工程上的(de)實際應用環境條(tiao)件是十分復雜的(de)，不(bu)同的(de)介(jie)質(zhi)、介(jie)質(zhi)溫度(du)、介(jie)質(zhi)壓(ya)力等操(cao)作(zuo)條(tiao)件的(de)組合，構成了無數個選材(cai)(cai)(cai)條(tiao)件。工程上，壓(ya)力管道(dao)選材(cai)(cai)(cai)除(chu)了要(yao)確(que)定材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)牌號外(wai)，還要(yao)確(que)定材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)標準，因(yin)為(wei)不(bu)同的(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)標準，對材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)質(zhi)量的(de)要(yao)求是不(bu)一樣的(de)。ASME、GB 50316、SH/T 3059、HG/T 20646等標準均提到了常用金屬(shu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)基(ji)本限制條(tiao)件。


材料選用(yong)時(shi)，首先應遵(zun)循下列(lie)一些原則。


1. 滿足操作條(tiao)件(jian)的要(yao)求


 ①. 根(gen)據操(cao)作(zuo)條件判斷該管道(dao)是不是壓(ya)力管道(dao)，屬于哪一類壓(ya)力管道(dao)。


   不(bu)同(tong)類別的(de)(de)(de)(de)壓力管(guan)(guan)道因其重(zhong)要(yao)性不(bu)同(tong)，發生事故(gu)帶來的(de)(de)(de)(de)危害程度不(bu)同(tong)，對材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求也不(bu)同(tong)。一般情況下，高(gao)類別的(de)(de)(de)(de)壓力管(guan)(guan)道（如一類壓力管(guan)(guan)道）從材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)冶煉(lian)工藝到(dao)最終(zhong)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)檢查試驗都比低(di)類別的(de)(de)(de)(de)壓力管(guan)(guan)道要(yao)求高(gao)。


 ②. 應考(kao)慮操作條件對材料的選(xuan)擇(ze)要求(qiu)。


   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(jun)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(zhi)溫度也(ye)是選用材料的一個重要參數。


   因(yin)為溫度的(de)(de)變化(hua)會(hui)引起(qi)材料(liao)的(de)(de)一系列(lie)性能變化(hua)，如低溫下材料(liao)的(de)(de)脆性，高溫下材料(liao)的(de)(de)石墨化(hua)、蠕變等(deng)問(wen)題。很多(duo)腐蝕形(xing)態都與介質溫度有(you)密(mi)切的(de)(de)關(guan)系，甚(shen)至是腐蝕發生的(de)(de)基本條件。因(yin)此(ci)壓力管道的(de)(de)選材應滿(man)足溫度的(de)(de)限制條件。



2. 滿(man)足材料加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝和(he)工(gong)(gong)業化(hua)生產(chan)的要求


 ①. 理想(xiang)的材料應(ying)該是容易(yi)獲(huo)得的，即它(ta)應(ying)具(ju)有良好(hao)的加工工藝(yi)性、焊接性能等。


    例如，對于一些(xie)腐蝕環(huan)境(jing)，選用(yong)碳鋼和(he)不(bu)銹鋼復(fu)合(he)(he)制(zhi)成的(de)(de)壓力管道及其元件來代替純不(bu)銹鋼材料(liao)無(wu)疑是經(jing)濟適用(yong)的(de)(de)，但由于許(xu)多制(zhi)造(zao)廠的(de)(de)復(fu)合(he)(he)工(gong)藝不(bu)過(guo)關，使用(yong)中屢次出(chu)現問題(ti)，從而給(gei)復(fu)合(he)(he)材料(liao)的(de)(de)應用(yong)帶來了限制(zhi)，尤其是碳鋼與(yu)0Cr13的(de)(de)復(fu)合(he)(he)板(ban)材因現場焊接質量不(bu)容易保證，以致工(gong)程上不(bu)敢使用(yong)或(huo)者(zhe)說不(bu)敢大(da)量使用(yong)它。


 ②. 工程上的材(cai)料應用是(shi)系列化(hua)、標(biao)準化(hua)的。


   實(shi)際工程中不像在實(shi)驗(yan)室中，可以做到(dao)少量、理(li)想化的(de)材(cai)(cai)料應用。將材(cai)(cai)料標準(zhun)化、系列化便(bian)于大(da)規(gui)模(mo)生產，減少材(cai)(cai)料品種，從而可以節(jie)約(yue)設計、制造、安裝、使用等各環節(jie)的(de)投(tou)入，同時也將大(da)大(da)降低生產成(cheng)本。


