工程上(shang)的(de)(de)實際(ji)應(ying)用環(huan)境(jing)條(tiao)(tiao)件(jian)是(shi)十分復雜的(de)(de)，不同(tong)的(de)(de)介質(zhi)、介質(zhi)溫度、介質(zhi)壓力等操作條(tiao)(tiao)件(jian)的(de)(de)組合，構(gou)成(cheng)了無數個選(xuan)(xuan)材(cai)條(tiao)(tiao)件(jian)。工程上(shang)，壓力管道選(xuan)(xuan)材(cai)除了要確定材(cai)料牌號外(wai)，還要確定材(cai)料標準，因為不同(tong)的(de)(de)材(cai)料標準，對材(cai)料質(zhi)量的(de)(de)要求是(shi)不一樣(yang)的(de)(de)。ASME、GB 50316、SH/T 3059、HG/T 20646等標準均(jun)提到了常用金屬材(cai)料的(de)(de)基本限制條(tiao)(tiao)件(jian)。


材料選用時，首先應遵循下列一些原則(ze)。


1. 滿足操(cao)作條件的(de)要求


 ①. 根據操作(zuo)條件判(pan)斷該(gai)管(guan)道是(shi)不(bu)是(shi)壓力管(guan)道，屬于哪(na)一(yi)類壓力管(guan)道。


   不(bu)同類別的(de)(de)(de)(de)壓力(li)管道(dao)(dao)因其重要性(xing)不(bu)同，發生事(shi)故帶來的(de)(de)(de)(de)危害程度不(bu)同，對材(cai)料的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)(qiu)也不(bu)同。一(yi)般(ban)情況(kuang)下(xia)，高(gao)類別的(de)(de)(de)(de)壓力(li)管道(dao)(dao)（如一(yi)類壓力(li)管道(dao)(dao)）從(cong)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)冶煉(lian)工(gong)藝(yi)到最(zui)終產品(pin)的(de)(de)(de)(de)檢查試驗都(dou)比低類別的(de)(de)(de)(de)壓力(li)管道(dao)(dao)要求(qiu)(qiu)高(gao)。


 ②. 應考慮操作條件對材料的選(xuan)擇要求。


   不同的材料對同一腐蝕介質的耐腐蝕性能是不相同的。在腐蝕環境中，選用材料應避免災難性的腐蝕形式（如應力腐蝕開裂）出現，而對均勻(yun)腐蝕，一般至少應限定在“耐腐蝕”級，即最高腐蝕速率不超過0.5mm/a。


 ③. 介質溫度也是選用材料的一個重(zhong)要參數。


   因(yin)為溫度的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)會引(yin)起材料(liao)的(de)(de)(de)一系列性能變(bian)化(hua)，如低溫下(xia)材料(liao)的(de)(de)(de)脆性，高溫下(xia)材料(liao)的(de)(de)(de)石墨化(hua)、蠕變(bian)等(deng)問(wen)題。很多腐蝕形(xing)態都與介質溫度有密(mi)切的(de)(de)(de)關系，甚至是腐蝕發生(sheng)的(de)(de)(de)基本條(tiao)件。因(yin)此壓力管道的(de)(de)(de)選材應(ying)滿足溫度的(de)(de)(de)限制條(tiao)件。



2. 滿(man)足材(cai)料加工工藝(yi)和工業化(hua)生產的(de)要求


 ①. 理想的材料應(ying)該(gai)是容易獲得的，即它應(ying)具(ju)有良好的加工工藝性(xing)、焊接性(xing)能等(deng)。


    例如，對(dui)于一些腐蝕環境，選用碳鋼和不(bu)銹鋼復合制(zhi)(zhi)成(cheng)的(de)(de)壓力管道(dao)及其(qi)元件來代替純不(bu)銹鋼材(cai)料無疑是(shi)經濟適用的(de)(de)，但由(you)于許多制(zhi)(zhi)造廠的(de)(de)復合工藝不(bu)過(guo)關(guan)，使(shi)用中屢(lv)次出(chu)現問題，從(cong)而給復合材(cai)料的(de)(de)應用帶來了限(xian)制(zhi)(zhi)，尤其(qi)是(shi)碳鋼與0Cr13的(de)(de)復合板(ban)材(cai)因現場焊接質(zhi)量不(bu)容(rong)易保證，以(yi)致工程上(shang)不(bu)敢(gan)使(shi)用或(huo)者說不(bu)敢(gan)大量使(shi)用它。


 ②. 工程上的(de)(de)材(cai)料應用是系列化(hua)、標準(zhun)化(hua)的(de)(de)。


   實際工程中(zhong)(zhong)不(bu)像在實驗室中(zhong)(zhong)，可以做到(dao)少量、理想化的材(cai)料應用(yong)。將材(cai)料標(biao)準化、系列化便于大(da)規模生產，減少材(cai)料品種(zhong)，從而可以節(jie)約設計、制造、安(an)裝、使用(yong)等(deng)各(ge)環節(jie)的投入，同時(shi)也(ye)將大(da)大(da)降低生產成本。


