工業金屬管道設(she)計規(gui)范對管道材(cai)料要(yao)求主要(yao)有(you)以下幾點:
一、一 般規定
1. 管道材料的(de)選用必(bi)須依據管道的(de)使用條件(設計壓(ya)力、設計溫度、流體類(lei)別(bie))、經濟(ji)性(xing)(xing)、耐蝕性(xing)(xing)、材料的(de)焊接及(ji)加工等性(xing)(xing)能,同(tong)時應(ying)符合本規范所(suo)提出的(de)材料韌(ren)性(xing)(xing)要求及(ji)其他規定。
2. 用于(yu)管(guan)道的(de)材料,其規格與性(xing)能應(ying)符合國家現行(xing)標準的(de)規定。
3. 使用本(ben)規范未列出的材料,應(ying)(ying)符合國(guo)家現行的相應(ying)(ying)材料標準,包(bao)括化學成分、物理(li)和力學特性、制造工藝方法、熱(re)處理(li)、檢(jian)驗以及本(ben)規范其(qi)他方面(mian)的規定(ding)。
二、金屬(shu)材(cai)料的使用(yong)溫度
1. 材(cai)料使(shi)用溫度(du),除(chu)了應符(fu)合本規范附錄A的(de)(de)規定外(wai),還(huan)需依(yi)據流體腐蝕的(de)(de)影響及(ji)對材(cai)料性能的(de)(de)影響等確定。
2. 材料的(de)使(shi)用溫度(du)上下(xia)限(xian)應符合下(xia)列規定(ding)∶
①. 材料的使用溫度,不應(ying)超出(chu)本(ben)規(gui)范附錄A所規(gui)定(ding)的溫度上下限。
②. 未列入本規范附錄A中的材料,決定其使用溫度時應符合以下規定∶
a. 在使(shi)用溫(wen)度條件下應保證材料的適(shi)用性(xing)和可靠(kao)性(xing);
b. 在(zai)使用溫度(du)下,材料(liao)應具(ju)有對流體及外界環(huan)境(jing)影響的抵(di)抗(kang)力;
c. 應按本(ben)規(gui)范(fan)第3.2.3條的規(gui)定確定材(cai)料的許(xu)用應力。
三、金屬材料的低溫韌性試驗要求
1. 管(guan)道設計(ji)溫度低(di)于(yu)或等于(yu)-20℃,而(er)高(gao)于(yu)本規(gui)范附(fu)錄A中(zhong)使用溫度下限(xian)的碳素(su)鋼、低(di)合(he)金鋼、中(zhong)合(he)金鋼和(he)高(gao)合(he)金鐵素(su)體鋼,出廠材料及采用焊接(jie)堆積的焊縫金屬和(he)熱(re)影響區應進行低(di)溫沖(chong)擊試驗。
2. 奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang),含碳量大于0.1%,設計溫度低于-20℃而高于本規范附錄A中使用溫度下限時,出廠的材料及采用焊接堆積的焊縫金屬和熱影響區應進行低溫沖擊試驗。
3. 奧氏體高合金(jin)鋼的使用溫(wen)度等(deng)于(yu)或高于(yu)-196℃時,可(ke)免做低溫(wen)沖擊試驗(yan)。
4. 符合下列條件之一時(shi),管道材料可免做低溫沖擊試驗∶
a. 使用溫(wen)度等(deng)于(yu)或高(gao)于(yu)-45℃,且不低于(yu)本(ben)規(gui)范附錄A 中材(cai)料(liao)使用溫(wen)度下限,同時,材(cai)料(liao)的(de)厚(hou)度無法(fa)制備5mm厚(hou)試樣時。
b. 除(chu)了抗(kang)拉強度下(xia)限(xian)值(zhi)大于540MPa的鋼材(cai)及螺栓材(cai)料外(wai),使用的材(cai)料在低溫低應力工況下(xia),若設(she)計(ji)溫度加50℃后,高(gao)于-20℃時。
