1. 不同標準規范對低(di)溫(wen)管道的定義(yi)。
①. 我(wo)國標準(zhun)一般規定設計(ji)溫(wen)(wen)度低于或(huo)等(deng)于-20℃的管(guan)道(dao)(dao)屬于低溫(wen)(wen)管(guan)道(dao)(dao)。GB 50316、SH/T 3059和GB 150規定設計(ji)溫(wen)(wen)度低于或(huo)等(deng)于-20℃的壓力管(guan)道(dao)(dao)屬于低溫(wen)(wen)管(guan)道(dao)(dao)。GB 50235、SH/T 3501規定設計(ji)溫(wen)(wen)度低于或(huo)等(deng)于-29℃的壓力管(guan)道(dao)(dao)屬于低溫(wen)(wen)管(guan)道(dao)(dao)。
②. ASTM、ASME規定設計溫(wen)度低(di)于或等于-29℃(-20°F)的管道(dao)屬于低(di)溫(wen)管道(dao)。
③. 目前ASTM、ASME對于低(di)溫(wen)管道采用(yong)了,根(gen)據(ju)材料(liao)(liao)組別、厚度(du)、應力水(shui)平和(he)熱(re)處(chu)理(li)狀態確(que)定(ding)(ding)材料(liao)(liao)最(zui)低(di)設(she)計金屬溫(wen)度(du)的(de)方(fang)法(fa),這(zhe)種方(fang)法(fa)建(jian)立(li)在大量實(shi)驗(yan)研(yan)究的(de)基礎上(shang),運用(yong)斷裂力學(xue)的(de)判據(ju),針對每(mei)種材料(liao)(liao)的(de)性能、厚度(du)、熱(re)處(chu)理(li)狀態分別確(que)定(ding)(ding)低(di)溫(wen)限(xian),是比(bi)較(jiao)科學(xue)的(de)方(fang)法(fa)。我國標準將低(di)溫(wen)限(xian)統一定(ding)(ding)為(wei)-20℃根(gen)據(ju)經驗(yan)人為(wei)地劃(hua)定(ding)(ding)的(de)界限(xian),對于一些(xie)材料(liao)(liao)具(ju)有(you)不合理(li)性。
④. 石油化工行業低溫管道用材料應按ASME B31.3等規(gui)(gui)范(fan)(fan)的規(gui)(gui)定(ding)確定(ding)是否做低溫沖擊(ji)試(shi)驗,試(shi)驗要求應符合ASME B31.3等規(gui)(gui)范(fan)(fan)的規(gui)(gui)定(ding)。
2. 低溫(wen)工況管道(dao)材料的選用。
①. 具有面心(xin)立(li)方晶(jing)格的(de)金(jin)(jin)屬(shu)材料(如銅Cu、鎳Ni、奧氏(shi)體鋼(gang)等)一(yi)般沒有低(di)溫(wen)(wen)冷脆(cui)現象,是最(zui)好的(de)低(di)溫(wen)(wen)用材,故含(han)銅、鎳等元素的(de)合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)常(chang)用于低(di)溫(wen)(wen)工(gong)況。晶(jing)粒越細鋼(gang)材的(de)低(di)溫(wen)(wen)沖(chong)擊韌性(xing)越好,故一(yi)般鐵素體鋼(gang)要正火處理后(hou)使(shi)用。雜質元素硫(S)、磷(P)、氧(yang)(0)都將降(jiang)低(di)鋼(gang)材的(de)低(di)溫(wen)(wen)沖(chong)擊韌性(xing),一(yi)般要嚴(yan)格控制。
②. 中國的低溫用鋼有16Mn、09Mn2V、06AlCu、06MnNb等,或者用奧氏(shi)體不銹鋼(gang)。但前者一般適應的低溫溫度不宜太低,而奧氏體不(bu)銹鋼(gang)又比較貴,故這里介紹ASTM中常用的低溫用鋼,即鎳(Ni)鋼。見表1.9.3。
3. 低溫用鋼及低溫界線(xian)。
①. Q235B,Q235A使用下限溫(wen)度為≥0℃;
②. 20鋼使用下限(xian)溫(wen)度為(wei)≥-19℃;
③. L245,A105,WPB,WCB使用下限溫度為≥-29℃;
④.16Mn、16MnD使用下限溫度(du)為≥-40℃;
⑤. 10MnD,A333 Gr6,WPL6,LF2,LCB使用下限溫(wen)度為(wei)
⑥. 3.5Ni使用下限溫度(du)為(wei)≥-101℃;
⑦. 奧氏(shi)體不銹鋼,Al,Cu使用下限(xian)溫(wen)度為≥-196℃。
4. 碳素鋼、低溫碳鋼、鉻鉬合金鋼、不銹鋼的最低使用溫度(du)及(ji)低溫沖擊試驗免除條件應符合有關(guan)標準規定。
5. 低溫管道用(yong)鋼(gang)應采用(yong)鎮靜鋼(gang)。
6. 管道設(she)計溫(wen)度≤-20℃的碳素(su)鋼、低溫(wen)碳鋼、低合金鋼、中合金鋼和鐵素(su)體高合金鋼,母材及(ji)其焊(han)縫金屬和熱影響(xiang)區應按有(you)關標準規定(ding)進行(xing)低溫(wen)沖擊(ji)試驗。
7. 鉻鎳奧(ao)氏(shi)體不銹鋼母材在設計(ji)溫度等于或高于-196℃,且滿足下列(lie)各(ge)項要(yao)求時(shi),可(ke)免做低溫沖擊試驗:
①. 材料含(han)碳量應(ying)小(xiao)于或(huo)等于0.10%;
②. 材料(liao)應為固溶熱處理(li)狀態。
8. 鉻鎳奧氏體不銹鋼焊縫金屬(shu)及熱影(ying)響區在滿足(zu)下(xia)列各項要(yao)求時,可(ke)免(mian)做低溫沖(chong)擊試驗:
①. 含碳量(liang)小于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)0.10%的(de)奧氏(shi)體不銹鋼母材(cai),不加填充金屬焊接(jie),設計溫(wen)度不應(ying)低于(yu)(yu)-101℃;
②. 焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)含碳(tan)量(liang)小于或(huo)等(deng)于0.10%,焊(han)(han)接(jie)使(shi)用(yong)(yong)的填充金(jin)屬(shu)符合相應(ying)(ying)(ying)標(biao)準(zhun),設(she)計(ji)溫度不(bu)應(ying)(ying)(ying)低于-101℃;焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)含碳(tan)量(liang)大于0.10%,焊(han)(han)接(jie)使(shi)用(yong)(yong)的填充金(jin)屬(shu)符合相應(ying)(ying)(ying)標(biao)準(zhun),設(she)計(ji)溫度不(bu)應(ying)(ying)(ying)低于-48℃。
9. 除(chu)抗拉強度(du)下限(xian)值大(da)于540MPa的鋼材(cai)及螺(luo)栓(shuan)材(cai)料(liao)外(wai),使用的材(cai)料(liao)在(zai)低溫(wen)低應力工況下,當設計(ji)溫(wen)度(du)加50℃后,高于-20℃時,管道材(cai)料(liao)可免做低溫(wen)沖擊(ji)試(shi)驗。