一、鑄鐵(tie)
常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)鑄(zhu)鐵有(you)可(ke)鍛鑄(zhu)鐵和球墨(mo)鑄(zhu)鐵兩種。一般限制條(tiao)件(jian):使用(yong)(yong)在介質溫(wen)(wen)度為-29~343℃的(de)(de)受壓(ya)或非(fei)受壓(ya)管道;不得用(yong)(yong)于(yu)輸(shu)送介質溫(wen)(wen)度高于(yu)150℃或表壓(ya)大(da)于(yu)2.5MPa的(de)(de)可(ke)燃流體管道;不得用(yong)(yong)于(yu)輸(shu)送任何溫(wen)(wen)度壓(ya)力條(tiao)件(jian)的(de)(de)有(you)毒介質;不得用(yong)(yong)于(yu)輸(shu)送溫(wen)(wen)度和壓(ya)力循環變(bian)化(hua)或管道有(you)振動的(de)(de)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)。實際上,可(ke)鍛鑄(zhu)鐵經(jing)常(chang)被(bei)用(yong)(yong)于(yu)不受壓(ya)的(de)(de)閥(fa)門手輪和地下(xia)(xia)管道;球墨(mo)鑄(zhu)鐵經(jing)常(chang)被(bei)用(yong)(yong)于(yu)工業用(yong)(yong)管道中(zhong)的(de)(de)閥(fa)門閥(fa)體。奧氏體球墨(mo)鑄(zhu)鐵經(jing)低溫(wen)(wen)沖(chong)擊試驗合(he)格后,可(ke)用(yong)(yong)于(yu)-196℃。
二(er)、普通碳素鋼
限(xian)制(zhi)條件:沸騰鋼(gang)應限(xian)用(yong)(yong)在設(she)計壓力不(bu)超過0.6MPa、設(she)計溫(wen)度(du)為0℃的條件下,不(bu)得用(yong)(yong)于(yu)易燃或(huo)有(you)(you)毒流體(ti)(ti)的管道,不(bu)得用(yong)(yong)于(yu)石油液化氣介質(zhi)和有(you)(you)應力腐蝕的環境中;鎮靜鋼(gang)限(xian)用(yong)(yong)在設(she)計溫(wen)度(du)為0~400℃范圍(wei)內,當用(yong)(yong)于(yu)有(you)(you)應力腐蝕開裂敏(min)感的環境時,本體(ti)(ti)硬度(du)及焊縫硬度(du)應不(bu)大于(yu)200HB,并(bing)對本體(ti)(ti)和焊縫進(jin)行100%無(wu)損探傷。
三、優質(zhi)碳素鋼
優質(zhi)碳素鋼(gang)是(shi)工業管道中應(ying)用最(zui)廣的(de)碳鋼(gang),對(dui)應(ying)的(de)材料標(biao)(biao)準(zhun)有:GB/T 699、GB/T 8163、GB 3087、GB 5310、GB 9948、GB6479等。這些標(biao)(biao)準(zhun)是(shi)根(gen)據不(bu)同的(de)使用工況而(er)提出了不(bu)同的(de)質(zhi)量要求。它們共性的(de)使用限制條件(jian)如下。
①. 輸送堿性(xing)或(huo)苛性(xing)堿介質(zhi)時(shi)應考慮(lv)有發生堿脆的可(ke)能,錳鋼(gang)(如16Mn)不(bu)得用(yong)于該環境(jing)。
②. 在有應(ying)力腐(fu)蝕開裂(lie)傾向(xiang)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)工作(zuo)時,應(ying)進行(xing)焊(han)后(hou)應(ying)力消除熱(re)處理,熱(re)處理后(hou)的(de)焊(han)縫(feng)硬度不得大于(yu)200HB,焊(han)縫(feng)應(ying)進行(xing)100%無損探傷。錳(meng)鋼(如16Mn)不宜用于(yu)有應(ying)力腐(fu)蝕開裂(lie)傾向(xiang)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)。
③. 在(zai)均勻(yun)腐蝕(shi)介質環境下工作時,應根據腐蝕(shi)速率、使用(yong)壽命等進行(xing)經(jing)濟核算(suan),如果(guo)核算(suan)結果(guo)證明(ming)選用(yong)碳素(su)鋼是合適的,應給出足(zu)夠的腐蝕(shi)余(yu)量(liang),并采取相應的其(qi)他防腐蝕(shi)措施(shi)。
④. 碳(tan)素鋼、碳(tan)錳鋼和(he)錳釩鋼在425℃及以上溫(wen)度下長(chang)期(qi)工作時,其碳(tan)化(hua)物(wu)有轉化(hua)為(wei)石墨的可能性,因此限制其最高工作溫(wen)度不得超過425℃(鍋爐規(gui)范則規(gui)定該溫(wen)度為(wei)450℃)。
