1. 普(pu)通(tong)碳素鋼管道材料選(xuan)用一般限制條件
a. 沸騰鋼:
①. 應限(xian)用在設計壓(ya)力≤0.6MPa,設計溫度為0~250℃的條(tiao)件(jian)下;
②. 不得用(yong)于易燃(ran)或(huo)有毒流體(ti)的管(guan)道;輸(shu)送(song)(song)極度危(wei)險介質、高(gao)度危(wei)害介質及液化烴的壓力(li)管(guan)道應采用(yong)優質鋼(gang)制造,輸(shu)送(song)(song)可燃(ran)介質的管(guan)道不得采用(yong)沸騰鋼(gang)制造。
③. 不得用于石(shi)油液(ye)化氣介質和有應力腐蝕的環(huan)境中。
b. 鎮靜鋼:
①. 限用在設計溫度為0~400℃范圍內;
②. 當(dang)用于有(you)應(ying)力(li)腐蝕(shi)開裂敏(min)感的環境時,本(ben)體(ti)硬度及焊(han)(han)縫硬度應(ying)不大于HB200,并(bing)對(dui)本(ben)體(ti)和焊(han)(han)縫進行100%無(wu)損探傷。
2. 優質碳素鋼管道材料選用一般限(xian)制條件
優(you)質碳素(su)鋼是(shi)工(gong)業管(guan)道(dao)中(zhong)應用(yong)最(zui)廣的(de)碳鋼,對應的(de)材(cai)料標(biao)準(zhun)有:GB/T 699、GB/T8163、GB/T 3087、GB/T 5310、GB/T 9948、GB/T 6479等。這些標(biao)準(zhun)是(shi)根(gen)據不同的(de)使用(yong)工(gong)況而提出(chu)了不同的(de)質量要求。它們共性(xing)的(de)使用(yong)限制條件(jian):
a. 輸送(song)堿性或苛(ke)性堿介質時應考慮有發生(sheng)堿脆的可能,錳鋼(如16Mn)不得用于該(gai)環境。
b. 在(zai)有應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕開(kai)裂(lie)傾向(xiang)的環境中工作時,應(ying)(ying)進行(xing)焊后(hou)應(ying)(ying)力消除(chu)熱處(chu)(chu)理(li),熱處(chu)(chu)理(li)后(hou)的焊縫(feng)硬度不得大于(yu)HB200。焊縫(feng)應(ying)(ying)進行(xing)100%無損(sun)探傷(shang)。錳鋼(如(ru)16Mn)不宜用于(yu)有應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕開(kai)裂(lie)傾向(xiang)的環境中。
c. 在均(jun)勻(yun)腐(fu)蝕(shi)介質環境下工作時,應根據腐(fu)蝕(shi)速(su)率、使(shi)用(yong)壽(shou)命等進行(xing)經濟核算,如果核算結果證明選用(yong)碳素鋼是(shi)合(he)適的,應給(gei)出足夠的腐(fu)蝕(shi)余(yu)量,并采取相應的其(qi)他防腐(fu)蝕(shi)措施。
d. 碳(tan)素(su)鋼(gang)、碳(tan)錳鋼(gang)和錳釩(fan)鋼(gang)在425℃及(ji)以上(shang)溫度(du)下長期工作時,其(qi)碳(tan)化(hua)物有(you)轉化(hua)為石墨(mo)的可能性,因此限制其(qi)最高工作溫度(du)不得(de)超過425℃(鍋爐規(gui)范則規(gui)定(ding)該溫度(du)為450℃)。
e. 臨氫操作(zuo)時(shi),應考慮發生(sheng)氫損傷的可能性。
f. 含碳量大于0.24%的碳鋼不宜用于焊接(jie)連(lian)接(jie)的管子(zi)及(ji)其(qi)元(yuan)件。
g. 用(yong)于-20℃及以下溫度時,應做低溫沖擊韌性試(shi)驗。
h. 用于高壓臨氫(qing)、交(jiao)變載荷情(qing)況下的碳素鋼材(cai)料宜是經過爐外精(jing)煉的材(cai)料。
3. 其他一般要求
a. 碳素鋼(gang)和碳錳鋼(gang)在高于425℃溫度下長期使(shi)用,應考慮鋼(gang)中碳化(hua)物(wu)相(xiang)的石墨化(hua)傾向,而05Mo鋼(gang)約在480℃以上(shang)長期工(gong)作,也會使(shi)石墨化(hua)現象加快發展,從(cong)而使(shi)機械性能惡化(hua)。
b. 碳鋼和(he)低合金鋼大都(dou)為(wei)鐵素體(ti)加珠(zhu)(zhu)光(guang)(guang)體(ti)組織,在高(gao)溫下如450℃以上,珠(zhu)(zhu)光(guang)(guang)體(ti)中的(de)片狀滲碳體(ti)逐步轉(zhuan)化(hua)(hua)為(wei)球狀,使材料的(de)蠕變(bian)極限及持久強(qiang)度(du)大大下降。為(wei)防止石墨化(hua)(hua)和(he)珠(zhu)(zhu)光(guang)(guang)體(ti)球化(hua)(hua),在這一溫度(du)范圍內宜選用(yong)Cr-Mo耐熱鋼。
c. 高溫(wen)氧化(hua)碳(tan)素鋼(gang)和(he)低合金鋼(gang)在高溫(wen)下不僅強度大(da)大(da)下降,同時材料表面極(ji)易(yi)氧化(hua)。鋼(gang)中(zhong)加入足夠的Cr、Si、Al可有效防止(zhi)高溫(wen)氧化(hua)。
d. 苛(ke)性脆化管材表面受一(yi)定濃(nong)度的(de)堿性流體(ti)長期浸蝕或反復作用,并在高溫(wen)和應力的(de)綜合影響(xiang)下易產生脆化破裂。
e. 金屬材料在(zai)(zai)一定的(de)(de)溫度(du)(du)和壓力范圍內與氫(qing)(qing)介(jie)(jie)質(zhi)易(yi)接觸產(chan)生氫(qing)(qing)脆現象。氫(qing)(qing)腐(fu)蝕是(shi)在(zai)(zai)晶界上發生化(hua)(hua)學作用,滲碳體(ti)分解,引起組(zu)織(zhi)變化(hua)(hua),產(chan)生裂紋并(bing)擴展(zhan),嚴重降低(di)了材料的(de)(de)機械性能,甚(shen)至遭到(dao)破壞,是(shi)最危險的(de)(de)腐(fu)蝕,特別是(shi)處在(zai)(zai)高壓條件(jian)下,更應(ying)引起注(zhu)意(yi)。為此,應(ying)查閱“常用鋼種在(zai)(zai)氫(qing)(qing)介(jie)(jie)質(zhi)中使用的(de)(de)極(ji)限溫度(du)(du)曲線(xian)圖”,即(ji)“納爾遜”曲線(xian)來(lai)選擇材料。