金屬材(cai)料選用時,首(shou)先應遵循下列一些原則。
一、滿足操作條件的要求
①. 根據操(cao)作(zuo)條件(jian)判(pan)斷(duan)該(gai)管(guan)(guan)道是不是工業(ye)管(guan)(guan)道,屬(shu)于哪(na)一類工業(ye)管(guan)(guan)道
不同(tong)類別(bie)(bie)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)管(guan)道因其重要(yao)性不同(tong),發生事故帶(dai)來的(de)(de)(de)(de)危害程度不同(tong),對材(cai)料的(de)(de)(de)(de)要(yao)求也不同(tong)。一般情(qing)況(kuang)下,高(gao)類別(bie)(bie)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)管(guan)道(如一類工(gong)業(ye)管(guan)道)從(cong)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)冶(ye)煉工(gong)藝到最(zui)終(zhong)產品的(de)(de)(de)(de)檢(jian)查試驗都(dou)比(bi)低類別(bie)(bie)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)管(guan)道要(yao)求高(gao)。
②. 應考慮操作條件對(dui)材料的選(xuan)擇要求(qiu)。
不同(tong)的(de)材(cai)料(liao)對(dui)同(tong)一(yi)腐蝕(shi)(shi)介(jie)質的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性能是不相同(tong)的(de)。在腐蝕(shi)(shi)環境中(zhong),選(xuan)用材(cai)料(liao)應(ying)避免災(zai)難性的(de)腐蝕(shi)(shi)形式(shi)(如應(ying)力腐蝕(shi)(shi)開裂(lie))出現(xian),而(er)對(dui)均勻腐蝕(shi)(shi),一(yi)般至(zhi)少(shao)應(ying)限定(ding)在“耐(nai)蝕(shi)(shi)”級,即(ji)最高(gao)年腐蝕(shi)(shi)速率不超(chao)過0.5mm。
③. 介質溫度也(ye)是選(xuan)用材料的一個重要(yao)參數
因為(wei)溫度的(de)變(bian)化(hua)會引起材(cai)(cai)料的(de)一系(xi)列性能變(bian)化(hua),如低溫下材(cai)(cai)料的(de)脆性,高溫下材(cai)(cai)料的(de)石墨化(hua)、蠕變(bian)等問題。很多腐(fu)蝕(shi)形態都與介質溫度有密切的(de)關系(xi),甚至(zhi)是腐(fu)蝕(shi)發生(sheng)的(de)基本條(tiao)件(jian)。因此工業管道的(de)選材(cai)(cai)應(ying)滿足溫度的(de)限制條(tiao)件(jian)。
二、滿足材(cai)料加工工藝(yi)和工業化生(sheng)產的要求
①. 理想的材料應(ying)該是容易(yi)獲得(de)的,即它應(ying)具有良好的加工(gong)工(gong)藝性(xing)(xing)、焊接性(xing)(xing)能等(deng)
例(li)如,對于(yu)一些腐(fu)蝕環境,選用碳(tan)鋼和(he)不(bu)(bu)銹鋼復合制(zhi)成的工業管(guan)道及其元件(jian)來(lai)代(dai)替(ti)純不(bu)(bu)銹鋼材(cai)(cai)料無疑是經(jing)濟適用的,但由于(yu)許多制(zhi)造(zao)廠的復合工藝(yi)不(bu)(bu)過關,使用中屢次出現(xian)問(wen)題,從而給復合材(cai)(cai)料的應用帶來(lai)了(le)限制(zhi),尤其是碳(tan)鋼與0Cr13的復合板(ban)材(cai)(cai)因現(xian)場焊接質(zhi)量(liang)不(bu)(bu)容易保證(zheng),以致(zhi)工程上不(bu)(bu)敢使用或者(zhe)說不(bu)(bu)敢大量(liang)使用。
②. 工程上的材料應(ying)用是(shi)系列(lie)化、標準化的
這樣,便(bian)于大(da)(da)規(gui)模生產,減少(shao)材(cai)料品(pin)種,從而可以節約設計、制造、安(an)裝、使(shi)用等各(ge)環(huan)節的(de)投(tou)入,同時(shi)也將大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低生產成本(ben)。
所以工(gong)程上(shang)(shang)應首先選用(yong)標(biao)(biao)準(zhun)材(cai)料(liao)(liao),對(dui)于必須(xu)選用(yong)的(de)新材(cai)料(liao)(liao),應有(you)完整的(de)技(ji)(ji)術(shu)評定(ding)文件,并經過省級及以上(shang)(shang)管理(li)部門組織技(ji)(ji)術(shu)鑒定(ding),合(he)格(ge)后才能使(shi)用(yong)。對(dui)于進口(kou)的(de)材(cai)料(liao)(liao),應提出詳(xiang)細(xi)的(de)規格(ge)、性(xing)能、材(cai)料(liao)(liao)牌(pai)號、材(cai)料(liao)(liao)標(biao)(biao)準(zhun)、應用(yong)標(biao)(biao)準(zhun)等技(ji)(ji)術(shu)要求,并按(an)國(guo)內(nei)的(de)有(you)關(guan)技(ji)(ji)術(shu)要求對(dui)其進行復(fu)驗,合(he)格(ge)以后才能使(shi)用(yong)。
三(san)、符合(he)既(ji)適(shi)用又經濟的要求(qiu)