⑤. 臨(lin)氫(qing)操作時(shi),應考慮發生氫(qing)損傷的(de)可能性(xing)。
⑥. 含(han)碳(tan)量大于(yu)(yu)0.24%的碳(tan)鋼不宜用于(yu)(yu)焊(han)連接的管子及(ji)其元(yuan)件。
⑦. 用于(yu)-20℃及以下溫(wen)(wen)度時,應做低溫(wen)(wen)沖擊韌性試(shi)驗。
⑧. 用于高壓臨氫、交變載(zai)荷情(qing)況下的(de)碳素(su)鋼材料應是(shi)經(jing)過爐外精煉的(de)材料。
四、鉻鉬合金(jin)鋼
常用的(de)(de)鉻(ge)鉬合(he)金鋼(gang)(gang)材料標準有(you)GB 9948、GB 5310、GB 6479、GB 3077、GB1221等,其使用限制條(tiao)件(jian)為:碳鉬鋼(gang)(gang)(C-0.5Mo)在(zai)468℃溫度(du)下(xia)長期(qi)工作時(shi),其碳化(hua)(hua)物有(you)轉(zhuan)化(hua)(hua)為石墨的(de)(de)傾向,因(yin)此限制其最高(gao)長期(qi)工作溫度(du)不超過468℃;在(zai)均勻腐蝕環境下(xia)工作時(shi),應(ying)(ying)根據腐蝕速率、使用壽命等進行經濟(ji)核算,同時(shi)給出足夠的(de)(de)腐蝕余(yu)量;臨氫操作時(shi),應(ying)(ying)考(kao)慮發生(sheng)氫損傷的(de)(de)可(ke)能性(xing);在(zai)高(gao)溫H2+H2S介質環境下(xia)工作時(shi),應(ying)(ying)根據Nelson 曲(qu)線和(he)Couper 曲(qu)線確(que)定(ding)其使用條(tiao)件(jian);應(ying)(ying)避(bi)免(mian)在(zai)有(you)應(ying)(ying)力腐蝕開裂的(de)(de)環境中使用;在(zai)400~550℃溫度(du)區間內長期(qi)工作時(shi),應(ying)(ying)考(kao)慮防止回火脆性(xing)問題;鉻(ge)鉬合(he)金鋼(gang)(gang)一般(ban)應(ying)(ying)是電爐(lu)冶煉或經過爐(lu)外精煉的(de)(de)材料。
五、不銹(xiu)耐熱鋼
壓力管道中常用的不銹耐熱(re)鋼材料標準主要有GB/T 14976、GB 4237、GB 4238、GB1220、GB1221等。其共性的使用限制條件如下。
①. 含鉻12%以上的鐵素體和馬氏(shi)體(ti)不銹鋼在400~550℃溫度區間內長期工作時,應考慮防止475℃回火脆性破壞,這個脆性表現為室溫下材料的脆化。因此,在應用上述不銹(xiu)鋼時,應將其彎曲應力、振動和沖擊載荷降到敏感載荷以下,或者不在400℃以上溫度使用。
②. 奧(ao)氏體不銹鋼(gang)在加熱冷卻的過程中,經過540~900℃溫度區間時,應考慮防止產生晶間腐蝕傾向。當有還原性較強的腐蝕介質存在時,應選用穩定型(含穩定化元素Ti和Nb)或超低碳型(C<0.003%)奧氏體不銹鋼。
③. 不銹鋼在接觸濕的氯化物時,有應力腐蝕開裂和點蝕的可能,應避免接觸濕的氯化物,或者控制物料和環境中的氯離子濃度不超過25×10-6。
④. 奧氏體不銹鋼(gang)使用溫度超過525℃時,其(qi)含(han)碳量應大于0.04%,否則鋼(gang)的強度會顯著下(xia)降(jiang)。
⑤. 在高溫、高壓、H2+H2S介質環境下工作時,應根據Couper 曲線確定其使用條件。
⑥. 含(han)鉻(ge)16%以上的(de)(de)高(gao)鉻(ge)不銹(xiu)鋼和(he)(he)含(han)鉻(ge)18%以上的(de)(de)高(gao)鉻(ge)鎳不銹(xiu)鋼在540~900℃溫度區間長期工作時(shi),應考慮防止產生。相析出,從(cong)而(er)引(yin)起室溫下(xia)(xia)材(cai)料的(de)(de)脆化(hua)和(he)(he)高(gao)溫下(xia)(xia)材(cai)料蠕變強(qiang)度的(de)(de)下(xia)(xia)降。一般情況(kuang)下(xia)(xia),應控制(zhi)其(qi)鐵素體含(han)量小于8%。
⑦. 奧氏體不銹鋼應避免(mian)與鉛、鋅或其化合物(wu)在其熔(rong)點溫度以上(shang)接觸(chu),以防(fang)止晶(jing)間腐(fu)蝕破(po)壞的發生。
⑧. 奧氏(shi)體不(bu)銹鋼使用溫度超過525℃時,其含(han)碳量應大于0.04%。
⑨. 對有劇烈環烷(wan)酸(suan)腐蝕的環境(jing),應選用含(han)鉬(mu)的奧氏體不銹鋼(如0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2)或其復(fu)合材料(復(fu)合板或復(fu)合管)。

