1. 配(pei)管設計(ji)常用金屬材料(liao)的使用溫度見(jian)表1.7.6。
注:括弧內材料為舊牌(pai)號。
2. 設計條件下(xia),非(fei)標準管(guan)道組成件的計算應(ying)力,不應(ying)超過(guo)管(guan)道設計溫(wen)度(du)下(xia)材料的許用應(ying)力。
設(she)計(ji)(ji)溫度下和試(shi)驗條件下的管道(dao)應力的計(ji)(ji)算參(can)見GB 150《壓力容器》、GB 50316《工(gong)(gong)業金屬管道(dao)設(she)計(ji)(ji)規范》、GB 50251《輸氣管道(dao)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)設(she)計(ji)(ji)規范》和SH/T 3501《石油(you)化工(gong)(gong)有毒、可燃介質管道(dao)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)施工(gong)(gong)及驗收規范》。不同(tong)規范的計(ji)(ji)算公(gong)式略有不同(tong),計(ji)(ji)算時應注意。
3. 高(gao)溫管(guan)道鋼材,應符合下列(lie)要求(qiu):
①. 高(gao)溫壓力(li)管道(dao)受壓元件的鋼材使用溫度,不應(ying)超過現行GB 50316《工業金(jin)屬(shu)管道(dao)設計規范》和GB/T 20801.2《壓力(li)管道(dao)規范 工業管道(dao) 第2部分:材料(liao)(liao)》中規定的材料(liao)(liao)許用應(ying)力(li)值所對(dui)應(ying)的溫度上限。
②. 非(fei)受壓(ya)元件的鋼材(cai)使用溫度,不應(ying)超過(guo)鋼材(cai)的極限氧化溫度。常(chang)用金屬材(cai)料的抗(kang)氧化極限溫度參見(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(bu)銹(xiu)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)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可按(an)含碳(tan)量(liang)的(de)多少進行分類,以最(zui)常用的(de)18-8型(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為例:含碳(tan)量(liang)較高(gao)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號有1Cr18Ni9(C≤0.15%);含碳(tan)量(liang)較低的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號有0Cr18Ni10Ti(C≤0.08%);含碳(tan)量(liang)最(zui)低的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號有00Cr19Ni10(C≤0.03%)。通常將(jiang)C≤0.08%的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)稱(cheng)為低碳(tan)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),將(jiang)C≤0.03%的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)稱(cheng)為超低碳(tan)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。奧(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)含碳(tan)量(liang)越低,耐晶間腐蝕性越好。故在(zai)耐晶間腐蝕用途中(zhong),以往(wang)含碳(tan)量(liang)較高(gao)而加(jia)有穩定(ding)化元素(Ti、Nb)的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)已實(shi)際(ji)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。