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工程上的实习运用环境条件是十分杂乱的，不一样的介质、介质温度、介质压力等操作条件的组合，构成了无数个选材条件。就常见的选材条件来说，要想在这里逐个给出其选材结论是不现实的，它也正是各个规划院或工程公司一向致力研讨的疑问。在这里将换一种办法，以资料为主体，运用金属理论、腐蚀理论以及工程理论来断定各种常用资料的运用约束条件。

工程上，压力管道选材除了要断定资料商标外，还要断定资料规范，由于不一样的资料规范，对资料质量的需求是不一样的。

3.1通常约束条件

在进行工程资料选用时，首要应遵从下列一些准则。

3.1.1满意操作条件的需求

a．依据操作条件判断该管道是不是压力管道，归于那一类压力管道。

不一样种类的压力管道因其重要性不一样，发作事端带来的损害程度不一样，故对资料的需求也不一样。通常情况下，高种类的压力管道(如一类压力管道)从资料的锻炼技能到终究商品的查看实验都比低种类的压力管道需求高。

b.应思考操作条件对资料的挑选需求。不一样的资料对同一腐蚀介质的抗腐蚀功能是不一样的。在腐蚀环境中，选用资料应防止灾难性的腐蚀方式(如应力腐蚀开裂)呈现，而对均匀腐蚀，通常至少应限定在"耐腐蚀"级，即最高年腐蚀速率不超越0.5mm；

c.介质温度也是选用资料的一个重要参数。由于温度的改变会引起资料的一系列功能改变，如低温下资料的脆性，高温下资料的石墨化、蠕变等疑问。许多腐蚀形态都与介质温度有亲近的联络，乃至是腐蚀发作的根本条件。因此压力管道的选材应满意温度的约束条件。

3.1.2满意资料加工技能和工业化出产的需求

a．抱负的资料应该是容易取得的，即它应具有杰出的加工技能性、焊接功能等。

例如，关于一些腐蚀环境，选用碳钢和不锈钢复合制成的压力管道及其元件来替代纯不锈钢资料无疑是经济适用的，但由于许多制作厂的复合技能不过关，运用中多次呈现疑问，然后给复合资料的运用带来了约束，特别是碳钢与0Cr13的复合板材因现场焊接质量不容易确保，致使工程上不敢运用或许说不敢许多运用它。

b.工程上的资料运用是系列化、规范化的。

它不像在实验室中，能够做到少数、抱负化的资料运用。将资料规范化、系列化便于大规模出产，削减资料种类，然后能够节省规划、制作、装置、运用等各环节的投入，一起也将大大降低出产成本。

所以工程上应首要选用规范资料，关于有必要选用的新资料，应有完好的技能鉴定文件，并经过省级及其以上管理部门安排技能鉴定，合格后才干运用。

关于有必要进口的资料，应提出具体的规范、功能、资料商标、资料规范、运用规范等技能需求，并按国内的有关技能需求对其进行复验，合格今后才干运用。

3.1.3契合既适用又经济的需求

这是一个很准则的疑问，实习操作起来是很杂乱的。它需求资料工程师须运用工程学、资料学、腐蚀学等方面的常识归纳判断。这样的疑问有时是能够定量核算的，有时则是不能够定量核算的。通常情况下，应从以下几个方面来思考：

    a.腐蚀方面

1）关于有些腐蚀，若经过其它办法(如技能防腐办法)能防止或操控有些腐蚀的发作，特别是突然性、灾难性的有些腐蚀发作，就能够选用报价对比低的资料。不然，有必要选用高档但报价高的资料。

2）对均匀腐蚀，在腐蚀环境对比恶劣的情况下，若选用初级但报价便宜的资料，其腐蚀速率能够会很大，短时间内就有必要替换资料；而用耐腐蚀对比好、报价对比高的资料，其腐蚀速率能够会较小，然后保持一个对比长的出产周期。进行归纳的技能经济鉴定，此刻选用高档资料或许更经济些。反之，假如腐蚀环境比平缓，此刻选用初级资料虽然其腐蚀速率对比大，但其报价便宜，进行经济核算后，此刻选用初级资料或许更经济些。总归这一类型的资料选用是应进行经济核算。

3）关于同一个腐蚀环境，若选用高档资料时遭受的腐蚀能够是危险性较大的有些腐蚀，而选用初级资料时遭受的腐蚀能够是具有较大腐蚀速率的均匀腐蚀。此刻就应思考选用初级资料并辅以其它防腐办法。

    b.资料规范及制作方面

压力管道的种类与资料规范和制作需求并没有一个彻底一一对应的联络，这就需求资料工程师运用有关常识来归纳思考。许多资料规范和制作规范中，都有若干供用户确认的挑选项。

1） 这些挑选项中，有些是通常的项目，当用户没有指守时，制作商将按自己的习气去做。

例如，钢管的供货长度、供货状况等都归于这类项目。

2）有些项目则是附加查验项目，这些查验项目不是必需的，只要用户需求时制作商才做。也即是说，用户能够依据运用条件不一样，追加若干查验项目以便非常好的操控资料的内在质量。但提出了这些特殊需求就意味着商品报价的上升，有些查验项目如射线探伤的费用是很高的。怎么追加这些附加查验项目，应联络运用条件和商品的报价归纳思考，有时要把握好这个规范是很难的。

