1. 配管(guan)設計常用(yong)金屬材料的(de)使(shi)用(yong)溫度見表1.7.6。
注:括弧(hu)內材料為舊(jiu)牌(pai)號。
2. 設計條件下(xia),非標準管道(dao)組成件的計算應(ying)力(li),不應(ying)超過管道(dao)設計溫度下(xia)材料的許用應(ying)力(li)。
設(she)計溫度下和試驗(yan)條件下的管道(dao)應(ying)力(li)(li)的計算(suan)(suan)參見GB 150《壓力(li)(li)容器》、GB 50316《工(gong)業(ye)金(jin)屬管道(dao)設(she)計規范》、GB 50251《輸氣管道(dao)工(gong)程設(she)計規范》和SH/T 3501《石油(you)化工(gong)有毒、可燃介質管道(dao)工(gong)程施工(gong)及驗(yan)收規范》。不同規范的計算(suan)(suan)公式略(lve)有不同,計算(suan)(suan)時應(ying)注(zhu)意(yi)。
3. 高溫管(guan)道鋼材,應符合下(xia)列要(yao)求:
①. 高(gao)溫(wen)壓力(li)管(guan)道(dao)(dao)(dao)受(shou)壓元件的(de)(de)鋼材(cai)使(shi)用(yong)溫(wen)度,不應(ying)超過現(xian)行(xing)GB 50316《工(gong)業金(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)(dao)(dao)設計規(gui)范(fan)》和GB/T 20801.2《壓力(li)管(guan)道(dao)(dao)(dao)規(gui)范(fan) 工(gong)業管(guan)道(dao)(dao)(dao) 第2部(bu)分:材(cai)料(liao)》中規(gui)定的(de)(de)材(cai)料(liao)許用(yong)應(ying)力(li)值所(suo)對應(ying)的(de)(de)溫(wen)度上限(xian)。
②. 非受壓元件(jian)的(de)鋼材(cai)使(shi)用(yong)溫(wen)(wen)度,不應超過鋼材(cai)的(de)極限(xian)(xian)氧化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度。常用(yong)金屬(shu)材(cai)料(liao)的(de)抗氧化(hua)(hua)極限(xian)(xian)溫(wen)(wen)度參(can)見表(biao)1.7.7。
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銹鋼使用溫度,304L(00Cr18Ni9)控制在400℃以下,316L(00Cr17Ni14Mo2)控制在450℃以下。
⑥. 奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可按含(han)(han)碳量(liang)的(de)多少(shao)進行(xing)分類,以最常用(yong)的(de)18-8型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)為例:含(han)(han)碳量(liang)較(jiao)高(gao)的(de)鋼(gang)(gang)號有(you)1Cr18Ni9(C≤0.15%);含(han)(han)碳量(liang)較(jiao)低(di)(di)的(de)鋼(gang)(gang)號有(you)0Cr18Ni10Ti(C≤0.08%);含(han)(han)碳量(liang)最低(di)(di)的(de)鋼(gang)(gang)號有(you)00Cr19Ni10(C≤0.03%)。通常將C≤0.08%的(de)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)稱為低(di)(di)碳不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),將C≤0.03%的(de)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)稱為超低(di)(di)碳不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)含(han)(han)碳量(liang)越低(di)(di),耐晶間腐(fu)蝕性(xing)越好。故在耐晶間腐(fu)蝕用(yong)途中,以往(wang)含(han)(han)碳量(liang)較(jiao)高(gao)而加有(you)穩定化元(yuan)素(su)(Ti、Nb)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)已(yi)實際(ji)趨向淘(tao)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。