符合 NACE 标准的飞托克 2507 超级双相钢双卡套接头

飞托克2507超级双相钢卡套接头

 

硫化氢(H₂S)在潮湿环境下对金属具有极强腐蚀性,易引发硫化物应力开裂(SSC)与应力腐蚀开裂(SCC)。在湿硫化氢环境中,腐蚀反应生成的氢原子会渗入金属内部,造成材料氢脆。在拉应力作用下,即便应力水平远低于材料屈服强度,也可能发生脆性断裂,这也是高强度不锈钢在含硫油气工况中面临的主要失效风险。

 

NACE 标准由美国腐蚀工程师协会(National Association of Corrosion Engineers, NACE)制定,为工业领域材料腐蚀的防护与管控提供了统一技术准则和规范依据。在众多 NACE 规范中,有两项标准在油气行业尤为关键,共同构成含硫化氢(H₂S)酸性工况下材料选型的核心依据。

 

  • NACE MR0175 / ISO 15156 是油气生产领域要求最严苛、应用最广泛的标准,主要适用于上游井口设备及开采设施

     

  • NACE MR0103 / ISO 17945 专门针对炼油厂、石油化工厂等下游加工工况。与上游原始开采环境不同,炼油工艺环境中 H₂S 浓度虽相对偏低,但仍存在材料开裂风险。

 

💡 在石油和天然气行业的酸性应用环境下,材料的选择非常重要,NACE 标准为预防和控制材料腐蚀提供了统一的技术准则和规范要求。
 

 

飞托克可提供符合 NACE 标准材质的卡套接头,适配酸性气体工况,涵盖 316 SS、6Mo 合金、2507 超级双相钢、合金 625、合金 825、合金 C-276 等材质。其中,飞托克 2507 超级双相钢双卡套接头在材质选用与制造工艺上具有特殊性,下文将对此展开详细说明。

 

超级双相钢材质的卡套接头结构图

 

图 1 2507 超级双相钢材质的卡套接头结构

 

结合飞托克双卡套接头基础结构(图 1)可知,整套接头通常由接头本体、前卡套、后卡套、螺母四部分组成。双卡套接头与卡套管装配到位后,前卡套分别与接头本体、卡套管形成两道密封面,其前端直接接触工艺介质。依靠前卡套的密封隔离作用,后卡套与螺母均不接触系统介质;后卡套主要起到夹持管材、并为前卡套提供支撑的作用。

 

2507 超级双相钢卡套接头组件的材质图

 

表 1 2507 超级双相钢卡套接头组件的材质

 

飞托克 2507 超级双相钢双卡套接头各部件材质详见表 1:后卡套采用 6Mo 合金,螺母由 2507 超级双相钢棒料加工制成。二者均不接触系统介质,而 NACE MR0175 标准仅对暴露在硫化氢酸性环境中的部件作出材质限制。因此,若仅管路内部接触酸性介质,后卡套与螺母的选材无需遵守该标准的相关要求。

 

参考自 NACE MR0175:2015 Table A.24:用于任何设备或组件的双相不锈钢所适用的环境及材料限制条件

 

表 2 摘自 NACE MR0175:2015 Table A.24:用于任何设备或组件的双相不锈钢所适用的环境及材料限制条件

 

飞托克 2507 超级双相钢双卡套接头,接头本体与前卡套均为介质直接接触部件。其中接头本体采用固溶退火 2507 超级双相钢制造,完全满足 NACE MR0175 标准表 A.24(表 2)要求,可适配各类设备与元件工况。而前卡套采用冷拔棒料加工成型,因此常有客户提出疑问:与介质直接接触的前卡套采用冷拔棒料,是否不符合 NACE MR0175 标准要求?

 

NACE MR0175 标准之所以要求硫化物酸性介质工况下的浸润部件必须采用退火态 2507 超级双相钢,核心原因是:冷加工态材料残余应力高、位错密度大,相较于退火态材料,更易诱发应力腐蚀开裂。但应力腐蚀开裂、硫化物应力开裂等失效形式,必须以部件内部存在拉伸应力为发生前提。

 

依据 NACE MR0175 标准适用设备清单 (表 3) 说明:仅承受压缩应力的零部件,不受本标准条款约束。在实际装配与工况受力状态下,双卡套结构中仅有前卡套前端区域与工艺介质接触,且该接触区域始终处于压缩应力状态,无任何拉伸应力。因此,前卡套不会产生应力腐蚀开裂、酸性气体开裂风险,进而不受 NACE MR0175 标准对退火材质的限制。

 

💡 前卡套前端与系统介质接触,且处于压缩应力状态,不存在拉伸应力,因此不受 NACE MR0175 标准的限制。
 

 

参考自 NACE MR0175:2015 Table 1:允许例外的设备清单

 

表 3 摘自 NACE MR0175:2015 Table 1:允许例外的设备清单

 

另一方面,为保证飞托克 2507 超级双相钢双卡套接头在夹持同材质钢管时,具备足够结构强度与表面硬度,前卡套必须采用冷拔棒料制造;若采用退火态材料,无法实现对管材的可靠夹持与长期密封。

 

飞托克 2507 超级双相钢双卡套接头结构采用异种材料配对设计:后卡套选用 6Mo 合金材质。6Mo 合金机械性能稳定,耐腐蚀性与 2507 超级双相钢相近,两种材料电势差小,电偶腐蚀风险较低;与 2507 超级双相钢其他零部件搭配使用,可实现更稳固的机械夹持与锁紧效果。综上,在接头外部不暴露于酸性环境、仅内部流道与工艺介质接触的前提下,即便飞托克 2507 超级双相钢双卡套接头前卡套采用冷拔棒料制造,依然可安全应用于硫化物酸性介质工况。

 

💡 依据 NACE MR0175 / ISO 15156 标准判定:
只要接头仅内部与工艺介质接触、外部不暴露于酸性气体环境,飞托克 2507 超级双相钢双卡套接头完全符合 NACE MR0175 标准要求,可适配各类对应工况设备使用。
 

 

 

除了符合 NACE MR0175/ISO 15156 标准的卡套接头外,飞托克还提供同标准适配酸性工况的系列产品,包括:S 类中高压锥面螺纹接头 20M60H 系列,螺纹接头 PMH 系列、转换接头 AMH 系列,以及配套的钢管 T20MT60H 系列。同时,飞托克另有多款满足 NACE MR0175/ISO 15156 标准的 S 类阀门可选,涵盖球阀针阀泄放阀表阀单向阀等品类。

 

如果您有任何疑问和需要了解更多信息,请咨询飞托克或当地的代理商,我们将尽快与您取得联系!

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