   所以工程上應首(shou)先選(xuan)用標準材料，對于必須選(xuan)用的(de)新材料，應有完(wan)整的(de)技(ji)術評定文件，并經過省級及(ji)以上管理部門組織(zhi)技(ji)術鑒定，合格后才能使(shi)用。


   對于進口的材(cai)料，應(ying)提出詳(xiang)細的規格、性能、材(cai)料牌號、材(cai)料標準、應(ying)用標準等(deng)技術要(yao)求，并按國(guo)內的有關技術要(yao)求對其進行(xing)復驗(yan)，合格后才能使用。



3. 符合既適用又經(jing)濟(ji)的要求(qiu)


  這(zhe)(zhe)是一個很原則的(de)(de)問(wen)題(ti)，實際操作起(qi)來(lai)(lai)是很復雜的(de)(de)。它要求材料(liao)工程(cheng)師(shi)必(bi)須運用工程(cheng)學、材料(liao)學、腐蝕學等方面的(de)(de)知識(shi)綜合判(pan)斷。這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)問(wen)題(ti)有(you)時是可以(yi)定量計算(suan)的(de)(de)，有(you)時則是不可以(yi)定量計算(suan)的(de)(de)。一般情況(kuang)下，應(ying)從(cong)以(yi)下幾個方面來(lai)(lai)考慮(lv)。


①. 腐蝕方面


   例如(ru)，對于某一個腐蝕(shi)(shi)環境(jing)，若選(xuan)用(yong)高級的(de)(de)(de)、價格(ge)(ge)高的(de)(de)(de)材料時(shi)遭(zao)受的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)可(ke)能是危險性較(jiao)大的(de)(de)(de)局部(bu)腐蝕(shi)(shi)，而選(xuan)用(yong)低(di)級的(de)(de)(de)、價格(ge)(ge)低(di)的(de)(de)(de)材料時(shi)遭(zao)受的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)可(ke)能是具有較(jiao)大腐蝕(shi)(shi)速(su)率(lv)的(de)(de)(de)均勻腐蝕(shi)(shi)。進行綜(zong)合的(de)(de)(de)技術經(jing)濟(ji)評定后，此時(shi)就(jiu)應考慮選(xuan)用(yong)低(di)級材料并輔(fu)以(yi)其他(ta)防腐措施。總之這一類型的(de)(de)(de)材料選(xuan)用(yong)應進行經(jing)濟(ji)核(he)算。


②. 材(cai)料(liao)標準(zhun)及制(zhi)造方面(mian)


   壓力管道的(de)(de)類別與材料標準(zhun)和制造要求并沒有一個完全(quan)一一對應的(de)(de)關(guan)(guan)系(xi)，這就要求材料工程師應用有關(guan)(guan)知識來綜合考慮(lv)。


   許(xu)多材料標準和制造(zao)標準中，都有許(xu)多需要用戶(hu)確認的(de)選擇項(xiang)。當用戶(hu)沒有指定時，制造(zao)商(shang)將(jiang)按自己的(de)習慣去(qu)做。例(li)如，鋼管的(de)供(gong)貨長(chang)度、供(gong)貨狀態等(deng)都屬于這類項(xiang)目。


   有些(xie)(xie)(xie)項(xiang)目(mu)(mu)則是(shi)附加檢驗(yan)項(xiang)目(mu)(mu)，這些(xie)(xie)(xie)檢驗(yan)項(xiang)目(mu)(mu)不(bu)是(shi)必需的(de)，只有用(yong)戶要(yao)求時制造(zao)商才做(zuo)。用(yong)戶可(ke)以根據使(shi)用(yong)條件(jian)不(bu)同，追加若干檢驗(yan)項(xiang)目(mu)(mu)以便更好地控制材(cai)料的(de)內在質(zhi)量。但提出了這些(xie)(xie)(xie)特殊要(yao)求就意味著產 品價格的(de)上升，有些(xie)(xie)(xie)檢驗(yan)項(xiang)目(mu)(mu)如射線探傷的(de)費用(yong)是(shi)很高的(de)。如何追加這些(xie)(xie)(xie)附加檢驗(yan)項(xiang)目(mu)(mu)，應結合使(shi)用(yong)條件(jian)和產品的(de)價格綜合考(kao)慮。


③. 新材料(liao)、新工藝應用方(fang)面(mian)


   采用新材料(liao)(liao)，支(zhi)持新材料(liao)(liao)、新工藝(yi)的(de)開發和應(ying)用，可以有效地降(jiang)低建設(she)投(tou)資，又能滿足生產工藝(yi)對材料(liao)(liao)的(de)要求(qiu)。


   例如，用滲鋁碳鋼代替不銹鋼用于抗硫和有機酸的腐蝕；用碳鋼與不(bu)銹鋼的復合材料代替純不銹鋼材料；用焊接質量有保證的有縫鋼管代替無縫鋼管等。