工程上的實際應用環境條件十分復雜,不同的介質、介質溫度、介質壓力等操作條件的組合,構成了無數個選材條件。工業管道選材除了要確定材料牌號外,還要確定材料標準,不同的材料標準,對材料質量的要求是不一樣的。


  輸送極度危害介質、高度危害介質及液化烴的管道應采用優質鋼制造;輸送可燃介質的管道不得采用沸騰鋼制造。含碳量大于0.24%的材料,不宜用于焊制管子及管件。在特殊情況下,如選用含碳量超過0.24%(0.25%)的鋼材,應限定碳當量不大于0.45%。



工程應用:配管設計劇烈循環工況管道組成件應符合的一些特殊要求


  劇烈循環工況是指管道計算的最大位移應力范圍超過0.8倍的許用位移應力范圍,而且在管道組成件的使用壽命期間內的當量循環次數大于7000或由設計確定的產生相等效果的條件。由管道熱膨脹產生的位移所計算的應力稱為位移應力范圍,從最低溫度到最高溫度的全補償值進行計算的應力,稱為計算的最大位移應力范圍。


  劇烈循環條件下的管道組成件應滿足下列要求:采用鍛造件和/或無縫管件;采用軋制焊接件時,焊接接頭系數不小于0.9;采用鋼鑄件時,鑄造質量系數不小于0.9;不銹鋼管件的壁厚不得低于國家標準GB 50316 D.0.1規定的最小壁厚;不選用大于DN40的承插焊接頭;螺紋連接僅限用于溫度計套管;不采用平焊法蘭,而采用對焊法蘭,且法蘭連接用的螺栓或螺柱采用合金鋼材料;斜接彎頭(管)的一條焊縫改變方向的角度不大于22.5°。



工程應用:常用金屬材料的使用溫度


  常用金屬材料的使用溫度見表16.3




工程應用:常用ASME基本材料及工程應用



  ①. 碳鋼


    使用溫度范圍為5℃,碳鋼碳當量(CE)不超過0.4,用于介質無腐蝕性管道系統(新鮮水、工廠空氣、氮、燃料氣等)。


  ②. 低溫碳鋼


    介質最低溫度低于-29℃,用于介質低溫無腐蝕性管道系統(如火炬氣)。


  ③. 奧氏體不銹鋼


    海邊用奧氏體不銹鋼是被限制的,最大介質溫度600℃,用于當腐蝕率太高以致不能用碳鋼時(在設計壽命內典型的腐蝕率為3~6mm)。適用介質為燃料氣、化學制劑、儀表空氣、濕烴化物(腐蝕性)。


  ④. 雙相不銹鋼


    當設計條件超過SS316不銹鋼的范圍時采用。


  ⑤. 合金鋼


    高溫介質用鋼有Cr-Mo抗熱鋼(含0.5%~9%Cr,0.5%~1.0% Mo,最大含0.20%C),最高用于650℃。低溫用鋼:用于0~-195℃,常用鎳鋼。


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