工業(ye)金(jin)屬管(guan)道(dao)(dao)設(she)計規范對管(guan)道(dao)(dao)材(cai)料要(yao)求主要(yao)有以下(xia)幾點:
一、一 般規定(ding)
1. 管道(dao)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)選(xuan)用必(bi)須依據管道(dao)的(de)(de)使用條件(設(she)計壓力、設(she)計溫(wen)度、流體類(lei)別)、經濟性、耐蝕性、材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)焊(han)接及加工等性能(neng),同時應符合(he)本規(gui)范所(suo)提出的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)韌性要(yao)求及其他規(gui)定。
2. 用于管道的材料(liao),其規(gui)格與性能應(ying)符合國家現行標(biao)準的規(gui)定。
3. 使用本(ben)規范未(wei)列出的(de)材料,應符合(he)國家(jia)現行的(de)相應材料標準,包(bao)括化學成分、物理和力(li)學特性、制造工藝方(fang)法、熱處理、檢驗以及本(ben)規范其(qi)他(ta)方(fang)面的(de)規定(ding)。
二(er)、金屬材料(liao)的(de)使用溫度
1. 材料使(shi)用溫度,除了應符合本規范(fan)附錄A的規定(ding)外,還需依據流體(ti)腐蝕的影(ying)響及對(dui)材料性能(neng)的影(ying)響等(deng)確定(ding)。
2. 材料的使(shi)用溫度上下限應符合(he)下列規定∶
①. 材料的使用溫度(du),不(bu)應超出本規范(fan)附錄A所規定的溫度(du)上下限。
②. 未列入本規范附錄A中的材料,決定其使用溫度時應符合以下規定∶
a. 在使用(yong)溫度條件下應保證材(cai)料(liao)的(de)適用(yong)性(xing)和(he)可靠(kao)性(xing);
b. 在(zai)使用溫(wen)度下,材料應具有對流體及外界環境影(ying)響的抵抗力;
c. 應(ying)按(an)本規(gui)范第3.2.3條(tiao)的規(gui)定(ding)確(que)定(ding)材料的許用應(ying)力(li)。
三、金(jin)屬材料的(de)低溫韌(ren)性(xing)試驗要(yao)求
1. 管道設計溫(wen)度低(di)于或等于-20℃,而高于本規(gui)范(fan)附錄A中使(shi)用(yong)(yong)溫(wen)度下(xia)限的碳素鋼、低(di)合金(jin)(jin)鋼、中合金(jin)(jin)鋼和高合金(jin)(jin)鐵素體鋼,出廠材(cai)料(liao)及采用(yong)(yong)焊接堆積的焊縫(feng)金(jin)(jin)屬和熱影響區應進行低(di)溫(wen)沖擊試驗。
2. 奧氏體不銹鋼,含碳量大于0.1%,設計溫度低于-20℃而高于本規范附錄A中使用溫度下限時,出廠的材料及采用焊接堆積的焊縫金屬和熱影響區應進行低溫沖擊試驗。
3. 奧氏體高(gao)(gao)合金(jin)鋼的使(shi)用(yong)溫(wen)度等于或高(gao)(gao)于-196℃時,可免做低溫(wen)沖(chong)擊試(shi)驗。
4. 符合(he)下列(lie)條件之一(yi)時,管(guan)道材料可免做低溫(wen)沖擊試驗∶
a. 使用(yong)溫(wen)度(du)(du)等于(yu)(yu)或(huo)高于(yu)(yu)-45℃,且不低于(yu)(yu)本(ben)規(gui)范附錄A 中材(cai)料使用(yong)溫(wen)度(du)(du)下限,同時(shi)(shi),材(cai)料的厚(hou)度(du)(du)無法(fa)制(zhi)備5mm厚(hou)試樣(yang)時(shi)(shi)。
b. 除(chu)了抗(kang)拉強度(du)下(xia)限(xian)值(zhi)大(da)于(yu)540MPa的鋼材及螺栓(shuan)材料外,使用的材料在低溫(wen)低應力工況下(xia),若設計溫(wen)度(du)加50℃后,高(gao)于(yu)-20℃時(shi)。
