一、鑄(zhu)鐵(tie)
常用(yong)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)有(you)(you)可鍛鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)和球墨鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)兩種。一般限制條(tiao)(tiao)件:使用(yong)在介質溫(wen)度(du)(du)(du)為-29~343℃的(de)(de)(de)受(shou)壓(ya)或(huo)非受(shou)壓(ya)管(guan)(guan)道(dao);不(bu)得用(yong)于(yu)(yu)(yu)輸送(song)(song)(song)介質溫(wen)度(du)(du)(du)高于(yu)(yu)(yu)150℃或(huo)表壓(ya)大于(yu)(yu)(yu)2.5MPa的(de)(de)(de)可燃(ran)流體管(guan)(guan)道(dao);不(bu)得用(yong)于(yu)(yu)(yu)輸送(song)(song)(song)任何(he)溫(wen)度(du)(du)(du)壓(ya)力條(tiao)(tiao)件的(de)(de)(de)有(you)(you)毒介質;不(bu)得用(yong)于(yu)(yu)(yu)輸送(song)(song)(song)溫(wen)度(du)(du)(du)和壓(ya)力循環(huan)變化或(huo)管(guan)(guan)道(dao)有(you)(you)振動的(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件下。實(shi)際上(shang),可鍛鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)經常被用(yong)于(yu)(yu)(yu)不(bu)受(shou)壓(ya)的(de)(de)(de)閥門手輪和地下管(guan)(guan)道(dao);球墨鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)經常被用(yong)于(yu)(yu)(yu)工(gong)業用(yong)管(guan)(guan)道(dao)中的(de)(de)(de)閥門閥體。奧氏體球墨鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)經低溫(wen)沖擊試驗合格(ge)后,可用(yong)于(yu)(yu)(yu)-196℃。
二、普通碳素鋼
限制(zhi)條(tiao)件:沸騰(teng)鋼應限用(yong)(yong)(yong)在(zai)設(she)計(ji)壓(ya)力(li)不(bu)超過0.6MPa、設(she)計(ji)溫度為(wei)0℃的(de)條(tiao)件下,不(bu)得用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)易燃或有毒流體的(de)管道,不(bu)得用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)石油液化氣(qi)介(jie)質和有應力(li)腐(fu)蝕的(de)環(huan)境(jing)中;鎮(zhen)靜鋼限用(yong)(yong)(yong)在(zai)設(she)計(ji)溫度為(wei)0~400℃范(fan)圍內,當用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)有應力(li)腐(fu)蝕開裂敏感的(de)環(huan)境(jing)時,本體硬度及(ji)焊縫硬度應不(bu)大于(yu)(yu)200HB,并對本體和焊縫進行100%無損探傷。
三、優質碳素(su)鋼
優質碳素鋼是工業管道中(zhong)應用(yong)(yong)最廣的(de)碳鋼,對應的(de)材料標準有:GB/T 699、GB/T 8163、GB 3087、GB 5310、GB 9948、GB6479等。這些(xie)標準是根據不(bu)(bu)同(tong)的(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)工況而提(ti)出了不(bu)(bu)同(tong)的(de)質量要(yao)求(qiu)。它們共性的(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)限制條件如下。
①. 輸送堿性或苛性堿介質時應考(kao)慮有發生堿脆的(de)可能,錳鋼(gang)(如16Mn)不得用(yong)于(yu)該環(huan)境。
②. 在有應力腐蝕開裂傾向的環境中工(gong)作時,應進(jin)行焊后應力消除熱(re)處理(li),熱(re)處理(li)后的焊縫硬度不(bu)得大(da)于(yu)200HB,焊縫應進(jin)行100%無(wu)損探傷。錳鋼(gang)(如(ru)16Mn)不(bu)宜(yi)用于(yu)有應力腐蝕開裂傾向的環境中。
③. 在均(jun)勻腐蝕介質環境下(xia)工(gong)作(zuo)時,應根據腐蝕速率、使用壽(shou)命等進行經濟核(he)算,如果(guo)核(he)算結果(guo)證明(ming)選用碳素鋼(gang)是合適(shi)的(de),應給出足(zu)夠的(de)腐蝕余量,并采取相(xiang)應的(de)其他防(fang)腐蝕措施。