這(zhe)(zhe)是一(yi)個(ge)很原則的問題(ti),實際操(cao)作起(qi)來(lai)是很復雜的。它要求材料(liao)工程師必須(xu)運(yun)用工程學、材料(liao)學、腐蝕學等方(fang)面的知識綜合判斷。這(zhe)(zhe)樣的問題(ti)有時(shi)是可以定(ding)量(liang)計算(suan)的,有時(shi)則是不可以定(ding)量(liang)計算(suan)的。一(yi)般(ban)情況下,應從以下幾個(ge)方(fang)面來(lai)考(kao)慮。
①. 腐(fu)蝕方面
例如,對于(yu)某一(yi)個腐蝕(shi)(shi)環境,若選(xuan)(xuan)用高級(ji)的(de)、價錢高的(de)材(cai)料時遭受的(de)腐蝕(shi)(shi)可能是(shi)危險性(xing)較大的(de)局部(bu)腐蝕(shi)(shi),而選(xuan)(xuan)用低級(ji)的(de)、價錢低的(de)材(cai)料時遭受的(de)腐蝕(shi)(shi)可能是(shi)具有較大腐蝕(shi)(shi)速率(lv)的(de)均勻腐蝕(shi)(shi)。進行(xing)綜合(he)的(de)技術經(jing)濟(ji)評定后(hou),此(ci)時就應考(kao)慮選(xuan)(xuan)用低級(ji)材(cai)料并輔以其他防腐措施。總之這一(yi)類(lei)型的(de)材(cai)料選(xuan)(xuan)用是(shi)應進行(xing)經(jing)濟(ji)核算。
②. 材(cai)料標準(zhun)及制造方面(mian)
工業管(guan)道的(de)(de)類(lei)別與(yu)材料標(biao)準和制造要求并沒(mei)有(you)(you)一一對(dui)應的(de)(de)關系,這就(jiu)(jiu)要求材料工程師應用(yong)有(you)(you)關知(zhi)識來綜合考慮。許多(duo)材料標(biao)準和制造標(biao)準中,都(dou)(dou)有(you)(you)許多(duo)需要用(yong)戶確認的(de)(de)選擇項(xiang)(xiang)。當用(yong)戶沒(mei)有(you)(you)指定時,制造商將按自己(ji)的(de)(de)習慣去(qu)做(zuo)。例如(ru),鋼管(guan)的(de)(de)供(gong)貨長度、供(gong)貨狀態等都(dou)(dou)屬(shu)于這類(lei)項(xiang)(xiang)目(mu)。有(you)(you)些(xie)項(xiang)(xiang)目(mu)則是(shi)附(fu)加檢(jian)(jian)驗(yan)項(xiang)(xiang)目(mu),這些(xie)檢(jian)(jian)驗(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)不(bu)是(shi)必需的(de)(de),只有(you)(you)用(yong)戶要求時制造商才做(zuo)。用(yong)戶可以(yi)(yi)根據使用(yong)條件(jian)不(bu)同,追(zhui)加若干檢(jian)(jian)驗(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)以(yi)(yi)便更好地控制材料的(de)(de)內(nei)在(zai)質量。但提出了這些(xie)特殊要求就(jiu)(jiu)意味著產(chan)(chan)品價格的(de)(de)上升,有(you)(you)些(xie)檢(jian)(jian)驗(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)如(ru)射線(xian)探傷的(de)(de)費用(yong)是(shi)很高(gao)的(de)(de)。如(ru)何追(zhui)加這些(xie)附(fu)加檢(jian)(jian)驗(yan)項(xiang)(xiang)目(mu),應結合使用(yong)條件(jian)和產(chan)(chan)品的(de)(de)價格綜合考慮。
③. 新(xin)材料、新(xin)工藝應用方面
采用(yong)(yong)(yong)新(xin)(xin)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao),支持(chi)新(xin)(xin)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、新(xin)(xin)工藝的開(kai)發和應(ying)用(yong)(yong)(yong),可以(yi)有效地降低(di)建設投資,又能滿(man)足(zu)生產工藝對材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的要(yao)求。例(li)如,用(yong)(yong)(yong)滲(shen)鋁碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)代(dai)替不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)用(yong)(yong)(yong)于耐(nai)硫和有機酸(suan)的腐蝕;用(yong)(yong)(yong)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)與不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的復(fu)合材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)代(dai)替純不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao);用(yong)(yong)(yong)焊接質量(liang)有保證的有縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管代(dai)替無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管等(deng)。