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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:% i- X' y2 N w( S/ @# r
常用材料的应用限制
" t) ^3 E4 a: ]: V1 k; e) [8 K1 铸铁 : H- \0 B; P4 `$ h x: ^4 C, }
常用的铸铁有可锻铸铁和球墨铸铁两种。 * O! t" ~- a1 n) V9 \# m2 h) |
一般限制条件: / n% u4 f* R& X. }+ h1 h
1)使用在介质温度为-29~343℃的受压或非受压管道;
: D- X8 N8 g5 G. j2)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; . Z9 N0 f) S) W( b8 Q/ p
3)不得用于输送任何温度压力条件的有毒介质;
7 Q2 Z, c" O4 {$ y8 Q4)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。 / |( b5 e7 H4 J# P0 x0 L
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。
9 p, R4 ?5 h* d% H8 G. L; Q+ q2 普通碳素钢 W2 g( U6 ]( f) x! V& T3 k
限制条件:% j) |$ q N. t' w
a. 沸腾钢
" F! z& }+ i O1) 应限用在设计压力≤0.6MPa,设计温度为0~250℃的条件下;
8 _$ M7 p I" @2 {2) 不得用于易燃或有毒流体的管道;! [. p9 y0 w: t6 D. Q1 V2 d) R6 t' M8 ]
3) 不得用于石油液化气介质和有应力腐蚀的环境中;
9 M1 G1 _$ j* z$ m- ~6 A4 s8 ?2 S' }b. 镇静钢+ e. J/ D F: ^1 U# g. C% `
1) 限用在设计温度为0~400℃范围内。$ [ h6 `0 U) ?; p5 x
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;
1 x: ^0 Y4 ~) n) B$ Z5 Xc. 用于压力管道的沸腾钢和镇静钢* h; `- ?1 q6 \6 M! @5 T4 {$ z" ]
1)含碳量不得大于0.24%。
Y0 c; G& D! z* V* N3 N2) 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:
/ b. i9 b/ [! ~; d; aQ235-A•F钢板:设计压力P≤0.6MPa;使用温度为0~250℃,钢板厚度≯12mm;: s0 O" Z9 k/ S' v& X$ 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。
# \% D2 Z- b, D C+ ZQ235-A 钢板: 设计压力P≤1.OMPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯16mm;; f8 F3 z9 M/ d6 i* ^
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。: k# U( v: M" N* ?
Q235-B 钢板:设计压力P≤1.6MPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯20mm;
" N6 h1 @& q! E. z) i, Y不能用于高度和极度危害介质的管道。
- i! g' t7 W3 d! vQ235-C 钢板:设计压力P≤2.5 MPa;使用温度为0~400℃;钢板厚度≯40mm;
9 K7 b0 U/ c6 d/ C3 优质碳素钢: z* V0 i$ ^ y! b: t& t& j
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:' O5 e' H& b5 [5 d
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:+ K& F R5 c0 m8 h
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;
( B3 B8 Y' a, P9 X) u+ \: jb.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;
) o2 } B0 @6 ec.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1 x- z" T( N# X
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2 K; M' h! \1 y% z* w) z- X
采取相应的其它防腐蚀措施;
3 K% s+ P# J" r. r& c* Od.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℃);
- K7 f+ L) T& y! e' Fe.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性。8 t; F4 J9 X/ i8 m; m: 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; E9 v) I- L2 P
g.用于-20℃及以下温度时,应做低温冲击韧性试验;
2 N0 x( e" t$ Y3 b8 F, _ D; W8 V/ 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。
. Z* T$ c$ S( |. Q6 Q4 铬钼合金钢1 y2 A: Q8 l4 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:+ `6 M6 p* [1 ^
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℃;
! G0 B% k5 x/ I; R' D& p5 H. _8 d0 Nb.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;
0 f h; ^) C* w% C- }( a$ p! Rc.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性;4 g, R# P# q3 i3 V
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;
+ A' L) l3 Y9 `. [/ e& z" [& ke.应避免在有应力腐蚀开裂的环境中使用;
$ c% }( w3 L- ^0 }! C/ T1 E) gf.在400-550℃温度区间内长期工作时,应考虑防止回火脆性问题。
3 v; z! C- o* k; `# I' ig. 铬钼合金钢一般应是电炉冶炼或经过炉外精炼的材料。. l4 o! J3 Z* w
2.5不锈耐热钢
& K' r0 T* n( j! Z r( {0 ]3 h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:( H0 d6 M1 n+ Y" ?4 m/ h9 a9 l, C
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;
1 R) J M m+ ob.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;
" M1 b/ S2 ~" D$ L9 Yc.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;
. z2 F9 r3 D9 s" ?) o; i* g' [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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