1. 配管設計常用金屬材(cai)料的使(shi)用溫(wen)度(du)見表(biao)1.7.6。
注:括弧內材(cai)料為舊牌號。
2. 設計條件下,非標準管道(dao)組成件的計算(suan)應力(li),不應超過(guo)管道(dao)設計溫度下材料的許用應力(li)。
設(she)計溫度(du)下(xia)和試驗條件(jian)下(xia)的管道(dao)(dao)應(ying)力的計算(suan)(suan)(suan)參見GB 150《壓力容(rong)器》、GB 50316《工業金屬管道(dao)(dao)設(she)計規范(fan)》、GB 50251《輸(shu)氣管道(dao)(dao)工程設(she)計規范(fan)》和SH/T 3501《石油化工有毒(du)、可燃介質管道(dao)(dao)工程施工及驗收規范(fan)》。不(bu)同規范(fan)的計算(suan)(suan)(suan)公(gong)式略(lve)有不(bu)同,計算(suan)(suan)(suan)時應(ying)注意。
3. 高溫管道鋼(gang)材,應符合下列要求:
①. 高溫(wen)壓力管道(dao)受壓元(yuan)件的鋼材使用溫(wen)度,不應超(chao)過(guo)現行GB 50316《工(gong)業(ye)金屬(shu)管道(dao)設計規范》和GB/T 20801.2《壓力管道(dao)規范 工(gong)業(ye)管道(dao) 第(di)2部分:材料》中(zhong)規定的材料許用應力值所對應的溫(wen)度上(shang)限。
②. 非受壓元件的鋼材(cai)使(shi)用溫(wen)(wen)度(du)(du),不(bu)應(ying)超過鋼材(cai)的極限(xian)氧(yang)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)。常(chang)用金屬材(cai)料的抗氧(yang)化(hua)極限(xian)溫(wen)(wen)度(du)(du)參見(jian)表1.7.7。
③. 長期使用在高溫條件下,碳素鋼、碳錳鋼、低溫鎳鋼的使用溫度不應超過425℃,0.5Mo鋼不應超過468℃,ASME、ASTM標準規定碳素鋼和碳錳鋼的使用溫度不應超過427℃(800°F);碳素鋼、碳錳鋼、低溫鎳鋼在高于425℃長期使用時,應注意鋼中碳化物相的石墨化傾向。因為在這種條件下,鋼中的滲碳體會發生分解,Fe3C→Fe+C(石石墨),這一分解使鋼中的珠光體部分或全部消失,使材料的強度和塑性下降,沖擊韌性下降更大,鋼材明顯變脆。
④. 含鉻12%以上的鐵素體(ti)不銹鋼受壓元件,使用溫度不宜超過400℃。
⑤. 奧氏體不銹鋼的使用溫度高于540℃(鑄件高于425℃)(525℃為培訓教材上的溫度)時,鋼中含碳量不應小于0.04%,并且在固溶狀態下使用。若含碳量太低,在高溫下鋼的強度會顯著下降。因此,一般規定超低碳奧氏體不(bu)銹鋼使用溫度,304L(00Cr18Ni9)控制在400℃以下,316L(00Cr17Ni14Mo2)控制在450℃以下。
⑥. 奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可按含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量的(de)多少(shao)進行(xing)分(fen)類,以最常(chang)用的(de)18-8型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為例:含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量較(jiao)高的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號有(you)1Cr18Ni9(C≤0.15%);含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量較(jiao)低(di)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號有(you)0Cr18Ni10Ti(C≤0.08%);含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量最低(di)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號有(you)00Cr19Ni10(C≤0.03%)。通常(chang)將C≤0.08%的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)稱為低(di)碳(tan)(tan)(tan)(tan)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),將C≤0.03%的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)稱為超低(di)碳(tan)(tan)(tan)(tan)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量越(yue)低(di),耐(nai)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)性越(yue)好(hao)。故在(zai)耐(nai)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)用途(tu)中,以往含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)量較(jiao)高而加有(you)穩定化元素(Ti、Nb)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)已實(shi)際趨向(xiang)淘汰。
⑦. ASME B31.3《工藝管道》規定奧氏體不銹鋼的使用溫度高于538℃(1000°F)時,鋼中含碳量應不小于0.04%,奧氏體不銹鋼的使用溫度高于538℃(1000°F)時選用H型不銹鋼,如304H、310H、321H、347H不銹(xiu)鋼。GB/T 20878《不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學成分》有和ASTM標準相對應的H型不銹鋼和耐熱鋼牌號,但該標準規定的牌號及化學成分只適用于制、修訂不銹鋼和耐熱鋼(包括鋼錠和半成品)產品標準時采用。選用國產H型不銹鋼時應按照相應的不銹鋼產品標準選用。國產H型不銹鋼規定含碳量為0.04%~0.10%,并沒有對鋼材晶粒度做出要求。ASTM標準對H型奧氏體不銹鋼除規定含碳量為0.04%~0.10%外,對晶粒度也做出了規定要求。以上是我國奧氏體不銹鋼和ASTM標準奧氏體不銹鋼一個較大的不同之處,設計選用時應予以注意。低碳奧氏體不銹鋼高溫使用的附加要求按GB/T 20801.2《壓力管道規范 工業管道 第2部分:材料》的規定。