2《石油、石化與天然氣工業(yè)與油氣開(kāi)采相關(guān)介質(zhì)接觸的非金屬材料第1部分：熱塑性塑料》（征求意見(jiàn)稿）編制說(shuō)明一、工作簡(jiǎn)況1、任務(wù)來(lái)源根據(jù)《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)關(guān)于下達(dá)2025年第二批推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計(jì)劃的通知》（國(guó)標(biāo)委發(fā)〔2025〕7號(hào)），國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《石油、石化與天然氣工業(yè)與油氣開(kāi)采相關(guān)介質(zhì)接觸的非金屬材料第1部分：熱塑性塑料》以計(jì)劃編號(hào)20250483-T-469下達(dá)。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)石油集團(tuán)工程材料研究院有限公司負(fù)責(zé)制定，由全國(guó)石油天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC355）提出并歸口,項(xiàng)目周期為12個(gè)月，完成期限為2026年2月28日。2、制定背景熱塑性塑料已廣泛應(yīng)用于我國(guó)石油天然氣工業(yè)生產(chǎn)地面輸送管道與密封組件。油氣生產(chǎn)介質(zhì)中含有H2S/CO2、Cl-等腐蝕性介質(zhì)會(huì)造成上述材料的失效而引起人員傷害、環(huán)境污染和公共安全，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布了ISO23936-1:2022。該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)服役于石油和天然氣工業(yè)的熱塑性塑料提出了選材、試驗(yàn)方法和服役壽命等方面重要規(guī)定。第一版自2009年發(fā)布以來(lái)，已經(jīng)在國(guó)際上得到廣泛使用，2022版是該標(biāo)準(zhǔn)第二版，針對(duì)熱塑性塑料在油氣環(huán)境應(yīng)用的選材評(píng)價(jià)思想、原則、方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)發(fā)生了顯著變化。因此，隨著我國(guó)石油天然氣工業(yè)領(lǐng)域非金屬管材和設(shè)備的大量使用，油田用戶(hù)和生產(chǎn)廠(chǎng)家迫切需要上述標(biāo)準(zhǔn)，因此采用ISO23936-1:2022，修訂相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于加強(qiáng)石油工業(yè)用非金屬管材及設(shè)備的技術(shù)水平和安全可靠性應(yīng)用具有重要意義。本標(biāo)準(zhǔn)修改采用ISO23936-1:2022。3、起草單位及工作組成員本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)石油集團(tuán)工程材料研究院有限公司負(fù)責(zé)編寫(xiě)，中國(guó)石油天然氣股份有限公司石油化工研究院、中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司參與編寫(xiě)。其中，中國(guó)石油集團(tuán)工程材料研究院有限公司主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目立項(xiàng)申請(qǐng)、工作組組織、標(biāo)準(zhǔn)條款的起草、標(biāo)準(zhǔn)文稿的修改等工作；中國(guó)石油天然氣股份有限公司石油化工研究院參與標(biāo)準(zhǔn)條款的起草、標(biāo)準(zhǔn)文稿的修改等工作，中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)反饋與收集以及參與標(biāo)準(zhǔn)討論與文稿修改等工作。本標(biāo)準(zhǔn)工作組成員包括魏斌、李厚補(bǔ)、丁楠、齊國(guó)權(quán)、邵曉東、戚東濤、盧曉英、李瓊瑋等。3魏斌主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)修訂工作總體組織、條款的起草、意見(jiàn)的匯總分析、標(biāo)準(zhǔn)文稿的修訂工作；李厚補(bǔ)、丁楠、齊國(guó)權(quán)、邵曉東、戚東濤負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)草案的修改工作；盧曉英、李瓊瑋負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)條款驗(yàn)證與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)反饋、部分條款修訂工作。4、工作過(guò)程本標(biāo)準(zhǔn)從2024年6月開(kāi)始由中國(guó)石油集團(tuán)工程材料研究院有限公司組織起草，并牽頭成立了起草工作組。