工程上的實際應用環境條(tiao)(tiao)件是(shi)十分復雜(za)的，不同的介(jie)質、介(jie)質溫度、介(jie)質壓力等操(cao)作條(tiao)(tiao)件的組合，構(gou)成了無數個選(xuan)材(cai)(cai)(cai)條(tiao)(tiao)件。工程上，壓力管(guan)道選(xuan)材(cai)(cai)(cai)除了要確定材(cai)(cai)(cai)料牌號外，還要確定材(cai)(cai)(cai)料標(biao)準(zhun)(zhun)，因(yin)為不同的材(cai)(cai)(cai)料標(biao)準(zhun)(zhun)，對材(cai)(cai)(cai)料質量的要求是(shi)不一樣的。ASME、GB 50316、SH/T 3059、HG/T 20646等標(biao)準(zhun)(zhun)均(jun)提到(dao)了常用金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)(cai)料的基本限制(zhi)條(tiao)(tiao)件。


材(cai)料選用(yong)時，首先應(ying)遵循(xun)下列一些原則。


1. 滿足操(cao)作條件的要求


 ①. 根據操作條件判斷該(gai)管(guan)(guan)道(dao)是不(bu)是壓(ya)力管(guan)(guan)道(dao)，屬于哪一類壓(ya)力管(guan)(guan)道(dao)。


   不(bu)(bu)同類(lei)(lei)別(bie)的(de)壓(ya)力(li)管(guan)道(dao)(dao)因其重要性不(bu)(bu)同，發生事故(gu)帶(dai)來(lai)的(de)危害程(cheng)度不(bu)(bu)同，對材料的(de)要求也不(bu)(bu)同。一般情況下，高(gao)類(lei)(lei)別(bie)的(de)壓(ya)力(li)管(guan)道(dao)(dao)（如一類(lei)(lei)壓(ya)力(li)管(guan)道(dao)(dao)）從材料的(de)冶(ye)煉工藝到最終產品的(de)檢查試驗都比低類(lei)(lei)別(bie)的(de)壓(ya)力(li)管(guan)道(dao)(dao)要求高(gao)。


 ②. 應考慮(lv)操作(zuo)條(tiao)件對材料的選擇要求。


   不同的材料對同一腐蝕介質的耐腐蝕性能是不相同的。在腐蝕環境中，選用材料應避免災難性的腐蝕形式（如應力腐蝕開(kai)裂）出現，而對均勻腐蝕，一般至少應限定在“耐腐蝕”級，即最高腐蝕速率不超過0.5mm/a。


 ③. 介質溫度(du)也是選用材料的一個重(zhong)要參數。


   因為(wei)溫(wen)度(du)的(de)(de)變(bian)(bian)化會引起材料(liao)的(de)(de)一系列(lie)性(xing)能變(bian)(bian)化，如(ru)低(di)溫(wen)下材料(liao)的(de)(de)脆性(xing)，高溫(wen)下材料(liao)的(de)(de)石墨化、蠕變(bian)(bian)等問題。很多腐蝕形態都與(yu)介質溫(wen)度(du)有密切的(de)(de)關系，甚至(zhi)是腐蝕發(fa)生的(de)(de)基本條件。因此壓力管道的(de)(de)選材應(ying)滿足溫(wen)度(du)的(de)(de)限制條件。



2. 滿足材料加工工藝和工業化生(sheng)產的要求


 ①. 理(li)想的材料(liao)應該是容易獲得的，即它應具(ju)有良好的加工工藝性、焊(han)接(jie)性能等。


    例如，對(dui)于一(yi)些腐蝕環(huan)境(jing)，選(xuan)用(yong)(yong)(yong)碳鋼(gang)(gang)和不(bu)銹鋼(gang)(gang)復合(he)(he)制(zhi)成(cheng)的(de)(de)壓力管道及其元件來代替純(chun)不(bu)銹鋼(gang)(gang)材(cai)料無疑是經濟適用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)，但由于許多制(zhi)造廠(chang)的(de)(de)復合(he)(he)工藝不(bu)過(guo)關，使用(yong)(yong)(yong)中(zhong)屢次出(chu)現(xian)問題，從(cong)而給復合(he)(he)材(cai)料的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)帶來了(le)限制(zhi)，尤(you)其是碳鋼(gang)(gang)與(yu)0Cr13的(de)(de)復合(he)(he)板(ban)材(cai)因現(xian)場焊接質量不(bu)容易(yi)保證，以致工程上不(bu)敢使用(yong)(yong)(yong)或(huo)者說不(bu)敢大量使用(yong)(yong)(yong)它。


 ②. 工程上(shang)的材料應(ying)用是系列化(hua)、標準化(hua)的。


   實際(ji)工程中(zhong)不像(xiang)在(zai)實驗室中(zhong)，可以(yi)做到(dao)少量、理想化(hua)(hua)的材料(liao)應用。將(jiang)材料(liao)標(biao)準化(hua)(hua)、系列化(hua)(hua)便于大規模(mo)生產，減少材料(liao)品種，從而可以(yi)節約(yue)設(she)計(ji)、制造、安裝、使用等(deng)各環節的投(tou)入，同時(shi)也將(jiang)大大降低生產成(cheng)本。


