一、鑄鐵
常用(yong)(yong)的(de)(de)鑄鐵(tie)(tie)有可(ke)鍛鑄鐵(tie)(tie)和(he)球(qiu)(qiu)墨(mo)鑄鐵(tie)(tie)兩種。一般(ban)限(xian)制條件(jian):使用(yong)(yong)在介質(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)為(wei)-29~343℃的(de)(de)受壓(ya)(ya)或(huo)(huo)非受壓(ya)(ya)管(guan)道;不(bu)(bu)得(de)用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)輸(shu)(shu)送介質(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)高于(yu)(yu)(yu)(yu)150℃或(huo)(huo)表壓(ya)(ya)大于(yu)(yu)(yu)(yu)2.5MPa的(de)(de)可(ke)燃流體管(guan)道;不(bu)(bu)得(de)用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)輸(shu)(shu)送任何溫(wen)度(du)壓(ya)(ya)力條件(jian)的(de)(de)有毒(du)介質(zhi)(zhi);不(bu)(bu)得(de)用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)輸(shu)(shu)送溫(wen)度(du)和(he)壓(ya)(ya)力循環變化或(huo)(huo)管(guan)道有振動的(de)(de)條件(jian)下(xia)。實際上(shang),可(ke)鍛鑄鐵(tie)(tie)經(jing)常被(bei)用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)不(bu)(bu)受壓(ya)(ya)的(de)(de)閥門手輪和(he)地下(xia)管(guan)道;球(qiu)(qiu)墨(mo)鑄鐵(tie)(tie)經(jing)常被(bei)用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)工業用(yong)(yong)管(guan)道中的(de)(de)閥門閥體。奧氏體球(qiu)(qiu)墨(mo)鑄鐵(tie)(tie)經(jing)低溫(wen)沖擊(ji)試驗(yan)合格(ge)后(hou),可(ke)用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)-196℃。
二、普通碳(tan)素(su)鋼
限(xian)制條件:沸騰鋼應(ying)(ying)限(xian)用(yong)(yong)在設(she)計壓(ya)力(li)不(bu)(bu)超(chao)過0.6MPa、設(she)計溫(wen)度(du)為0℃的(de)條件下(xia),不(bu)(bu)得用(yong)(yong)于(yu)易燃或有(you)毒流體的(de)管道,不(bu)(bu)得用(yong)(yong)于(yu)石油液化氣介質(zhi)和有(you)應(ying)(ying)力(li)腐蝕的(de)環境(jing)中(zhong);鎮靜鋼限(xian)用(yong)(yong)在設(she)計溫(wen)度(du)為0~400℃范圍內(nei),當用(yong)(yong)于(yu)有(you)應(ying)(ying)力(li)腐蝕開裂敏感(gan)的(de)環境(jing)時,本體硬度(du)及焊縫硬度(du)應(ying)(ying)不(bu)(bu)大于(yu)200HB,并對本體和焊縫進(jin)行100%無損探傷(shang)。
三、優(you)質碳素(su)鋼
優質碳(tan)素鋼(gang)是工(gong)業管道中(zhong)應(ying)用最(zui)廣的碳(tan)鋼(gang),對應(ying)的材料標準有:GB/T 699、GB/T 8163、GB 3087、GB 5310、GB 9948、GB6479等。這些標準是根據不(bu)同的使(shi)用工(gong)況(kuang)而提出了不(bu)同的質量要(yao)求。它們(men)共性的使(shi)用限(xian)制(zhi)條件如(ru)下。
①. 輸送堿性(xing)或苛(ke)性(xing)堿介質時應考(kao)慮有(you)發(fa)生堿脆的可能,錳鋼(如16Mn)不(bu)得用于該環境。
②. 在有(you)應(ying)(ying)力腐蝕(shi)開(kai)(kai)裂傾向(xiang)的環(huan)(huan)境中(zhong)工作時,應(ying)(ying)進行焊(han)(han)后應(ying)(ying)力消除熱處理,熱處理后的焊(han)(han)縫(feng)硬(ying)度(du)不(bu)得大于200HB,焊(han)(han)縫(feng)應(ying)(ying)進行100%無損探(tan)傷。錳鋼(如16Mn)不(bu)宜用(yong)于有(you)應(ying)(ying)力腐蝕(shi)開(kai)(kai)裂傾向(xiang)的環(huan)(huan)境中(zhong)。
③. 在均勻腐蝕介質環境下工(gong)作(zuo)時,應根據腐蝕速率、使用壽命等(deng)進行經濟(ji)核(he)算(suan),如果核(he)算(suan)結果證明選(xuan)用碳(tan)素鋼是合適的,應給出足(zu)夠的腐蝕余量,并(bing)采(cai)取相應的其(qi)他防腐蝕措施。
