工業金屬管(guan)道設計(ji)規范對管(guan)道材料要(yao)求主(zhu)要(yao)有以下幾點:
一、一 般規(gui)定
1. 管道材(cai)料(liao)的選用必須依據(ju)管道的使用條件(jian)(設計(ji)壓力、設計(ji)溫度、流體類別)、經濟(ji)性(xing)、耐蝕性(xing)、材(cai)料(liao)的焊接(jie)及(ji)加工等性(xing)能,同時應符合本規范所(suo)提出的材(cai)料(liao)韌性(xing)要求及(ji)其(qi)他規定。
2. 用于管道的(de)材料,其規(gui)格與性能應符合國家現行(xing)標準的(de)規(gui)定。
3. 使用本(ben)規(gui)范未列(lie)出的(de)(de)材料,應符合國家現行的(de)(de)相應材料標準,包括化(hua)學(xue)成分(fen)、物理(li)和力(li)學(xue)特性、制(zhi)造工藝方法(fa)、熱(re)處(chu)理(li)、檢(jian)驗(yan)以及本(ben)規(gui)范其(qi)他方面的(de)(de)規(gui)定。
二(er)、金屬材料的使用溫度
1. 材(cai)料使用溫度,除了應符合本規(gui)范(fan)附(fu)錄A的(de)規(gui)定(ding)外,還需依據流體腐蝕的(de)影響及對材(cai)料性能的(de)影響等(deng)確(que)定(ding)。
2. 材料的(de)使用溫度(du)上下限應符合(he)下列規(gui)定(ding)∶
①. 材料的使(shi)用溫度(du),不應超出本(ben)規范附錄(lu)A所規定的溫度(du)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. 在使用(yong)溫度條件(jian)下應(ying)保證(zheng)材料的(de)適用(yong)性和(he)可靠性;
b. 在使用溫度下,材料應具有對流體及外(wai)界環境影響的抵抗(kang)力;
c. 應按本(ben)規范第3.2.3條的(de)規定確定材料的(de)許用(yong)應力。
三、金(jin)屬材料(liao)的低溫韌性試(shi)驗(yan)要求
1. 管道設(she)計溫度(du)低于或等于-20℃,而高(gao)于本規范附錄A中使用溫度(du)下限的(de)碳素(su)鋼(gang)、低合金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)、中合金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)和高(gao)合金(jin)(jin)(jin)鐵素(su)體鋼(gang),出廠材料及采用焊(han)接堆積的(de)焊(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬和熱(re)影響(xiang)區(qu)應進行(xing)低溫沖擊(ji)試驗。
2. 奧氏體(ti)不(bu)銹鋼,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(shi)體高合金(jin)鋼的使用溫度(du)等于或高于-196℃時,可免做低溫沖擊試驗。
4. 符(fu)合(he)下(xia)列(lie)條件之(zhi)一(yi)時(shi),管道材料(liao)可免做低溫沖擊試驗∶
a. 使(shi)用溫度(du)等于或高于-45℃,且不(bu)低于本規范附錄A 中材料使(shi)用溫度(du)下(xia)限(xian),同(tong)時,材料的厚度(du)無(wu)法制備5mm厚試樣(yang)時。
b. 除了(le)抗拉強(qiang)度下限值大于540MPa的鋼材(cai)及螺栓材(cai)料外,使用(yong)的材(cai)料在(zai)低(di)溫(wen)低(di)應力(li)工況(kuang)下,若設計(ji)溫(wen)度加50℃后(hou),高(gao)于-20℃時。
注∶低溫低應力工(gong)況為設(she)計溫度(du)低于或(huo)等于-20℃的(de)受壓的(de)管道組成件,其環向(xiang)應力小于或(huo)等于鋼材標(biao)準中屈服點的(de)1/6,且不大(da)于50MPa的(de)工(gong)況。
5. 需(xu)熱處理的材料,應在熱處理后進行(xing)沖擊(ji)試驗。
6. 下列條件下的(de)鋼(gang)板制管(guan)(guan)子或管(guan)(guan)件的(de)板材,應增加(jia)低溫沖擊(ji)試(shi)驗∶
a. 使用溫度低(di)于(yu)(yu)0℃時∶厚度大于(yu)(yu)25mm的(de)20R;厚度大于(yu)(yu)38mm的(de)在(zai)本(ben)規范附錄A 表A.0.2中所列的(de)低(di)合金鋼(gang)但(dan)不(bu)包括低(di)溫鋼(gang)。
b. 使用溫度低于(yu)-10℃時∶厚度大于(yu)12mm的(de)20R;厚度大于(yu)20mm的(de)16MnR、15MnVR和15MnVNR。
7. 在溫(wen)度(du)下限以上使用有色金(jin)(jin)屬和(he)它的(de)合金(jin)(jin)材料時,如填充金(jin)(jin)屬成(cheng)分與(yu)母材成(cheng)分不同,焊(han)接(jie)接(jie)頭應進行低溫(wen)拉伸試驗(yan),延(yan)伸率應符合設計規(gui)定(ding)。
8. 制造(zao)廠已作過沖擊試驗(yan)的(de)材料,但加工后經(jing)過熱(re)處理時,應進行低溫(wen)沖擊試驗(yan)。
9. 焊(han)接結構中,對(dui)(dui)熱影響區的(de)低溫(wen)沖(chong)擊(ji)(ji)試驗(yan)可滿足對(dui)(dui)基(ji)體材料的(de)沖(chong)擊(ji)(ji)試驗(yan)。
