1. 配管設計常用金屬材料的使用溫度見表(biao)1.7.6。


表 6.jpg


注:括弧內材料為舊牌號。


2. 設(she)計(ji)條(tiao)件下(xia),非標準管道組成件的計(ji)算應(ying)力(li),不應(ying)超過管道設(she)計(ji)溫度下(xia)材(cai)料(liao)的許用應(ying)力(li)。


  設計(ji)溫度下和(he)試(shi)驗(yan)條件下的管(guan)(guan)道應力(li)的計(ji)算(suan)參見GB 150《壓力(li)容器》、GB 50316《工(gong)業(ye)金屬管(guan)(guan)道設計(ji)規(gui)范(fan)(fan)》、GB 50251《輸氣(qi)管(guan)(guan)道工(gong)程設計(ji)規(gui)范(fan)(fan)》和(he)SH/T 3501《石油化(hua)工(gong)有(you)毒、可燃介質(zhi)管(guan)(guan)道工(gong)程施工(gong)及驗(yan)收(shou)規(gui)范(fan)(fan)》。不同規(gui)范(fan)(fan)的計(ji)算(suan)公(gong)式略有(you)不同,計(ji)算(suan)時應注(zhu)意。


3. 高溫管道鋼材,應符合下(xia)列(lie)要(yao)求:


   ①. 高溫(wen)壓(ya)力(li)管(guan)道受壓(ya)元件的(de)鋼材(cai)使用溫(wen)度,不應(ying)超過現行(xing)GB 50316《工(gong)業金屬管(guan)道設計(ji)規范》和GB/T 20801.2《壓(ya)力(li)管(guan)道規范 工(gong)業管(guan)道 第2部分:材(cai)料》中規定(ding)的(de)材(cai)料許用應(ying)力(li)值所(suo)對應(ying)的(de)溫(wen)度上(shang)限(xian)。


   ②. 非(fei)受(shou)壓元件的鋼材(cai)使用溫度(du),不應超過鋼材(cai)的極限氧(yang)化溫度(du)。常(chang)用金屬材(cai)料的抗氧(yang)化極限溫度(du)參(can)見表1.7.7。


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   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銹鋼使用溫度,304L(00Cr18Ni9)控制在400℃以下,316L(00Cr17Ni14Mo2)控制在450℃以下。


   ⑥. 奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可按含碳量(liang)的(de)多少(shao)進(jin)行分類,以(yi)最(zui)(zui)常用的(de)18-8型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為(wei)(wei)例:含碳量(liang)較(jiao)高的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)有1Cr18Ni9(C≤0.15%);含碳量(liang)較(jiao)低(di)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)有0Cr18Ni10Ti(C≤0.08%);含碳量(liang)最(zui)(zui)低(di)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)號(hao)有00Cr19Ni10(C≤0.03%)。通常將C≤0.08%的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)稱為(wei)(wei)低(di)碳不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),將C≤0.03%的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)稱為(wei)(wei)超低(di)碳不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)含碳量(liang)越(yue)低(di),耐晶間腐(fu)蝕性越(yue)好。故在耐晶間腐(fu)蝕用途中,以(yi)往(wang)含碳量(liang)較(jiao)高而加(jia)有穩(wen)定(ding)化元素(Ti、Nb)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)已實際趨向淘汰。


   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。