一、鑄鐵
常用(yong)的鑄(zhu)鐵(tie)(tie)有可鍛(duan)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)和(he)(he)球墨鑄(zhu)鐵(tie)(tie)兩種。一般限(xian)制條(tiao)件(jian):使(shi)用(yong)在(zai)介質(zhi)溫度(du)(du)為-29~343℃的受(shou)(shou)壓(ya)(ya)或(huo)非受(shou)(shou)壓(ya)(ya)管(guan)道(dao)(dao);不得(de)(de)用(yong)于(yu)輸送介質(zhi)溫度(du)(du)高于(yu)150℃或(huo)表壓(ya)(ya)大于(yu)2.5MPa的可燃流體(ti)管(guan)道(dao)(dao);不得(de)(de)用(yong)于(yu)輸送任何(he)溫度(du)(du)壓(ya)(ya)力條(tiao)件(jian)的有毒介質(zhi);不得(de)(de)用(yong)于(yu)輸送溫度(du)(du)和(he)(he)壓(ya)(ya)力循環變化或(huo)管(guan)道(dao)(dao)有振(zhen)動的條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)。實際上,可鍛(duan)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)經常被(bei)用(yong)于(yu)不受(shou)(shou)壓(ya)(ya)的閥門手輪(lun)和(he)(he)地下(xia)(xia)管(guan)道(dao)(dao);球墨鑄(zhu)鐵(tie)(tie)經常被(bei)用(yong)于(yu)工業(ye)用(yong)管(guan)道(dao)(dao)中的閥門閥體(ti)。奧氏體(ti)球墨鑄(zhu)鐵(tie)(tie)經低溫沖擊試驗合格后(hou),可用(yong)于(yu)-196℃。
二、普通碳(tan)素鋼
限(xian)(xian)制條件:沸騰鋼(gang)應(ying)限(xian)(xian)用(yong)在設(she)(she)計壓力(li)(li)不超過0.6MPa、設(she)(she)計溫度(du)(du)為0℃的條件下,不得用(yong)于(yu)易燃或有毒流(liu)體(ti)的管(guan)道,不得用(yong)于(yu)石油液化氣介(jie)質(zhi)和(he)有應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕的環境中;鎮靜鋼(gang)限(xian)(xian)用(yong)在設(she)(she)計溫度(du)(du)為0~400℃范圍內,當用(yong)于(yu)有應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕開裂敏感的環境時,本(ben)體(ti)硬度(du)(du)及焊縫硬度(du)(du)應(ying)不大(da)于(yu)200HB,并對本(ben)體(ti)和(he)焊縫進行100%無(wu)損探傷。
三、優質碳(tan)素(su)鋼
優質碳素鋼是(shi)(shi)工業(ye)管道中應(ying)用最(zui)廣的(de)碳鋼,對應(ying)的(de)材料(liao)標(biao)(biao)準有:GB/T 699、GB/T 8163、GB 3087、GB 5310、GB 9948、GB6479等(deng)。這些標(biao)(biao)準是(shi)(shi)根(gen)據不同的(de)使用工況而提出了不同的(de)質量(liang)要求(qiu)。它(ta)們(men)共(gong)性的(de)使用限制(zhi)條件如下。
①. 輸送堿(jian)性或苛性堿(jian)介質時(shi)應考慮有發生堿(jian)脆(cui)的可能(neng),錳(meng)鋼(如16Mn)不得用于該環境。
②. 在有應(ying)力(li)腐蝕(shi)開(kai)裂傾(qing)向的(de)環境(jing)中工作(zuo)時(shi),應(ying)進行焊后應(ying)力(li)消(xiao)除熱(re)處理(li),熱(re)處理(li)后的(de)焊縫硬度不(bu)得(de)大于200HB,焊縫應(ying)進行100%無(wu)損探傷。錳鋼(如(ru)16Mn)不(bu)宜用于有應(ying)力(li)腐蝕(shi)開(kai)裂傾(qing)向的(de)環境(jing)中。
③. 在均勻腐(fu)蝕(shi)介質環境下工(gong)作時,應(ying)根據腐(fu)蝕(shi)速率、使用(yong)壽命(ming)等進行經濟(ji)核算,如果核算結果證(zheng)明選用(yong)碳(tan)素鋼是合適的,應(ying)給出足(zu)夠的腐(fu)蝕(shi)余量,并(bing)采取相應(ying)的其他防腐(fu)蝕(shi)措施。
④. 碳(tan)素鋼、碳(tan)錳(meng)鋼和(he)錳(meng)釩(fan)鋼在425℃及以上溫(wen)度下長期工作(zuo)時,其碳(tan)化(hua)物有轉化(hua)為(wei)石墨的可能性,因此限制(zhi)其最(zui)高(gao)工作(zuo)溫(wen)度不得超(chao)過425℃(鍋爐規(gui)范則規(gui)定該(gai)溫(wen)度為(wei)450℃)。
⑤. 臨氫操作時,應考慮(lv)發生氫損傷的可能性。
