1. 普通碳素鋼管道材料選用一般限(xian)制條件
a. 沸騰鋼:
①. 應限用在(zai)設計(ji)(ji)壓力≤0.6MPa,設計(ji)(ji)溫(wen)度為(wei)0~250℃的(de)條件(jian)下;
②. 不得(de)用(yong)(yong)(yong)于易燃或有(you)毒流體的(de)管道;輸送極度(du)(du)危(wei)(wei)險(xian)介(jie)(jie)質、高度(du)(du)危(wei)(wei)害介(jie)(jie)質及液化(hua)烴的(de)壓(ya)力管道應采用(yong)(yong)(yong)優質鋼制造,輸送可燃介(jie)(jie)質的(de)管道不得(de)采用(yong)(yong)(yong)沸騰(teng)鋼制造。
③. 不得用于(yu)石油液化氣(qi)介質和有(you)應力腐(fu)蝕的環境中。
b. 鎮靜(jing)鋼:
①. 限用在設計(ji)溫度為0~400℃范圍內;
②. 當(dang)用于(yu)有應力腐蝕(shi)開裂敏感的環境(jing)時,本(ben)體(ti)硬度及焊(han)縫硬度應不大于(yu)HB200,并(bing)對本(ben)體(ti)和焊(han)縫進行100%無(wu)損探(tan)傷。
2. 優質碳素鋼管(guan)道(dao)材料選用(yong)一般限制條件
優(you)質碳素鋼是(shi)(shi)工業(ye)管道中應(ying)用(yong)最廣的碳鋼,對應(ying)的材料標準有:GB/T 699、GB/T8163、GB/T 3087、GB/T 5310、GB/T 9948、GB/T 6479等。這些標準是(shi)(shi)根據不同的使用(yong)工況而提出了不同的質量要求。它們共性(xing)的使用(yong)限制條(tiao)件:
a. 輸送堿(jian)(jian)性或苛性堿(jian)(jian)介(jie)質時應考(kao)慮有(you)發生堿(jian)(jian)脆的可能(neng),錳鋼(如16Mn)不得用于該環境。
b. 在有應力腐蝕(shi)開裂傾向的環境中工作時,應進行焊(han)(han)后應力消除(chu)熱處理,熱處理后的焊(han)(han)縫硬(ying)度不得大于HB200。焊(han)(han)縫應進行100%無損探傷(shang)。錳(meng)鋼(如16Mn)不宜用(yong)于有應力腐蝕(shi)開裂傾向的環境中。
c. 在均勻腐(fu)(fu)蝕介質環境下工作時,應(ying)根據腐(fu)(fu)蝕速(su)率(lv)、使用(yong)壽(shou)命等進行經濟核算,如果(guo)核算結果(guo)證明選用(yong)碳素(su)鋼是合(he)適的,應(ying)給出足夠的腐(fu)(fu)蝕余量,并采取相應(ying)的其他防腐(fu)(fu)蝕措施。
d. 碳素鋼、碳錳鋼和錳釩(fan)鋼在425℃及以上溫(wen)(wen)度(du)(du)下長期(qi)工作時,其(qi)(qi)碳化(hua)物有轉(zhuan)化(hua)為石墨的(de)可能性,因此限制其(qi)(qi)最高工作溫(wen)(wen)度(du)(du)不得超過425℃(鍋爐規(gui)范則(ze)規(gui)定(ding)該溫(wen)(wen)度(du)(du)為450℃)。
e. 臨氫(qing)(qing)操(cao)作時,應考慮(lv)發生(sheng)氫(qing)(qing)損傷的可(ke)能性。
f. 含(han)碳量(liang)大于0.24%的碳鋼不宜用于焊接連接的管子(zi)及其(qi)元件。
g. 用于-20℃及以下溫度時,應做(zuo)低溫沖擊韌性試驗。
h. 用(yong)于高(gao)壓臨氫(qing)、交變載荷情況下的碳素鋼材料宜(yi)是經過爐外精(jing)煉的材料。
3. 其(qi)他一般要求(qiu)
a. 碳(tan)(tan)素鋼(gang)和碳(tan)(tan)錳鋼(gang)在高(gao)于425℃溫度(du)下(xia)長期(qi)使用,應考慮鋼(gang)中(zhong)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)相(xiang)的石(shi)墨化(hua)傾向,而05Mo鋼(gang)約在480℃以上(shang)長期(qi)工作,也會使石(shi)墨化(hua)現象加快發展,從而使機械(xie)性(xing)能(neng)惡(e)化(hua)。
b. 碳(tan)鋼和低合金(jin)鋼大都為鐵素體(ti)(ti)加(jia)珠光體(ti)(ti)組織,在(zai)高溫(wen)下如450℃以上,珠光體(ti)(ti)中的片狀(zhuang)滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)逐步(bu)轉化(hua)為球狀(zhuang),使材料的蠕(ru)變(bian)極限及持久強度(du)(du)大大下降(jiang)。為防止石墨化(hua)和珠光體(ti)(ti)球化(hua),在(zai)這一(yi)溫(wen)度(du)(du)范圍內宜選用Cr-Mo耐熱鋼。
c. 高溫氧(yang)化(hua)碳素鋼(gang)(gang)和低(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)在高溫下不僅(jin)強度大(da)(da)大(da)(da)下降(jiang),同(tong)時材料(liao)表面極(ji)易氧(yang)化(hua)。鋼(gang)(gang)中加入足夠的(de)Cr、Si、Al可有效防止高溫氧(yang)化(hua)。
d. 苛性(xing)脆化(hua)管材表面受一(yi)定濃(nong)度的(de)堿性(xing)流體長期浸蝕(shi)或反復作用,并(bing)在高(gao)溫和(he)應力的(de)綜合影(ying)響下(xia)易產生(sheng)脆化(hua)破(po)裂。
e. 金屬材(cai)料(liao)在(zai)一定的(de)溫(wen)度和壓(ya)力范圍內與氫(qing)(qing)介質易接觸(chu)產(chan)生(sheng)氫(qing)(qing)脆現象。氫(qing)(qing)腐(fu)蝕是(shi)在(zai)晶界上發(fa)生(sheng)化學作用,滲(shen)碳體分解,引起組織(zhi)變(bian)化,產(chan)生(sheng)裂紋并(bing)擴展,嚴重降低了材(cai)料(liao)的(de)機械性能,甚至遭到破(po)壞,是(shi)最危(wei)險的(de)腐(fu)蝕,特別是(shi)處在(zai)高(gao)壓(ya)條件下(xia),更(geng)應引起注意。為此,應查閱“常用鋼種在(zai)氫(qing)(qing)介質中使用的(de)極限(xian)溫(wen)度曲線(xian)圖”,即“納爾遜”曲線(xian)來選擇材(cai)料(liao)。