1. 普通碳素(su)鋼管道材料(liao)選用(yong)一(yi)般限制(zhi)條件
a. 沸(fei)騰鋼(gang):
①. 應(ying)限用在設計壓力≤0.6MPa,設計溫度為(wei)0~250℃的(de)條(tiao)件(jian)下(xia);
②. 不得(de)用(yong)(yong)于易燃(ran)或有(you)毒流體的(de)(de)管(guan)道;輸送極度危險介質、高度危害介質及液化烴的(de)(de)壓力管(guan)道應采(cai)用(yong)(yong)優質鋼制(zhi)造,輸送可燃(ran)介質的(de)(de)管(guan)道不得(de)采(cai)用(yong)(yong)沸騰鋼制(zhi)造。
③. 不得(de)用于石油(you)液化氣(qi)介(jie)質(zhi)和有(you)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的環境(jing)中(zhong)。
b. 鎮靜鋼:
①. 限用在設計溫度為0~400℃范圍內;
②. 當用(yong)于有應力(li)腐(fu)蝕開裂敏感的環(huan)境(jing)時,本體(ti)硬度及焊縫硬度應不大于HB200,并對本體(ti)和(he)焊縫進行100%無損(sun)探傷。
2. 優(you)質碳(tan)素鋼管道材料(liao)選用一般限制(zhi)條(tiao)件(jian)
優質碳(tan)素鋼是(shi)工業管道中(zhong)應用(yong)(yong)最廣的(de)碳(tan)鋼,對應的(de)材料標準有:GB/T 699、GB/T8163、GB/T 3087、GB/T 5310、GB/T 9948、GB/T 6479等。這些標準是(shi)根據(ju)不同(tong)的(de)使用(yong)(yong)工況(kuang)而提出了不同(tong)的(de)質量要求。它們共性的(de)使用(yong)(yong)限制條件(jian):
a. 輸(shu)送堿性或(huo)苛性堿介質(zhi)時應考慮有(you)發生(sheng)堿脆(cui)的可能,錳鋼(gang)(如(ru)16Mn)不(bu)得(de)用(yong)于該環境(jing)。
b. 在有(you)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)開裂傾(qing)向的(de)(de)環(huan)境中工(gong)作(zuo)時(shi),應(ying)(ying)進行焊(han)(han)后應(ying)(ying)力(li)消(xiao)除熱(re)處理(li),熱(re)處理(li)后的(de)(de)焊(han)(han)縫硬度不得大于(yu)HB200。焊(han)(han)縫應(ying)(ying)進行100%無(wu)損探傷(shang)。錳鋼(如16Mn)不宜用(yong)于(yu)有(you)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)開裂傾(qing)向的(de)(de)環(huan)境中。
c. 在(zai)均勻腐(fu)蝕(shi)介(jie)質環境下工作時,應(ying)根據腐(fu)蝕(shi)速率、使用壽命等進行經濟核算,如果核算結果證明選用碳素鋼是合(he)適的,應(ying)給(gei)出(chu)足夠的腐(fu)蝕(shi)余量,并(bing)采(cai)取相應(ying)的其(qi)他防腐(fu)蝕(shi)措(cuo)施。
d. 碳素鋼、碳錳(meng)(meng)鋼和錳(meng)(meng)釩鋼在425℃及(ji)以上溫度(du)(du)下長期工作時,其碳化(hua)(hua)物有(you)轉(zhuan)化(hua)(hua)為石墨的可能性,因此(ci)限制其最高工作溫度(du)(du)不得超過425℃(鍋爐規范(fan)則規定該(gai)溫度(du)(du)為450℃)。
e. 臨(lin)氫(qing)操作時,應考慮發生氫(qing)損(sun)傷的可能性(xing)。
f. 含碳量(liang)大于0.24%的碳鋼不宜(yi)用于焊接(jie)連接(jie)的管子及其元件。
g. 用于(yu)-20℃及(ji)以下溫(wen)度時(shi),應做(zuo)低溫(wen)沖(chong)擊韌性試驗(yan)。
h. 用(yong)于高壓(ya)臨氫、交變載荷情況下的碳素鋼材料宜(yi)是經過(guo)爐外精煉的材料。
3. 其他(ta)一般要求
a. 碳(tan)(tan)素鋼和碳(tan)(tan)錳鋼在高于425℃溫度下長期使(shi)用,應考慮鋼中碳(tan)(tan)化(hua)物相的石(shi)墨化(hua)傾向,而05Mo鋼約在480℃以(yi)上長期工(gong)作,也(ye)會使(shi)石(shi)墨化(hua)現象加(jia)快發展(zhan),從而使(shi)機械性能惡化(hua)。
b. 碳鋼(gang)和低合金鋼(gang)大(da)(da)都為(wei)鐵素體(ti)(ti)加珠(zhu)光體(ti)(ti)組織,在高溫(wen)下(xia)如450℃以上(shang),珠(zhu)光體(ti)(ti)中的(de)片(pian)狀滲碳體(ti)(ti)逐步轉化(hua)為(wei)球(qiu)狀,使材料的(de)蠕變極限及持久強度大(da)(da)大(da)(da)下(xia)降。為(wei)防止(zhi)石(shi)墨(mo)化(hua)和珠(zhu)光體(ti)(ti)球(qiu)化(hua),在這一溫(wen)度范(fan)圍內宜(yi)選(xuan)用Cr-Mo耐熱鋼(gang)。
c. 高溫氧化碳素鋼(gang)和(he)低合金鋼(gang)在高溫下不僅強度大(da)(da)大(da)(da)下降,同時(shi)材(cai)料表面極易氧化。鋼(gang)中加入足夠(gou)的Cr、Si、Al可有效防(fang)止高溫氧化。
d. 苛(ke)性(xing)脆化管(guan)材(cai)表面受一定濃度的堿性(xing)流(liu)體長期浸蝕或反復作用,并在高溫和應力的綜合影響下易產(chan)生脆化破裂(lie)。
e. 金屬材料(liao)在(zai)(zai)一定(ding)的溫度和壓力范圍內與氫(qing)介質易接觸產生氫(qing)脆現(xian)象。氫(qing)腐(fu)蝕(shi)是在(zai)(zai)晶界(jie)上發生化(hua)(hua)學作(zuo)用,滲(shen)碳體分解,引起(qi)組織變化(hua)(hua),產生裂紋并擴展,嚴(yan)重(zhong)降(jiang)低(di)了材料(liao)的機械性能,甚至(zhi)遭到破壞,是最(zui)危險的腐(fu)蝕(shi),特別是處在(zai)(zai)高壓條件下,更應引起(qi)注意。為此,應查(cha)閱“常用鋼種在(zai)(zai)氫(qing)介質中使(shi)用的極限溫度曲(qu)線(xian)圖”,即(ji)“納(na)爾(er)遜”曲(qu)線(xian)來選擇材料(liao)。