ICS 75.180.01 GB CCSE 10 中华人民共和国国家标准 GB/T 20972.3—2025 代替GB/T20972.3—2008 石油天然气工业 油气开采中 用于含硫化氢环境的材料 第3部分：抗开裂耐蚀合金和其他合金 Petroleum and natural gas industries-Materials for use in H,S-containing environments in oil and gas production- Part 3: Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys (ISO 15156-3:2020,MOD) 2025-01-24发布 2025-08-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T20972.3—2025 目 次 前言 III 引言 范围 1 规范性引用文件 2 术语和定义 3 缩略语 影响抗开裂性能的因素 5 抗SSC、SCC和GHSC的耐蚀合金和其他合金的评定和选择 6 6.1 通则 6.2 材料性能的评定 6.3 PREN 7采购信息和标记 7.1 材料采购宜提供的信息 7.2 标记 附录A（资料性）本文件与ISO15156-3：2020相比的技术差异及其原因 附录B（规范性）抗开裂的耐蚀合金和其他合金 11 附录C（规范性） 用于硫化氢环境的耐蚀合金的实验室试验评定 43 附录D（资料性） 购买材料提供的信息建议： 50 附录E（资料性） 试验条件的推荐组合 52 附录F（资料性） 材料化学成分和其他信息 53 参考文献 67 GB/T20972.3—2025 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件是GB/T20972《石油天然气工业 油气开采中用于含硫化氢环境的材料》的第3部分， GB/T20972已经发布了以下部分： 一第1部分：选择抗裂纹材料的一般原则； 一第2部分：抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁； 一第3部分：抗开裂耐蚀合金和其他合金。 本文件代替GB/T20972.3一2008《石油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：抗开裂耐蚀合金和其他合金》，与GB/T20972.3一2008相比，除结构调整和编辑性改动外，主要 技术变化如下： a） 更改了本文件的适用范围（见第1章，2008年版的第1章）； 增加了“双牌号”的术语和定义（见3.4)； c) 更改了UNSS20910应用环境和材料限制要求（见表B.3，2008年版的表A.3)； e) 增加了固溶镍基合金的材料组别4f及其限制要求（见表B.12和表B.13）； f) 版的表A.18、表A.19、表A.23和表A.27）； 更改了双相不锈钢用作任何设备或部件的环境和材料限制（见表B.24，2008年版的表A.24)； g) 更改了沉淀硬化镍基合金用作任何设备或部件的环境和材料限制要求（见表B.32和 表B.33，2008年版的表A.32和表A.33)； i) 更改了钻基合金应用环境和材料限制要求（见表B.40，2008年版的表A.40）； 更改了钛合金用作任何设备或部件的环境和材料限制要求（见表B.41，2008年版的表A.41)； k） 增加了耐蚀合金堆焊层化学成分取样及分析要求（见B.13.2）。 本文件修改采用ISO15156-3：2020《石油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：抗开裂耐蚀合金和其他合金》。 本文件与ISO15156-3：2020相比做了下述结构调整： 增加了附录A； 一附录B对应ISO15156-3:2020中的附录A； 附录C对应ISO15156-3:2020中的附录B； 附录D对应ISO15156-3:2020中的附录C； 一附录E对应ISO15156-3:2020中的附录D； 增加了附录F。 本文件与ISO15156-3：2020相比，存在较多技术差异，在所涉及的条款的外侧页边空白位置用垂 直单线（「）进行了标示。这些技术差异及其原因一览表见附录A。 本文件做了下列编辑性改动： 增加了不锈钢术语解释的注（见3.12）； 一增加了关于生产环境解释的注（见6.1)； 一删除了ISO15156-3：2020硬度试验方法要求中的注（见6.2.2.2.2）； II GB/T 20972.3—2025 删除了ISO15156-3：2020A.13的注（见B.13）； 删除了ISO15156-3：2020表A.24的脚注b，并作为表格中段的内容（见表B.24）。 更改了ISO15156-3:2020B.3.4中的拉伸试验执行标准（见C.3.4)； 更改了ISO15156-3：2020B.3.5.1中注2的执行标准（见C.3.5.1)； 删除了ISO15156-3：2020表C.1中的脚注e（见表D.1)； 删除了ISO15156-3：2020表C.2中的脚注b，更改了表C.2中对使用环境描述的执行标准（见 表 D.2); 增加了资料性附录A“本文件与ISO15156-3：2020相比的结构调整和技术差异及其原因”（见 附录A)； 增加了资料性附录F“材料化学成分和其他信息”，主要内容涉及材料化学成分和其他信息，便 于用户使用（见附录F）。 