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发表于 2010-10-20 11:19:31
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来自: 中国山西太原
金属材料的使用温度与工作压力和使用环境有关,请参考以下资料:
- G9 j, W G3 h3 S" s( i常用材料的应用限制 " j. u; n2 J' ~6 F% V, y
1 铸铁
$ R. l% b/ J b/ U4 _' D& `常用的铸铁有可锻铸铁和球墨铸铁两种。
8 x j; c" p% B* t# K一般限制条件: : Q' q% _! ]" a" ]3 e' ]/ l* y
1)使用在介质温度为-29~343℃的受压或非受压管道; {3 X) K- |$ z* f1 q7 W2 l
2)不得用于输送介质温度高于150℃或表压大于2.5MPa的可燃流体管道;
5 Z" J e+ f5 C3 ?% ~4 H, z3)不得用于输送任何温度压力条件的有毒介质;
1 ]) K, }+ d6 o. e" j6 E+ F$ k; P9 ^/ H4)不得用于输送温度和压力循环变化或管道有振动的条件下。 * `# M0 }$ E# F
实际上,可锻铸铁经常被用于不受压的阀门手轮和地下管道;球墨铸铁经常被用于工业用管道中的阀门阀体。$ G, H$ v c. d
2 普通碳素钢
% E8 ?( y W8 P3 l' ]限制条件:# O: t' y- I' x1 k: S, O
a. 沸腾钢6 f0 y8 f" T% x& \- s* e
1) 应限用在设计压力≤0.6MPa,设计温度为0~250℃的条件下;
4 y! q: i/ O" F6 e: d# C* ?, V: b2) 不得用于易燃或有毒流体的管道;
/ ?2 \% B; {& x- \1 S0 a3) 不得用于石油液化气介质和有应力腐蚀的环境中;! [# F5 i) ?% V
b. 镇静钢
& A6 }- Z+ D- F8 D1) 限用在设计温度为0~400℃范围内。
) l7 Z' Z" A2 T8 e% H7 ]0 h3 N3 X2) 当用于有应力腐蚀开裂敏感的环境时,本体硬度及焊缝硬度应不大于HB200,并对本体和焊缝进行100%无损探伤;
7 E; X+ s1 G% Q/ J; fc. 用于压力管道的沸腾钢和镇静钢
7 S/ G. b6 K# x+ Z1 I9 p1)含碳量不得大于0.24%。" O0 u, H: G4 u3 m8 r
2) GB700标准给出了四种常用的普通碳素结构钢牌号,即:Q235A(F、b), Q235B(F、b)、Q235C、Q235D。其适用范围如下:
9 V- d8 @4 d4 kQ235-A•F钢板:设计压力P≤0.6MPa;使用温度为0~250℃,钢板厚度≯12mm;4 _; B" g' @% ^% R2 K" _( _$ S. F6 [; z
不得用于易燃,毒性程度为中度、高度或极度危害介质的管道。
i8 T* U2 e. c7 {* ZQ235-A 钢板: 设计压力P≤1.OMPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯16mm;! h7 ~# {: _0 ^: ?% S
不得用于液化石油气、毒性程度为高度或极度危害介质的管道。
5 v/ w) Q! ]* V1 }Q235-B 钢板:设计压力P≤1.6MPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯20mm;8 e9 Q: P7 a1 u( E0 r
不能用于高度和极度危害介质的管道。2 L5 Z9 t! {& L) Y4 p- h$ ?
