1. 配管設(she)計常(chang)用金屬材(cai)料的(de)使用溫度見表1.7.6。


表 6.jpg


注:括弧(hu)內材料為舊牌號。


2. 設計條件下,非(fei)標準管(guan)道(dao)組成件的計算應力(li),不應超過管(guan)道(dao)設計溫度下材料(liao)的許(xu)用應力(li)。


  設計(ji)溫(wen)度下和試驗(yan)條件下的(de)管(guan)道應力的(de)計(ji)算(suan)(suan)參見GB 150《壓力容器》、GB 50316《工(gong)(gong)(gong)業(ye)金(jin)屬管(guan)道設計(ji)規范(fan)(fan)》、GB 50251《輸(shu)氣管(guan)道工(gong)(gong)(gong)程(cheng)設計(ji)規范(fan)(fan)》和SH/T 3501《石油(you)化工(gong)(gong)(gong)有毒(du)、可燃介(jie)質管(guan)道工(gong)(gong)(gong)程(cheng)施工(gong)(gong)(gong)及驗(yan)收規范(fan)(fan)》。不同規范(fan)(fan)的(de)計(ji)算(suan)(suan)公式略(lve)有不同,計(ji)算(suan)(suan)時應注意。


3. 高溫管道鋼材,應(ying)符合下列要求:


   ①. 高(gao)溫(wen)(wen)壓力管(guan)道(dao)(dao)(dao)受壓元件的鋼材(cai)使用溫(wen)(wen)度,不應超過現行GB 50316《工業金屬管(guan)道(dao)(dao)(dao)設計規(gui)范》和GB/T 20801.2《壓力管(guan)道(dao)(dao)(dao)規(gui)范 工業管(guan)道(dao)(dao)(dao) 第2部(bu)分(fen):材(cai)料》中規(gui)定的材(cai)料許用應力值所對應的溫(wen)(wen)度上限(xian)。


   ②. 非受(shou)壓元件的(de)鋼(gang)材(cai)使(shi)用(yong)溫度(du),不應超(chao)過鋼(gang)材(cai)的(de)極限氧(yang)化(hua)溫度(du)。常用(yong)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)極限溫度(du)參(can)見(jian)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(su)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(ao)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(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼可按含(han)碳量的(de)多少進行分類,以最常(chang)用(yong)的(de)18-8型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼為(wei)例:含(han)碳量較高的(de)鋼號(hao)有1Cr18Ni9(C≤0.15%);含(han)碳量較低(di)的(de)鋼號(hao)有0Cr18Ni10Ti(C≤0.08%);含(han)碳量最低(di)的(de)鋼號(hao)有00Cr19Ni10(C≤0.03%)。通常(chang)將C≤0.08%的(de)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼稱(cheng)為(wei)低(di)碳不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,將C≤0.03%的(de)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼稱(cheng)為(wei)超低(di)碳不(bu)(bu)銹(xiu)鋼。奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼含(han)碳量越(yue)低(di),耐晶間(jian)腐(fu)蝕性越(yue)好。故在耐晶間(jian)腐(fu)蝕用(yong)途(tu)中,以往含(han)碳量較高而加有穩定化元素(su)(Ti、Nb)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼已實際(ji)趨向(xiang)淘汰(tai)。


   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。