于2024年10月召開(kāi)了工作組會(huì)議，會(huì)上就本標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)背景、主體框架、核心內(nèi)容等進(jìn)行介紹與討論，并形成修訂意見(jiàn)，起草組據(jù)此做了進(jìn)度安排與分工。在本標(biāo)準(zhǔn)的編制過(guò)程中，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)調(diào)研、國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品試驗(yàn)驗(yàn)證情況，經(jīng)過(guò)收集整理國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)適用性的驗(yàn)證數(shù)據(jù)，并組織參編單位進(jìn)行廣泛討論，并于2024年4月底形成征求意見(jiàn)稿。二、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1－2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)》給出的規(guī)則起本標(biāo)準(zhǔn)修改采用ISO23936-1:2022，作為GB/T34903的第1部分，與其他部分為并列關(guān)系。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油天然氣工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備使用的熱塑性塑料在油氣田產(chǎn)出和注入介質(zhì)中性能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的技術(shù)要求、材料理化性能試驗(yàn)、短期試驗(yàn)方法、加速老化試驗(yàn)方法和長(zhǎng)期壽命預(yù)測(cè)試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)與GB/T34903.1-2017相比存在下列技術(shù)性差異：——第4章“性能要求”修改為“技術(shù)要求”?！?章“技術(shù)信息要求”修改為“材料理化性能試驗(yàn)（第一級(jí)試驗(yàn)）”。——第6章“制造要求”修改為“6評(píng)價(jià)材料穩(wěn)定性的短期試驗(yàn)（第二級(jí)試驗(yàn)）”。——第7章“熱塑性塑料的評(píng)價(jià)”修改為“評(píng)價(jià)材料穩(wěn)定性的加速老化試驗(yàn)（第三級(jí)試驗(yàn)）”，并修改了材料相容性閾值?！黾恿说?章“評(píng)價(jià)材料穩(wěn)定性的長(zhǎng)期試驗(yàn)（第四級(jí)試驗(yàn)）”?！黾恿烁戒汥“壽命估算方法”。本標(biāo)準(zhǔn)修改采用ISO23936-1:2022《石油、石化與天然氣工業(yè)——與油氣開(kāi)采相關(guān)介質(zhì)接觸的非金屬材料——第1部分：熱塑性塑料》。本標(biāo)準(zhǔn)與ISO23936-1:2022相比存在下列技術(shù)性差異：——在第2章中，用國(guó)標(biāo)代替ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，刪除部分ASTM標(biāo)準(zhǔn)?！?..4中增加注釋“流體2.3中，70%庚烷、20%環(huán)己烷與10%甲苯混合芳香烴可用0號(hào)礦物柴油代替?！薄?.4中增加注釋“流體3.1和流體3.2中，甲烷可用氮?dú)獯妫?0%庚烷、20%環(huán)己烷與10%甲苯混合芳香烴可用0號(hào)礦物柴油代替?！薄?.4中增加流體3.3及其組成?！獙SO23936-1:2022附錄B中示例內(nèi)容修改為資料性附錄C。4本部分還做了下列編輯性修改：——?jiǎng)h除了ISO引言；——調(diào)整了第6章節(jié)結(jié)構(gòu)；——增加了資料性附錄A，提供石油天然氣工業(yè)中常用熱塑性塑料的適用性。三、試驗(yàn)驗(yàn)證的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益1、試驗(yàn)驗(yàn)證分析本報(bào)告提供了一種聚乙烯材料（文中牌號(hào)代碼為PE-W）第三級(jí)試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果。PE-W原始樣品模量為1.094GPa。75℃條件下不同暴露時(shí)間后彈性模量結(jié)果見(jiàn)表1。表175℃下不同浸泡時(shí)間樣品的模量樣品類(lèi)型試驗(yàn)時(shí)間（h）模量（GPa）75℃-7d0.510075℃-14d3360.431875℃-28d6720.516775℃-42d0.502175℃-56d0.4702對(duì)表1-1中的試驗(yàn)時(shí)間（h）和模量（GPa）兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行線(xiàn)性擬合，如圖1所示，得到75℃條件下的PE-W樣品模量變化與暴露試驗(yàn)時(shí)間的數(shù)學(xué)方程（式1）：Y=-0.000000950929X+0.48549（式1）式中：Y—PE-W樣品的彈性模量X—暴露試驗(yàn)時(shí)間75℃條件下，當(dāng)PE-W管材樣品的模量變化達(dá)到閾值50%（即樣品模量為原始樣品彈性模量的50%，0.5470GPa）時(shí)，代入式1即可得到對(duì)應(yīng)的暴露時(shí)間X為64684h（2695天，7.38年）。