注(zhu)∶低溫(wen)低應力工況為設計(ji)溫(wen)度低于(yu)或等于(yu)-20℃的(de)受(shou)壓的(de)管道(dao)組成件,其環向應力小于(yu)或等于(yu)鋼材標準中屈服點(dian)的(de)1/6,且不大于(yu)50MPa的(de)工況。
5. 需熱處理(li)的材料,應(ying)在熱處理(li)后(hou)進行(xing)沖擊(ji)試驗。
6. 下列條件(jian)下的(de)鋼(gang)板制管子或管件(jian)的(de)板材,應增加低溫沖擊試驗∶
a. 使用溫(wen)度低(di)于0℃時∶厚度大于25mm的20R;厚度大于38mm的在本規范附錄A 表A.0.2中所(suo)列的低(di)合金鋼但(dan)不包括(kuo)低(di)溫(wen)鋼。
b. 使用(yong)溫(wen)度(du)低于-10℃時∶厚(hou)(hou)度(du)大于12mm的20R;厚(hou)(hou)度(du)大于20mm的16MnR、15MnVR和(he)15MnVNR。
7. 在(zai)溫度下限以上使用(yong)有色金屬和它的合(he)金材料時(shi),如填充(chong)金屬成(cheng)(cheng)分(fen)與母材成(cheng)(cheng)分(fen)不(bu)同,焊接接頭應進行低溫拉(la)伸試驗(yan),延(yan)伸率應符合(he)設計規定。
8. 制造廠已作(zuo)過沖擊試(shi)驗的材(cai)料,但(dan)加工后經過熱處理時,應進行低(di)溫(wen)沖擊試(shi)驗。
9. 焊接結構中,對熱影響區的低溫沖(chong)擊試(shi)驗可(ke)滿足(zu)對基體材(cai)料的沖(chong)擊試(shi)驗。
10. 材(cai)(cai)料(liao)沖擊(ji)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)方法應按現行國家(jia)標準(zhun)《金屬夏比缺口沖擊(ji)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方法》GB/T229的(de)(de)(de)規定。在低溫(wen)下的(de)(de)(de)沖擊(ji)功值(zhi)應符合低溫(wen)用材(cai)(cai)料(liao)標準(zhun)或表4.3.10的(de)(de)(de)規定。當沖擊(ji)功不相同的(de)(de)(de)基(ji)體(ti)材(cai)(cai)料(liao)焊接(jie)一起(qi)時(shi),其沖擊(ji)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)能量應符合較小抗拉強度的(de)(de)(de)基(ji)體(ti)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)要求。
11. 試(shi)樣(yang)應從(cong)同批、同規(gui)格、同樣(yang)加工、焊接和(he)熱處理條件的材料中制取。
四(si)、材(cai)料的使用(yong)要求
1. 制造管道組(zu)成件用鋼(gang)材應符合下(xia)列規(gui)定∶
①. Q235-A材料(liao)宜(yi)用于(yu)C及(ji)D類流(liu)體管道(dao)(dao),設(she)計壓力不(bu)宜(yi)大(da)于(yu)1.6MPa。Q235-A·F材料(liao)宜(yi)用于(yu)D類流(liu)體管道(dao)(dao),設(she)計壓力不(bu)宜(yi)大(da)于(yu)1.0MPa。
②. 奧氏體不銹鋼使用溫度高于525℃時,鋼中含碳量不應小于0.04%。
③. 受壓管道組成件使用附錄A中表A.0.2所列的鋼板時,應對以下鋼板逐張進行超聲波檢測∶
a. 低溫鋼厚度大于20mm。
b. 20R及16MnR厚度大于30mm。
c. 其他低合金鋼厚度大(da)于25mm。以上(shang)質量不應低于Ⅲ級。
d. 對于調質(zhi)鋼板不(bu)論厚度(du)多少(shao),均須檢測,質(zhi)量不(bu)應低(di)于Ⅱ級(ji)。