④. 碳素(su)鋼、碳錳鋼和錳釩鋼在425℃及以(yi)上(shang)溫(wen)度(du)下長期工作(zuo)(zuo)時,其(qi)碳化物有轉化為石墨的可能性(xing),因(yin)此(ci)限(xian)制(zhi)其(qi)最(zui)高(gao)工作(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)不得超過425℃(鍋爐規范則規定(ding)該溫(wen)度(du)為450℃)。
⑤. 臨氫操作時(shi),應考慮發生氫損傷(shang)的可能(neng)性。
⑥. 含碳量大于0.24%的(de)(de)碳鋼(gang)不宜用于焊(han)連接(jie)的(de)(de)管子及其(qi)元(yuan)件。
⑦. 用(yong)于(yu)-20℃及以下溫(wen)度(du)時,應(ying)做低溫(wen)沖(chong)擊韌(ren)性試(shi)驗。
⑧. 用于高壓臨氫、交變(bian)載荷情況下的(de)碳素鋼(gang)材料應是經過爐外精煉(lian)的(de)材料。
四、鉻鉬合金鋼
常用的(de)鉻鉬合金(jin)鋼(gang)材(cai)料標(biao)準有GB 9948、GB 5310、GB 6479、GB 3077、GB1221等(deng),其(qi)使用限制(zhi)條件(jian)為(wei)(wei):碳鉬鋼(gang)(C-0.5Mo)在(zai)468℃溫度下(xia)長期(qi)工(gong)作(zuo)時,其(qi)碳化(hua)物有轉化(hua)為(wei)(wei)石墨(mo)的(de)傾向(xiang),因此限制(zhi)其(qi)最(zui)高(gao)長期(qi)工(gong)作(zuo)溫度不超(chao)過468℃;在(zai)均勻腐(fu)蝕環(huan)境下(xia)工(gong)作(zuo)時,應(ying)(ying)根據(ju)腐(fu)蝕速率、使用壽命等(deng)進(jin)行經濟核(he)算(suan),同時給出足夠的(de)腐(fu)蝕余量;臨氫(qing)(qing)操作(zuo)時,應(ying)(ying)考(kao)慮(lv)發(fa)生氫(qing)(qing)損(sun)傷的(de)可能性;在(zai)高(gao)溫H2+H2S介(jie)質(zhi)環(huan)境下(xia)工(gong)作(zuo)時,應(ying)(ying)根據(ju)Nelson 曲線和Couper 曲線確定其(qi)使用條件(jian);應(ying)(ying)避免在(zai)有應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕開裂的(de)環(huan)境中使用;在(zai)400~550℃溫度區間(jian)內長期(qi)工(gong)作(zuo)時,應(ying)(ying)考(kao)慮(lv)防止回(hui)火(huo)脆性問題(ti);鉻鉬合金(jin)鋼(gang)一般應(ying)(ying)是電爐(lu)冶(ye)煉(lian)或(huo)經過爐(lu)外精(jing)煉(lian)的(de)材(cai)料。
五、不銹耐熱鋼
壓力管道中常用的不銹(xiu)耐熱鋼材料標準主要有GB/T 14976、GB 4237、GB 4238、GB1220、GB1221等。其共性的使用限制條件如下。
①. 含鉻12%以上的鐵素體和馬(ma)氏體不銹鋼在400~550℃溫度區間內長期工作時,應考慮防止475℃回火脆性破壞,這個脆性表現為室溫下材料的脆化。因此,在應用上述不銹(xiu)鋼時,應將其彎曲應力、振動和沖擊載荷降到敏感載荷以下,或者不在400℃以上溫度使用。
②. 奧氏體不銹鋼在加熱冷卻的過程中,經過540~900℃溫度區間時,應考慮防止產生晶間腐蝕傾向。當有還原性較強的腐蝕介質存在時,應選用穩定型(含穩定化元素Ti和Nb)或超低碳型(C<0.003%)奧氏體不銹鋼。
③. 不銹鋼在接觸濕的氯化物時,有應力腐蝕開裂和點蝕的可能,應避免接觸濕的氯化物,或者控制物料和環境中的氯離子濃度不超過25×10-6。
④. 奧氏體不銹鋼(gang)使用溫度超過525℃時,其含(han)碳量應大于0.04%,否則鋼(gang)的強度會顯著(zhu)下降。
⑤. 在高溫、高壓、H2+H2S介質環境下工作時,應根據Couper 曲線確定其使用條件。
⑥. 含(han)鉻(ge)(ge)16%以上的(de)高鉻(ge)(ge)不銹(xiu)鋼和含(han)鉻(ge)(ge)18%以上的(de)高鉻(ge)(ge)鎳(nie)不銹(xiu)鋼在540~900℃溫(wen)度區間長期工(gong)作時,應考慮(lv)防止產生(sheng)。相析出,從而引起室溫(wen)下(xia)(xia)材(cai)料(liao)的(de)脆(cui)化和高溫(wen)下(xia)(xia)材(cai)料(liao)蠕變強度的(de)下(xia)(xia)降。一般情況下(xia)(xia),應控(kong)制其鐵素(su)體(ti)含(han)量小于(yu)8%。
⑦. 奧氏體不銹(xiu)鋼應避免(mian)與鉛、鋅或其化合物(wu)在其熔點(dian)溫度以上(shang)接觸,以防止(zhi)晶(jing)間腐蝕破壞的發(fa)生。
⑧. 奧氏體不銹鋼使用溫度超過(guo)525℃時,其含碳(tan)量(liang)應(ying)大于0.04%。
⑨. 對有劇烈環烷酸腐蝕的環境(jing),應(ying)選用含鉬的奧氏體不銹鋼(如(ru)0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2)或(huo)其復合(he)材料(復合(he)板或(huo)復合(he)管(guan))。