5圖175℃不同暴露周期樣品模量與浸泡時(shí)間線(xiàn)性擬合90℃條件下不同暴露時(shí)間后PE-W彈性模量結(jié)果見(jiàn)表2。表290℃下不同浸泡時(shí)間樣品的模量樣品類(lèi)型試驗(yàn)時(shí)間（h）模量（GPa）90℃-7d0.488390℃-14d3360.420390℃-28d6720.468090℃-42d0.4465對(duì)表2中的試驗(yàn)時(shí)間（h）和模量（GPa）兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行線(xiàn)性擬合，如圖2所示，得到90℃條件下的PE-W樣品模量變化與暴露試驗(yàn)時(shí)間的數(shù)學(xué)方程（式2）：Y=-0.00001823X+0.4657（式2）式中：Y—PE-W樣品的彈性模量X—暴露試驗(yàn)時(shí)間90℃條件下，當(dāng)PE-W管材樣品的模量變化達(dá)到閾值50%（即樣品模量為原始樣品彈性模量的50%，0.5470GPa）時(shí)，代入式（1.2）即可得到對(duì)應(yīng)的暴露時(shí)間X為4460h，即186天。6圖290℃不同暴露周期樣品模量與浸泡時(shí)間線(xiàn)性擬合105℃條件下不同暴露時(shí)間后PE-W彈性模量結(jié)果見(jiàn)表3。表3105℃下不同浸泡時(shí)間樣品的模量樣品類(lèi)型試驗(yàn)時(shí)間（h）模量（GPa）105℃-7d0.3853105℃-14d3360.3802105℃-28d6720.3663對(duì)表3中的試驗(yàn)時(shí)間（h）和模量（GPa）兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行線(xiàn)性擬合，如圖3所示，得到105℃條件下的PE-W樣品模量變化與暴露試驗(yàn)時(shí)間的數(shù)學(xué)方程（式3）：Y=-0.0000382228X+0.39225（3）式中：Y—PE-W樣品的彈性模量X—暴露試驗(yàn)時(shí)間105℃條件下，當(dāng)PE-W管材樣品的模量變化達(dá)到閾值50%（即樣品模量為原始樣品彈性模量的50%，0.5470GPa）時(shí)，代入式（3）即可得到對(duì)應(yīng)的暴露時(shí)間X為4049h，即169天。7圖3105℃不同暴露周期樣品模量與浸泡時(shí)間線(xiàn)性擬合75℃、90℃和105℃條件下PE-W樣品楊氏模量降低50%時(shí)的試驗(yàn)周期t50對(duì)應(yīng)參數(shù)見(jiàn)表4。表4不同模擬溫度下的時(shí)間-溫度參數(shù)類(lèi)型模擬溫度1模擬溫度2模擬溫度37590T（K）3483633781/T（K）0.002870.002750.00265t（h）6468444604049ln（1/t）-11.0773-8.4029-8.3112對(duì)表4中的試驗(yàn)溫度1/T（K）和時(shí)間ln（1/th）兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行線(xiàn)性擬合，如圖4所示，得到PE-W內(nèi)襯材料在模擬油氣介質(zhì)中阿倫尼烏斯公式（式4）：ln（1/t）=-12893.4*(1/T)+26.28（式4）式中：T—溫度（K）t—模量達(dá)到閾值50%對(duì)應(yīng)的時(shí)間（h）8圖1-4PE-W內(nèi)襯材料在模擬油氣介質(zhì)下的阿倫尼烏斯關(guān)系圖將不同溫度代入上述公式，可得到不同溫度下PE-W管材在模擬油氣介質(zhì)環(huán)境下對(duì)應(yīng)的服役年限（以模量下降50%為判斷依據(jù)），見(jiàn)表5。表5不同模擬溫度下的時(shí)間-溫度參數(shù)類(lèi)型服役溫度T(℃)203040506070T（K）2933033133233333431/T（K）0.003410.003300.003190.003100.003000.00292ln（1/t）-17.6865-16.2682-14.8499-13.6895-12.4002-11.3687t（h）47989558116197872813517881640.8242850.286571.68t（年）5478.261326.46321.1778100.643927.722629.8826122、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益熱塑性塑料已廣泛應(yīng)用于我國(guó)石油天然氣工業(yè)生產(chǎn)地面輸送管道與密封組件。油氣生產(chǎn)介質(zhì)中含有H2S/CO2、Cl-等腐蝕性介質(zhì)會(huì)造成上述材料的失效而引起人員傷害、環(huán)境污染和公共安全。