材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)代用在(zai)工程設計與施工階段(duan)經常發生,有(you)(you)(you)(you)很多(duo)種原因(yin):有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)是(shi)采購(gou)的(de)(de)原因(yin),有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)是(shi)管道材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)價(jia)格的(de)(de)原因(yin),有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)是(shi)施工現(xian)(xian)場有(you)(you)(you)(you)多(duo)余的(de)(de)管道材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)原因(yin)。有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)是(shi)以(yi)“以(yi)優(you)代劣”,有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)是(shi)“以(yi)劣代優(you)”,配管設計是(shi)一個系(xi)統,材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)代用會牽涉(she)布置、應力、結(jie)構等方方面面的(de)(de)設計內(nei)容,牽一發動全身,必須綜合考慮(lv)各專業設計后再確定(ding)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)代用問題,并應盡量減少和(he)避(bi)免(mian)工程采購(gou)、施工階段(duan)中(zhong)的(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)代用現(xian)(xian)象(xiang)。
1. 一(yi)般要求
(1)由于(yu)設(she)計(ji)外原(yuan)因,造成鋼材(cai)代(dai)用或品種規格(ge)代(dai)用,都(dou)得(de)事先(xian)征得(de)設(she)計(ji)單(dan)位的同意,由施工單(dan)位提出材(cai)料代(dai)用申請單(dan),設(she)計(ji)單(dan)位審批。
(2)代用材料的(de)機(ji)械性能(強度、塑性、韌性等(deng))、化學成(cheng)分(fen)(特別要注(zhu)意(yi)主要元素含量和有害雜(za)質的(de)差異)以及在設計條件下對流(liu)體的(de)腐蝕性的(de)適應性。
(3)代用(yong)材料的(de)制(zhi)造(zao)加工工藝的(de)適應性(特別是所選用(yong)的(de)焊(han)接材料、焊(han)接工藝和焊(han)后熱處(chu)理(li)的(de)適應性)。
(4)代用材(cai)(cai)料與(yu)原設計材(cai)(cai)料在標準規(gui)范上的(de)差異,如:檢驗項目、檢測標準、檢驗率等。
(5)代用(yong)材料(liao)在(zai)金(jin)相(xiang)組(zu)織上(shang)的(de)差異,是否(fou)因膨(peng)脹系(xi)數(shu)上(shang)的(de)差異引起熱(re)應力(li)及異種鋼(gang)材間(jian)相(xiang)焊的(de)可行性和可靠性。
(6)代用材(cai)料(liao)的經濟性(xing)。
(7)對于進口材(cai)料(liao)的代(dai)(dai)用。進口材(cai)料(liao)應符合國(guo)外有關(guan)(guan)標準(zhun)、規范,并(bing)已(yi)確認為(wei)許用材(cai)料(liao)。同時應遵守該代(dai)(dai)用材(cai)料(liao)的使用范圍和(he)有關(guan)(guan)限制。進口材(cai)料(liao)還應遵守國(guo)內相應材(cai)料(liao)所適應的溫度、壓(ya)力、流體的限制和(he)使用范圍。
(8)鋼材(cai)的(de)升(sheng)級代用。鋼材(cai)的(de)升(sheng)級代用不僅(jin)在化(hua)學成(cheng)分、常規機械性能(neng)上要(yao)加以嚴格控制,更重要(yao)的(de)是要(yao)注(zhu)意(yi)(yi)材(cai)料(liao)冶金質(zhi)量上的(de)差異,為此應(ying)特別(bie)注(zhu)意(yi)(yi)檢驗項目、檢驗率和(he)檢測標準上的(de)差異及適(shi)應(ying)性。
(9)設(she)計(ji)單位認為(wei)(wei)有必要(yao)時,可(ke)要(yao)求對鋼材金相組織、高低倍數或其他性能(neng)通過檢測,作為(wei)(wei)判斷(duan)依(yi)據(ju)。
(10)無合格證和無標準的鋼材,不能(neng)作為代用材料(liao)。
2. 工程應用(yong)
某工藝管道的(de)管材(cai)(cai)(cai),分別(bie)是(shi):A106-B、A53-B,A333 GR-1、A335-P11、A312TP304。需要替(ti)換(huan)為(wei)我國(guo)GB材(cai)(cai)(cai)料,通(tong)過分析國(guo)內外不同(tong)牌號(hao)鋼(gang)管的(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分、基本力學(xue)性能(neng),確定了上述(shu)材(cai)(cai)(cai)料分別(bie)替(ti)換(huan)為(wei)20#、15CrMo、16Mn、15CrMo、0Cr18Ni9(06Cr18Ni10)。我國(guo)材(cai)(cai)(cai)料16Mn與A105和A106GR-B材(cai)(cai)(cai)料的(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分較接近,故其(qi)機械性能(neng)也相近,但材(cai)(cai)(cai)料使用范(fan)圍不同(tong),設(she)計選用材(cai)(cai)(cai)料時應注意。
某高壓蒸汽管道(dao)(dao),采購到施工現場(chang)的管子壁厚比設計壁厚大一倍,經核算(suan),管道(dao)(dao)的垂直荷載和水平荷載均增(zeng)加了很多,給結構專業重新(xin)提了設計,結構進行(xing)了加固處理。
某(mou)碳鋼(gang)管(guan)道(dao)用(yong)于管(guan)廊上的(de)(de)循(xun)環水輸送,因(yin)業主的(de)(de)原因(yin)需替換為玻璃鋼(gang)管(guan)道(dao),玻璃鋼(gang)管(guan)道(dao)的(de)(de)膨脹系數比碳鋼(gang)大(da)很多,確定管(guan)道(dao)材(cai)料替換后,管(guan)道(dao)自然補償彎進行了(le)重新設計,管(guan)廊結(jie)構重新增加了(le)策縱聯系梁。