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犈１０

中華人民共和國國家標準

犌犅／犜２０９７２．２—２００８

石油天然氣工業油氣開采中

用于含硫化氫環境的材料

第２部分：抗開裂碳鋼、低合金鋼和鑄鐵

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（ＩＳＯ１５１５６２：２００３，ＭＯＤ）

２００８０８２８發布２００９０３０１實施

中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局

發布

中國國家標準化管理委員會

書

犌犅／犜２０９７２．２—２００８

目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅲ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２規范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

３術語和定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

４符號和縮略語!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

５采購信息!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

６含硫化氫環境中影響碳鋼和低合金鋼性能的因素!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

７抗ＳＳＣ、ＳＯＨＩＣ和ＳＺＣ碳鋼和低合金鋼的評價和選擇!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

８抗ＨＩＣ和ＳＷＣ碳鋼和低合金鋼的評價!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２

９標記!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２

附錄Ａ（規范性附錄）抗ＳＳＣ碳鋼和低合金鋼（以及鑄鐵的使用要求和建議）!!!!!!!!１４

附錄Ｂ（規范性附錄）用于硫化氫環境的碳鋼和低合金鋼的實驗室試驗評定!!!!!!!!!２０

附錄Ｃ（資料性附錄）硫化氫分壓的確定!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２６

附錄Ｄ（資料性附錄）確定ｐＨ值的推薦方法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２８

附錄Ｅ（資料性附錄）購買材料應提供的信息!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３３

附錄Ｆ（規范性附錄）抗ＳＳＣ的碳鋼、低合金鋼和鑄鋼!!!!!!!!!!!!!!!!!!３５

附錄Ｇ（資料性附錄）本部分與ＩＳＯ１５１５６２：２００３技術性差異及其原因!!!!!!!!!!３６

參考文獻!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３７

Ⅰ

書

犌犅／犜２０９７２．２—２００８

前言

ＧＢ／Ｔ２０９７２《石油天然氣工業油氣開采中用于含硫化氫環境的材料》分為如下三個部分：

———第１部分：選擇抗裂紋材料的一般原則；

———第２部分：抗開裂碳鋼、低合金鋼和鑄鐵；

———第３部分：抗開裂耐蝕合金和其他合金。

本部分為ＧＢ／Ｔ２０９７２的第２部分。

ＧＢ／Ｔ２０９７２是油氣開采中用于含硫化氫環境的材料的分部分出版的國家標準。下面列出本國家

標準的結構及對應的ＩＳＯ標準。

第１部分：選擇抗裂紋材料的一般原則，對應于ＩＳＯ１５１５６１：２００１；

第２部分：抗開裂碳鋼、低合金鋼和鑄鐵，對應于ＩＳＯ１５１５６２：２００３；

第３部分：抗開裂耐蝕合金和其他合金，對應于ＩＳＯ１５１５６３：２００３。

本部分修改采用ＩＳＯ１５１５６２：２００３《石油天然氣工業油氣開采中用于含硫化氫環境的材料第

２部分：抗開裂碳鋼、低合金鋼和鑄鐵》（英文版）。

本部分根據ＩＳＯ１５１５６２：２００３重新起草。考慮到我國國情，在采用ＩＳＯ１５１５６２：２００３時，本部分

做了一些修改。有關技術性差異已編入正文中并在它們所涉及的條款的頁邊空白處用垂直單線標識，

在附錄Ｇ中給出了這些技術性差異及其原因的一覽表以供參考。

為便于使用，本部分還做了下列編輯性修改：

ａ）“ＩＳＯ１５１５６的本部分”一詞改為“本部分”；

ｂ）刪除了ＩＳＯ１５１５６２：２００３的前言和引言。

本部分的附錄Ａ、附錄Ｂ、附錄Ｆ為規范性附錄，附錄Ｃ、附錄Ｄ、附錄Ｅ、附錄Ｇ為資料性附錄。

本部分由全國石油鉆采設備和工具標準化技術委員會（ＳＡＣ／ＴＣ９６）提出并歸口。

本部分負責起草單位：中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司。

本部分參加起草單位：中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司，中國石油天然氣集團公司

管材研究所。

本部分主要起草人：施岱艷、向波、戴海黔、姜放、劉勇明、白真權、傅賀平、夏青、王秦晉、林雪梅、

何敏、李天雷。

本部分為首次發布。

Ⅲ

犌犅／犜２０９７２．２—２００８

石油天然氣工業油氣開采中

用于含硫化氫環境的材料

第２部分：抗開裂碳鋼、低合金鋼和鑄鐵

注意：按本部分選擇的碳鋼、低合金鋼和鑄鐵，在油氣開采中規定的含硫化氫環境里是抗開裂的，但

并不一定在所有的使用環境下都可避免開裂。為預期的使用環境選擇合適的碳鋼、低合金鋼及鑄鐵是

設備使用者的責任。

１范圍

ＧＢ／Ｔ２０９７２的本部分給出了在油氣開采及天然氣處理廠含硫化氫（Ｈ２Ｓ）環境中，設備用碳鋼和低

合金鋼的選擇及評定的要求和推薦做法，這些設備的失效會對公眾、個人健康和安全或環境造成危害。

使用本部分有助于避免發生這種代價高昂的腐蝕破壞。本部分是對那些合適的設計規范、標準和準則

的補充，但不能代替它們對材料的要求。

本部分敘述了鋼抗由硫化物應力開裂（ＳＳＣ）引起的破壞的性能以及應力定向氫致開裂（ＳＯＨＩＣ）和

軟區開裂（ＳＺＣ）的有關現象。

本部分還敘述了鋼抗氫致開裂（ＨＩＣ）和可能發展成的階梯裂紋（ＳＷＣ）的性能。

本部分只涉及開裂，不涉及均勻腐蝕（質量減少）或局部腐蝕造成的材料損失。

表１列出了適用于本部分的不詳盡的設備清單，包括了允許的例外。

表１設備表

本部分適用于下列設備用材料允許的例外設備

僅暴露在成分受控的鉆井液中的設備ａ

鉆頭

防噴器剪切閘板ｂ

鉆井、完井和修井設備鉆井隔水導管裝置

作業管柱

鋼絲繩和繩索起下的設備ｃ

表層套管和技術套管

抽油泵和抽油桿

油氣井，包括地下設備、氣舉設備、電動潛油泵

井口和采油樹其他人工舉升設備