④. 碳(tan)素鋼(gang)、碳(tan)錳鋼(gang)和錳釩鋼(gang)在(zai)425℃及(ji)以上溫(wen)度(du)下(xia)長期(qi)工作時,其(qi)碳(tan)化物有轉化為石墨的可能性,因此(ci)限制其(qi)最高工作溫(wen)度(du)不(bu)得超過(guo)425℃(鍋爐規(gui)(gui)范則規(gui)(gui)定該(gai)溫(wen)度(du)為450℃)。
⑤. 臨氫操作(zuo)時(shi),應考慮發生(sheng)氫損傷的可能(neng)性(xing)。
⑥. 含碳量大于0.24%的碳鋼不宜用于焊連接的管子及其元(yuan)件。
⑦. 用(yong)于-20℃及以(yi)下溫度時,應做低(di)溫沖擊韌性試驗(yan)。
⑧. 用于高壓(ya)臨氫、交(jiao)變(bian)載荷情況下的碳(tan)素鋼材料(liao)應是經過爐外精煉的材料(liao)。
四、鉻鉬合金鋼(gang)
常用(yong)的鉻鉬(mu)合金鋼材(cai)料標準有GB 9948、GB 5310、GB 6479、GB 3077、GB1221等,其(qi)使用(yong)限(xian)制條件(jian)(jian)為:碳鉬(mu)鋼(C-0.5Mo)在(zai)(zai)468℃溫(wen)度(du)下(xia)長(chang)期(qi)工作(zuo)(zuo)時,其(qi)碳化物有轉化為石墨的傾向,因(yin)此限(xian)制其(qi)最高長(chang)期(qi)工作(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)不超(chao)過(guo)468℃;在(zai)(zai)均勻(yun)腐(fu)蝕(shi)(shi)環境下(xia)工作(zuo)(zuo)時,應(ying)(ying)(ying)(ying)根據腐(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)、使用(yong)壽(shou)命等進行經濟(ji)核(he)算,同時給出足夠的腐(fu)蝕(shi)(shi)余量;臨(lin)氫操作(zuo)(zuo)時,應(ying)(ying)(ying)(ying)考(kao)慮發(fa)生氫損傷的可(ke)能性;在(zai)(zai)高溫(wen)H2+H2S介(jie)質環境下(xia)工作(zuo)(zuo)時,應(ying)(ying)(ying)(ying)根據Nelson 曲線和Couper 曲線確定其(qi)使用(yong)條件(jian)(jian);應(ying)(ying)(ying)(ying)避免在(zai)(zai)有應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂的環境中使用(yong);在(zai)(zai)400~550℃溫(wen)度(du)區間內長(chang)期(qi)工作(zuo)(zuo)時,應(ying)(ying)(ying)(ying)考(kao)慮防止(zhi)回火脆性問題;鉻鉬(mu)合金鋼一般應(ying)(ying)(ying)(ying)是(shi)電爐(lu)冶煉或經過(guo)爐(lu)外精(jing)煉的材(cai)料。
五、不(bu)銹耐熱鋼
壓力管道中常用的不銹(xiu)耐熱鋼(gang)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體不銹鋼在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. 奧氏(shi)體不銹鋼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(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)使用溫度超過(guo)525℃時,其含碳量(liang)應大于0.04%,否則鋼(gang)的強(qiang)度會(hui)顯著下(xia)降。
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)(han)鉻16%以(yi)上的高鉻不銹(xiu)鋼(gang)和(he)含(han)(han)鉻18%以(yi)上的高鉻鎳不銹(xiu)鋼(gang)在540~900℃溫度區間長期工作時,應考慮防止產生。相析出,從而引起室溫下(xia)材料(liao)的脆化(hua)和(he)高溫下(xia)材料(liao)蠕變強(qiang)度的下(xia)降。一般情(qing)況下(xia),應控制其鐵素體含(han)(han)量小于8%。
⑦. 奧氏(shi)體不銹鋼應(ying)避(bi)免(mian)與(yu)鉛、鋅(xin)或其(qi)化合物在其(qi)熔點溫度以(yi)上接觸,以(yi)防(fang)止晶間腐蝕破壞的發生。
⑧. 奧氏(shi)體不銹鋼(gang)使(shi)用溫度超(chao)過525℃時,其含碳(tan)量應大(da)于0.04%。
⑨. 對有(you)劇(ju)烈(lie)環烷酸腐蝕的環境,應選用含鉬的奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(如(ru)0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2)或其復合(he)材料(復合(he)板或復合(he)管)。

