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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:+ L! g& p/ g9 l% C' a$ `, h
常用材料的应用限制
1 W4 S) s6 ~3 o. Z9 z1 铸铁 # A/ p+ c7 @* L2 a4 K3 K
常用的铸铁有可锻铸铁和球墨铸铁两种。
! p* i- ~9 Q# U一般限制条件:
. M. P6 c; M! X1)使用在介质温度为-29~343℃的受压或非受压管道; 3 N8 S9 L% T% v- N. Z4 T
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; 4 h8 P2 Z+ r' h3 P" x) [
3)不得用于输送任何温度压力条件的有毒介质; 2 A# V( P, m1 s% U$ h- g2 L
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。
, `8 ^3 O; {9 d" U+ o2 O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。
3 V. E: o; k* m2 普通碳素钢: l }/ {# S# I2 b0 e+ ]0 O
限制条件:* h4 N4 E( o' e7 f$ i( r; R
a. 沸腾钢7 d$ a5 A1 s. V. ^% Q/ w
1) 应限用在设计压力≤0.6MPa,设计温度为0~250℃的条件下;
( g8 b/ P* K' }: a1 Q9 D2) 不得用于易燃或有毒流体的管道;$ G, C0 M" L* t4 n# ?
3) 不得用于石油液化气介质和有应力腐蚀的环境中;+ d- ?) H0 a$ ]
b. 镇静钢0 l4 |% F/ ~+ d: e7 |
1) 限用在设计温度为0~400℃范围内。6 }+ e+ ^. u7 o+ j) y' h
2) 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;8 j# h0 j: j! Q/ n0 J8 [
c. 用于压力管道的沸腾钢和镇静钢8 A2 j: R/ N2 r! E# F0 n4 t# l
1)含碳量不得大于0.24%。: Z- u% c* N) v6 S i9 l4 @
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:- x# v- P- q I$ N
Q235-A•F钢板:设计压力P≤0.6MPa;使用温度为0~250℃,钢板厚度≯12mm;
2 N. A* y' D& C& }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。) O& p+ M1 m5 ^' w$ |# |# E
Q235-A 钢板: 设计压力P≤1.OMPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯16mm;
+ ]) R* g& U5 S, F' d: j; l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。
: F" R9 v9 m5 h1 T) s! D# GQ235-B 钢板:设计压力P≤1.6MPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯20mm;
7 L+ Y. G* }1 ~8 o不能用于高度和极度危害介质的管道。
0 F# w$ W% l0 I! n+ P8 r$ L5 EQ235-C 钢板:设计压力P≤2.5 MPa;使用温度为0~400℃;钢板厚度≯40mm;
6 C X5 m/ ?" `0 l+ O' o2 O( }1 r3 优质碳素钢
3 l2 ~) z' Z2 c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:* T- J3 B4 l. k S0 Z- Y
GB/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:7 e5 ?- t- ^. z- A8 x
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;
! M$ A5 ?5 l7 c q: Zb.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;, Z8 a/ Z! W* k9 j2 y) i0 C. V* n
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8 D9 R# D. o# B2 \9 U, 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
- P- d& O, Z! w5 Y采取相应的其它防腐蚀措施;
: T; E6 ^: ?8 O r: k- R6 d- }, D# a/ ad.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℃);
- d' H! F5 \: c4 e1 L F& p4 Ue.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性。
( }% H9 }' z+ X$ o0 Nf.含碳量大于0.24%的碳钢不宜用于焊连接的管子及其元件;" d4 K3 b; _6 e7 t5 C9 E
g.用于-20℃及以下温度时,应做低温冲击韧性试验;6 L: @ ]# {9 h- n e; F( K
h.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。
8 r, R# p& O6 G+ l3 j! P4 铬钼合金钢7 v! q0 X. _5 t. L. x
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:
. x4 d# @& G. h$ [/ Ca.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 {5 M" j! i. U2 Bb.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;. \" J3 c6 N/ R9 j7 \* c/ ~# Y8 y* H a
c.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性;
. n) x9 S) N, q8 Ld.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;
; H+ m7 F+ o9 E7 Y9 }e.应避免在有应力腐蚀开裂的环境中使用;
c6 \& |0 n7 i7 p% }) if.在400-550℃温度区间内长期工作时,应考虑防止回火脆性问题。0 F( U/ W' h. N- z+ h
g. 铬钼合金钢一般应是电炉冶炼或经过炉外精炼的材料。
{/ W& k) @ @; t9 R1 b2.5不锈耐热钢7 Q2 U3 ], t0 z
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:
% D* {4 j0 x9 `- ]7 F1 _- F- ga.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;& L$ G/ O8 w+ N$ n3 ?; D! m
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;* J* q8 Q9 d1 S: U
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;+ E6 E9 Q5 U$ m8 Q+ [
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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