1. 配(pei)管設計常用金(jin)屬材料的使用溫度見表1.7.6。
注:括弧(hu)內(nei)材料(liao)為(wei)舊牌(pai)號。
2. 設計(ji)條件下,非標(biao)準(zhun)管(guan)(guan)道組成件的(de)(de)計(ji)算(suan)應力,不應超過管(guan)(guan)道設計(ji)溫度下材料的(de)(de)許用應力。
設計溫度(du)下(xia)和試驗(yan)條件下(xia)的管(guan)道(dao)(dao)應(ying)力的計算參見GB 150《壓(ya)力容器》、GB 50316《工(gong)業金屬管(guan)道(dao)(dao)設計規范》、GB 50251《輸氣管(guan)道(dao)(dao)工(gong)程(cheng)設計規范》和SH/T 3501《石油化工(gong)有毒、可燃介(jie)質管(guan)道(dao)(dao)工(gong)程(cheng)施工(gong)及驗(yan)收規范》。不(bu)同規范的計算公式略(lve)有不(bu)同,計算時應(ying)注意。
3. 高溫管道鋼材,應符合下列要(yao)求:
①. 高溫壓(ya)力管道(dao)受壓(ya)元件的(de)鋼材(cai)使用(yong)溫度(du),不應超過現行GB 50316《工(gong)業金屬(shu)管道(dao)設計(ji)規范》和GB/T 20801.2《壓(ya)力管道(dao)規范 工(gong)業管道(dao) 第2部分(fen):材(cai)料(liao)》中規定(ding)的(de)材(cai)料(liao)許(xu)用(yong)應力值所對(dui)應的(de)溫度(du)上限。
②. 非受(shou)壓元(yuan)件的鋼材(cai)使用(yong)溫(wen)度,不(bu)應超過鋼材(cai)的極限氧化溫(wen)度。常用(yong)金屬(shu)材(cai)料的抗氧化極限溫(wen)度參見表1.7.7。
③. 長期使用在高溫條件下,碳素鋼、碳錳鋼、低溫鎳鋼的使用溫度不應超過425℃,0.5Mo鋼不應超過468℃,ASME、ASTM標準規定碳素鋼和碳錳鋼的使用溫度不應超過427℃(800°F);碳素鋼、碳錳鋼、低溫鎳鋼在高于425℃長期使用時,應注意鋼中碳化物相的石墨化傾向。因為在這種條件下,鋼中的滲碳體會發生分解,Fe3C→Fe+C(石石墨),這一分解使鋼中的珠光體部分或全部消失,使材料的強度和塑性下降,沖擊韌性下降更大,鋼材明顯變脆。
④. 含鉻12%以上的鐵素體不銹鋼受壓元件,使用溫度不宜超過400℃。
⑤. 奧氏體不銹鋼的使用溫度高于540℃(鑄件高于425℃)(525℃為培訓教材上的溫度)時,鋼中含碳量不應小于0.04%,并且在固溶狀態下使用。若含碳量太低,在高溫下鋼的強度會顯著下降。因此,一般規定超低碳奧(ao)氏體(ti)不銹鋼使用溫度,304L(00Cr18Ni9)控制在400℃以下,316L(00Cr17Ni14Mo2)控制在450℃以下。
⑥. 奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)可按含碳(tan)(tan)(tan)量(liang)的多少進行(xing)分類,以最常(chang)用(yong)的18-8型(xing)不銹鋼(gang)為(wei)例:含碳(tan)(tan)(tan)量(liang)較高(gao)的鋼(gang)號有(you)1Cr18Ni9(C≤0.15%);含碳(tan)(tan)(tan)量(liang)較低(di)的鋼(gang)號有(you)0Cr18Ni10Ti(C≤0.08%);含碳(tan)(tan)(tan)量(liang)最低(di)的鋼(gang)號有(you)00Cr19Ni10(C≤0.03%)。通常(chang)將(jiang)C≤0.08%的奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)稱為(wei)低(di)碳(tan)(tan)(tan)不銹鋼(gang),將(jiang)C≤0.03%的奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)稱為(wei)超低(di)碳(tan)(tan)(tan)不銹鋼(gang)。奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)含碳(tan)(tan)(tan)量(liang)越低(di),耐晶間腐蝕性越好。故在耐晶間腐蝕用(yong)途中,以往含碳(tan)(tan)(tan)量(liang)較高(gao)而加有(you)穩定化元素(Ti、Nb)的不銹鋼(gang)已實際(ji)趨向淘(tao)汰(tai)。
⑦. ASME B31.3《工藝管道》規定奧氏體不銹鋼的使用溫度高于538℃(1000°F)時,鋼中含碳量應不小于0.04%,奧氏體不銹鋼的使用溫度高于538℃(1000°F)時選用H型不銹鋼,如304H、310H、321H、347H不銹鋼。GB/T 20878《不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學成分》有和ASTM標準相對應的H型不銹鋼和耐熱鋼牌號,但該標準規定的牌號及化學成分只適用于制、修訂不銹鋼和耐熱鋼(包括鋼錠和半成品)產品標準時采用。選用國產H型不銹鋼時應按照相應的不銹鋼產品標準選用。國產H型不銹鋼規定含碳量為0.04%~0.10%,并沒有對鋼材晶粒度做出要求。ASTM標準對H型奧氏體不銹鋼除規定含碳量為0.04%~0.10%外,對晶粒度也做出了規定要求。以上是我國奧氏體不銹鋼和ASTM標準奧氏體不銹鋼一個較大的不同之處,設計選用時應予以注意。低碳奧氏體不銹鋼高溫使用的附加要求按GB/T 20801.2《壓力管道規范 工業管道 第2部分:材料》的規定。