工業金屬管道設計規(gui)范對(dui)管道材料要求主要有(you)以下幾點:


一(yi)、一(yi) 般規定


 1. 管道(dao)材料的(de)(de)(de)選用必須依據(ju)管道(dao)的(de)(de)(de)使(shi)用條件(設計壓力、設計溫度、流(liu)體類(lei)別)、經(jing)濟性、耐蝕性、材料的(de)(de)(de)焊接及加工(gong)等性能,同時(shi)應符合本(ben)規范所提(ti)出的(de)(de)(de)材料韌性要求及其他規定。


 2. 用(yong)于管道的材料,其規(gui)格(ge)與性能(neng)應符合國家現(xian)行(xing)標準(zhun)的規(gui)定。


 3. 使(shi)用本規范未列(lie)出的(de)材(cai)料,應符合(he)國家現行的(de)相應材(cai)料標準(zhun),包括化學成(cheng)分、物理(li)和力學特性、制造工藝方法、熱(re)處理(li)、檢(jian)驗以及本規范其(qi)他(ta)方面的(de)規定(ding)。




二、金(jin)屬材料的(de)使用溫度


1. 材(cai)(cai)料使用溫度,除了應(ying)符(fu)合本規范附錄A的(de)規定外,還(huan)需依據(ju)流體腐蝕(shi)的(de)影響(xiang)及對材(cai)(cai)料性能的(de)影響(xiang)等確定。


2. 材料的使用(yong)溫度上下限應符合下列規定∶


 ①. 材(cai)料(liao)的(de)使用溫(wen)度(du),不應超出本規范附錄A所(suo)規定的(de)溫(wen)度(du)上下限。


 ②. 未列入本規范附錄A中的材料,決定其使用溫度時應符合以下規定∶


    a. 在使用溫度條件下(xia)應(ying)保證材料(liao)的適用性(xing)和可靠性(xing);


    b. 在使用溫度下,材(cai)料應具有對流體及(ji)外界環境影響的抵抗力(li);


    c. 應按(an)本規(gui)范(fan)第3.2.3條(tiao)的規(gui)定確定材料(liao)的許用應力。



三、金(jin)屬材(cai)料的低溫韌性試驗要求


 1. 管道設計溫度低(di)于或等于-20℃,而高(gao)于本規(gui)范附錄A中使用溫度下限的碳素(su)鋼(gang)、低(di)合金(jin)鋼(gang)、中合金(jin)鋼(gang)和高(gao)合金(jin)鐵素(su)體鋼(gang),出廠材料及采用焊接堆積的焊縫(feng)金(jin)屬和熱影響區應進行低(di)溫沖(chong)擊(ji)試驗。


 2. 奧氏體不銹鋼,含碳量大于0.1%,設計溫度低于-20℃而高于本規范附錄A中使用溫度下限時,出廠的材料及采用焊接堆積的焊縫金屬和熱影響區應進行低溫沖擊試驗。


 3. 奧氏體高(gao)合(he)金鋼的(de)使用溫度等(deng)于(yu)或高(gao)于(yu)-196℃時(shi),可免做低溫沖擊(ji)試(shi)驗。


 4. 符合下(xia)列(lie)條件(jian)之(zhi)一時(shi),管道材料(liao)可(ke)免做低溫沖擊試驗∶


     a. 使用(yong)溫度等于或高于-45℃,且不(bu)低(di)于本規范附錄(lu)A 中材料使用(yong)溫度下限,同(tong)時,材料的(de)厚度無法制(zhi)備5mm厚試樣時。


     b. 除了抗拉(la)強度下限值大于(yu)540MPa的鋼材(cai)及螺栓材(cai)料外,使用(yong)的材(cai)料在低溫(wen)低應力工況(kuang)下,若(ruo)設計溫(wen)度加50℃后,高(gao)于(yu)-20℃時。


   注(zhu)∶低溫低應(ying)(ying)力工(gong)況為設(she)計(ji)溫度(du)低于或等(deng)于-20℃的受壓的管道組(zu)成(cheng)件,其環向應(ying)(ying)力小于或等(deng)于鋼材標準中屈服(fu)點的1/6,且不(bu)大于50MPa的工(gong)況。


