1. 配管設計常用(yong)金屬材料(liao)的使(shi)用(yong)溫(wen)度見(jian)表1.7.6。
注:括弧內材(cai)料為(wei)舊(jiu)牌號。
2. 設計(ji)條件下,非標準管(guan)道組成件的(de)計(ji)算(suan)應力,不應超過(guo)管(guan)道設計(ji)溫度(du)下材料的(de)許用應力。
設(she)計(ji)(ji)(ji)溫度下(xia)(xia)和(he)試(shi)驗(yan)條件下(xia)(xia)的管(guan)道(dao)應力的計(ji)(ji)(ji)算參見(jian)GB 150《壓(ya)力容(rong)器》、GB 50316《工(gong)(gong)業(ye)金屬管(guan)道(dao)設(she)計(ji)(ji)(ji)規范》、GB 50251《輸氣管(guan)道(dao)工(gong)(gong)程(cheng)設(she)計(ji)(ji)(ji)規范》和(he)SH/T 3501《石油化工(gong)(gong)有毒、可燃介(jie)質管(guan)道(dao)工(gong)(gong)程(cheng)施工(gong)(gong)及(ji)驗(yan)收規范》。不同(tong)規范的計(ji)(ji)(ji)算公(gong)式略有不同(tong),計(ji)(ji)(ji)算時應注意。
3. 高溫管道鋼材(cai),應符(fu)合(he)下(xia)列要(yao)求:
①. 高溫(wen)壓力(li)管(guan)道(dao)受壓元件的(de)鋼材(cai)使(shi)用(yong)溫(wen)度(du),不應超(chao)過(guo)現(xian)行(xing)GB 50316《工業金屬管(guan)道(dao)設計規范》和GB/T 20801.2《壓力(li)管(guan)道(dao)規范 工業管(guan)道(dao) 第2部(bu)分(fen):材(cai)料》中(zhong)規定(ding)的(de)材(cai)料許用(yong)應力(li)值所對應的(de)溫(wen)度(du)上限。
②. 非受壓元(yuan)件(jian)的(de)鋼(gang)材使(shi)用(yong)溫(wen)度(du),不(bu)應超過鋼(gang)材的(de)極限(xian)氧(yang)化溫(wen)度(du)。常(chang)用(yong)金屬材料的(de)抗氧(yang)化極限(xian)溫(wen)度(du)參(can)見(jian)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(su)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,一般規定超低碳奧氏體不銹鋼使用溫度,304L(00Cr18Ni9)控制在400℃以下,316L(00Cr17Ni14Mo2)控制在450℃以下。
⑥. 奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)可按含(han)(han)碳(tan)量的(de)(de)多少(shao)進(jin)行分類,以最常用的(de)(de)18-8型不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)(wei)例:含(han)(han)碳(tan)量較高的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)號有(you)1Cr18Ni9(C≤0.15%);含(han)(han)碳(tan)量較低的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)號有(you)0Cr18Ni10Ti(C≤0.08%);含(han)(han)碳(tan)量最低的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)號有(you)00Cr19Ni10(C≤0.03%)。通(tong)常將C≤0.08%的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)稱為(wei)(wei)低碳(tan)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),將C≤0.03%的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)稱為(wei)(wei)超低碳(tan)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)含(han)(han)碳(tan)量越低,耐晶間腐蝕性越好。故在耐晶間腐蝕用途(tu)中,以往(wang)含(han)(han)碳(tan)量較高而加有(you)穩定化(hua)元素(Ti、Nb)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)已實際趨向淘汰。
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(bu)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。