金屬(shu)材料(liao)選用時,首先應遵循下(xia)列一些原則。
一、滿足(zu)操作條件的要求
①. 根據(ju)操作條件判斷該管道(dao)是(shi)不(bu)是(shi)工業管道(dao),屬于哪(na)一(yi)類(lei)工業管道(dao)
不(bu)(bu)同類別的(de)工(gong)(gong)業管道(dao)(dao)因其重要性不(bu)(bu)同,發生事故帶來的(de)危害(hai)程度不(bu)(bu)同,對(dui)材(cai)料的(de)要求也(ye)不(bu)(bu)同。一般情況下,高類別的(de)工(gong)(gong)業管道(dao)(dao)(如一類工(gong)(gong)業管道(dao)(dao))從材(cai)料的(de)冶(ye)煉工(gong)(gong)藝(yi)到最終(zhong)產(chan)品(pin)的(de)檢查試驗都比低類別的(de)工(gong)(gong)業管道(dao)(dao)要求高。
②. 應考慮操(cao)作條(tiao)件對材料的選擇要(yao)求。
不(bu)(bu)同(tong)的材(cai)料對同(tong)一腐(fu)蝕介質的耐蝕性能是不(bu)(bu)相同(tong)的。在腐(fu)蝕環(huan)境中,選用材(cai)料應避免災難性的腐(fu)蝕形式(如應力腐(fu)蝕開(kai)裂)出現(xian),而對均勻腐(fu)蝕,一般(ban)至少應限定在“耐蝕”級,即最(zui)高年腐(fu)蝕速(su)率不(bu)(bu)超過0.5mm。
③. 介(jie)質溫度也是選用材料的(de)一個重要參數
因為溫度(du)的(de)(de)變(bian)化會引(yin)起材(cai)料(liao)的(de)(de)一系列性能(neng)變(bian)化,如低(di)溫下(xia)(xia)材(cai)料(liao)的(de)(de)脆(cui)性,高溫下(xia)(xia)材(cai)料(liao)的(de)(de)石(shi)墨化、蠕變(bian)等問題。很多腐蝕形態都與介質溫度(du)有密切的(de)(de)關(guan)系,甚至(zhi)是腐蝕發生的(de)(de)基(ji)本條件(jian)。因此工業管(guan)道的(de)(de)選材(cai)應(ying)滿足溫度(du)的(de)(de)限制條件(jian)。
二、滿足材(cai)料加工工藝和(he)工業化生產(chan)的要求(qiu)
①. 理想(xiang)的(de)材料應該是容易獲得的(de),即(ji)它應具有良好的(de)加工工藝性、焊(han)接性能等(deng)
例如,對于一些腐蝕環境,選用碳鋼和不銹鋼復合(he)制成(cheng)的(de)工業管道及其(qi)元件(jian)來代替純(chun)不銹鋼材料(liao)無疑是經(jing)濟適用的(de),但由于許(xu)多制造廠的(de)復合(he)工藝不過關,使(shi)(shi)用中屢次(ci)出現問題,從而(er)給復合(he)材料(liao)的(de)應用帶來了(le)限制,尤(you)其(qi)是碳鋼與0Cr13的(de)復合(he)板材因現場(chang)焊接(jie)質量不容(rong)易保證,以致工程(cheng)上不敢使(shi)(shi)用或者(zhe)說不敢大量使(shi)(shi)用。
②. 工程上的(de)材料應用是系(xi)列化、標準化的(de)
這(zhe)樣(yang),便于大規模生(sheng)產,減少材料品種,從而(er)可以節約設計、制造、安裝、使用等各(ge)環(huan)節的投入(ru),同時也將大大降低生(sheng)產成本。
所以(yi)工程上(shang)應(ying)首先選用標(biao)(biao)準材料(liao),對于必(bi)須選用的新(xin)材料(liao),應(ying)有(you)完整的技(ji)(ji)術(shu)評(ping)定(ding)文件,并經(jing)過省(sheng)級及(ji)以(yi)上(shang)管理部門(men)組(zu)織技(ji)(ji)術(shu)鑒(jian)定(ding),合(he)格(ge)后(hou)才(cai)能使用。對于進口的材料(liao),應(ying)提出詳(xiang)細的規格(ge)、性能、材料(liao)牌(pai)號、材料(liao)標(biao)(biao)準、應(ying)用標(biao)(biao)準等技(ji)(ji)術(shu)要求(qiu),并按(an)國內的有(you)關技(ji)(ji)術(shu)要求(qiu)對其進行復驗,合(he)格(ge)以(yi)后(hou)才(cai)能使用。
三(san)、符合既適用又經濟的要求
這是(shi)一個很(hen)(hen)原(yuan)則的(de)問題,實際操作(zuo)起來是(shi)很(hen)(hen)復雜的(de)。它(ta)要求(qiu)材料(liao)工程師(shi)必須運用工程學(xue)(xue)、材料(liao)學(xue)(xue)、腐(fu)蝕學(xue)(xue)等方面的(de)知(zhi)識(shi)綜合判斷。這樣的(de)問題有時是(shi)可(ke)(ke)以(yi)定量計算的(de),有時則是(shi)不可(ke)(ke)以(yi)定量計算的(de)。一般情況(kuang)下,應從以(yi)下幾個方面來考慮。
