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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:
- R C5 h' B' z1 N常用材料的应用限制 ! |7 |6 D- q7 P& u+ \4 A
1 铸铁
) m" H( s# c! P' Q常用的铸铁有可锻铸铁和球墨铸铁两种。 $ k, ?1 T& c$ {+ o3 a
一般限制条件: + R, D: H' C5 \
1)使用在介质温度为-29~343℃的受压或非受压管道;
% [- K M8 F0 W% Q3 ~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; + R" [& r2 d. N2 o
3)不得用于输送任何温度压力条件的有毒介质; - X8 M& V, }1 W$ F z
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。 2 G2 T% j; I5 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。/ C# P$ P7 p6 x% r! U$ l8 c( @3 Z
2 普通碳素钢
4 ~8 f. L* L B限制条件:: A+ X: v# A+ k( y/ j% R4 ^" @
a. 沸腾钢0 z" {' x+ d1 G4 h+ n* A6 ~3 p
1) 应限用在设计压力≤0.6MPa,设计温度为0~250℃的条件下;
. Q1 B6 k) d+ e+ q; a; q2) 不得用于易燃或有毒流体的管道;
! S) `! W( |" @. k3) 不得用于石油液化气介质和有应力腐蚀的环境中; X: d8 O0 K$ r7 p% y- x% F
b. 镇静钢
4 |& M: K* R9 D* ~& ~' p1) 限用在设计温度为0~400℃范围内。
* c ]$ O# `# m2) 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;. C' V4 R% k- R$ |( }1 t
c. 用于压力管道的沸腾钢和镇静钢" o' ?0 C4 l9 |! k$ z5 E
1)含碳量不得大于0.24%。' H6 S5 E4 E! [" [% C9 J. L
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:& D5 {1 f X: l4 ^7 ] E
Q235-A•F钢板:设计压力P≤0.6MPa;使用温度为0~250℃,钢板厚度≯12mm;. Y3 X) t5 ?3 i! \4 @
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。
; R1 N$ K' d4 Q0 r! l) w8 Q$ _Q235-A 钢板: 设计压力P≤1.OMPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯16mm;2 ~* i0 W# ~3 r9 o1 F0 F5 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。
3 u- A/ [) R. R8 f# RQ235-B 钢板:设计压力P≤1.6MPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯20mm;
- d: |: P% z4 D }不能用于高度和极度危害介质的管道。
; M5 }: P, f6 Y) s9 {" g7 ~2 [2 x6 LQ235-C 钢板:设计压力P≤2.5 MPa;使用温度为0~400℃;钢板厚度≯40mm;1 C8 S. ?! ^5 x* U" h! j# Z; @
3 优质碳素钢
: _+ W2 u0 B- ?/ U0 M! ^) N1 _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:
3 B8 r. E7 W. a3 l% h. kGB/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:" H/ _! \. ]* K. K2 d/ P; c+ A) 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;: k P/ O6 T8 z7 M( A5 v
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;, O( c2 p1 |3 I8 M3 c5 v0 G5 F# o
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
: o+ a; i2 T4 K* M5 [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7 V; }4 r+ O" X
采取相应的其它防腐蚀措施;
+ S& g7 L; u% g3 ?: q! R Z; Sd.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℃);
( T$ ^ G% [9 `4 T2 A3 S7 P% ?e.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性。
$ _1 q5 Y) Z* ]* hf.含碳量大于0.24%的碳钢不宜用于焊连接的管子及其元件;* H, t- @, z! P1 c
g.用于-20℃及以下温度时,应做低温冲击韧性试验;3 K$ G0 A9 B' u" p2 Q
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。
6 @7 v( w$ ^3 f, K. q( O) R7 W4 铬钼合金钢
% E$ {3 l+ i. 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:
1 z& M$ G: Z; ma.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 {. t# L5 R$ ]
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;
8 s7 D7 F% h7 X- Hc.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性;- u# X* t7 b/ B. }
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;
/ u7 u6 m x; X4 Le.应避免在有应力腐蚀开裂的环境中使用;
: ~4 M, G8 Z" S! G) A; Mf.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 s# ^* c+ g$ `( x0 {
g. 铬钼合金钢一般应是电炉冶炼或经过炉外精炼的材料。
& y6 ]3 E6 j1 D# P+ J2.5不锈耐热钢
+ Y2 Y9 J8 t) e: k+ q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:: L( \8 C& o. t) C+ A5 b3 E
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;! `! }4 D# L) v6 }' 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;
& L% T& [1 J. X. w7 Y5 r$ Q# _& D) ]* ?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;8 V* e' f, }7 |1 }
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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