工程(cheng)上(shang)的(de)(de)實際應用(yong)環境條件是十分復雜的(de)(de)，不同的(de)(de)介質(zhi)(zhi)、介質(zhi)(zhi)溫度、介質(zhi)(zhi)壓力等(deng)操作(zuo)條件的(de)(de)組合(he)，構成了(le)無數個選材條件。工程(cheng)上(shang)，壓力管(guan)道選材除(chu)了(le)要確定材料牌號(hao)外，還要確定材料標(biao)準，因(yin)為不同的(de)(de)材料標(biao)準，對材料質(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)要求是不一樣(yang)的(de)(de)。ASME、GB 50316、SH/T 3059、HG/T 20646等(deng)標(biao)準均(jun)提到了(le)常用(yong)金屬材料的(de)(de)基本限制條件。


材(cai)料(liao)選用時，首先應遵循(xun)下(xia)列一些原則(ze)。


1. 滿足操(cao)作條件的要求


 ①. 根據操作條(tiao)件判斷該管(guan)道(dao)是不是壓力管(guan)道(dao)，屬于哪一類(lei)壓力管(guan)道(dao)。


   不同(tong)(tong)類(lei)別的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力管道(dao)(dao)因(yin)其重要性不同(tong)(tong)，發生事故帶來的(de)(de)(de)(de)危害程度(du)不同(tong)(tong)，對材料的(de)(de)(de)(de)要求也不同(tong)(tong)。一般情況(kuang)下，高類(lei)別的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力管道(dao)(dao)（如一類(lei)壓(ya)(ya)力管道(dao)(dao)）從材料的(de)(de)(de)(de)冶(ye)煉工藝(yi)到最終產品的(de)(de)(de)(de)檢查試驗都(dou)比(bi)低(di)類(lei)別的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力管道(dao)(dao)要求高。


 ②. 應考慮操作條件對(dui)材料的選擇要求。


   不同的材料對同一腐蝕介質的耐腐蝕性能是不相同的。在腐蝕環境中，選用材料應避免災難性的腐蝕形式（如應力腐蝕開裂）出現，而對均勻腐蝕，一般至少應限定在“耐腐蝕”級，即最高腐蝕速率不超過0.5mm/a。


 ③. 介質溫(wen)度也是選(xuan)用材料的一個(ge)重要參數。


   因(yin)(yin)為溫度的(de)(de)(de)變(bian)化會引起材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)一系(xi)列性能(neng)變(bian)化，如低溫下材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)脆性，高溫下材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)石墨化、蠕變(bian)等問(wen)題。很多腐蝕形(xing)態都與介質溫度有密切的(de)(de)(de)關系(xi)，甚至是(shi)腐蝕發生(sheng)的(de)(de)(de)基本條(tiao)件(jian)。因(yin)(yin)此壓力管道(dao)的(de)(de)(de)選(xuan)材(cai)(cai)應滿(man)足溫度的(de)(de)(de)限制條(tiao)件(jian)。



2. 滿足材料加(jia)工工藝和工業化生產的要(yao)求


 ①. 理想的材料(liao)應該是(shi)容易(yi)獲得(de)的，即(ji)它應具有良好的加工工藝(yi)性(xing)、焊接(jie)性(xing)能等(deng)。


    例如，對于一些腐蝕(shi)環境，選用(yong)碳(tan)鋼(gang)和不(bu)銹鋼(gang)復(fu)(fu)合制(zhi)成的壓力管(guan)道及其(qi)元件來(lai)代替(ti)純不(bu)銹鋼(gang)材料(liao)無疑是經濟適用(yong)的，但(dan)由于許(xu)多制(zhi)造廠的復(fu)(fu)合工藝不(bu)過(guo)關，使(shi)(shi)用(yong)中屢(lv)次出現(xian)問題，從而給復(fu)(fu)合材料(liao)的應用(yong)帶來(lai)了限制(zhi)，尤(you)其(qi)是碳(tan)鋼(gang)與0Cr13的復(fu)(fu)合板材因(yin)現(xian)場焊接質量(liang)不(bu)容易保證，以致工程上不(bu)敢使(shi)(shi)用(yong)或者說不(bu)敢大量(liang)使(shi)(shi)用(yong)它(ta)。


 ②. 工(gong)程上的(de)材料應(ying)用是系列化、標準化的(de)。


   實(shi)際工(gong)程(cheng)中(zhong)不像在實(shi)驗室中(zhong)，可(ke)以做到(dao)少量、理(li)想化(hua)的材料應(ying)用。將材料標準化(hua)、系(xi)列化(hua)便于大規(gui)模生產，減少材料品種，從而可(ke)以節約設計、制造、安(an)裝、使用等各環節的投入，同時(shi)也(ye)將大大降低生產成本。


