1. 不同標(biao)準規范對低溫管道(dao)的定義。
①. 我國標準一般規定(ding)(ding)設(she)(she)計(ji)溫(wen)度低于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)-20℃的管(guan)(guan)(guan)道(dao)屬于(yu)(yu)低溫(wen)管(guan)(guan)(guan)道(dao)。GB 50316、SH/T 3059和GB 150規定(ding)(ding)設(she)(she)計(ji)溫(wen)度低于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)-20℃的壓力(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)屬于(yu)(yu)低溫(wen)管(guan)(guan)(guan)道(dao)。GB 50235、SH/T 3501規定(ding)(ding)設(she)(she)計(ji)溫(wen)度低于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)-29℃的壓力(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)屬于(yu)(yu)低溫(wen)管(guan)(guan)(guan)道(dao)。
②. ASTM、ASME規定設計溫(wen)度低于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)-29℃(-20°F)的(de)管道(dao)(dao)屬于(yu)(yu)低溫(wen)管道(dao)(dao)。
③. 目(mu)前ASTM、ASME對(dui)于(yu)低溫(wen)管道采用了,根據材(cai)料組別(bie)(bie)、厚度、應力水平(ping)和熱(re)處理(li)(li)狀態確(que)定(ding)材(cai)料最低設計金屬溫(wen)度的方法(fa),這種(zhong)方法(fa)建立在大量(liang)實驗研究的基(ji)礎(chu)上,運用斷裂力學的判據,針對(dui)每種(zhong)材(cai)料的性(xing)能、厚度、熱(re)處理(li)(li)狀態分別(bie)(bie)確(que)定(ding)低溫(wen)限,是比較(jiao)科(ke)學的方法(fa)。我國標(biao)準(zhun)將低溫(wen)限統(tong)一定(ding)為-20℃根據經(jing)驗人為地(di)劃定(ding)的界限,對(dui)于(yu)一些材(cai)料具有不合理(li)(li)性(xing)。
④. 石油(you)化工行業低溫管道用(yong)材(cai)料應按ASME B31.3等規范的規定確定是否做低溫沖擊試驗,試驗要求應符合ASME B31.3等規范的規定。
2. 低溫工況(kuang)管道材料(liao)的選用。
①. 具(ju)有面心立方晶格(ge)的(de)金屬材(cai)料(liao)(如銅Cu、鎳Ni、奧氏體鋼等)一(yi)(yi)般(ban)沒有低(di)(di)(di)溫冷脆現象,是(shi)最好的(de)低(di)(di)(di)溫用材(cai),故含銅、鎳等元素(su)(su)的(de)合金鋼常(chang)用于低(di)(di)(di)溫工況。晶粒(li)越細鋼材(cai)的(de)低(di)(di)(di)溫沖擊(ji)韌(ren)性越好,故一(yi)(yi)般(ban)鐵(tie)素(su)(su)體鋼要正火處理(li)后使(shi)用。雜(za)質(zhi)元素(su)(su)硫(liu)(S)、磷(P)、氧(yang)(0)都將(jiang)降低(di)(di)(di)鋼材(cai)的(de)低(di)(di)(di)溫沖擊(ji)韌(ren)性,一(yi)(yi)般(ban)要嚴格(ge)控制(zhi)。
②. 中國的低溫用鋼有16Mn、09Mn2V、06AlCu、06MnNb等,或者用奧氏體(ti)不銹鋼(gang)。但前者一般適應的低溫溫度不宜太低,而奧氏體不(bu)銹鋼(gang)又比較貴,故這里介紹ASTM中常用的低溫用鋼,即鎳(Ni)鋼。見表1.9.3。
3. 低(di)溫(wen)用鋼及低(di)溫(wen)界(jie)線(xian)。
①. Q235B,Q235A使用下限溫度為(wei)≥0℃;
②. 20鋼使用下限溫度為≥-19℃;
③. L245,A105,WPB,WCB使用(yong)下限(xian)溫(wen)度為≥-29℃;
④.16Mn、16MnD使(shi)用下(xia)限溫度為≥-40℃;
⑤. 10MnD,A333 Gr6,WPL6,LF2,LCB使用下限溫度為(wei)
⑥. 3.5Ni使用下限溫度為≥-101℃;
⑦. 奧氏體不銹鋼,Al,Cu使用下限溫(wen)度為≥-196℃。
4. 碳素鋼、低溫(wen)碳鋼、鉻(ge)鉬合金鋼、不銹鋼的最(zui)低使用溫(wen)度及(ji)低溫(wen)沖擊(ji)試(shi)驗免(mian)除條件(jian)應符合有關標準規定。
5. 低(di)溫管道用鋼應采用鎮(zhen)靜鋼。
6. 管道設(she)計(ji)溫度≤-20℃的碳素鋼、低(di)溫碳鋼、低(di)合金鋼、中合金鋼和鐵素體高合金鋼,母材(cai)及其(qi)焊(han)縫金屬和熱(re)影響(xiang)區(qu)應按有關標準規定(ding)進行低(di)溫沖擊試驗(yan)。
7. 鉻鎳奧氏體不銹鋼母材在(zai)設計(ji)溫(wen)度等于或高于-196℃,且滿足下列各項要求時,可免(mian)做低溫(wen)沖擊試驗:
①. 材(cai)料(liao)含碳量(liang)應(ying)小于(yu)或等于(yu)0.10%;
②. 材料(liao)應(ying)為固溶熱(re)處(chu)理狀態(tai)。
8. 鉻鎳(nie)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)焊縫金屬及熱影(ying)響區在滿足下列(lie)各項(xiang)要求時(shi),可(ke)免(mian)做低溫沖(chong)擊試驗:
①. 含碳量(liang)小(xiao)于或等于0.10%的奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼母材,不(bu)加填充金(jin)屬(shu)焊(han)接,設計(ji)溫度(du)不(bu)應低于-101℃;
②. 焊(han)(han)縫金屬(shu)含(han)碳量小于(yu)或等(deng)于(yu)0.10%,焊(han)(han)接(jie)使(shi)用的(de)填(tian)充(chong)(chong)金屬(shu)符合(he)相應(ying)(ying)標準,設計溫(wen)度不應(ying)(ying)低于(yu)-101℃;焊(han)(han)縫金屬(shu)含(han)碳量大于(yu)0.10%,焊(han)(han)接(jie)使(shi)用的(de)填(tian)充(chong)(chong)金屬(shu)符合(he)相應(ying)(ying)標準,設計溫(wen)度不應(ying)(ying)低于(yu)-48℃。
9. 除抗拉強(qiang)度(du)下(xia)限(xian)值大于(yu)(yu)540MPa的鋼材(cai)(cai)(cai)及(ji)螺栓材(cai)(cai)(cai)料(liao)外,使用的材(cai)(cai)(cai)料(liao)在(zai)低溫(wen)低應力工況下(xia),當設計(ji)溫(wen)度(du)加(jia)50℃后,高于(yu)(yu)-20℃時,管道材(cai)(cai)(cai)料(liao)可免做低溫(wen)沖擊試驗。