管道工程中常用的有(you)色金屬(Non-ferrous Metal)有(you)銅、鋁、鉛和鋅等。
1. 銅(Copper)
銅又分純銅(俗稱紫(zi)銅)、黃(huang)銅和青銅等。有關銅管(guan)的(de)標(biao)準規(gui)范包(bao)括 ASTM B42、ASTM B43、ASTM B315、ASTM B466、ASTM B467,有關銅管(guan)件的(de)標(biao)準規(gui)范有ASMEB16.24、ASME B16.22、ASME B16.15、ASME B16.18等。
a. 純銅(Copper)
純銅(tong)(tong)呈紫(zi)紅色(se),有良好的(de)(de)導電性、導熱性和耐大氣腐蝕性,熔點為1083℃。在(zai)(zai)管道(dao)(dao)工(gong)程(cheng)中(zhong)常用(yong)純銅(tong)(tong)制成(cheng)鋼管和法蘭(lan)墊片。因純銅(tong)(tong)硬(ying)度(du)較低,退火(huo)后變得更柔軟,故(gu)(gu)常用(yong)來制作高壓管道(dao)(dao)中(zhong) 的(de)(de)法蘭(lan)墊片。純銅(tong)(tong)管的(de)(de)低溫性能比鋼材好,故(gu)(gu)純銅(tong)(tong)管常用(yong)于空分設備管道(dao)(dao)、冷凍管道(dao)(dao)和儀表(biao)管道(dao)(dao)。純銅(tong)(tong)的(de)(de)高溫性能差,在(zai)(zai)120℃以下(xia),允許抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)為29.43MPa。溫度(du)若(ruo)再升高,其機械強(qiang)度(du)則急劇(ju)下(xia)降,當溫度(du)上升至250℃時(shi),其允許抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)只相(xiang)當于常溫時(shi)的(de)(de)2/3,已不宜在(zai)(zai)壓力下(xia)使用(yong)。
常用的純銅(tong)牌號為T2、T3、T4,雜(za)質含量T2最(zui)少,T4最(zui)多。
b. 黃銅(Brass)
黃(huang)銅(tong)是(shi)銅(tong)和鋅(xin)的(de)(de)(de)(de)合金(jin),其機械(xie)強度(du)(du)高,有較好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕性(xing)和澆鑄性(xing),可(ke)用(yong)來(lai)制作(zuo)管(guan)子、管(guan)件(jian)和閥門等。化工(gong)上常用(yong)的(de)(de)(de)(de)有H80、H68、H62(“H”是(shi)黃(huang)銅(tong)代號,后邊的(de)(de)(de)(de)數字表(biao)示合金(jin)中(zhong)銅(tong)的(de)(de)(de)(de)平均(jun)含量)。H80比H68塑性(xing)好。進行強度(du)(du)計(ji)算時,在120℃以下,黃(huang)銅(tong)允許(xu)抗拉強度(du)(du)為29.43MPa。隨著溫度(du)(du)升高,其強度(du)(du)則急(ji)劇下降(jiang),當(dang)溫度(du)(du)未(wei)超過225℃時,黃(huang)銅(tong)閥件(jian)可(ke)用(yong)在壓(ya)力不超過1.6MPa的(de)(de)(de)(de)管(guan)道中(zhong)。
c. 青(qing)銅(Bronze)
青(qing)(qing)(qing)銅(tong)是銅(tong)和錫(xi)的合金,又稱(cheng)錫(xi)青(qing)(qing)(qing)銅(tong)。由于錫(xi)的價格較高,故(gu)制(zhi)造(zao)(zao)青(qing)(qing)(qing)銅(tong)也常用其(qi)他元(yuan)素代替(ti),因而又有無錫(xi)青(qing)(qing)(qing)銅(tong),如鋁青(qing)(qing)(qing)銅(tong)、鉛青(qing)(qing)(qing)銅(tong)、硅(gui)青(qing)(qing)(qing)銅(tong)等。青(qing)(qing)(qing)銅(tong)通常由澆鑄而成(cheng),其(qi)強度、硬度及(ji)耐(nai)腐蝕性都比黃銅(tong)好(hao)。青(qing)(qing)(qing)銅(tong)常用于制(zhi)造(zao)(zao)蝸輪、齒輪、輪,以(yi)及(ji)管(guan)道工程中(zhong)的閥件和管(guan)件等。
