工程上的(de)(de)實際應用(yong)環境(jing)條(tiao)件(jian)(jian)(jian)是十分(fen)復雜(za)的(de)(de)，不同的(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)、介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)溫度、介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)壓力(li)(li)等操作條(tiao)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)組(zu)合，構成(cheng)了無數(shu)個選材(cai)(cai)(cai)條(tiao)件(jian)(jian)(jian)。工程上，壓力(li)(li)管道選材(cai)(cai)(cai)除了要(yao)(yao)確定(ding)材(cai)(cai)(cai)料牌號外，還要(yao)(yao)確定(ding)材(cai)(cai)(cai)料標準，因為不同的(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料標準，對材(cai)(cai)(cai)料質(zhi)(zhi)(zhi)量的(de)(de)要(yao)(yao)求是不一樣的(de)(de)。ASME、GB 50316、SH/T 3059、HG/T 20646等標準均提到了常(chang)用(yong)金(jin)屬材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)基本限制(zhi)條(tiao)件(jian)(jian)(jian)。


材(cai)料(liao)選用時，首(shou)先應遵循下列一些原則。


1. 滿足操作(zuo)條件的要求


 ①. 根據(ju)操作條件判斷該管(guan)道(dao)是(shi)(shi)不(bu)是(shi)(shi)壓力管(guan)道(dao)，屬(shu)于哪一類壓力管(guan)道(dao)。


   不(bu)同類別(bie)的壓(ya)力(li)管道因其重要性(xing)不(bu)同，發生事故帶來的危(wei)害程度不(bu)同，對材料的要求(qiu)也不(bu)同。一般(ban)情況下(xia)，高類別(bie)的壓(ya)力(li)管道（如一類壓(ya)力(li)管道）從材料的冶煉工藝到最終(zhong)產品的檢查試驗都比低(di)類別(bie)的壓(ya)力(li)管道要求(qiu)高。


 ②. 應考(kao)慮操作條件對材料的(de)選(xuan)擇要求(qiu)。


   不同的材料對同一腐蝕介質的耐腐蝕性能是不相同的。在腐蝕環境中，選用材料應避免災難性的腐蝕形式（如應力(li)腐(fu)蝕(shi)開裂）出現，而對均勻(yun)腐蝕(shi)，一般至少應限定在“耐腐蝕”級，即最高腐蝕速率不超過0.5mm/a。


 ③. 介質溫度也(ye)是選用(yong)材料的一個重要(yao)參數(shu)。


   因為溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)變(bian)化會引起材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)一系列性能變(bian)化，如(ru)低溫(wen)(wen)下材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)脆性，高(gao)溫(wen)(wen)下材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)石(shi)墨化、蠕變(bian)等問題。很多腐(fu)蝕(shi)形(xing)態都與介質溫(wen)(wen)度有密切的(de)(de)(de)關系，甚至是腐(fu)蝕(shi)發生的(de)(de)(de)基本條件(jian)。因此壓力管道的(de)(de)(de)選材(cai)應滿(man)足溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)限制(zhi)條件(jian)。



2. 滿足材料加工(gong)工(gong)藝和工(gong)業化生產的要求


 ①. 理想(xiang)的(de)材(cai)料應該是容易獲(huo)得的(de)，即它應具有良(liang)好的(de)加(jia)工工藝性、焊接性能等。


    例如，對于(yu)一(yi)些腐(fu)蝕環境，選(xuan)用(yong)碳(tan)鋼(gang)(gang)和不銹鋼(gang)(gang)復合制成的(de)(de)壓力管道及其元件來代(dai)替純不銹鋼(gang)(gang)材料(liao)無疑是(shi)(shi)經濟適用(yong)的(de)(de)，但由(you)于(yu)許多制造廠(chang)的(de)(de)復合工藝(yi)不過關，使用(yong)中屢次出現(xian)問題(ti)，從而給復合材料(liao)的(de)(de)應用(yong)帶來了(le)限制，尤其是(shi)(shi)碳(tan)鋼(gang)(gang)與0Cr13的(de)(de)復合板材因(yin)現(xian)場焊接質(zhi)量不容易(yi)保(bao)證，以致工程上不敢(gan)使用(yong)或者說(shuo)不敢(gan)大量使用(yong)它。


 ②. 工程上的材(cai)料應(ying)用是系列化、標準化的。


   實際工程中(zhong)(zhong)不像在(zai)實驗室中(zhong)(zhong)，可以(yi)做到(dao)少量、理(li)想化(hua)的(de)材料(liao)應用。將材料(liao)標(biao)準化(hua)、系(xi)列化(hua)便于大(da)規(gui)模生(sheng)產，減少材料(liao)品種，從而可以(yi)節約設(she)計(ji)、制造、安裝、使用等各環節的(de)投入，同時也將大(da)大(da)降低生(sheng)產成(cheng)本。


