SSC：硫化物应力开裂（sulfide stress cracking）； SWC：阶梯开裂（step-wise cracking）； TEG：三甘醇（triethyleneglycol）$ UNS：统一编号系统（合金）[unified numberingsystem（foralloys)]。
4材料选择的设计信息
本标准为油气生产设施提供了材料选择原则。为了使承包商能够对设施进行材料选择，最终用户在询价和签订合同时宜提供表1中规定的信息。
表1材料选择的设计信息
条款 6.1
要提供的信息
工程设计依据，参见附录A 腐蚀预测模型 4
6.2.1和6.2.2.2