④. 調質狀態供貨的鋼材,應按設計條件進行常溫或低溫沖擊試驗。
⑤. 鋼材的使用狀態應按本規范附錄A的規定。設計指定供貨狀態與國家現行材料標準的規定不同時,應在設計文件中注明。
⑥. 低溫管道用鋼應采用鎮靜鋼。
2. 鑄鐵類材料使用范圍(wei)應符(fu)合下列規定∶
①. 球墨鑄鐵用作受壓部件時,其設計溫度不應超過350℃,設計壓力不應超過2.5MPa。在常溫下,設計壓力不宜超過4.0MPa。
②. 奧氏體球墨鑄鐵使用溫度不得低于-196℃。
③. 下述鑄鐵不宜在劇烈循環條件下使用。對過熱、機械振動及誤操作等采取防護措施時,可限制在下列范圍內使用∶
a. 灰(hui)鑄鐵件不(bu)宜使用(yong)于(yu)輸送B類流體的管(guan)(guan)道上(shang),在特(te)殊情況下必須使用(yong)時,其設(she)(she)計溫度不(bu)應(ying)高于(yu)150℃,設(she)(she)計壓力不(bu)應(ying)超(chao)過(guo)(guo)1.0MPa;C類流體管(guan)(guan)道使用(yong)灰(hui)鑄鐵件的設(she)(she)計壓力不(bu)宜超(chao)過(guo)(guo)1.6MPa,設(she)(she)計溫度不(bu)宜超(chao)過(guo)(guo)230℃;
b. 可鍛鑄鐵用(yong)(yong)于(yu)C類流體管道,設(she)計(ji)溫度不應高于(yu)230℃,設(she)計(ji)壓(ya)(ya)力不應大于(yu)2.5MPa;或用(yong)(yong)于(yu)設(she)計(ji)溫度為300℃時,設(she)計(ji)壓(ya)(ya)力不應大于(yu)2.0MPa;用(yong)(yong)于(yu)B類流體管道,設(she)計(ji)溫度不應高于(yu)150℃,設(she)計(ji)壓(ya)(ya)力不應大于(yu)2.5MPa;
c. 高硅鑄鐵不得用于B類(lei)流體(ti)。
3. 使用其他(ta)金屬材料應符合下列規定∶
①. 在火災危險區內,不宜使用銅、鋁材料。
②. 鉛、錫及其合金管道不得用于B類流體。
③. 銅、鋁與其他金屬連接時,有電解液存在情況下,應考慮產生電化腐蝕的可能性。
4. 使用復合金(jin)屬和襯里材(cai)料(liao)應符合下列(lie)規定∶
①. 管道組成件由符合有關材料標準要求的整體復合鋼板制成時,其基層(外層)金屬和復層金屬應符合本規范第4.1節的規定。
a. 整體復合材料的管道耐(nai)壓(ya)強度(du)計算,可根據扣(kou)除(chu)所有厚度(du)附加(jia)量后(hou)的基層和(he)復層金屬的總厚度(du)來(lai)計算。
b. 基層(ceng)(ceng)和復(fu)層(ceng)(ceng)金(jin)屬的許(xu)(xu)用(yong)應(ying)力(li)(li)可按本規范附錄A的規定(ding)。但(dan)復(fu)層(ceng)(ceng)金(jin)屬的許(xu)(xu)用(yong)應(ying)力(li)(li)取值不(bu)應(ying)大(da)于基層(ceng)(ceng)金(jin)屬的許(xu)(xu)用(yong)應(ying)力(li)(li)值。
②. 對于非整體結構的金屬復層或襯里的管道組成件,其基層金屬材料的厚度應符合耐壓強度計算的厚度,計算厚度不應包括復層或襯里的厚度。
③. 除本條的要求外,在本規范中對輸送不同流體的管道材料所作的各種限制,不適用于管道組成件的復層材料或襯里材料。復層或襯里材料和基層材料以及粘結劑應根據設計條件及流體性質選用。
④. 復層為奧氏體不銹鋼時,使用溫度不宜超過400℃。
⑤. 非金屬襯里材料的使用溫度范圍可按本規范附錄C 的規定。
5. 選擇連接接頭和輔(fu)助材料諸如(ru)膠泥、溶劑、釬焊材料、填(tian)料、襯墊及"O"形環、螺紋的潤滑劑與密封劑等用以制作或用作密封接頭時(shi),對上(shang)述材料與所(suo)輸送流體應有相容性。



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