 5. 需熱處理(li)的材料(liao),應在熱處理(li)后進行(xing)沖(chong)擊試驗。


 6. 下列條件下的(de)鋼(gang)板制管子(zi)或管件的(de)板材,應增加低溫沖擊試驗∶


    a. 使(shi)用溫度低(di)于0℃時(shi)∶厚(hou)度大(da)于25mm的(de)20R;厚(hou)度大(da)于38mm的(de)在本(ben)規范(fan)附錄A 表A.0.2中所(suo)列(lie)的(de)低(di)合金鋼但不包括低(di)溫鋼。


    b. 使(shi)用溫度低于-10℃時∶厚度大于12mm的(de)20R;厚度大于20mm的(de)16MnR、15MnVR和15MnVNR。


 7. 在溫(wen)度下限以(yi)上使(shi)用有色金(jin)屬和(he)它的合(he)金(jin)材(cai)料時,如填充(chong)金(jin)屬成分與母(mu)材(cai)成分不(bu)同,焊接(jie)接(jie)頭應進行低溫(wen)拉伸(shen)試(shi)驗(yan),延伸(shen)率應符(fu)合(he)設(she)計規(gui)定。


 8. 制造廠已作過(guo)沖(chong)擊試(shi)驗(yan)的材料,但加工(gong)后經(jing)過(guo)熱處理時(shi),應(ying)進行低溫沖(chong)擊試(shi)驗(yan)。


 9. 焊接結構中(zhong),對(dui)熱影(ying)響區(qu)的低溫沖(chong)擊試驗(yan)可(ke)滿足對(dui)基體(ti)材料的沖(chong)擊試驗(yan)。


 10. 材(cai)料沖(chong)(chong)擊試(shi)驗的(de)(de)方(fang)法(fa)應按現行國家(jia)標準《金屬(shu)夏比缺(que)口沖(chong)(chong)擊試(shi)驗方(fang)法(fa)》GB/T229的(de)(de)規定(ding)。在低溫下的(de)(de)沖(chong)(chong)擊功值應符(fu)合(he)低溫用材(cai)料標準或(huo)表4.3.10的(de)(de)規定(ding)。當沖(chong)(chong)擊功不相同的(de)(de)基體材(cai)料焊接一起時,其沖(chong)(chong)擊試(shi)驗能量(liang)應符(fu)合(he)較小抗拉(la)強度的(de)(de)基體材(cai)料的(de)(de)要求。


 11. 試樣應(ying)從(cong)同批、同規格、同樣加工(gong)、焊(han)接和熱處理條件的材料中(zhong)制取(qu)。




四(si)、材料(liao)的使用要求


1. 制造管道組成件用(yong)鋼材應符(fu)合下列規(gui)定∶


  ①. Q235-A材料宜(yi)(yi)(yi)用于C及D類(lei)流(liu)體管道,設計(ji)壓力(li)不(bu)宜(yi)(yi)(yi)大(da)(da)于1.6MPa。Q235-A·F材料宜(yi)(yi)(yi)用于D類(lei)流(liu)體管道,設計(ji)壓力(li)不(bu)宜(yi)(yi)(yi)大(da)(da)于1.0MPa。