2. 鋁(Aluminum)
鋁(lv)(lv)的熔點(dian)為(wei)527℃,它具(ju)有(you)良好的導(dao)熱性和(he)導(dao)電性,強度(du)和(he)硬度(du)較(jiao)低,可塑性好。鋁(lv)(lv)容易氧化,在空氣中,鋁(lv)(lv)的表面(mian)能形成(cheng)一層極薄的氧化鋁(lv)(lv)保護膜,防止繼續(xu)氧化。鋁(lv)(lv)合金(jin)薄板常作為(wei)壓力管(guan)道絕(jue)熱工(gong)程的管(guan)子、塔(ta)、罐、換熱器、閥門(men)、法蘭(lan)以及其他(ta)平壁設(she)備保護層材料。
純鋁(lv)的(de)強度(du)和(he)(he)硬度(du)雖然很低(di),但若加入(ru)其他元素可以提高(gao)。鋁(lv)合(he)(he)金分為鑄(zhu)造鋁(lv)合(he)(he)金和(he)(he)可壓迫變形的(de)鋁(lv)合(he)(he)金兩大類。管(guan)(guan)道工程中(zhong),常(chang)用L2和(he)(he)L3牌號的(de)鋁(lv)管(guan)(guan)輸送(song)硝酸和(he)(he)醋酸等(deng),但是鋁(lv)不(bu)能抵抗堿性(xing)腐蝕。當溫度(du)高(gao)于150℃時,鋁(lv)管(guan)(guan)不(bu)宜用于壓力管(guan)(guan)道。鋁(lv)和(he)(he)鋁(lv)合(he)(he)金管(guan)(guan)的(de)標準(zhun)規范有ASTM B241、ASTM B26、ASTM B108、ASTM B209、ASTM B210、ASTM B211、ASTM
B221、ASTMI B234、ASTM B247 以及(ji) ASME B31.3的“附錄L-鋁合金(jin)管法蘭”。
3. 鉛(Lead)
鉛(qian)(qian)(qian)(qian)是(shi)(shi)一種(zhong)暗灰色的(de)金(jin)屬,熔點為(wei)327℃,它(ta)有(you)很好的(de)耐(nai)腐蝕性能,常用來制作(zuo)硫(liu)酸(suan)設(she)(she)備(bei)和管道(dao)襯里。鉛(qian)(qian)(qian)(qian)質軟(ruan),可塑(su)性好,管道(dao)工程中常用鉛(qian)(qian)(qian)(qian)管。在安裝鑄(zhu)鐵管承插(cha)口(kou)時(shi),常用鉛(qian)(qian)(qian)(qian)作(zuo)為(wei)接(jie)口(kou)填塞材料(liao),以(yi)牌號為(wei)Pb-6的(de)鉛(qian)(qian)(qian)(qian)較適宜(yi)。硬鉛(qian)(qian)(qian)(qian)是(shi)(shi)鉛(qian)(qian)(qian)(qian)和銻的(de)合金(jin),它(ta)的(de)抗(kang)腐蝕性略低于(yu)(yu)純鉛(qian)(qian)(qian)(qian),但機械(xie)強度較高(gao),常用于(yu)(yu)制造耐(nai)酸(suan)設(she)(she)備(bei)。鉛(qian)(qian)(qian)(qian)蒸(zheng)氣(qi)有(you)毒,故熔化鉛(qian)(qian)(qian)(qian)時(shi),要防止燙傷和鉛(qian)(qian)(qian)(qian)中毒。在化工行業中,鉛(qian)(qian)(qian)(qian)主要用在處理(li)硫(liu)酸(suan)的(de)設(she)(she)備(bei)上(shang)。Pb-4用于(yu)(yu)設(she)(she)備(bei)內襯,Pb-6用于(yu)(yu)管道(dao)接(jie)頭,硬鉛(qian)(qian)(qian)(qian)可制造硫(liu)酸(suan)工業用的(de)泵(beng)、閥(fa)門(men)、管道(dao)等。
4. 鋅(Zinc)
鋅呈淺(qian)灰(hui)色(se),熔(rong)點為419℃,它有(you)較好(hao)的(de)耐(nai)腐蝕性(xing)和力學(xue)性(xing)能。有(you)些鋼管和管件為增強耐(nai)腐蝕性(xing)能,常在表面鍍(du)一層鋅,如室內給(gei)水工程中常用的(de)鍍(du)鋅管。