GB/T34903.1-2017針對(duì)服役于石油和天然氣工業(yè)的熱塑性塑料提出了選材、制造、檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)等方面重要規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)是石油、石化與天然氣工業(yè)工業(yè)領(lǐng)域管材與密封用熱塑性塑料材料重要的選材評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)頒布5年來(lái)，很好的指導(dǎo)了我國(guó)石油工業(yè)非金屬管材的科研、生產(chǎn)與應(yīng)用。GB/T34903.1為石油和天然氣工業(yè)的熱塑性塑料選用評(píng)定提供了很好標(biāo)準(zhǔn)支撐。該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于中石油集團(tuán)公司課題“油田用耐溫聚乙烯管材新產(chǎn)品在長(zhǎng)慶油田工業(yè)化試驗(yàn)”，在該標(biāo)準(zhǔn)的支撐下，9國(guó)內(nèi)石化企業(yè)通過(guò)對(duì)普通的聚乙烯管材料進(jìn)行改性，研發(fā)了集輸油用耐溫聚乙烯管材料JHMGC100GW。通過(guò)對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)外8種典型聚乙烯管材料進(jìn)行了介質(zhì)相容性評(píng)價(jià)，分析兩種國(guó)產(chǎn)聚乙烯管材料JHMGC100GW和DQDN3711耐油水氣介質(zhì)性能與國(guó)外同級(jí)別材料的不同，為長(zhǎng)慶油田集輸油用耐溫聚乙烯管材料確定了環(huán)境相容性指標(biāo)，為耐溫聚乙烯管材的推廣應(yīng)用奠定了標(biāo)準(zhǔn)支撐。GB/T34903.1為石油和天然氣工業(yè)的熱塑性塑料管材質(zhì)量控制提供了很好標(biāo)準(zhǔn)支撐。在熱塑性塑料標(biāo)準(zhǔn)方面，目前主要主要涉及用于燃?xì)廨斔秃徒o排水方面的PE管，譬如燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁?PE)管的制造執(zhí)行GB15558《燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁?PE)管道系統(tǒng)》，給水用聚乙烯(PE)管的制造執(zhí)行GB/T13663《給水用聚乙烯（PE）管道系統(tǒng)》。等同APIRP15LE《PolyethyleneLinepipe》起草的油田用聚乙烯管標(biāo)準(zhǔn)SY/T6656-2006《聚乙烯管線(xiàn)管》。其它標(biāo)準(zhǔn)主要為材料理化性能測(cè)試方面：如GB/T8804系列《熱塑性塑料管材拉伸性能測(cè)定》、GB/T8806《塑料管道系統(tǒng)塑料部件，尺寸的測(cè)定》等。但目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)均沒(méi)有涉及與油氣田生產(chǎn)介質(zhì)相接觸對(duì)熱塑性塑料材料性能要求。GB/T34903.1-2017標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)服役于石油和天然氣工業(yè)的熱塑性塑料提出了選材、試驗(yàn)方法和服役壽命等方面重要規(guī)定。發(fā)布以來(lái)，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)上得到廣泛使用，指導(dǎo)了熱塑性塑料管材及其復(fù)合管在我國(guó)石油天然氣工業(yè)領(lǐng)域非金屬管材和設(shè)備的大量使用，對(duì)于加強(qiáng)石油工業(yè)用非金屬管材及設(shè)備的技術(shù)水平和安全可靠性應(yīng)用具有重要意義。因此，隨著我國(guó)石油天然氣工業(yè)領(lǐng)域非金屬管材和設(shè)備的大量使用，GB/T34903.1被油田用戶(hù)和生產(chǎn)廠(chǎng)家廣泛使用，該標(biāo)準(zhǔn)的頒布對(duì)于加強(qiáng)石油工業(yè)用非金屬管材及設(shè)備的技術(shù)水平和安全可靠性應(yīng)用具有重要意義。四、與國(guó)際、國(guó)外同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的對(duì)比情況，或與測(cè)試的國(guó)外樣品、樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比情況國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織于2022年發(fā)布國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO23936-1：2022《包括低碳能源石油天然氣工業(yè)與油氣開(kāi)采相關(guān)介質(zhì)接觸的非金屬材料第1部分：熱塑性塑料》。2022版是該標(biāo)準(zhǔn)第二版，國(guó)內(nèi)GB/T34903.1-2017是修改采用ISO23936-1:2009。相比第一版，2022版針對(duì)熱塑性塑料在油氣環(huán)境應(yīng)用的選材評(píng)價(jià)原則、方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行修改，并在國(guó)際范圍內(nèi)征求意見(jiàn)