   所以工程(cheng)上應首先選用(yong)標準材(cai)料，對于必須選用(yong)的新(xin)材(cai)料，應有完整的技術(shu)評定文(wen)件(jian)，并經過省級及以上管理部門(men)組織技術(shu)鑒定，合格后才能使用(yong)。


   對(dui)于進口的(de)材(cai)料(liao)，應提出詳細(xi)的(de)規格、性能、材(cai)料(liao)牌(pai)號、材(cai)料(liao)標(biao)準、應用(yong)標(biao)準等技(ji)術要求(qiu)，并按國內(nei)的(de)有關(guan)技(ji)術要求(qiu)對(dui)其進行復驗，合格后才(cai)能使(shi)用(yong)。



3. 符合既(ji)適用又經濟(ji)的(de)要(yao)求


  這是一個很(hen)原則的問題(ti)，實際操作(zuo)起(qi)來(lai)是很(hen)復雜的。它要求材料(liao)工程(cheng)師必須(xu)運用(yong)工程(cheng)學(xue)、材料(liao)學(xue)、腐蝕(shi)學(xue)等方(fang)面的知識(shi)綜合判斷。這樣的問題(ti)有(you)時是可(ke)以定(ding)量計(ji)(ji)算的，有(you)時則是不可(ke)以定(ding)量計(ji)(ji)算的。一般情況下，應(ying)從以下幾個方(fang)面來(lai)考慮。


①. 腐蝕(shi)方面


   例如，對于某(mou)一個腐(fu)蝕(shi)環境，若選用(yong)(yong)高(gao)(gao)級(ji)的、價(jia)格高(gao)(gao)的材料(liao)時遭(zao)受的腐(fu)蝕(shi)可能是危險性較(jiao)大(da)的局部腐(fu)蝕(shi)，而選用(yong)(yong)低(di)(di)級(ji)的、價(jia)格低(di)(di)的材料(liao)時遭(zao)受的腐(fu)蝕(shi)可能是具有較(jiao)大(da)腐(fu)蝕(shi)速率(lv)的均(jun)勻腐(fu)蝕(shi)。進行綜合的技術經(jing)濟評(ping)定(ding)后，此時就應(ying)考慮選用(yong)(yong)低(di)(di)級(ji)材料(liao)并輔(fu)以(yi)其他防腐(fu)措施。總之這一類型的材料(liao)選用(yong)(yong)應(ying)進行經(jing)濟核算。


②. 材料標(biao)準及制(zhi)造方面


   壓力管道的類(lei)別與材料標(biao)準和(he)制造要求(qiu)并沒有一個完全一一對(dui)應的關系，這就要求(qiu)材料工程師應用有關知識(shi)來(lai)綜(zong)合考(kao)慮(lv)。


   許多(duo)材(cai)料標(biao)準(zhun)和制造標(biao)準(zhun)中(zhong)，都有許多(duo)需要用戶確認的選擇項(xiang)(xiang)。當用戶沒有指定時，制造商將按自己的習慣去做。例如，鋼(gang)管的供貨(huo)長度、供貨(huo)狀態等都屬(shu)于這類項(xiang)(xiang)目(mu)。


   有(you)些項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)則是(shi)附加檢驗(yan)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)，這(zhe)(zhe)些檢驗(yan)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)不是(shi)必需的(de)(de)，只有(you)用(yong)戶要(yao)求時制造商才做(zuo)。用(yong)戶可以根據使(shi)用(yong)條件(jian)不同，追加若干檢驗(yan)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)以便更好地控制材料的(de)(de)內在質量。但(dan)提(ti)出了這(zhe)(zhe)些特(te)殊要(yao)求就(jiu)意(yi)味著產(chan) 品價(jia)格的(de)(de)上升，有(you)些檢驗(yan)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)如射(she)線探傷(shang)的(de)(de)費用(yong)是(shi)很(hen)高的(de)(de)。如何追加這(zhe)(zhe)些附加檢驗(yan)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)，應結合(he)使(shi)用(yong)條件(jian)和產(chan)品的(de)(de)價(jia)格綜合(he)考慮。


③. 新材料、新工藝應用方(fang)面


   采用(yong)新(xin)(xin)材料，支持新(xin)(xin)材料、新(xin)(xin)工藝的開發和應用(yong)，可以(yi)有效地降低(di)建設投資，又能滿足生產工藝對材料的要求。


   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。