10. 材(cai)(cai)料(liao)沖(chong)(chong)擊(ji)試驗(yan)的(de)(de)方法應按現行國家標準(zhun)《金屬夏比缺口沖(chong)(chong)擊(ji)試驗(yan)方法》GB/T229的(de)(de)規定(ding)。在低溫下(xia)的(de)(de)沖(chong)(chong)擊(ji)功值應符(fu)(fu)合低溫用材(cai)(cai)料(liao)標準(zhun)或表4.3.10的(de)(de)規定(ding)。當沖(chong)(chong)擊(ji)功不相同的(de)(de)基體(ti)材(cai)(cai)料(liao)焊(han)接一起時,其(qi)沖(chong)(chong)擊(ji)試驗(yan)能量應符(fu)(fu)合較小(xiao)抗拉強(qiang)度的(de)(de)基體(ti)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)要求。
11. 試樣應從同(tong)批、同(tong)規格、同(tong)樣加(jia)工、焊(han)接和熱處理條件(jian)的材料中制取(qu)。
四、材料的使(shi)用要求
1. 制造(zao)管道組(zu)成件用鋼材應(ying)符合下列規定∶
①. Q235-A材料宜用于C及D類流體管道,設計壓(ya)力不宜大于1.6MPa。Q235-A·F材料宜用于D類流體管道,設計壓(ya)力不宜大于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(du)大(da)于20mm。
b. 20R及16MnR厚度大于30mm。
c. 其他低合金(jin)鋼厚度大于25mm。以上質量不應低于Ⅲ級。
d. 對于(yu)調質鋼板不論厚度(du)多少(shao),均(jun)須檢(jian)測,質量不應低于(yu)Ⅱ級。
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(tie)類材料(liao)使用范圍應符合下列規定∶
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. 灰鑄鐵件不(bu)宜(yi)使(shi)用于輸送B類(lei)流體的(de)管(guan)道上(shang),在特殊情況下必(bi)須(xu)使(shi)用時,其設(she)計(ji)(ji)溫(wen)度不(bu)應高于150℃,設(she)計(ji)(ji)壓(ya)力(li)不(bu)應超過(guo)1.0MPa;C類(lei)流體管(guan)道使(shi)用灰鑄鐵件的(de)設(she)計(ji)(ji)壓(ya)力(li)不(bu)宜(yi)超過(guo)1.6MPa,設(she)計(ji)(ji)溫(wen)度不(bu)宜(yi)超過(guo)230℃;
b. 可鍛(duan)鑄(zhu)鐵用于(yu)C類流體(ti)管道,設(she)(she)(she)計(ji)(ji)溫(wen)度(du)不(bu)(bu)(bu)應高(gao)于(yu)230℃,設(she)(she)(she)計(ji)(ji)壓(ya)力不(bu)(bu)(bu)應大(da)于(yu)2.5MPa;或用于(yu)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)溫(wen)度(du)為300℃時(shi),設(she)(she)(she)計(ji)(ji)壓(ya)力不(bu)(bu)(bu)應大(da)于(yu)2.0MPa;用于(yu)B類流體(ti)管道,設(she)(she)(she)計(ji)(ji)溫(wen)度(du)不(bu)(bu)(bu)應高(gao)于(yu)150℃,設(she)(she)(she)計(ji)(ji)壓(ya)力不(bu)(bu)(bu)應大(da)于(yu)2.5MPa;
c. 高硅鑄鐵(tie)不(bu)得(de)用(yong)于B類(lei)流體。
3. 使用其他金(jin)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(shi)用(yong)復合(he)金屬和襯(chen)里材料應符合(he)下(xia)列規(gui)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(zheng)體復(fu)合材料的管道耐壓強(qiang)度計算,可根(gen)據(ju)扣除所有厚度附加量后(hou)的基層和復(fu)層金屬(shu)的總厚度來計算。
b. 基層和復層金(jin)屬(shu)的許(xu)用應(ying)(ying)(ying)力(li)可按本(ben)規(gui)范附錄A的規(gui)定(ding)。但復層金(jin)屬(shu)的許(xu)用應(ying)(ying)(ying)力(li)取值(zhi)不應(ying)(ying)(ying)大于基層金(jin)屬(shu)的許(xu)用應(ying)(ying)(ying)力(li)值(zhi)。
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(tou)和輔助材料(liao)諸(zhu)如膠泥、溶劑(ji)(ji)、釬焊(han)材料(liao)、填(tian)料(liao)、襯(chen)墊及"O"形(xing)環、螺紋的潤滑劑(ji)(ji)與(yu)密(mi)(mi)封劑(ji)(ji)等用以制作或用作密(mi)(mi)封接頭(tou)時,對上述(shu)材料(liao)與(yu)所輸送流(liu)體應有相(xiang)容性。



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