1. 普通碳素(su)鋼(gang)管道材料(liao)選用一般限制條件
a. 沸(fei)騰鋼:
①. 應限(xian)用(yong)在設(she)(she)計壓(ya)力≤0.6MPa,設(she)(she)計溫(wen)度為(wei)0~250℃的條件下;
②. 不得用于易燃(ran)或(huo)有毒流體的管道;輸送(song)(song)極度危險(xian)介質、高(gao)度危害介質及液化烴(jing)的壓(ya)力管道應采(cai)用優(you)質鋼制(zhi)造,輸送(song)(song)可燃(ran)介質的管道不得采(cai)用沸(fei)騰鋼制(zhi)造。
③. 不得用于石油液(ye)化氣(qi)介質和有(you)應力腐蝕的環境中。
b. 鎮(zhen)靜鋼:
①. 限(xian)用在(zai)設計溫度為0~400℃范(fan)圍內;
②. 當(dang)用(yong)于有(you)應(ying)力腐蝕(shi)開裂敏感的(de)環境時,本體硬度及焊(han)縫(feng)硬度應(ying)不大于HB200,并對本體和焊(han)縫(feng)進行100%無損(sun)探傷。
2. 優(you)質(zhi)碳素鋼(gang)管道材料選用一(yi)般限制條件
優質碳素鋼是工業管道中應用(yong)最廣(guang)的(de)碳鋼,對應的(de)材料標準有(you):GB/T 699、GB/T8163、GB/T 3087、GB/T 5310、GB/T 9948、GB/T 6479等(deng)。這(zhe)些標準是根(gen)據不同的(de)使(shi)用(yong)工況而提出了不同的(de)質量要(yao)求。它們共性的(de)使(shi)用(yong)限制條件:
a. 輸(shu)送堿性或苛性堿介質時應考慮有(you)發生堿脆的可能,錳鋼(如16Mn)不得(de)用于該環(huan)境。
b. 在有應(ying)力(li)腐蝕(shi)開(kai)裂(lie)傾向的(de)環(huan)(huan)境中(zhong)工作時,應(ying)進行焊(han)后應(ying)力(li)消除(chu)熱(re)處理,熱(re)處理后的(de)焊(han)縫(feng)硬度不得大于(yu)HB200。焊(han)縫(feng)應(ying)進行100%無損探傷。錳鋼(如16Mn)不宜用于(yu)有應(ying)力(li)腐蝕(shi)開(kai)裂(lie)傾向的(de)環(huan)(huan)境中(zhong)。
c. 在均勻腐(fu)蝕介質(zhi)環境下工作時,應(ying)根據腐(fu)蝕速率(lv)、使(shi)用壽命(ming)等進(jin)行(xing)經濟核(he)算,如果(guo)核(he)算結(jie)果(guo)證(zheng)明選用碳(tan)素鋼是合適的,應(ying)給(gei)出足(zu)夠的腐(fu)蝕余量,并采取相應(ying)的其他(ta)防腐(fu)蝕措施。
d. 碳(tan)素(su)鋼(gang)、碳(tan)錳鋼(gang)和錳釩(fan)鋼(gang)在425℃及以上(shang)溫(wen)度(du)下長期(qi)工作(zuo)時,其碳(tan)化物有轉化為(wei)石墨的(de)可能性(xing),因此限制其最高工作(zuo)溫(wen)度(du)不得超(chao)過425℃(鍋(guo)爐規(gui)范則規(gui)定該溫(wen)度(du)為(wei)450℃)。
e. 臨氫操作時,應考慮發生氫損傷的(de)可能性。
f. 含碳量(liang)大于0.24%的碳鋼不宜用于焊接(jie)(jie)連接(jie)(jie)的管子及其元件。
g. 用于-20℃及以下溫(wen)(wen)度(du)時(shi),應(ying)做低(di)溫(wen)(wen)沖擊韌性(xing)試驗(yan)。
h. 用(yong)于高壓臨氫(qing)、交變(bian)載荷情況下(xia)的(de)碳素鋼材(cai)料宜是經過爐(lu)外精(jing)煉的(de)材(cai)料。
3. 其他一般(ban)要求(qiu)
a. 碳素鋼(gang)(gang)和(he)碳錳鋼(gang)(gang)在(zai)高于425℃溫度下長期(qi)使用,應考慮鋼(gang)(gang)中(zhong)碳化物相的石墨(mo)化傾向,而05Mo鋼(gang)(gang)約(yue)在(zai)480℃以上(shang)長期(qi)工作,也會使石墨(mo)化現象加快發展,從而使機械性能惡化。
b. 碳鋼(gang)和低(di)合金鋼(gang)大都為鐵素(su)體(ti)加珠(zhu)光體(ti)組織,在高溫(wen)下(xia)如(ru)450℃以(yi)上,珠(zhu)光體(ti)中的(de)片狀滲碳體(ti)逐步轉化為球狀,使(shi)材料的(de)蠕變(bian)極限及持久強(qiang)度(du)大大下(xia)降。為防止石墨化和珠(zhu)光體(ti)球化,在這一溫(wen)度(du)范圍內宜選用Cr-Mo耐(nai)熱(re)鋼(gang)。
c. 高溫(wen)(wen)氧化(hua)(hua)碳素鋼和低合(he)金(jin)鋼在高溫(wen)(wen)下不僅強度大大下降,同時材(cai)料表面(mian)極易氧化(hua)(hua)。鋼中加入足(zu)夠的(de)Cr、Si、Al可有效防(fang)止高溫(wen)(wen)氧化(hua)(hua)。
d. 苛性脆化管材表面受(shou)一定濃度的堿(jian)性流體長期浸蝕或反(fan)復作用,并在高溫和應力的綜合影響下(xia)易產生(sheng)脆化破裂(lie)。
e. 金屬材料(liao)在(zai)(zai)一定的溫度和壓(ya)力(li)范(fan)圍內與氫介質易接觸產(chan)生氫脆現象。氫腐(fu)蝕是在(zai)(zai)晶(jing)界上發生化(hua)學作(zuo)用(yong)(yong),滲碳體分解,引起組織變化(hua),產(chan)生裂紋(wen)并擴(kuo)展,嚴重(zhong)降低了材料(liao)的機(ji)械性能(neng),甚至(zhi)遭到破壞(huai),是最危險的腐(fu)蝕,特別是處在(zai)(zai)高壓(ya)條件下,更(geng)應引起注意。為(wei)此,應查(cha)閱“常用(yong)(yong)鋼種在(zai)(zai)氫介質中(zhong)使用(yong)(yong)的極限溫度曲(qu)線(xian)圖”,即“納爾遜”曲(qu)線(xian)來選擇材料(liao)。