Q235-C 钢板:设计压力P≤2.5 MPa;使用温度为0~400℃;钢板厚度≯40mm;
) b8 D5 u$ e$ B" r' d. J+ P6 _( k3 优质碳素钢. e; t5 y5 G" P! h3 |) u1 D, l
优质碳素钢是压力管道中应用最广的碳钢,对应的材料标准有:
1 p3 H4 p2 J* ^( H. h, OGB/T699、GB/T8163、GB3087、GB5310、GB9948、GB6479等。这些标准是根据不同的使用工况而提出了不同的质量要求。它们共性的使用限制条件:
1 |) n M5 z8 u" Y3 ~) i$ ?a.输送碱性或苛性碱介质时应考虑有发生碱脆的可能,锰钢(如16Mn)不得用于该环境;7 e; _3 E' B- j6 E
b.在有应力腐蚀开裂倾向的环境中工作时,应进行焊后应力消除热处理,热处理后的焊缝硬度不得大于HB200。焊缝应进行100%无损探伤。锰钢(如16Mn)不宜用于有应力腐蚀开裂倾向的环境中;1 o& ^, n- A9 u4 D% u
c.在均匀腐蚀介质环境下工作时,应根据腐蚀速率、使用寿命等进行经济核
% L$ A, L0 N7 d; z( ~1 U! D算,如果核算结果证明选用碳素钢是合适的,应给出足够的腐蚀余量,并
9 a: O& W' }1 ?6 `" f9 |9 J采取相应的其它防腐蚀措施;
. ^! g: V4 ~5 P: T+ v0 Qd.碳素钢、碳锰钢和锰钒钢在425℃及以上温度下长期工作时,其碳化物有转化为石墨的可能性,因此限制其最高工作温度不得超过425℃ (锅炉规范则规定该温度为450℃);
' |" o3 _6 U0 P Ie.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性。
/ S: ]! q' |7 |( bf.含碳量大于0.24%的碳钢不宜用于焊连接的管子及其元件;: I7 O+ _8 u! O& j4 N
g.用于-20℃及以下温度时,应做低温冲击韧性试验;
, r$ O8 L8 r5 Q; M$ ^7 nh.用于高压临氢、交变载荷情况下的碳素钢材料宜是经过炉外精炼的材料。
& O% S/ n- b+ v' c' q4 铬钼合金钢
$ J* S9 ]% ~' U" f' ]常用的铬钼合金钢材料标准有GB9948、GB5310、GB6479、GB3077、GB1221等,其使用限制条件如下:
5 l* v4 E$ m1 E/ ra.碳钼钢(C-0.5Mo)在468℃温度下长期工作时,其碳化物有转化为石墨的倾向,因此限制其最高长期工作温度不超过468℃;7 ^2 I1 n" y, s! Q K. f+ [
b.在均匀腐蚀环境下工作时,应根据腐蚀速率、使用寿命等进行经济核算,同时给出足够的腐蚀余量;( o2 Z) z4 Z! A: o) X/ K3 Q
c.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性;- ]: G+ V+ ]3 N% o1 T
d.在高温H2+H2S介质环境下工作时,应根据Nelson曲线和Couper曲线确定其使用条件;
* p- k4 Q7 x* Z# l0 xe.应避免在有应力腐蚀开裂的环境中使用;& \- }+ G$ @( E# {3 w( e& a
f.在400-550℃温度区间内长期工作时,应考虑防止回火脆性问题。
4 ]7 N. [1 m" i$ R. b. S. ` w( @g. 铬钼合金钢一般应是电炉冶炼或经过炉外精炼的材料。: G1 Y o, e; G
2.5不锈耐热钢
9 k- q" @% Z F压力管道中常用的不锈耐热钢材料标准主要有GB/T14976、GB4237、GB4238、GB1220、GB1221等。其共性的使用限制条件如下:2 h7 y: T. Z( j" u! |
a.含铬12%以上的铁素体和马氏体不锈钢在400-550℃温度区间内长期工作时,应考虑防止475℃回火脆性破坏,这个脆性表现为室温下材料的脆化。因此,在应用上述不锈钢时,应将其弯曲应力、振动和冲击载荷降到敏感载荷以下,或者不在400℃以上温度使用;/ P8 ^& E6 ]5 j; X6 @1 j
b.奥氏体不锈钢在加热冷却的过程中,经过540~900℃温度区间时,应考虑防止产生晶间腐蚀倾向。当有还原性较强的腐蚀介质存在时,应选用稳定型(含稳定化元素Ti和Nb)或超低碳型(C<0.0.03%)奥氏体不锈钢;
4 f' o' ~& L! d9 x' G# `. Z: bc.不锈钢在接触湿的氯化物时,有应力腐蚀开裂和点蚀的可能,应避免接触湿的氯化物,或者控制物料和环境中的氯离子浓度不超过25×10-6;* J8 M$ d; k1 q$ s3 F. w8 R: Y
d奥氏体不锈钢使用温度超过525℃时,其含碳量应大于0.04%,否则钢的强度会显著下降。 |
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