管道(dao)工程中常用的(de)有色(se)金(jin)屬(Non-ferrous Metal)有銅、鋁、鉛和鋅(xin)等。
1. 銅(tong)(Copper)
銅(tong)又分純(chun)銅(tong)(俗稱紫銅(tong))、黃銅(tong)和青銅(tong)等(deng)。有關銅(tong)管的(de)標(biao)準規(gui)范包(bao)括 ASTM B42、ASTM B43、ASTM B315、ASTM B466、ASTM B467,有關銅(tong)管件的(de)標(biao)準規(gui)范有ASMEB16.24、ASME B16.22、ASME B16.15、ASME B16.18等(deng)。
a. 純(chun)銅(Copper)
純(chun)銅(tong)呈(cheng)紫紅色(se),有良好的導(dao)(dao)電性(xing)(xing)(xing)、導(dao)(dao)熱性(xing)(xing)(xing)和(he)耐大(da)氣腐蝕性(xing)(xing)(xing),熔點為1083℃。在管(guan)(guan)道工程中常用純(chun)銅(tong)制成鋼管(guan)(guan)和(he)法蘭墊(dian)片(pian)。因純(chun)銅(tong)硬度(du)(du)較低(di)(di),退火后變(bian)得更柔軟(ruan),故(gu)常用來制作(zuo)高壓(ya)管(guan)(guan)道中 的法蘭墊(dian)片(pian)。純(chun)銅(tong)管(guan)(guan)的低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能比鋼材好,故(gu)純(chun)銅(tong)管(guan)(guan)常用于空分設備管(guan)(guan)道、冷凍管(guan)(guan)道和(he)儀(yi)表管(guan)(guan)道。純(chun)銅(tong)的高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能差,在120℃以下,允(yun)許抗(kang)拉強度(du)(du)為29.43MPa。溫(wen)(wen)度(du)(du)若再(zai)升高,其(qi)機械強度(du)(du)則急劇(ju)下降,當溫(wen)(wen)度(du)(du)上升至250℃時,其(qi)允(yun)許抗(kang)拉強度(du)(du)只相當于常溫(wen)(wen)時的2/3,已不宜在壓(ya)力下使用。
常用的純銅牌號為T2、T3、T4,雜質含(han)量T2最(zui)(zui)少(shao),T4最(zui)(zui)多(duo)。
b. 黃銅(tong)(Brass)
黃(huang)(huang)銅(tong)是銅(tong)和(he)(he)鋅的合(he)金,其機(ji)械(xie)強度(du)(du)高(gao)(gao),有較好的耐腐蝕性(xing)(xing)和(he)(he)澆(jiao)鑄(zhu)性(xing)(xing),可用(yong)來(lai)制作管(guan)子、管(guan)件和(he)(he)閥門等。化工上常用(yong)的有H80、H68、H62(“H”是黃(huang)(huang)銅(tong)代(dai)號,后邊的數字表示合(he)金中銅(tong)的平均含量)。H80比H68塑性(xing)(xing)好。進行(xing)強度(du)(du)計算時,在120℃以下,黃(huang)(huang)銅(tong)允(yun)許抗(kang)拉強度(du)(du)為29.43MPa。隨著(zhu)溫(wen)度(du)(du)升高(gao)(gao),其強度(du)(du)則急劇下降,當溫(wen)度(du)(du)未超(chao)(chao)過225℃時,黃(huang)(huang)銅(tong)閥件可用(yong)在壓力不超(chao)(chao)過1.6MPa的管(guan)道中。
c. 青(qing)銅(Bronze)
