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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:4 @6 c8 U* _7 L4 M
常用材料的应用限制
7 ^; C* Q3 B) D1 e9 p1 铸铁 9 E x$ n( |1 {) B( N
常用的铸铁有可锻铸铁和球墨铸铁两种。 4 g4 U* R4 O) O2 e6 B4 L
一般限制条件: x& R9 Y1 g7 p. m: l3 s; L. ?
1)使用在介质温度为-29~343℃的受压或非受压管道;
( X: Q: T! j3 {, T1 G C2)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;
" ]* N. B" w3 w3)不得用于输送任何温度压力条件的有毒介质;
: E# a; Z8 u$ m) A9 [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 R, U2 N- {7 i0 n5 P5 [5 i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。
0 F+ v# x. @$ g/ E) b3 A B2 普通碳素钢
% h* _# }; @- u8 B限制条件:' ~" s8 |8 G& k# u/ \
a. 沸腾钢6 K$ a3 C; l/ _( B) a1 Y
1) 应限用在设计压力≤0.6MPa,设计温度为0~250℃的条件下;& w3 L8 C8 _2 z- k6 j5 {2 \5 g# [
2) 不得用于易燃或有毒流体的管道;
. w( a0 y$ e# r: H r& h. _3) 不得用于石油液化气介质和有应力腐蚀的环境中;4 ?8 O; I# `! X3 J& T" h1 e0 y$ K8 P
b. 镇静钢
+ l' Q. F3 X4 |1 T" a& J1) 限用在设计温度为0~400℃范围内。
. v& k, c5 m- q0 [( x6 n8 R E% ^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;+ g6 x2 q4 m1 `; c: H' {
c. 用于压力管道的沸腾钢和镇静钢8 v- ^4 |* \* f+ J4 \# |1 N
1)含碳量不得大于0.24%。
! r+ k! n2 y" ~4 z2) 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:$ G. {: Y4 X# ^% m0 i, f7 o& K% t8 e, a
Q235-A•F钢板:设计压力P≤0.6MPa;使用温度为0~250℃,钢板厚度≯12mm;: W0 q! o6 {2 T
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。
" p% ]8 P: I% B! J4 {2 ?' i7 nQ235-A 钢板: 设计压力P≤1.OMPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯16mm;
1 E6 @' t& K. U; r5 E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。& U1 x3 s0 R$ I1 f' X3 x( z* _
Q235-B 钢板:设计压力P≤1.6MPa;使用温度为0~350℃;钢板厚度≯20mm;% v4 [% @( q- Z, E8 r6 F( K
不能用于高度和极度危害介质的管道。, W$ n. f* m5 }8 U( L' a/ p
Q235-C 钢板:设计压力P≤2.5 MPa;使用温度为0~400℃;钢板厚度≯40mm;! d. Q2 i0 f6 I# T
3 优质碳素钢0 g% q) T8 P! |' p7 c: h4 G
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:
& ?) A7 Z3 [4 A; P# S/ y, XGB/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/ w: n) x4 F9 z/ F L. h+ j
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;
7 u) k" F, f m" b* m4 D eb.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;
; O8 ?5 m0 D- G/ D; G7 A! ]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+ \# \6 G. G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, F/ R5 D) L6 T+ O9 t
采取相应的其它防腐蚀措施;
% D3 y+ f+ z; ^d.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℃);
' p1 T$ [+ |" o we.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性。% N; v& {# @: a; t( g/ 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;5 w# b: D A1 m
g.用于-20℃及以下温度时,应做低温冲击韧性试验;9 P) V3 ~& i6 i4 P" K4 J, g! x
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。
/ a! W$ M6 X9 `+ t+ Z4 铬钼合金钢0 j1 v! t! [! W/ E
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:
2 v) X: _4 A4 f* M1 P& L' ga.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℃;4 w' n1 \( t% e0 B0 J
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;% d' t4 Q, \2 h6 f: {! ]9 p6 w
c.临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性;
7 S1 ?+ t) V5 V$ U! O2 k# \$ ~* m9 X3 Xd.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;
2 d' C9 ]! ~/ y* c3 [% w Be.应避免在有应力腐蚀开裂的环境中使用;9 D' w/ w s& b
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。
# ]1 B- R; E/ _4 N: Q5 }/ Ng. 铬钼合金钢一般应是电炉冶炼或经过炉外精炼的材料。
5 U9 ~/ P% C$ i7 w: w* C8 y2.5不锈耐热钢
4 P' H2 r' C& ^9 q! h% d9 h# k# f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:& t+ X, |, L5 V) Z9 q( z! n
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;
% T4 E6 t) i8 M9 t* w( p4 K7 l1 Nb.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;$ C2 ^% i4 }9 U4 Y' _4 T( e$ l
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;( \% R2 m$ S9 ?) [8 g$ `( k' s
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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