常用管道材料的使用限制条件有哪些

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常用管道材料的使用限制条件有哪些

2022-12-23 08:50| 来源: 网络整理| 查看: 265

在这里主要讨论的管道材料有:铸铁、普通碳素钢、优质碳素钢、铬钼合金钢和不朽耐热钢。

铸铁

常用的铸铁管道材料是可锻铸铁和球墨铸铁,一般限制的条件有:使用在介质温度为-29~+343℃的受压或非受压管道;不得用于输送介质温度高于150℃或表压大于2.5MPa的可燃流体管道;不得用于输送任何温度压力条件的有毒介质;不得输送温度和压力循环变化或管道有振动的条件下;在实际生产中,可锻铸铁经常被用于不受压的阀门手轮或地下管道;球墨铸铁经常被用于工业用管道中的阀门阀体。

普通碳素钢

这种钢材的限制条件主要有:对于沸腾钢,设计压力应小于0.6MPa,设计温度应为0~250℃的条件下;不得用于易燃或有毒液体的管道;不得用于石油液化气和有应力腐蚀的环境中。

对于镇静钢,限制用在设计温度为0~400℃范围内;当用于有应力腐蚀开裂敏感的环境时,本题硬度和焊缝硬度应不大于200HB,并对本体和焊缝进行100%无损探伤。

对于压力管道的沸腾钢和镇静钢,含碳量不得大于0.24%;标准GB700给出的四种常用普通碳素结构钢是这样的:Q235AF钢板,设计压力小于0.6MPa,使用温度为0~250℃,钢板厚度小于12mm,不得用于易燃、毒性成度为中度、高度或极度危害介质的管道;Q235A钢板,设计压力小于1.0MPa,使用温度为:0~350℃,钢板厚度小于16mm,不得用于石油液化气,毒性程度为高度或极度危害、介质的管道;Q235B钢板,设计压力小1.6MPa,使用温度为0~350℃,钢板厚度小于20mm,不能用于高或极度危害介质的管道;Q235C钢板,设计压力小于2.5MPa,使用温度为0~400℃,刚搬厚度小于mm。

优质碳素钢

优质碳素钢是压力管道中应用最广的碳钢,对应的材料标准有:GB/T699、GB/T8163、GB3087、GB5310、GB9948、GB6479等。这些标准是根据不同的使用工况而提出来的,它们共性的使用限制条件有:锰钢(如16Mn)不得用于输送碱性或苛性碱介质时有发生碱脆可能的环境;在均匀腐蚀介质环境下工作时,应根据腐蚀速率、使用寿命等进行经济核算,如果核算结果证明选用碳素钢是合适的,应给出足够的腐蚀余量,并采取相应的其他防腐措施;在有应力腐蚀开裂的倾向的环境中工作时,应进行焊后应力热处理,热处理后的焊缝金属硬度不得大于200HB,焊缝应进100%无损探伤。锰钢(如16Mn)不宜用于有应力腐蚀开裂倾向的环境中。

碳素钢、碳锰钢、锰钒钢等在425℃以上温度下长期工作时,其碳化物有转化为始末的可能性,因此限制其最高工作温度不得超过425℃(锅炉规范规定该温度为450);在临氢操作时,应考虑发生轻损伤的可能性;含碳量大于0.24%的碳钢不宜用于焊连接的管子或元件;用于-20℃以下温度时,应做低温冲击人行试验;用于高压临氢、教鞭载荷情况下的碳素钢材料宜是经过炉外精炼的材料。

铬钼合金钢

常用的铬钼合金钢材料标准有:GB9948、GB5310、GB6479、GB3077、GB1221等,其使用限制条件有:碳钼钢(C-0.5Mo)在468℃的温度下长期工作时,其碳化物有转化为始末的倾向,因此限制其最高工作温度不超468℃;在均匀腐蚀环境下工作时应根据腐蚀速率、使用寿命等进行紧急核算,同时给出足够的的腐蚀余量。临氢操作时,应考虑氢损伤的可能性。

在高温氢气加硫化氢介质环境下工作时,应根据Nelson曲线和Couper曲线确定其使用条件;应避免在有应力腐蚀开裂的环境中使用;在400~550℃温度区间内长期工作时,应考虑防止回火脆性问题;铬钼合金一般应是电炉冶炼或经炉外精炼的材料。

不朽耐热钢

压力管道中常用的不锈耐热钢材料标准有:GB/T14976、GB4237、GB4238、GB1220、GB1221等。其共性的使用限制条件有:含铬12%以上的铁素体和马氏体不锈钢在400~550℃温度区间内长期工作时,应考虑防止475℃回火脆性破坏,这个脆性表现为室温下材料的脆化。因此,在应用上述不锈钢时,应将其弯曲应力、振动、冲击载荷降到敏感载荷以下,或者不在400℃以上温度使用。

奥氏不锈钢在加热冷却过程中,经过540~900℃温度区间时,应考虑防止产生晶间腐蚀倾向。当有还原性较强的腐蚀介质存在时,应选用稳定型(含稳定化元素Ti和Nb)或超低碳(C<0.003%

)奥氏体不锈钢。

不锈钢在接触湿的氯化物时,有应力腐蚀开裂和点蚀的可能,应避免接触湿的氯化物,或者控制物料和环境中氯离子浓度不超过2.5×10-7。另外,奥氏体不锈钢使用温度超过525℃,其含碳量应大于0.04%,否则钢的强度会有明显的下降。



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