金屬材料選用時,首(shou)先應遵循下(xia)列(lie)一些原則。
一、滿足操作條件的要求(qiu)
①. 根據操(cao)作條(tiao)件判(pan)斷該管(guan)道(dao)是(shi)不是(shi)工業管(guan)道(dao),屬(shu)于(yu)哪(na)一類工業管(guan)道(dao)
不(bu)(bu)(bu)同(tong)類(lei)別的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)(ye)管道因(yin)其重要(yao)性不(bu)(bu)(bu)同(tong),發(fa)生(sheng)事故帶來的(de)(de)(de)危害程(cheng)度不(bu)(bu)(bu)同(tong),對材(cai)料的(de)(de)(de)要(yao)求也不(bu)(bu)(bu)同(tong)。一般情況下,高類(lei)別的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)(ye)管道(如一類(lei)工(gong)(gong)業(ye)(ye)管道)從材(cai)料的(de)(de)(de)冶煉工(gong)(gong)藝到最終產品(pin)的(de)(de)(de)檢查試驗都比(bi)低(di)類(lei)別的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)(ye)管道要(yao)求高。
②. 應(ying)考慮操作條件對材料(liao)的選擇要求。
不(bu)(bu)同的(de)材(cai)(cai)料對同一腐(fu)(fu)蝕(shi)介質的(de)耐(nai)蝕(shi)性能是不(bu)(bu)相同的(de)。在腐(fu)(fu)蝕(shi)環境(jing)中,選(xuan)用材(cai)(cai)料應(ying)避免災難(nan)性的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)形(xing)式(如(ru)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂)出現,而對均(jun)勻腐(fu)(fu)蝕(shi),一般至少應(ying)限定在“耐(nai)蝕(shi)”級(ji),即最高年腐(fu)(fu)蝕(shi)速率不(bu)(bu)超過0.5mm。
③. 介質溫度也是選用材料的一個重要(yao)參數
因為溫度(du)的變(bian)(bian)化會引起材(cai)(cai)料(liao)的一(yi)系(xi)列性能變(bian)(bian)化,如低溫下(xia)(xia)材(cai)(cai)料(liao)的脆性,高(gao)溫下(xia)(xia)材(cai)(cai)料(liao)的石墨(mo)化、蠕變(bian)(bian)等(deng)問題。很多腐蝕形態都(dou)與介質溫度(du)有密(mi)切的關(guan)系(xi),甚至是腐蝕發生的基本條(tiao)件。因此工(gong)業管道的選材(cai)(cai)應滿足(zu)溫度(du)的限制(zhi)條(tiao)件。
二(er)、滿足材料(liao)加工工藝(yi)和工業化生(sheng)產的要(yao)求
①. 理想的(de)(de)材(cai)料應該是(shi)容易獲得(de)的(de)(de),即(ji)它應具有良好的(de)(de)加工(gong)工(gong)藝性(xing)、焊接(jie)性(xing)能(neng)等(deng)
例如,對于一些(xie)腐(fu)蝕環境,選(xuan)用(yong)碳(tan)鋼(gang)和(he)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)復(fu)合制成的(de)(de)(de)(de)工業管道(dao)及其元(yuan)件來代替純不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材料(liao)無疑(yi)是(shi)(shi)經濟適用(yong)的(de)(de)(de)(de),但由于許多(duo)制造廠的(de)(de)(de)(de)復(fu)合工藝不(bu)過(guo)關,使用(yong)中(zhong)屢次出現(xian)問題,從(cong)而給復(fu)合材料(liao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)帶來了限制,尤(you)其是(shi)(shi)碳(tan)鋼(gang)與0Cr13的(de)(de)(de)(de)復(fu)合板材因現(xian)場焊接質量不(bu)容(rong)易保證,以致工程上不(bu)敢使用(yong)或者說不(bu)敢大量使用(yong)。
②. 工程上的材料應用是系列化、標準化的
這樣,便(bian)于大規模生(sheng)產(chan)(chan),減少(shao)材料品種(zhong),從(cong)而可以節(jie)約設計、制造、安(an)裝、使用等(deng)各環(huan)節(jie)的投(tou)入,同時也將(jiang)大大降(jiang)低生(sheng)產(chan)(chan)成本。
所以(yi)工程(cheng)上應(ying)首(shou)先選用(yong)標準(zhun)材(cai)料(liao),對(dui)于(yu)(yu)必須選用(yong)的(de)新材(cai)料(liao),應(ying)有完整(zheng)的(de)技(ji)術評定文件,并經過省級及(ji)以(yi)上管理部門(men)組織(zhi)技(ji)術鑒定,合(he)格(ge)后(hou)才能使(shi)用(yong)。對(dui)于(yu)(yu)進口的(de)材(cai)料(liao),應(ying)提(ti)出詳細的(de)規(gui)格(ge)、性(xing)能、材(cai)料(liao)牌號、材(cai)料(liao)標準(zhun)、應(ying)用(yong)標準(zhun)等技(ji)術要(yao)求,并按(an)國內的(de)有關技(ji)術要(yao)求對(dui)其進行(xing)復驗(yan),合(he)格(ge)以(yi)后(hou)才能使(shi)用(yong)。
三、符(fu)合既適用又(you)經濟(ji)的要(yao)求
