1. 配管設計常用金屬材(cai)料的使用溫度見表(biao)1.7.6。


表 6.jpg


注:括弧內材料為舊牌號(hao)。


2. 設(she)計條件(jian)下,非標準管道組成件(jian)的計算(suan)應(ying)力(li),不應(ying)超(chao)過(guo)管道設(she)計溫度下材料的許(xu)用應(ying)力(li)。


  設(she)計(ji)溫度(du)下和試驗條件(jian)下的(de)管(guan)道應力的(de)計(ji)算參見GB 150《壓力容器》、GB 50316《工(gong)業(ye)金(jin)屬管(guan)道設(she)計(ji)規(gui)范(fan)》、GB 50251《輸氣管(guan)道工(gong)程設(she)計(ji)規(gui)范(fan)》和SH/T 3501《石油化工(gong)有(you)毒、可燃介質管(guan)道工(gong)程施工(gong)及驗收規(gui)范(fan)》。不同(tong)規(gui)范(fan)的(de)計(ji)算公式略有(you)不同(tong),計(ji)算時應注意。


3. 高(gao)溫(wen)管道鋼材(cai),應符(fu)合下列要求:


   ①. 高(gao)溫(wen)壓力(li)管(guan)道受壓元件的鋼材(cai)使用溫(wen)度,不應(ying)(ying)超過現行GB 50316《工業金屬管(guan)道設計(ji)規范(fan)》和GB/T 20801.2《壓力(li)管(guan)道規范(fan) 工業管(guan)道 第2部分(fen):材(cai)料(liao)》中規定的材(cai)料(liao)許用應(ying)(ying)力(li)值所(suo)對應(ying)(ying)的溫(wen)度上限。


   ②. 非(fei)受(shou)壓元件的鋼(gang)(gang)材使用溫度,不應超過鋼(gang)(gang)材的極限氧化(hua)溫度。常用金屬(shu)材料的抗(kang)氧化(hua)極限溫度參見表(biao)1.7.7。


表 7.jpg


   ③. 長期使用在高溫條件下,碳素鋼、碳錳鋼、低溫鎳鋼的使用溫度不應超過425℃,0.5Mo鋼不應超過468℃,ASME、ASTM標準規定碳素鋼和碳錳鋼的使用溫度不應超過427℃(800°F);碳素鋼、碳錳鋼、低溫鎳鋼在高于425℃長期使用時,應注意鋼中碳化物相的石墨化傾向。因為在這種條件下,鋼中的滲碳體會發生分解,Fe3C→Fe+C(石石墨),這一分解使鋼中的珠光體部分或全部消失,使材料的強度和塑性下降,沖擊韌性下降更大,鋼材明顯變脆。


   ④. 含鉻12%以上的鐵素體(ti)不銹鋼受壓元件,使用溫度不宜超過400℃。


   ⑤. 奧氏體不銹鋼的使用溫度高于540℃(鑄件高于425℃)(525℃為培訓教材上的溫度)時,鋼中含碳量不應小于0.04%,并且在固溶狀態下使用。若含碳量太低,在高溫下鋼的強度會顯著下降。因此,一般規定超低碳奧氏體不(bu)銹鋼使用溫度,304L(00Cr18Ni9)控制在400℃以下,316L(00Cr17Ni14Mo2)控制在450℃以下。


   ⑥. 奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼可按含(han)碳(tan)(tan)量的(de)(de)(de)多少進(jin)行分類(lei),以最常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)18-8型不(bu)銹(xiu)鋼為(wei)(wei)(wei)例:含(han)碳(tan)(tan)量較高(gao)的(de)(de)(de)鋼號有(you)(you)1Cr18Ni9(C≤0.15%);含(han)碳(tan)(tan)量較低(di)的(de)(de)(de)鋼號有(you)(you)0Cr18Ni10Ti(C≤0.08%);含(han)碳(tan)(tan)量最低(di)的(de)(de)(de)鋼號有(you)(you)00Cr19Ni10(C≤0.03%)。通常(chang)將(jiang)C≤0.08%的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)低(di)碳(tan)(tan)不(bu)銹(xiu)鋼,將(jiang)C≤0.03%的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)超低(di)碳(tan)(tan)不(bu)銹(xiu)鋼。奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼含(han)碳(tan)(tan)量越低(di),耐晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)性越好。故(gu)在耐晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)用(yong)途中,以往含(han)碳(tan)(tan)量較高(gao)而加有(you)(you)穩定(ding)化元素(Ti、Nb)的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼已(yi)實際趨向淘汰。


   ⑦. ASME B31.3《工藝管道》規定奧氏體不銹鋼的使用溫度高于538℃(1000°F)時,鋼中含碳量應不小于0.04%,奧氏體不銹鋼的使用溫度高于538℃(1000°F)時選用H型不銹鋼,如304H、310H、321H、347H不銹(xiu)鋼。GB/T 20878《不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學成分》有和ASTM標準相對應的H型不銹鋼和耐熱鋼牌號,但該標準規定的牌號及化學成分只適用于制、修訂不銹鋼和耐熱鋼(包括鋼錠和半成品)產品標準時采用。選用國產H型不銹鋼時應按照相應的不銹鋼產品標準選用。國產H型不銹鋼規定含碳量為0.04%~0.10%,并沒有對鋼材晶粒度做出要求。ASTM標準對H型奧氏體不銹鋼除規定含碳量為0.04%~0.10%外,對晶粒度也做出了規定要求。以上是我國奧氏體不銹鋼和ASTM標準奧氏體不銹鋼一個較大的不同之處,設計選用時應予以注意。低碳奧氏體不銹鋼高溫使用的附加要求按GB/T 20801.2《壓力管道規范 工業管道 第2部分:材料》的規定。