1. 配管設計(ji)常(chang)用金屬材料的使用溫度(du)見表1.7.6。
注:括弧(hu)內(nei)材料為舊牌(pai)號。
2. 設計(ji)條件下(xia),非(fei)標(biao)準管道組成件的計(ji)算應力(li),不應超過(guo)管道設計(ji)溫度下(xia)材料的許用應力(li)。
設計溫度下和試驗條件(jian)下的(de)管(guan)道(dao)應力的(de)計算(suan)參(can)見(jian)GB 150《壓力容(rong)器(qi)》、GB 50316《工(gong)業金屬管(guan)道(dao)設計規范(fan)》、GB 50251《輸氣管(guan)道(dao)工(gong)程設計規范(fan)》和SH/T 3501《石油化工(gong)有毒、可燃介質管(guan)道(dao)工(gong)程施工(gong)及驗收規范(fan)》。不同規范(fan)的(de)計算(suan)公式(shi)略(lve)有不同,計算(suan)時應注意。
3. 高溫管道鋼材,應(ying)符合下列(lie)要求(qiu):
①. 高溫(wen)壓力管(guan)道(dao)受(shou)壓元(yuan)件(jian)的(de)鋼(gang)材(cai)使用(yong)溫(wen)度,不應超過現行(xing)GB 50316《工(gong)業(ye)金屬管(guan)道(dao)設(she)計規(gui)范(fan)》和GB/T 20801.2《壓力管(guan)道(dao)規(gui)范(fan) 工(gong)業(ye)管(guan)道(dao) 第2部分:材(cai)料(liao)》中規(gui)定(ding)的(de)材(cai)料(liao)許用(yong)應力值所對應的(de)溫(wen)度上(shang)限。
②. 非受壓元件的(de)鋼(gang)(gang)材使用(yong)溫(wen)度,不應超過鋼(gang)(gang)材的(de)極限氧(yang)化(hua)溫(wen)度。常用(yong)金屬材料的(de)抗氧(yang)化(hua)極限溫(wen)度參見表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(ti)不(bu)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(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼使用溫度,304L(00Cr18Ni9)控制在400℃以下,316L(00Cr17Ni14Mo2)控制在450℃以下。
⑥. 奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)可按含(han)碳(tan)量的(de)(de)多少(shao)進行分類,以最(zui)常用的(de)(de)18-8型(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)為例:含(han)碳(tan)量較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)鋼(gang)(gang)號(hao)有(you)(you)1Cr18Ni9(C≤0.15%);含(han)碳(tan)量較(jiao)低的(de)(de)鋼(gang)(gang)號(hao)有(you)(you)0Cr18Ni10Ti(C≤0.08%);含(han)碳(tan)量最(zui)低的(de)(de)鋼(gang)(gang)號(hao)有(you)(you)00Cr19Ni10(C≤0.03%)。通(tong)常將C≤0.08%的(de)(de)奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)稱為低碳(tan)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),將C≤0.03%的(de)(de)奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)稱為超低碳(tan)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)含(han)碳(tan)量越低,耐晶間腐蝕性越好。故在耐晶間腐蝕用途中(zhong),以往含(han)碳(tan)量較(jiao)高(gao)(gao)而加有(you)(you)穩定化元素(Ti、Nb)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(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。