   所以工程上應首(shou)先選用(yong)標準材料(liao)，對于必須選用(yong)的新材料(liao)，應有完(wan)整的技術評定文件，并經過省級及以上管理部門(men)組織技術鑒定，合(he)格后才能使用(yong)。


   對于進口的(de)材(cai)料，應(ying)提出詳(xiang)細的(de)規格(ge)(ge)、性能、材(cai)料牌(pai)號、材(cai)料標(biao)準、應(ying)用(yong)標(biao)準等技(ji)術(shu)(shu)要求(qiu)，并按國內的(de)有關技(ji)術(shu)(shu)要求(qiu)對其進行(xing)復驗，合格(ge)(ge)后才能使用(yong)。



3. 符合(he)既適用又經濟(ji)的要求


  這是(shi)一個(ge)很原則的問(wen)題(ti)，實際操作(zuo)起來(lai)是(shi)很復雜(za)的。它要求材料工程(cheng)師必須運用工程(cheng)學、材料學、腐蝕學等方面(mian)的知識綜合判斷(duan)。這樣的問(wen)題(ti)有(you)時(shi)是(shi)可以定量(liang)計算(suan)的，有(you)時(shi)則是(shi)不(bu)可以定量(liang)計算(suan)的。一般情況下(xia)，應從以下(xia)幾(ji)個(ge)方面(mian)來(lai)考慮。


①. 腐蝕方面


   例如，對于某(mou)一(yi)個腐(fu)蝕(shi)(shi)環境，若選用(yong)高級的(de)(de)(de)(de)、價格高的(de)(de)(de)(de)材料(liao)(liao)時(shi)(shi)遭(zao)受的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)可能(neng)(neng)是危險性較大的(de)(de)(de)(de)局部腐(fu)蝕(shi)(shi)，而選用(yong)低(di)級的(de)(de)(de)(de)、價格低(di)的(de)(de)(de)(de)材料(liao)(liao)時(shi)(shi)遭(zao)受的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)可能(neng)(neng)是具有較大腐(fu)蝕(shi)(shi)速率的(de)(de)(de)(de)均勻腐(fu)蝕(shi)(shi)。進(jin)行綜合(he)的(de)(de)(de)(de)技術經濟評定(ding)后，此時(shi)(shi)就(jiu)應考慮選用(yong)低(di)級材料(liao)(liao)并輔以其他防腐(fu)措施(shi)。總之這一(yi)類型的(de)(de)(de)(de)材料(liao)(liao)選用(yong)應進(jin)行經濟核算。


②. 材料標準及制造方面


   壓(ya)力(li)管道的類別與材料(liao)標準和制造要(yao)(yao)求并(bing)沒有一個(ge)完全(quan)一一對(dui)應的關系，這就要(yao)(yao)求材料(liao)工程師應用有關知識來綜合考慮(lv)。


   許多材料(liao)標(biao)準和制(zhi)造標(biao)準中，都(dou)(dou)有許多需(xu)要用(yong)戶(hu)確認的(de)選擇(ze)項(xiang)。當用(yong)戶(hu)沒有指定時，制(zhi)造商將(jiang)按自己的(de)習慣去(qu)做。例如，鋼(gang)管的(de)供貨長度、供貨狀態等都(dou)(dou)屬于這類項(xiang)目。


   有些(xie)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)則(ze)是(shi)附加(jia)檢(jian)驗(yan)(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)，這(zhe)(zhe)些(xie)檢(jian)驗(yan)(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)不是(shi)必需的(de)，只有用(yong)(yong)戶(hu)要求時(shi)制(zhi)(zhi)造商才做。用(yong)(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)(yi)根據使用(yong)(yong)條件(jian)不同，追加(jia)若(ruo)干檢(jian)驗(yan)(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)以(yi)(yi)便更好地控制(zhi)(zhi)材料的(de)內在質量。但提出了(le)這(zhe)(zhe)些(xie)特殊要求就意味著產 品(pin)價格的(de)上升，有些(xie)檢(jian)驗(yan)(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)如射線探(tan)傷(shang)的(de)費用(yong)(yong)是(shi)很高的(de)。如何追加(jia)這(zhe)(zhe)些(xie)附加(jia)檢(jian)驗(yan)(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)，應結合(he)使用(yong)(yong)條件(jian)和產品(pin)的(de)價格綜(zong)合(he)考慮。


③. 新材料、新工藝應(ying)用(yong)方面


   采(cai)用(yong)新材(cai)料(liao)，支持新材(cai)料(liao)、新工(gong)藝(yi)的開發和應(ying)用(yong)，可以有效地降低建(jian)設投資，又能滿足生(sheng)產工(gong)藝(yi)對材(cai)料(liao)的要求(qiu)。


   例如，用滲鋁碳鋼代替不銹鋼用于抗硫和有機酸的腐蝕；用碳鋼與不銹鋼的復合材料代替純不銹鋼材料；用焊接質量有保證的有縫鋼管代替無縫鋼管等。