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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:; l4 \3 \, h' K" c% B
常用材料的应用限制 3 F1 V) n2 N- a8 Z, Y% C
1 铸铁
! I9 |) b/ X3 A+ h" U1 |常用的铸铁有可锻铸铁和球墨铸铁两种。
3 b& v0 t: T+ N$ x, s一般限制条件: " q: v! z3 `! a2 U; U& n2 N+ O) J4 |9 ~
1)使用在介质温度为-29~343℃的受压或非受压管道; 6 Q4 w0 k+ V- v. D
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;
6 E8 X" o. i: A; F3)不得用于输送任何温度压力条件的有毒介质;
. h; w8 l4 d' o* }; S0 e2 o9 o6 B* }9 r4)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。
$ \. F4 M) G6 v& \1 {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。+ n t8 Z/ _# [6 k1 X. m
2 普通碳素钢+ y' V! I3 `+ @$ S2 Q
限制条件:
) V8 ]1 Q3 V/ m/ f' Ca. 沸腾钢
V% {% w+ A8 f+ t: \1) 应限用在设计压力≤0.6MPa,设计温度为0~250℃的条件下;0 Z K, c% a6 s# S; x k. k4 G
2) 不得用于易燃或有毒流体的管道; ~: i* t9 A8 H* n. }
3) 不得用于石油液化气介质和有应力腐蚀的环境中;
' [4 g+ i) A z) h' J$ \b. 镇静钢
, u' _1 U- v4 ?8 n: p% h1) 限用在设计温度为0~400℃范围内。7 a4 `% x- F$ D
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;
) F+ K. y/ `" ?) T8 Gc. 用于压力管道的沸腾钢和镇静钢# ?3 n/ v [# t
1)含碳量不得大于0.24%。" G) d+ d" q! N( o: J
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:+ K% s! l# n' O1 _" g! O" T9 d0 x
Q235-A•F钢板:设计压力P≤0.6MPa;使用温度为0~250℃,钢板厚度≯12mm;- m5 f4 l$ w5 m+ _' Z: X R$ Z
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。4 ~- G! N$ D+ m# Y* D' ^# a+ b* r
Q235-A 钢板: 设计压力P≤1.OMPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯16mm;9 s% v9 q+ d, O( k' [
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。/ l8 A: N3 g+ [; E4 j
Q235-B 钢板:设计压力P≤1.6MPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯20mm;& p% F; i% Q# t N+ X
不能用于高度和极度危害介质的管道。
) _! f5 @$ s1 `Q235-C 钢板:设计压力P≤2.5 MPa;使用温度为0~400℃;钢板厚度≯40mm;
9 v! B; H8 {+ B# E/ p# @/ M; {. r3 优质碳素钢
% k1 \1 }8 _5 H7 X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:
1 q/ {* b7 B! q F0 U. _ yGB/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:5 h$ y o( t# L1 ?6 }; ?
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;
; w' t0 |- m( h' Vb.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;3 j: x+ ^7 f+ o4 v6 g3 _$ ^
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4 A, |# M: v6 P9 d/ A
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
: E; A4 H# W* S! @ Y N. F采取相应的其它防腐蚀措施;
% i6 l3 H/ X+ B+ Zd.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℃);8 P' d! V' g5 L/ F# e
e.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性。( N0 X- x" l4 l6 `9 d: U
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;
7 o4 ]/ R0 C6 w6 O5 C$ _* ]g.用于-20℃及以下温度时,应做低温冲击韧性试验;! Q% `' i( ?( e- X* A
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。
: u! L/ ^, T4 N4 铬钼合金钢( i: [# t4 r( r7 y" V
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:
' T7 c7 M# f& V7 ], aa.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℃;% Z4 g/ }0 e$ V* W1 ]% O2 D
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;
# q. Q$ K" W2 l0 u% D) ~4 x4 Hc.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性;% a; W6 r8 |+ ~, i& 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;+ v6 S6 x8 W+ p1 m& V' _2 e
e.应避免在有应力腐蚀开裂的环境中使用; Z$ Q$ ^/ j! s) }3 Y8 ~
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。) {9 X, Q5 Q: D3 v5 ~% a
g. 铬钼合金钢一般应是电炉冶炼或经过炉外精炼的材料。0 N. O8 ~ s; I5 ^7 p" H
2.5不锈耐热钢
+ b! L- `/ t0 U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:5 w9 i% p! l7 F6 L0 l' x
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;
0 F. ]9 L. N+ P% u7 a3 i" ^) Pb.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;; ]* W$ Z& G, j" a: r2 H. {% N
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;
. Q0 n: n" g1 Z- q0 x: e% Pd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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