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专利的责任。 本文件由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会（SAC/TC96)提出并归口。 本文件起草单位：中国石油工程建设有限公司西南分公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气 田分公司、中国石油集团工程材料研究院有限公司、中国石油化工股份有限公司中原油田分公司、宝山 钢铁股份有限公司、保一集团有限公司、建湖县鸿达阀门管件有限公司 本文件主要起草人：王非、李科、李天雷、曹晓燕、白真权、文绍牧、施岱艳、张诚、张春霞、王雅熙、 陈俊文、闫静、张忠铧、李明国、张晓夏、鲜宁、陈勇彬、吴启春、宋成立、汪小行、崔磊。 本文件于2008年首次发布，本次为第一次修订。 IV GB/T20972.3—2025 引言 硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂是含硫化氢油气开采中危险的失效形式，用于硫化氢环境的承压 设备材料可能发生难以预判的、快速的开裂，造成较大的生命安全和财产损失。GB/T20972《石油天然 气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料》目的在于规范油气开采中用于含硫化氢环境的抗开裂 材料评价、选择和应用要求，在制定中参考了ISO15156等国内外有关标准，同时吸收了近年来酸性油 气田工程应用基础研究及技术标准的研究成果和实践经验，拟由三个部分构成。 第1部分：选择抗裂纹材料的一般原则。目的在于确立服役环境定义、材料评定和选择的一般 原则。 第2部分：抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁。目的在于确立抗开裂碳钢和低合金钢选择、评定和 使用要求，以及铸铁的使用要求。 第3部分：抗开裂耐蚀合金和其他合金。目的在于确立抗开裂耐蚀合金和其他合金的选择、评 定和使用要求，包括奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢、镍基合金、钛合 金等。 A GB/T20972.3—2025 石油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：抗开裂耐蚀合金和其他合金 1范围 本文件规定了在油气开采及天然气处理厂含硫化氢（H，S)环境中设备用耐蚀合金（CRA)和其他合 金抗开裂材料选择及评定的要求和做法。 本文件适用于按荷载控制设计方法设计和制造设备用抗开裂材料的选择和评定。 注1：开裂包括硫化物应力开裂（SSC)、应力腐蚀开裂（SCC)及电偶致氢应力开裂（GHSC)，不包括均匀腐蚀、局部 腐蚀和腐蚀疲劳。 注2：按照本文件选择的耐蚀合金和其他合金，在油气开采中符合本文件规定的含硫化氢环境里是抗开裂的，但 并不是在所有的使用环境下都可避免开裂。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 本文件。 GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法（GB/T228.1—2021,ISO6892-1： 2019,MOD) GB/T230.13 金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法（GB/T230.1一2018，ISO6508-1： 2016,MOD) GB/T 1954 铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法 GB/T 4157 金属在硫化氢环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂的实验室试验方法 GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法（GB/T4340.1一2024，ISO6507 1:2023,MOD) GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T15970.7金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第7部分：慢应变速率试验 GB/T19830石油天然气工业油气井套管或油管用钢管（GB/T19830一2023，ISO11960： 2020,MOD) GB/T20972.1石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料货 第1部分：选择抗裂纹 材料的一般原则（GB/T20972.1—2007,ISO15156-1:2020，MOD) GB/T20972.2石油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、低合金钢和铸铁（GB/T20972.2—2025，ISO15156-2：2020，MOD） GB/T22513石油天然气钻井设备井口装置和采油树 HB/Z26航空零件喷丸强化工艺 ISO15614-