   所以工程上應首先選(xuan)用標準材料，對于必須選(xuan)用的(de)新材料，應有完整的(de)技術評定文件，并經過省級及以上管理部門組織(zhi)技術鑒定，合(he)格后才能使用。


   對于進口的材料，應提出(chu)詳(xiang)細的規格、性能、材料牌號、材料標準、應用標準等技術要求，并按國內的有(you)關(guan)技術要求對其進行(xing)復(fu)驗，合格后才(cai)能使用。



3. 符合既適用(yong)又經濟的要求


  這(zhe)是一個很(hen)原則的問題(ti)，實際操作起來(lai)是很(hen)復雜的。它要(yao)求(qiu)材料工程(cheng)師(shi)必(bi)須運(yun)用工程(cheng)學、材料學、腐蝕(shi)學等方(fang)面的知識綜合判斷。這(zhe)樣的問題(ti)有時(shi)是可以(yi)定量計算的，有時(shi)則是不(bu)可以(yi)定量計算的。一般情況下，應從以(yi)下幾個方(fang)面來(lai)考慮。


①. 腐(fu)蝕(shi)方面


   例如(ru)，對(dui)于某一(yi)個腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)環境，若選(xuan)用(yong)(yong)高(gao)級的(de)(de)、價格高(gao)的(de)(de)材料(liao)時(shi)(shi)遭受的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)可能是(shi)危險性較大的(de)(de)局部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，而選(xuan)用(yong)(yong)低級的(de)(de)、價格低的(de)(de)材料(liao)時(shi)(shi)遭受的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)可能是(shi)具有較大腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速率(lv)的(de)(de)均(jun)勻腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。進行(xing)綜合的(de)(de)技術經(jing)(jing)濟(ji)評(ping)定后，此(ci)時(shi)(shi)就應考慮選(xuan)用(yong)(yong)低級材料(liao)并輔以其他防(fang)腐(fu)(fu)(fu)措(cuo)施。總之這一(yi)類型的(de)(de)材料(liao)選(xuan)用(yong)(yong)應進行(xing)經(jing)(jing)濟(ji)核算。


②. 材料標準(zhun)及制造方面


   壓力管道的類別與材(cai)料標準和制造要求并沒有一個完全一一對應的關系，這就要求材(cai)料工程師(shi)應用有關知識來(lai)綜合考慮。


   許多(duo)材(cai)料標準和制(zhi)造(zao)標準中(zhong)，都有許多(duo)需要用(yong)戶(hu)確認的選擇項。當用(yong)戶(hu)沒(mei)有指(zhi)定時，制(zhi)造(zao)商將(jiang)按自(zi)己的習慣去做。例如，鋼管的供貨長(chang)度、供貨狀態(tai)等都屬于這(zhe)類項目。


   有(you)些項(xiang)目(mu)(mu)則是(shi)附加(jia)檢驗(yan)項(xiang)目(mu)(mu)，這些檢驗(yan)項(xiang)目(mu)(mu)不是(shi)必需的，只有(you)用(yong)(yong)戶(hu)要求(qiu)時制造商才做。用(yong)(yong)戶(hu)可以(yi)根據使(shi)用(yong)(yong)條件不同，追加(jia)若干(gan)檢驗(yan)項(xiang)目(mu)(mu)以(yi)便(bian)更好地控制材(cai)料的內在質量。但提出了這些特殊要求(qiu)就意味著產 品價格(ge)的上升(sheng)，有(you)些檢驗(yan)項(xiang)目(mu)(mu)如射線探傷的費用(yong)(yong)是(shi)很高(gao)的。如何追加(jia)這些附加(jia)檢驗(yan)項(xiang)目(mu)(mu)，應結合使(shi)用(yong)(yong)條件和產品的價格(ge)綜(zong)合考(kao)慮。


③. 新材料、新工藝應用方面


   采用新材(cai)料，支持(chi)新材(cai)料、新工(gong)藝的開發和應用，可以有(you)效(xiao)地降(jiang)低建設(she)投資，又(you)能(neng)滿足生產工(gong)藝對材(cai)料的要求。


   例如，用滲鋁碳鋼代替不銹鋼用于抗硫和有機酸的腐蝕；用碳鋼與不銹鋼的復合材料代替純不銹鋼材料；用焊接質量有保證的有縫鋼管代替無縫鋼管等。