注(zhu)∶低(di)溫(wen)低(di)應力工況(kuang)為設計溫(wen)度低(di)于或等于-20℃的受壓的管(guan)道組成件,其環向應力小于或等于鋼(gang)材標準中屈服點的1/6,且不大于50MPa的工況(kuang)。
5. 需熱處理的材料,應在熱處理后進行沖(chong)擊試(shi)驗。
6. 下(xia)列條(tiao)件(jian)下(xia)的鋼板制管子或管件(jian)的板材,應增加(jia)低(di)溫沖(chong)擊試驗∶
a. 使用溫度(du)(du)(du)低于(yu)(yu)0℃時∶厚度(du)(du)(du)大于(yu)(yu)25mm的(de)(de)20R;厚度(du)(du)(du)大于(yu)(yu)38mm的(de)(de)在本(ben)規(gui)范附錄(lu)A 表(biao)A.0.2中(zhong)所(suo)列的(de)(de)低合金鋼但不包(bao)括低溫鋼。
b. 使(shi)用溫度(du)(du)低于-10℃時∶厚(hou)(hou)度(du)(du)大于12mm的20R;厚(hou)(hou)度(du)(du)大于20mm的16MnR、15MnVR和15MnVNR。
7. 在溫(wen)度下限以上使用有(you)色(se)金(jin)(jin)屬和它的合(he)金(jin)(jin)材料時,如(ru)填充金(jin)(jin)屬成分(fen)與母材成分(fen)不同,焊接接頭應進(jin)行低溫(wen)拉伸(shen)試(shi)驗,延伸(shen)率(lv)應符(fu)合(he)設計(ji)規定。
8. 制造(zao)廠已作過沖擊試驗(yan)的材料(liao),但加工后經過熱處(chu)理時(shi),應進行低溫沖擊試驗(yan)。
9. 焊接結構中(zhong),對熱影響區的(de)(de)低(di)溫沖(chong)擊試(shi)驗可滿足對基體材料的(de)(de)沖(chong)擊試(shi)驗。
10. 材料(liao)(liao)(liao)沖(chong)擊(ji)試驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)方(fang)法應按現(xian)行(xing)國家標(biao)準《金屬夏比缺口(kou)沖(chong)擊(ji)試驗(yan)(yan)方(fang)法》GB/T229的(de)(de)(de)規定。在低溫(wen)下的(de)(de)(de)沖(chong)擊(ji)功(gong)(gong)值應符合(he)低溫(wen)用材料(liao)(liao)(liao)標(biao)準或表4.3.10的(de)(de)(de)規定。當(dang)沖(chong)擊(ji)功(gong)(gong)不相同(tong)的(de)(de)(de)基體材料(liao)(liao)(liao)焊接一起時,其沖(chong)擊(ji)試驗(yan)(yan)能量應符合(he)較小抗拉(la)強度的(de)(de)(de)基體材料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)要(yao)求。
11. 試樣(yang)應從同批、同規(gui)格、同樣(yang)加工、焊接(jie)和熱(re)處理條件的材料中(zhong)制(zhi)取。
四、材料的使用要求
1. 制造管(guan)道組成(cheng)件用(yong)鋼(gang)材應符合下列規定∶
①. Q235-A材料宜(yi)用(yong)于(yu)C及D類流體管道,設計(ji)壓力不宜(yi)大于(yu)1.6MPa。Q235-A·F材料宜(yi)用(yong)于(yu)D類流體管道,設計(ji)壓力不宜(yi)大于(yu)1.0MPa。
②. 奧氏體不銹鋼使用溫度高于525℃時,鋼中含碳量不應小于0.04%。
③. 受壓管道組成件使用附錄A中表A.0.2所列的鋼板時,應對以下鋼板逐張進行超聲波檢測∶
a. 低溫鋼厚度大于20mm。
b. 20R及16MnR厚(hou)度大于30mm。
c. 其他低(di)合金鋼厚度大(da)于25mm。以(yi)上質量不(bu)應低(di)于Ⅲ級。
d. 對于調質(zhi)鋼板不論厚度多(duo)少,均(jun)須檢測,質(zhi)量不應低于Ⅱ級。