  ②. 奧氏體不銹鋼使用溫度高于525℃時,鋼中含碳量不應小于0.04%。


  ③. 受壓管道組成件使用附錄A中表A.0.2所列的鋼板時,應對以下鋼板逐張進行超聲波檢測∶


      a. 低(di)溫鋼厚度大于20mm。


      b. 20R及16MnR厚度大(da)于30mm。


      c. 其他低合金鋼厚度大于(yu)25mm。以上質量不應低于(yu)Ⅲ級(ji)。


      d. 對于(yu)調質(zhi)鋼板不(bu)論(lun)厚度多少(shao),均須檢(jian)測,質(zhi)量不(bu)應低(di)于(yu)Ⅱ級。


  ④. 調質狀態供貨的鋼材,應按設計條件進行常溫或低溫沖擊試驗。


  ⑤. 鋼材的使用狀態應按本規范附錄A的規定。設計指定供貨狀態與國家現行材料標準的規定不同時,應在設計文件中注明。


  ⑥. 低溫管道用鋼應采用鎮靜鋼。


2. 鑄鐵(tie)類材(cai)料使用范圍應符合下(xia)列規(gui)定(ding)∶


  ①. 球墨鑄鐵用作受壓部件時,其設計溫度不應超過350℃,設計壓力不應超過2.5MPa。在常溫下,設計壓力不宜超過4.0MPa。


  ②. 奧氏體球墨鑄鐵使用溫度不得低于-196℃。


  ③. 下述鑄鐵不宜在劇烈循環條件下使用。對過熱、機械振動及誤操作等采取防護措施時,可限制在下列范圍內使用∶


    a. 灰鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)件(jian)不(bu)宜(yi)(yi)使(shi)用(yong)于(yu)輸送B類(lei)流(liu)體的(de)管道上,在(zai)特(te)殊情況下(xia)必須使(shi)用(yong)時,其設(she)(she)計溫度不(bu)應高于(yu)150℃,設(she)(she)計壓(ya)力不(bu)應超過1.0MPa;C類(lei)流(liu)體管道使(shi)用(yong)灰鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)件(jian)的(de)設(she)(she)計壓(ya)力不(bu)宜(yi)(yi)超過1.6MPa,設(she)(she)計溫度不(bu)宜(yi)(yi)超過230℃;


    b. 可(ke)鍛鑄鐵用于(yu)(yu)(yu)C類流(liu)體管(guan)道,設(she)(she)計(ji)(ji)溫(wen)度不(bu)(bu)應(ying)(ying)高(gao)于(yu)(yu)(yu)230℃,設(she)(she)計(ji)(ji)壓(ya)力不(bu)(bu)應(ying)(ying)大于(yu)(yu)(yu)2.5MPa;或用于(yu)(yu)(yu)設(she)(she)計(ji)(ji)溫(wen)度為300℃時,設(she)(she)計(ji)(ji)壓(ya)力不(bu)(bu)應(ying)(ying)大于(yu)(yu)(yu)2.0MPa;用于(yu)(yu)(yu)B類流(liu)體管(guan)道,設(she)(she)計(ji)(ji)溫(wen)度不(bu)(bu)應(ying)(ying)高(gao)于(yu)(yu)(yu)150℃,設(she)(she)計(ji)(ji)壓(ya)力不(bu)(bu)應(ying)(ying)大于(yu)(yu)(yu)2.5MPa;


   c. 高硅(gui)鑄鐵不得(de)用于B類流體。


3. 使用其他金屬材料應符合下列規定∶


  ①. 在火災危險區內,不宜使用銅、鋁材料。


  ②. 鉛、錫及其合金管道不得用于B類流體。


  ③. 銅、鋁與其他金屬連接時,有電解液存在情況下,應考慮產生電化腐蝕的可能性。


4. 使用(yong)復合(he)金屬(shu)和(he)襯里材(cai)料(liao)應符(fu)合(he)下列(lie)規(gui)定∶


  ①. 管道組成件由符合有關材料標準要求的整體復合鋼板制成時,其基層(外層)金屬和復層金屬應符合本規范第4.1節的規定。


      a. 整體復合材料的(de)管(guan)道耐壓強(qiang)度(du)(du)計算(suan)(suan),可根(gen)據扣除所(suo)有厚(hou)度(du)(du)附加量后的(de)基層和復層金(jin)屬的(de)總厚(hou)度(du)(du)來計算(suan)(suan)。


      b. 基層(ceng)和復(fu)層(ceng)金(jin)屬的(de)(de)(de)許(xu)(xu)用(yong)應(ying)(ying)(ying)力可按本規(gui)(gui)范附(fu)錄A的(de)(de)(de)規(gui)(gui)定。但復(fu)層(ceng)金(jin)屬的(de)(de)(de)許(xu)(xu)用(yong)應(ying)(ying)(ying)力取值不應(ying)(ying)(ying)大于基層(ceng)金(jin)屬的(de)(de)(de)許(xu)(xu)用(yong)應(ying)(ying)(ying)力值。


  ②. 對于非整體結構的金屬復層或襯里的管道組成件,其基層金屬材料的厚度應符合耐壓強度計算的厚度,計算厚度不應包括復層或襯里的厚度。


  ③. 除本條的要求外,在本規范中對輸送不同流體的管道材料所作的各種限制,不適用于管道組成件的復層材料或襯里材料。復層或襯里材料和基層材料以及粘結劑應根據設計條件及流體性質選用。


  ④. 復層為奧氏體不銹鋼時,使用溫度不宜超過400℃。


  ⑤. 非金屬襯里材料的使用溫度范圍可按本規范附錄C 的規定。


5. 選擇連接接頭和輔助材料(liao)諸如膠泥、溶劑(ji)、釬焊材料(liao)、填料(liao)、襯墊及(ji)"O"形環、螺紋的潤(run)滑(hua)劑(ji)與密封劑(ji)等(deng)用以制作或用作密封接頭時,對上述材料(liao)與所輸送流體應有(you)相容性。



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