1. 不同標準(zhun)規范(fan)對低溫管道的定(ding)義。
①. 我國標準一般(ban)規(gui)(gui)定設計(ji)溫度(du)低(di)(di)于(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)-20℃的管道屬于(yu)(yu)低(di)(di)溫管道。GB 50316、SH/T 3059和(he)GB 150規(gui)(gui)定設計(ji)溫度(du)低(di)(di)于(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)-20℃的壓(ya)力管道屬于(yu)(yu)低(di)(di)溫管道。GB 50235、SH/T 3501規(gui)(gui)定設計(ji)溫度(du)低(di)(di)于(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)-29℃的壓(ya)力管道屬于(yu)(yu)低(di)(di)溫管道。
②. ASTM、ASME規定設計(ji)溫(wen)(wen)度低于或等于-29℃(-20°F)的(de)管道(dao)屬于低溫(wen)(wen)管道(dao)。
③. 目前(qian)ASTM、ASME對(dui)于(yu)低(di)溫(wen)管道(dao)采用了,根據(ju)材(cai)料(liao)組別、厚(hou)度、應力水平和熱(re)處(chu)理(li)狀態(tai)確(que)定(ding)材(cai)料(liao)最低(di)設計金屬(shu)溫(wen)度的(de)方法(fa),這種(zhong)方法(fa)建立在大量(liang)實驗(yan)研究的(de)基礎上,運用斷裂力學的(de)判據(ju),針對(dui)每(mei)種(zhong)材(cai)料(liao)的(de)性能、厚(hou)度、熱(re)處(chu)理(li)狀態(tai)分(fen)別確(que)定(ding)低(di)溫(wen)限,是比(bi)較科學的(de)方法(fa)。我國標(biao)準將(jiang)低(di)溫(wen)限統一定(ding)為-20℃根據(ju)經(jing)驗(yan)人為地(di)劃(hua)定(ding)的(de)界限,對(dui)于(yu)一些材(cai)料(liao)具有不合理(li)性。
④. 石油(you)化工(gong)行業低(di)溫管道用材料(liao)應按ASME B31.3等規范(fan)的(de)規定(ding)確定(ding)是否做低(di)溫沖(chong)擊(ji)試驗,試驗要求應符合ASME B31.3等規范(fan)的(de)規定(ding)。
2. 低溫工況管(guan)道材料的(de)選(xuan)用。
①. 具(ju)有(you)面心立方晶格的(de)(de)金屬材(cai)料(liao)(如銅Cu、鎳(nie)Ni、奧氏體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等)一般沒有(you)低(di)(di)(di)(di)(di)溫冷(leng)脆現象,是最好的(de)(de)低(di)(di)(di)(di)(di)溫用(yong)材(cai),故含銅、鎳(nie)等元素的(de)(de)合(he)金鋼(gang)(gang)(gang)(gang)常用(yong)于低(di)(di)(di)(di)(di)溫工況。晶粒越(yue)細鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)的(de)(de)低(di)(di)(di)(di)(di)溫沖擊(ji)韌性越(yue)好,故一般鐵(tie)素體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)要正(zheng)火處理(li)后使(shi)用(yong)。雜質元素硫(liu)(S)、磷(P)、氧(yang)(0)都(dou)將降低(di)(di)(di)(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)的(de)(de)低(di)(di)(di)(di)(di)溫沖擊(ji)韌性,一般要嚴格控制。
②. 中國的低溫用鋼有16Mn、09Mn2V、06AlCu、06MnNb等,或者用奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼。但前者一般適應的低溫溫度不宜太低,而奧氏體不(bu)銹鋼又比較貴,故這里介紹ASTM中常用的低溫用鋼,即鎳(Ni)鋼。見表1.9.3。
3. 低溫用鋼(gang)及低溫界線。
①. Q235B,Q235A使用下限溫度為≥0℃;
②. 20鋼(gang)使用下限溫度為≥-19℃;
③. L245,A105,WPB,WCB使(shi)用下限溫度為≥-29℃;
④.16Mn、16MnD使用下限溫度為≥-40℃;
⑤. 10MnD,A333 Gr6,WPL6,LF2,LCB使用(yong)下(xia)限(xian)溫度為
⑥. 3.5Ni使用下限溫度為≥-101℃;
⑦. 奧氏體不(bu)銹鋼(gang),Al,Cu使用(yong)下限溫度為(wei)≥-196℃。
4. 碳(tan)素(su)鋼、低溫(wen)碳(tan)鋼、鉻(ge)鉬合金鋼、不銹(xiu)鋼的最低使用溫(wen)度及(ji)低溫(wen)沖(chong)擊試驗(yan)免除條(tiao)件應符合有(you)關標準規定。
5. 低溫(wen)管道用(yong)(yong)鋼應采用(yong)(yong)鎮靜鋼。
6. 管道設(she)計溫(wen)度≤-20℃的碳素(su)鋼(gang)、低溫(wen)碳鋼(gang)、低合金(jin)鋼(gang)、中(zhong)合金(jin)鋼(gang)和(he)鐵素(su)體高(gao)合金(jin)鋼(gang),母材及其焊(han)縫(feng)金(jin)屬和(he)熱影響區應按有關標準規定進(jin)行低溫(wen)沖擊試(shi)驗。
7. 鉻鎳奧氏體不銹鋼母材在設計(ji)溫度等于或高于-196℃,且滿足下列各項要求時,可免做低(di)溫沖擊(ji)試驗:
①. 材料(liao)含碳量應小于(yu)或等于(yu)0.10%;
②. 材料應為固溶熱處(chu)理狀態。
8. 鉻鎳奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼焊縫金屬(shu)及(ji)熱影響(xiang)區在滿(man)足(zu)下列各(ge)項要求時(shi),可免做低溫(wen)沖擊試驗(yan):
①. 含碳量(liang)小于(yu)或等于(yu)0.10%的奧氏體(ti)不(bu)銹鋼母材,不(bu)加填(tian)充金屬焊接,設計溫(wen)度不(bu)應低于(yu)-101℃;
②. 焊(han)縫(feng)金(jin)屬含(han)碳(tan)量(liang)小于(yu)或等于(yu)0.10%,焊(han)接(jie)使用(yong)的填充金(jin)屬符合(he)(he)相(xiang)應標準(zhun),設計(ji)溫度不應低(di)于(yu)-101℃;焊(han)縫(feng)金(jin)屬含(han)碳(tan)量(liang)大于(yu)0.10%,焊(han)接(jie)使用(yong)的填充金(jin)屬符合(he)(he)相(xiang)應標準(zhun),設計(ji)溫度不應低(di)于(yu)-48℃。
9. 除抗拉強(qiang)度下(xia)限(xian)值大(da)于540MPa的鋼材及螺栓材料(liao)外(wai),使用的材料(liao)在低(di)溫(wen)低(di)應力工況下(xia),當設計溫(wen)度加50℃后,高于-20℃時(shi),管道材料(liao)可(ke)免做(zuo)低(di)溫(wen)沖擊試驗。