   所以工程上應(ying)首先選用(yong)(yong)標準材料(liao)，對于必(bi)須(xu)選用(yong)(yong)的新(xin)材料(liao)，應(ying)有完(wan)整的技術(shu)評定文(wen)件(jian)，并(bing)經過省(sheng)級及以上管理部門組織(zhi)技術(shu)鑒定，合(he)格后才能使用(yong)(yong)。


   對(dui)于進口的(de)(de)材料(liao)，應提出詳細的(de)(de)規格、性能、材料(liao)牌號、材料(liao)標準、應用(yong)標準等技術(shu)要求(qiu)(qiu)，并按國(guo)內(nei)的(de)(de)有(you)關技術(shu)要求(qiu)(qiu)對(dui)其進行復驗(yan)，合(he)格后才能使(shi)用(yong)。



3. 符合既適(shi)用(yong)又經濟(ji)的要求


  這是一個很(hen)原(yuan)則(ze)的(de)問(wen)題，實際操作起(qi)來是很(hen)復雜的(de)。它要求材(cai)料工(gong)程(cheng)師必須運用工(gong)程(cheng)學、材(cai)料學、腐蝕學等(deng)方(fang)面的(de)知識綜合判斷(duan)。這樣的(de)問(wen)題有(you)時(shi)是可以(yi)定量計算(suan)的(de)，有(you)時(shi)則(ze)是不可以(yi)定量計算(suan)的(de)。一般情況下(xia)，應從以(yi)下(xia)幾個方(fang)面來考慮。


①. 腐蝕(shi)方面


   例如，對于某(mou)一個(ge)腐(fu)(fu)蝕(shi)環境，若選(xuan)用(yong)(yong)高級的(de)(de)、價格高的(de)(de)材(cai)(cai)料時遭受(shou)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)可能(neng)是(shi)危險性(xing)較大(da)的(de)(de)局(ju)部腐(fu)(fu)蝕(shi)，而(er)選(xuan)用(yong)(yong)低級的(de)(de)、價格低的(de)(de)材(cai)(cai)料時遭受(shou)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)可能(neng)是(shi)具有較大(da)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率的(de)(de)均勻腐(fu)(fu)蝕(shi)。進(jin)(jin)行(xing)綜合的(de)(de)技術(shu)經濟(ji)評定后，此時就應考(kao)慮選(xuan)用(yong)(yong)低級材(cai)(cai)料并輔以其他防腐(fu)(fu)措施。總之這一類型的(de)(de)材(cai)(cai)料選(xuan)用(yong)(yong)應進(jin)(jin)行(xing)經濟(ji)核(he)算。


②. 材料(liao)標準及制造方面(mian)


   壓力管道(dao)的類(lei)別(bie)與材料標準和制造要求并沒有一個完全一一對應(ying)(ying)的關(guan)系(xi)，這就要求材料工程師應(ying)(ying)用有關(guan)知識來綜(zong)合考慮。


   許(xu)多(duo)材(cai)料標準和(he)制(zhi)造標準中，都(dou)有(you)許(xu)多(duo)需要用戶確認的選擇項。當用戶沒有(you)指定時，制(zhi)造商將(jiang)按自己的習慣(guan)去(qu)做。例如，鋼管的供貨長度、供貨狀態等(deng)都(dou)屬于這(zhe)類項目。


   有(you)些(xie)(xie)項目(mu)則(ze)是(shi)附加(jia)檢(jian)驗(yan)項目(mu)，這些(xie)(xie)檢(jian)驗(yan)項目(mu)不是(shi)必需(xu)的(de)(de)，只有(you)用(yong)戶要(yao)(yao)求時制造商才做。用(yong)戶可以根據(ju)使用(yong)條(tiao)(tiao)件不同，追(zhui)加(jia)若(ruo)干檢(jian)驗(yan)項目(mu)以便更好地控制材料的(de)(de)內在質量。但提出了(le)這些(xie)(xie)特殊要(yao)(yao)求就意(yi)味著產 品價格的(de)(de)上(shang)升，有(you)些(xie)(xie)檢(jian)驗(yan)項目(mu)如射線探傷的(de)(de)費用(yong)是(shi)很高(gao)的(de)(de)。如何追(zhui)加(jia)這些(xie)(xie)附加(jia)檢(jian)驗(yan)項目(mu)，應結合(he)使用(yong)條(tiao)(tiao)件和(he)產品的(de)(de)價格綜合(he)考慮(lv)。


③. 新(xin)材料、新(xin)工藝應用方面


   采用新材(cai)(cai)料，支持新材(cai)(cai)料、新工(gong)藝(yi)的開發和應用，可以有(you)效地降低(di)建設投資，又(you)能滿(man)足生產工(gong)藝(yi)對材(cai)(cai)料的要求。


   例如，用滲鋁碳鋼代替不銹鋼用于抗硫和有機酸的腐蝕；用碳鋼與不銹鋼(gang)的復合材料代替純不銹鋼材料；用焊接質量有保證的有縫鋼管代替無縫鋼管等。