④. 調質狀態供貨的鋼材,應按設計條件進行常溫或低溫沖擊試驗。
⑤. 鋼材的使用狀態應按本規范附錄A的規定。設計指定供貨狀態與國家現行材料標準的規定不同時,應在設計文件中注明。
⑥. 低溫管道用鋼應采用鎮靜鋼。
2. 鑄(zhu)鐵(tie)類材料使用范圍(wei)應符合下(xia)列規(gui)定(ding)∶
①. 球墨鑄鐵用作受壓部件時,其設計溫度不應超過350℃,設計壓力不應超過2.5MPa。在常溫下,設計壓力不宜超過4.0MPa。
②. 奧氏體球墨鑄鐵使用溫度不得低于-196℃。
③. 下述鑄鐵不宜在劇烈循環條件下使用。對過熱、機械振動及誤操作等采取防護措施時,可限制在下列范圍內使用∶
a. 灰(hui)鑄鐵(tie)件不宜(yi)(yi)使(shi)(shi)用(yong)于輸送B類流體的(de)管道上(shang),在特(te)殊情況下(xia)必須(xu)使(shi)(shi)用(yong)時,其(qi)設計(ji)溫度不應高于150℃,設計(ji)壓(ya)力不應超過(guo)1.0MPa;C類流體管道使(shi)(shi)用(yong)灰(hui)鑄鐵(tie)件的(de)設計(ji)壓(ya)力不宜(yi)(yi)超過(guo)1.6MPa,設計(ji)溫度不宜(yi)(yi)超過(guo)230℃;
b. 可(ke)鍛鑄(zhu)鐵用于(yu)(yu)(yu)C類(lei)流體管道,設(she)計(ji)(ji)溫(wen)度不應高于(yu)(yu)(yu)230℃,設(she)計(ji)(ji)壓(ya)力(li)不應大(da)于(yu)(yu)(yu)2.5MPa;或用于(yu)(yu)(yu)設(she)計(ji)(ji)溫(wen)度為300℃時,設(she)計(ji)(ji)壓(ya)力(li)不應大(da)于(yu)(yu)(yu)2.0MPa;用于(yu)(yu)(yu)B類(lei)流體管道,設(she)計(ji)(ji)溫(wen)度不應高于(yu)(yu)(yu)150℃,設(she)計(ji)(ji)壓(ya)力(li)不應大(da)于(yu)(yu)(yu)2.5MPa;
c. 高硅(gui)鑄鐵不得用于B類流體(ti)。
3. 使用其他(ta)金屬材料應符(fu)合下列規(gui)定∶
①. 在火災危險區內,不宜使用銅、鋁材料。
②. 鉛、錫及其合金管道不得用于B類流體。
③. 銅、鋁與其他金屬連接時,有電解液存在情況下,應考慮產生電化腐蝕的可能性。
4. 使(shi)用復合金屬和襯里材料(liao)應符合下列規定(ding)∶
①. 管道組成件由符合有關材料標準要求的整體復合鋼板制成時,其基層(外層)金屬和復層金屬應符合本規范第4.1節的規定。
a. 整體復合材料(liao)的(de)管道耐壓(ya)強(qiang)度計(ji)算,可根據扣除所有(you)厚(hou)度附加量后的(de)基(ji)層和復層金屬的(de)總厚(hou)度來計(ji)算。
b. 基(ji)層和復(fu)層金(jin)屬的(de)許用應力可按本規范(fan)附錄A的(de)規定。但(dan)復(fu)層金(jin)屬的(de)許用應力取值不應大于基(ji)層金(jin)屬的(de)許用應力值。
②. 對于非整體結構的金屬復層或襯里的管道組成件,其基層金屬材料的厚度應符合耐壓強度計算的厚度,計算厚度不應包括復層或襯里的厚度。
③. 除本條的要求外,在本規范中對輸送不同流體的管道材料所作的各種限制,不適用于管道組成件的復層材料或襯里材料。復層或襯里材料和基層材料以及粘結劑應根據設計條件及流體性質選用。
④. 復層為奧氏體不銹鋼時,使用溫度不宜超過400℃。
⑤. 非金屬襯里材料的使用溫度范圍可按本規范附錄C 的規定。
5. 選擇連接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭和(he)輔助材(cai)料諸如膠(jiao)泥、溶劑(ji)(ji)、釬焊材(cai)料、填料、襯墊(dian)及"O"形環、螺紋的潤滑劑(ji)(ji)與密封劑(ji)(ji)等用以(yi)制作(zuo)或用作(zuo)密封接(jie)(jie)頭時,對上述材(cai)料與所(suo)輸送流(liu)體應有相(xiang)容性。



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