這是(shi)一個很(hen)原(yuan)則(ze)的(de)(de)問題,實際操作(zuo)起來(lai)是(shi)很(hen)復雜(za)的(de)(de)。它(ta)要求材料(liao)工程師必須運用(yong)工程學(xue)、材料(liao)學(xue)、腐蝕學(xue)等方(fang)面的(de)(de)知識綜(zong)合判斷。這樣的(de)(de)問題有(you)時(shi)是(shi)可(ke)以(yi)定(ding)量(liang)(liang)計(ji)算的(de)(de),有(you)時(shi)則(ze)是(shi)不可(ke)以(yi)定(ding)量(liang)(liang)計(ji)算的(de)(de)。一般情況下(xia),應從以(yi)下(xia)幾個方(fang)面來(lai)考慮。
①. 腐蝕方面
例(li)如,對于某一(yi)個腐(fu)蝕(shi)環境,若選(xuan)用(yong)高級的(de)(de)(de)(de)、價錢高的(de)(de)(de)(de)材料時(shi)遭(zao)受的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)可能是(shi)危險性(xing)較大(da)的(de)(de)(de)(de)局部腐(fu)蝕(shi),而選(xuan)用(yong)低級的(de)(de)(de)(de)、價錢低的(de)(de)(de)(de)材料時(shi)遭(zao)受的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)可能是(shi)具有較大(da)腐(fu)蝕(shi)速率的(de)(de)(de)(de)均勻腐(fu)蝕(shi)。進(jin)(jin)行綜合的(de)(de)(de)(de)技術(shu)經(jing)濟評定后,此時(shi)就應考(kao)慮選(xuan)用(yong)低級材料并輔以其(qi)他防腐(fu)措施。總之這一(yi)類型的(de)(de)(de)(de)材料選(xuan)用(yong)是(shi)應進(jin)(jin)行經(jing)濟核算(suan)。
②. 材(cai)料標準及制造方面
工(gong)業管(guan)道的(de)類別(bie)與材(cai)料(liao)標(biao)(biao)準和制(zhi)(zhi)造(zao)要(yao)(yao)求(qiu)并沒(mei)有(you)一(yi)一(yi)對應的(de)關系(xi),這(zhe)就要(yao)(yao)求(qiu)材(cai)料(liao)工(gong)程師應用(yong)有(you)關知(zhi)識來綜(zong)合(he)(he)考慮。許多材(cai)料(liao)標(biao)(biao)準和制(zhi)(zhi)造(zao)標(biao)(biao)準中,都有(you)許多需(xu)要(yao)(yao)用(yong)戶確認的(de)選擇項(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。當用(yong)戶沒(mei)有(you)指(zhi)定時(shi),制(zhi)(zhi)造(zao)商(shang)將按自己的(de)習慣去做。例如,鋼管(guan)的(de)供(gong)貨(huo)長(chang)度(du)、供(gong)貨(huo)狀態等(deng)都屬于這(zhe)類項(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)目。有(you)些(xie)(xie)項(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)目則是附加檢驗(yan)(yan)項(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)目,這(zhe)些(xie)(xie)檢驗(yan)(yan)項(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)目不是必需(xu)的(de),只有(you)用(yong)戶要(yao)(yao)求(qiu)時(shi)制(zhi)(zhi)造(zao)商(shang)才(cai)做。用(yong)戶可以根據使用(yong)條(tiao)件(jian)不同,追加若干檢驗(yan)(yan)項(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)目以便更好地控制(zhi)(zhi)材(cai)料(liao)的(de)內在(zai)質量。但提出了這(zhe)些(xie)(xie)特殊要(yao)(yao)求(qiu)就意味著產(chan)品價格的(de)上(shang)升(sheng),有(you)些(xie)(xie)檢驗(yan)(yan)項(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)目如射線探傷的(de)費用(yong)是很高的(de)。如何(he)追加這(zhe)些(xie)(xie)附加檢驗(yan)(yan)項(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)目,應結合(he)(he)使用(yong)條(tiao)件(jian)和產(chan)品的(de)價格綜(zong)合(he)(he)考慮。
③. 新材料、新工(gong)藝應(ying)用方面(mian)
采用(yong)(yong)(yong)(yong)新(xin)材(cai)料,支持新(xin)材(cai)料、新(xin)工(gong)藝的(de)開(kai)發和應用(yong)(yong)(yong)(yong),可以有(you)(you)效(xiao)地(di)降低建設投資,又(you)能滿足(zu)生產工(gong)藝對材(cai)料的(de)要求。例如,用(yong)(yong)(yong)(yong)滲鋁碳鋼(gang)(gang)代(dai)替(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)耐硫和有(you)(you)機酸的(de)腐蝕;用(yong)(yong)(yong)(yong)碳鋼(gang)(gang)與不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)復合材(cai)料代(dai)替(ti)純(chun)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料;用(yong)(yong)(yong)(yong)焊接質量有(you)(you)保證的(de)有(you)(you)縫(feng)鋼(gang)(gang)管代(dai)替(ti)無縫(feng)鋼(gang)(gang)管等。