在化工行业中,对管道的要求极为严格,不仅要能承受高压高温,还要能抵抗各种腐蚀性介质,因此,20#无缝钢管在化工行业中的应用有其局限性和特殊的要求。
材质和防腐是首要考虑
20#钢是一种低碳钢,其主要优点是塑性好、韧性高、易于加工和焊接,但它的最大缺点是耐腐蚀性差。
在化工行业中,管道输送的介质种类繁多,腐蚀性强,所以20#无缝钢管通常不适用于以下情况:
输送强酸、强碱等腐蚀性介质:在这些工况下,20#钢管会迅速被腐蚀穿孔,必须使用不锈钢、合金钢或非金属材料。
高温、高压、腐蚀性气体:例如在石油化工中,输送含硫化氢、二氧化碳等介质时,20#钢容易发生腐蚀开裂。
为了在某些特定条件下使用,20#钢管必须进行严格的防腐处理,如内外壁涂覆防腐涂层或衬里。
承压和温度要求
20#无缝钢管的强度和耐温性决定了其适用范围。
压力:根据国家标准,20#钢管适用于中低压管道,例如,在一些标准中,20#钢管在设计温度不大于 350∘C 时,其设计压力不应大于 3.0MPa。
温度:20#钢管的最高使用温度通常不应超过 400∘C,因为超过此温度其力学性能会显著下降,在低温环境下,也需要考虑其低温韧性,可能需要选择低温碳钢或合金钢。
严格的质量控制和检测
化工行业对管道的安全性要求极高,任何泄露都可能导致严重后果,因此,即使是使用20#无缝钢管,也必须符合以下严格要求:
无损检测:管道在出厂前必须进行严格的无损检测(如超声波检测、涡流检测),确保没有内部裂纹、分层或夹杂物等缺陷。
材质证明:必须提供完整的产品质量证明文件,以追溯其化学成分、力学性能和生产批次。
焊接要求:在管道安装焊接时,必须遵循专业的焊接规范,确保焊缝质量与母材相当,并可能需要进行焊后热处理。
总结
20#无缝钢管在化工行业中并非万能材料,其应用通常局限于:
输送无腐蚀性的中低压流体,例如:惰性气体、空气、水或油品;
中低压蒸汽管道或热油管道等;
经过特殊防腐处理后,在特定介质环境下使用。
对于高压、高温、强腐蚀性介质的管道,化工行业会优先选择不锈钢(如304、316L)或合金钢等更专业的管材,以确保安全生产。

在化工行业中,20无缝钢管(20#)不能简单等同于“普通流体管”,必须针对介质腐蚀性、温度/压力波动、焊接及运行安全等环节提出一系列高于通用标准的特殊要求,天津188金宝博销售集团有限公司精心归纳起来可形成“七项硬性指标”,供设计、采购、监造和验收时使用。
标准升级
必须选用 GB/T 6479-2013《高压化肥设备用无缝钢管》或 GB/T 9948-2025《石化和化工装置用无缝钢管》,不得使用仅满足 GB/T 8163 的“普通流体管”。
2026-01-01 起 GB/T 9948-2025 将合并并替代 GB/T 6479,采购合同需明确“执行 GB/T 9948-2025 并附加化工装置补充要求”。
纯净度与成分限制
硫 ≤ 0.010 %,磷 ≤ 0.015 %(均为熔炼分析),碳当量 CE ≤ 0.42 %,以抑制湿 H₂S 环境下的硫化物应力开裂(SSC)。
非金属夹杂物:A、B、C、D 类细系均 ≤ 1.5 级,保证焊缝及热影响区韧性。
热处理及组织要求
交货状态必须为正火(N);正火后晶粒度 ≥ 6 级;硬度 HBW ≤ 190,以降低硫化氢诱发裂纹敏感性。
外径 ≥ 70 mm 且壁厚 ≥ 6.5 mm 的规格,需加做 0 ℃ 纵向夏比冲击,三个试样平均值 ≥ 31 J,单个最小值 ≥ 22 J。
表面与几何精度
内外表面不得有深度 > 0.4 mm 的尖锐缺陷(GB/T 9948-2025 附录 D),必要时增加磁粉或渗透检测。
椭圆度 ≤ 1 %D,壁厚不均度 ≤ 12.5 %t,确保卡箍或高压法兰密封可靠性。
试验与检测等级
逐根水压试验20 MPa/10 s,或等效涡流 + 超声联合无损检测(UT 灵敏度 Φ2 mm 平底孔)。
对于含氢、含酸工况,追加硫化氢应力腐蚀试验(SSC)和氢致开裂试验(HIC),按 NACE TM0177-2016 方法 A 验收。
焊接与二次加工限制
碳当量 ≤ 0.42 % 可免除焊前预热;但当环境温度 < 5 ℃ 或壁厚 > 25 mm 时,仍须 100–150 ℃ 预热,焊后 600–650 ℃ 回火。
现场冷弯半径 ≥ 3D,弯后须重新正火或正火+回火,恢复韧性。
文档与可追溯性
每根管喷码“20+H₂S GB/T 9948-2025 + 炉批号 + 尺寸”,随货提供 EN 10204 3.1 检验证书(含化学成分、机械性能、冲击功、硬度、无损检测、SSC/HIC 报告)。
安装前按 GB 50235-2010《工业金属管道工程施工规范》进行 100 % 外观复查和 10 % 射线抽检。
一句话总结
化工装置用 20无缝钢管,必须“升级标准、降硫磷、正火交货、严控缺陷、逐根探伤、低温冲击、可追溯”,才能在含氢、含硫、高压、高低温循环等苛刻工况下保证 20 年以上安全运行。
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