⑥. 含碳量大于0.24%的碳鋼不宜用于焊連接(jie)的管子及(ji)其元件。
⑦. 用于-20℃及以下溫度時,應做低(di)溫沖擊韌性試驗。
⑧. 用(yong)于高(gao)壓臨氫、交變(bian)載荷情(qing)況下的碳(tan)素鋼材(cai)料應是經(jing)過爐外(wai)精煉的材(cai)料。
四、鉻鉬合金鋼(gang)
常用(yong)(yong)(yong)的鉻(ge)鉬(mu)合金(jin)鋼(gang)(gang)材(cai)料標(biao)準有GB 9948、GB 5310、GB 6479、GB 3077、GB1221等(deng)(deng),其使(shi)用(yong)(yong)(yong)限(xian)制條件為:碳(tan)鉬(mu)鋼(gang)(gang)(C-0.5Mo)在(zai)(zai)468℃溫度下(xia)長期工作(zuo)(zuo)時(shi)(shi)(shi),其碳(tan)化物有轉(zhuan)化為石(shi)墨的傾向,因(yin)此(ci)限(xian)制其最高長期工作(zuo)(zuo)溫度不超過468℃;在(zai)(zai)均勻腐(fu)蝕(shi)(shi)環境下(xia)工作(zuo)(zuo)時(shi)(shi)(shi),應(ying)(ying)根據(ju)腐(fu)蝕(shi)(shi)速率、使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)等(deng)(deng)進行經(jing)(jing)濟核算(suan),同時(shi)(shi)(shi)給出足夠的腐(fu)蝕(shi)(shi)余量;臨氫(qing)操(cao)作(zuo)(zuo)時(shi)(shi)(shi),應(ying)(ying)考(kao)慮發生氫(qing)損(sun)傷的可能性;在(zai)(zai)高溫H2+H2S介質環境下(xia)工作(zuo)(zuo)時(shi)(shi)(shi),應(ying)(ying)根據(ju)Nelson 曲線和(he)Couper 曲線確(que)定其使(shi)用(yong)(yong)(yong)條件;應(ying)(ying)避免(mian)在(zai)(zai)有應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂(lie)的環境中使(shi)用(yong)(yong)(yong);在(zai)(zai)400~550℃溫度區間內長期工作(zuo)(zuo)時(shi)(shi)(shi),應(ying)(ying)考(kao)慮防(fang)止回火脆(cui)性問題;鉻(ge)鉬(mu)合金(jin)鋼(gang)(gang)一般應(ying)(ying)是電爐(lu)冶煉或經(jing)(jing)過爐(lu)外精煉的材(cai)料。
五、不銹耐(nai)熱鋼
壓力管道中常用的不銹耐熱鋼材料標準主要有GB/T 14976、GB 4237、GB 4238、GB1220、GB1221等。其共性的使用限制條件如下。
①. 含鉻12%以上的鐵素體和馬氏(shi)體不銹鋼在400~550℃溫度區間內長期工作時,應考慮防止475℃回火脆性破壞,這個脆性表現為室溫下材料的脆化。因此,在應用上述不(bu)銹鋼時,應將其彎曲應力、振動和沖擊載荷降到敏感載荷以下,或者不在400℃以上溫度使用。
②. 奧氏體不銹鋼在加熱冷卻的過程中,經過540~900℃溫度區間時,應考慮防止產生晶間腐蝕傾向。當有還原性較強的腐蝕介質存在時,應選用穩定型(含穩定化元素Ti和Nb)或超低碳型(C<0.003%)奧氏體不銹鋼。
③. 不銹鋼在接觸濕的氯化物時,有應力腐蝕開裂和點蝕的可能,應避免接觸濕的氯化物,或者控制物料和環境中的氯離子濃度不超過25×10-6。
④. 奧氏體不銹(xiu)鋼使用溫度(du)超過525℃時,其含(han)碳(tan)量應(ying)大于0.04%,否(fou)則鋼的強度(du)會顯著下降。
⑤. 在高溫、高壓、H2+H2S介質環境下工作時,應根據Couper 曲線確定其使用條件。
⑥. 含鉻16%以上的高(gao)鉻不銹鋼(gang)和(he)含鉻18%以上的高(gao)鉻鎳不銹鋼(gang)在540~900℃溫(wen)度區(qu)間長(chang)期工作時,應(ying)考慮(lv)防止產生。相析出,從而引起(qi)室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)材(cai)料(liao)的脆化和(he)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)材(cai)料(liao)蠕變強度的下(xia)(xia)降。一(yi)般情況下(xia)(xia),應(ying)控制其鐵素體含量小于(yu)8%。
⑦. 奧氏體不銹鋼應避免與鉛、鋅或(huo)其化合物在其熔點溫度以(yi)上接觸,以(yi)防止晶間腐蝕破(po)壞的發生(sheng)。
⑧. 奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)使用溫度(du)超過525℃時(shi),其含碳量應大于0.04%。
⑨. 對有劇烈環烷酸腐蝕的環境,應選用(yong)含(han)鉬的奧(ao)氏體不銹鋼(gang)(如(ru)0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2)或(huo)其復(fu)(fu)合材料(復(fu)(fu)合板或(huo)復(fu)(fu)合管)。