①. 腐(fu)蝕方面(mian)
例(li)如,對(dui)于某一個腐(fu)(fu)蝕(shi)環境,若選(xuan)用高(gao)級的(de)(de)、價(jia)錢(qian)高(gao)的(de)(de)材(cai)料(liao)時(shi)遭(zao)(zao)受的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)可(ke)能是危險性較大的(de)(de)局部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi),而(er)選(xuan)用低級的(de)(de)、價(jia)錢(qian)低的(de)(de)材(cai)料(liao)時(shi)遭(zao)(zao)受的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)可(ke)能是具有(you)較大腐(fu)(fu)蝕(shi)速率的(de)(de)均勻(yun)腐(fu)(fu)蝕(shi)。進行(xing)綜(zong)合的(de)(de)技術經濟評定后,此時(shi)就應(ying)考(kao)慮選(xuan)用低級材(cai)料(liao)并輔(fu)以其他防腐(fu)(fu)措施(shi)。總(zong)之這(zhe)一類型的(de)(de)材(cai)料(liao)選(xuan)用是應(ying)進行(xing)經濟核算。
②. 材料標(biao)準及制造(zao)方面
工業管道的(de)(de)類別與材料(liao)標(biao)準和(he)制造(zao)(zao)要(yao)求(qiu)并沒(mei)有(you)一一對應(ying)的(de)(de)關(guan)(guan)系,這(zhe)(zhe)就要(yao)求(qiu)材料(liao)工程師應(ying)用(yong)有(you)關(guan)(guan)知識來(lai)綜合(he)考(kao)慮。許多材料(liao)標(biao)準和(he)制造(zao)(zao)標(biao)準中,都有(you)許多需(xu)要(yao)用(yong)戶(hu)確認的(de)(de)選擇項(xiang)(xiang)。當用(yong)戶(hu)沒(mei)有(you)指定時,制造(zao)(zao)商(shang)將按自己的(de)(de)習(xi)慣去(qu)做。例如(ru),鋼管的(de)(de)供貨長度、供貨狀態等(deng)都屬于這(zhe)(zhe)類項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)。有(you)些(xie)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)則是(shi)(shi)附加檢(jian)驗項(xiang)(xiang)目(mu)(mu),這(zhe)(zhe)些(xie)檢(jian)驗項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)不(bu)(bu)是(shi)(shi)必(bi)需(xu)的(de)(de),只(zhi)有(you)用(yong)戶(hu)要(yao)求(qiu)時制造(zao)(zao)商(shang)才做。用(yong)戶(hu)可以(yi)根據使(shi)用(yong)條件不(bu)(bu)同,追加若干檢(jian)驗項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)以(yi)便更好地(di)控制材料(liao)的(de)(de)內(nei)在質量。但提(ti)出了這(zhe)(zhe)些(xie)特殊要(yao)求(qiu)就意味著產品價格的(de)(de)上(shang)升,有(you)些(xie)檢(jian)驗項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)如(ru)射線(xian)探傷的(de)(de)費用(yong)是(shi)(shi)很高的(de)(de)。如(ru)何追加這(zhe)(zhe)些(xie)附加檢(jian)驗項(xiang)(xiang)目(mu)(mu),應(ying)結合(he)使(shi)用(yong)條件和(he)產品的(de)(de)價格綜合(he)考(kao)慮。
③. 新材料、新工藝應用方面
采用(yong)新(xin)材(cai)料(liao),支持新(xin)材(cai)料(liao)、新(xin)工藝的開發(fa)和應用(yong),可以有(you)效地降低建設投資,又(you)能滿足生產工藝對(dui)材(cai)料(liao)的要求。例如(ru),用(yong)滲鋁碳鋼(gang)代替(ti)不(bu)銹鋼(gang)用(yong)于耐(nai)硫和有(you)機酸的腐蝕;用(yong)碳鋼(gang)與不(bu)銹鋼(gang)的復合材(cai)料(liao)代替(ti)純不(bu)銹鋼(gang)材(cai)料(liao);用(yong)焊接質(zhi)量有(you)保證的有(you)縫鋼(gang)管代替(ti)無縫鋼(gang)管等(deng)。