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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：
- Y* d+ l; \& P2 k常用材料的应用限制
( d( y. f* d* C7 n% _1 铸铁 & y |; Q( F( y% _
常用的铸铁有可锻铸铁和球墨铸铁两种。
# I2 }) P& _* S# Y" L. `一般限制条件： . \3 ~! W( Z- ]# g
1）使用在介质温度为-29～343℃的受压或非受压管道； 6 o ]& B+ R" Q2 ]7 N) B X
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； . A% x- @% B8 c5 ~$ O5 D$ Z) l
3)不得用于输送任何温度压力条件的有毒介质； + Y$ u6 J% J5 U$ q
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。 * d: g3 \- I& C' h8 J+ T4 P, C
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。
" q/ L! F9 D0 l, C1 N; t1 k2 普通碳素钢, U& I# R" s' b0 K( \5 L
限制条件：$ ~! Q. o- I, o( h
a. 沸腾钢5 W2 P# I# R! _2 z8 T
1) 应限用在设计压力≤0.6MPa，设计温度为0～250℃的条件下；9 R# g9 Q) {. K& n# _
2) 不得用于易燃或有毒流体的管道；
J1 S7 a( k% o8 }3) 不得用于石油液化气介质和有应力腐蚀的环境中；- Q: _ Q6 ]( C9 A7 _+ H" I
b. 镇静钢5 ]" V2 d5 U% T% E: r# ]# u1 f/ ?
1) 限用在设计温度为0～400℃范围内。
: t3 \* A, ~& r8 I+ t: k5 [ i) Y4 G2) 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；1 J+ | i, ~) C
c. 用于压力管道的沸腾钢和镇静钢
" B) T1 k4 V; P/ B3 b" ?1)含碳量不得大于0.24%。 @( E( r5 {% V
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：
& [8 r1 ~) w* i3 H" E8 ~Q235-A•F钢板：设计压力P≤0.6MPa；使用温度为0～250℃，钢板厚度≯12mm；
9 t* t( K: ]* d" t. X+ ~9 S% M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。
% q8 l' }% }4 T) v TQ235-A 钢板： 设计压力P≤1.OMPa；使用温度为0～350℃；钢板厚度≯16mm；
1 _$ t) L/ F4 `2 Q: ~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。
2 O% n3 d+ g6 CQ235-B 钢板：设计压力P≤1.6MPa；使用温度为0～350℃；钢板厚度≯20mm；
6 U! h. |5 g" }& R! K v不能用于高度和极度危害介质的管道。
z6 Z6 s% t, @( r% L( t3 G2 g& IQ235-C 钢板：设计压力P≤2.5 MPa；使用温度为0～400℃；钢板厚度≯40mm；% i# D3 d8 w0 b/ U0 T
3 优质碳素钢6 B/ q0 A* h; l' ~$ E ^! R
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：
0 \5 q) {& Y! k+ L; Y6 ~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：. g. a4 U, K# W6 K" K3 s/ Y- T c
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；/ n9 Q/ Y0 E! v0 ^! o% Z- r0 }# S: e6 t
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；( h9 Z' u2 \# k5 c9 S* M1 v1 ~1 W
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
! Z" m# b+ j$ c+ P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 `! U5 _3 ~5 o( Z7 e. ]9 b4 b
采取相应的其它防腐蚀措施；! V+ Y% h6 J0 w" q) J. E. E
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℃)；
' k2 @: i, t& K! R1 Be.临氢操作时，应考虑发生氢损伤的可能性。0 r$ Z! @5 Z$ c* O$ {7 l
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；& Q# T( c3 d2 A1 y7 ~
g.用于-20℃及以下温度时，应做低温冲击韧性试验；
' D9 J) d4 X) O5 t" J3 x7 kh.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。) A d) ?& n$ Q3 \
4 铬钼合金钢' _1 A: h" f! q5 L' z' p$ L
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：, H/ @/ d$ L" D1 S! P5 d; h* B
a.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℃；1 J+ v9 ~. ^& \3 Q# [7 a3 J/ M
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；5 p( g) g: |" V8 | r( o% Z# F/ c
c.临氢操作时，应考虑发生氢损伤的可能性；
# ^4 f7 n6 H4 I7 E- Rd.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；
6 s! V2 W R, c/ m4 G% fe.应避免在有应力腐蚀开裂的环境中使用；* f6 a3 D2 G" i) j$ C- H# f
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。2 W& }* z" c+ H: N; |
g. 铬钼合金钢一般应是电炉冶炼或经过炉外精炼的材料。/ a0 V, u% b9 S' b5 ]
2.5不锈耐热钢
" i! N$ D( F% }6 D F" S" k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：
0 u! }2 u" A; c' m* Da.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；
0 k4 o# d$ M0 p' @0 D" \1 a2 vb.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；
- l2 n! L* W5 n( @! |1 Z5 |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；
/ g$ w$ Z" e; d# D/ B2 N/ Dd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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