青(qing)銅(tong)是銅(tong)和錫(xi)的(de)合(he)金,又稱錫(xi)青(qing)銅(tong)。由于(yu)錫(xi)的(de)價格較高(gao),故制造青(qing)銅(tong)也常用(yong)其他元(yuan)素代替,因而又有無錫(xi)青(qing)銅(tong),如鋁青(qing)銅(tong)、鉛(qian)青(qing)銅(tong)、硅青(qing)銅(tong)等。青(qing)銅(tong)通常由澆(jiao)鑄(zhu)而成,其強度(du)、硬度(du)及(ji)(ji)耐腐蝕性都(dou)比黃銅(tong)好(hao)。青(qing)銅(tong)常用(yong)于(yu)制造蝸輪、齒輪、輪,以及(ji)(ji)管道工程中的(de)閥件(jian)(jian)和管件(jian)(jian)等。
2. 鋁(Aluminum)
鋁(lv)(lv)的(de)熔(rong)點為527℃,它具有良好的(de)導熱(re)性(xing)和導電性(xing),強度(du)和硬(ying)度(du)較低(di),可塑性(xing)好。鋁(lv)(lv)容(rong)易氧(yang)化(hua)(hua),在空氣中,鋁(lv)(lv)的(de)表面能形成一層極薄的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)保護(hu)膜(mo),防止繼續(xu)氧(yang)化(hua)(hua)。鋁(lv)(lv)合金薄板常作為壓力管道絕熱(re)工程的(de)管子、塔、罐、換熱(re)器、閥門、法(fa)蘭(lan)以及其他平壁設備(bei)保護(hu)層材料。
純(chun)鋁(lv)(lv)的強度和硬度雖(sui)然很(hen)低,但若加入其他元素(su)可以(yi)提高。鋁(lv)(lv)合金分(fen)為(wei)鑄造鋁(lv)(lv)合金和可壓迫變形的鋁(lv)(lv)合金兩大類。管(guan)道工程(cheng)中(zhong),常(chang)用L2和L3牌(pai)號的鋁(lv)(lv)管(guan)輸送硝酸(suan)和醋酸(suan)等,但是(shi)鋁(lv)(lv)不能抵抗堿性腐(fu)蝕。當溫度高于150℃時(shi),鋁(lv)(lv)管(guan)不宜用于壓力管(guan)道。鋁(lv)(lv)和鋁(lv)(lv)合金管(guan)的標準規范有ASTM B241、ASTM B26、ASTM B108、ASTM B209、ASTM B210、ASTM B211、ASTM
B221、ASTMI B234、ASTM B247 以及 ASME B31.3的“附錄L-鋁(lv)合金管法蘭(lan)”。
3. 鉛(Lead)
鉛(qian)是一種暗灰色的(de)(de)金屬,熔點為327℃,它(ta)有很好的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng),常(chang)(chang)用(yong)來制(zhi)作(zuo)硫酸(suan)設(she)備(bei)和(he)管道襯里。鉛(qian)質軟,可塑性(xing)好,管道工程中常(chang)(chang)用(yong)鉛(qian)管。在(zai)安裝鑄鐵(tie)管承插口時,常(chang)(chang)用(yong)鉛(qian)作(zuo)為接口填(tian)塞材料,以牌號為Pb-6的(de)(de)鉛(qian)較(jiao)適宜。硬(ying)鉛(qian)是鉛(qian)和(he)銻的(de)(de)合(he)金,它(ta)的(de)(de)抗腐(fu)蝕(shi)性(xing)略低于純鉛(qian),但機械強度(du)較(jiao)高,常(chang)(chang)用(yong)于制(zhi)造(zao)耐酸(suan)設(she)備(bei)。鉛(qian)蒸氣有毒,故熔化(hua)鉛(qian)時,要防止燙(tang)傷和(he)鉛(qian)中毒。在(zai)化(hua)工行(xing)業中,鉛(qian)主要用(yong)在(zai)處理硫酸(suan)的(de)(de)設(she)備(bei)上。Pb-4用(yong)于設(she)備(bei)內襯,Pb-6用(yong)于管道接頭,硬(ying)鉛(qian)可制(zhi)造(zao)硫酸(suan)工業用(yong)的(de)(de)泵、閥門、管道等。
4. 鋅(Zinc)
鋅呈淺(qian)灰色(se),熔點為419℃,它(ta)有較(jiao)好的耐腐蝕性(xing)和(he)力(li)學性(xing)能。有些鋼管和(he)管件為增強耐腐蝕性(xing)能,常在表面鍍(du)一層(ceng)鋅,如(ru)室內(nei)給水工程中常用的鍍(du)鋅管。