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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:
1 [6 W, g+ f) w' l g$ N常用材料的应用限制
" c2 K* e3 e- `' t# k: o5 Z2 N1 铸铁 ; ?4 n" {: Y" [2 V j/ T- O5 F
常用的铸铁有可锻铸铁和球墨铸铁两种。
" P1 H6 R# Q5 f# @9 b# d一般限制条件:
4 s* l) H( p7 L. @( l8 U1)使用在介质温度为-29~343℃的受压或非受压管道;
0 g6 i5 Z& I6 O5 u: R8 _2 R2)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;
, Q1 o9 f+ |! H! }' f; [3)不得用于输送任何温度压力条件的有毒介质; ) k; k: D; t) l$ l/ u8 R0 H4 r
4)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。 / H; @) o: F! u) ?# ?6 D" [+ ]
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。
( @# n( K& O+ U* Z2 普通碳素钢/ p% c) n" C" O; g+ A
限制条件:, K @: p2 J3 f
a. 沸腾钢
- [6 p: F8 `9 b1) 应限用在设计压力≤0.6MPa,设计温度为0~250℃的条件下; G8 a* Y! z4 o+ M0 B
2) 不得用于易燃或有毒流体的管道;2 X4 e/ w2 b) U- [+ `/ Z
3) 不得用于石油液化气介质和有应力腐蚀的环境中;4 g" H4 y1 H5 }& [: m, c2 Y
b. 镇静钢
# |* H9 ? z* X8 d1) 限用在设计温度为0~400℃范围内。
/ x; ^7 v' p6 ]$ b2) 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;4 a+ P* y, h1 h7 Z, B. S* \$ B4 L. G
c. 用于压力管道的沸腾钢和镇静钢7 D1 R& Z/ L t! k
1)含碳量不得大于0.24%。0 M# I* H" y+ X0 q) E/ ^" K
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:0 y$ `# {; I. V; o4 u
Q235-A•F钢板:设计压力P≤0.6MPa;使用温度为0~250℃,钢板厚度≯12mm;% }; K3 ]' n" s6 f3 M6 T5 x/ v4 X
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。
# {1 d: X a2 M6 i) oQ235-A 钢板: 设计压力P≤1.OMPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯16mm;
+ N [8 _# e2 Z5 J" r5 g& u- 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。, T8 N4 H5 v- E# q
Q235-B 钢板:设计压力P≤1.6MPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯20mm;
7 h( _1 U7 e. t6 ^) s不能用于高度和极度危害介质的管道。
_( b7 T! I9 F; Y' `6 j& M9 VQ235-C 钢板:设计压力P≤2.5 MPa;使用温度为0~400℃;钢板厚度≯40mm;, Q4 t0 r" |# u9 G" s( z6 R( M
3 优质碳素钢6 G1 g0 t1 u" i9 E
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:
4 h+ V& w6 [; q0 G6 bGB/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:
! v+ K: g8 ^7 X* z; Ba.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 ^/ k( P& v' p1 U% W4 E( db.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;
3 f, X+ d& {1 c9 f8 xc.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
; M7 L# K# P) e& R5 g. g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
4 s: I* K2 |; j采取相应的其它防腐蚀措施;$ z) o k1 Y5 |! S& A( A6 n
d.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℃);
& V( \0 ^5 J& R! s( J& p9 r& Me.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性。% O4 J8 Q4 E! c7 p) `# ?
f.含碳量大于0.24%的碳钢不宜用于焊连接的管子及其元件;9 u" J, S" b' {& a3 y9 o0 \
g.用于-20℃及以下温度时,应做低温冲击韧性试验;
8 c& i6 D% W3 T& l, R8 Wh.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。
0 n* @" m" n# A' U! B1 ?4 铬钼合金钢, W1 v- M9 g* p; e, O- |
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:
: e, a8 d G. Da.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℃;
; o6 x* Y- J& `9 L3 eb.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;+ f9 d9 K7 T& A+ g
c.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性;
/ ]% B$ V% W" Jd.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;- H2 ]# b9 x; c. \1 K5 z- e
e.应避免在有应力腐蚀开裂的环境中使用;
, h) q. ]% K v; uf.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 u$ l9 k6 B9 k, B6 { f& Wg. 铬钼合金钢一般应是电炉冶炼或经过炉外精炼的材料。! k' {. ^" x3 g1 O
2.5不锈耐热钢
4 _# @9 N- o" g' [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:$ P6 q) Q: p" \; M- N4 G, `
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;! Z. w0 \% X( K {- ?
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;9 G% {% K3 @& ~" H' P) P U1 x B
c.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;
7 e( v+ M+ ~7 N9 s3 Ud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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