c.新资料、新技能运用方面

活跃选用新资料，撑持新资料、新技能的开发和运用，能够有效地降低建造出资，又能满意出产技能对资料的需求。

例如：用渗铝碳钢替代不锈钢用于抗硫和有机酸的腐蚀；

用碳钢与不锈钢的复合资料替代纯不锈钢资料；

用焊接质量有确保的有缝钢管替代无缝钢管；等等。

3.2常用资料的运用约束

3.2.1铸铁

常用的铸铁有可锻铸铁和球墨铸铁两种。

通常约束条件：

1）运用在介质温度为-29～343℃的受压或非受压管道；

2）不得用于运送介质温度高于150℃或表压大于2.5MPa的可燃流体管道；

3)不得用于运送任何温度压力条件的有毒介质；

4)不得用于运送温度和压力循环改变或管道有振荡的条件下。

实习上，可锻铸铁经常被用于不受压的阀门手轮和地下管道；球墨铸铁经常被用于工业用管道中的阀门阀体。

3.2.2通常碳素钢

约束条件：

a.       沸腾钢

1)     应限用在规划压力≤0.6MPa，规划温度为0～250℃的条件下；

2)     不得用于易燃或有毒流体的管道；

3)     不得用于石油液化气介质和有应力腐蚀的环境中；

b.      镇静钢

1)     限用在规划温度为0～400℃规模内。

2)     当用于有应力腐蚀开裂灵敏的环境时，本体硬度及焊缝硬度应不大于HB200，并对本体和焊缝进行100％无损探伤；

c.      用于压力管道的沸腾钢和镇静钢

1)含碳量不得大于0.24%。

2) GB700规范给出了四种常用的通常碳素构造钢商标，即：Q235A(F、b)，    Q235B(F、b)、Q235C、Q235D。其适用规模如下：

Q235-A·F钢板：规划压力P≤0.6MPa；运用温度为0～250℃，钢板厚度≯12mm；

不得用于易燃，毒性程度为中度、高度或极度损害介质的管道。

Q235-A  钢板： 规划压力P≤1.OMPa；运用温度为0～350℃；钢板厚度≯16mm；

不得用于液化石油气、毒性程度为高度或极度损害介质的管道。

Q235-B  钢板：规划压力P≤1.6MPa；运用温度为0～350℃；钢板厚度≯20mm；

不能用于高度和极度损害介质的管道。

Q235-C  钢板：规划压力P≤2.5 MPa；运用温度为0～400℃；钢板厚度≯40mm；

3.2.3优质碳素钢

优质碳素钢是压力管道中运用最广的碳钢，对应的资料规范有：

GB/T699、GB/T8163、GB3087、GB5310、GB9948、GB6479等。这些规范是依据不一样的运用工况而提出了不一样的质量需求。它们共性的运用约束条件：

a.运送碱性或苛性碱介质时应思考有发作碱脆的能够，锰钢(如16Mn)不得用于该环境；

b.在有应力腐蚀开裂倾向的环境中作业时，应进行焊后应力消除热处理，热处理后的焊缝硬度不得大于HB200。焊缝应进行100％无损探伤。锰钢(如16Mn)不宜用于有应力腐蚀开裂倾向的环境中；

c.在均匀腐蚀介质环境下作业时，应依据腐蚀速率、运用寿命等进行经济核

算，假如核算成果证明选用碳素钢是合适的，应给出满足的腐蚀余量，并

采纳相应的其它防腐蚀办法；

d.碳素钢、碳锰钢和锰钒钢在425℃及以上温度下长时间作业时，其碳化物有转化为石墨的能够性，因此约束其最高作业温度不得超越425℃   (锅炉规范则规则该温度为450℃)；

e.临氢操作时，应思考发作氢损害的能够性。

f.含碳量大于0.24%的碳钢不宜用于焊联接的管子及其元件；

g.用于-20℃及以下温度时，应做低温冲击韧性实验；

h.用于高压临氢、交变载荷情况下的碳素钢资料宜是经过炉外精粹的资料。

3.2.4铬钼合金钢

常用的铬钼合金钢资料规范有GB9948、GB5310、GB6479、GB3077、GB1221等，其运用约束条件如下：

a.碳钼钢(C-0.5Mo)在468℃温度下长时间作业时，其碳化物有转化为石墨的倾向，因此约束其最高长时间作业温度不超越468℃；

b.在均匀腐蚀环境下作业时，应依据腐蚀速率、运用寿命等进行经济核算，一起给出满足的腐蚀余量；

c.临氢操作时，应思考发作氢损害的能够性；

d.在高温H2+H2S介质环境下作业时，应依据Nelson曲线和Couper曲线断定其运用条件；

e.应防止在有应力腐蚀开裂的环境中运用；

f．在400-550℃温度区间内长时间作业时，应思考防止回火脆性疑问。

g. 铬钼合金钢通常应是电炉锻炼或经过炉外精粹的资料。

3.2.5不锈耐热钢

压力管道中常用的不锈耐热钢资料规范主要有GB/T14976、GB4237、GB4238、GB1220、GB1221等。其共性的运用约束条件如下：

a.含铬12%以上的铁素体和马氏体不锈钢在400-550℃温度区间内长时间作业时，应思考防止475℃回火脆性损坏，这个脆性表现为室温下资料的脆化。因此，在运用上述不锈钢时，应将其弯曲应力、振荡和冲击载荷降到灵敏载荷以下，或许不在400℃以上温度运用；

b.奥氏体不锈钢在加热冷却的过程中，经过540～900℃温度区间时，应思考防止发生晶间腐蚀倾向。当有还原性较强的腐蚀介质存在时，应选用稳定型(含稳定化元素Ti和Nb)或超低碳型(C<0.0.03%)奥氏体不锈钢；

c.不锈钢在触摸湿的氯化物时，有应力腐蚀开裂和点蚀的能够，应防止触摸湿的氯化物，或许操控物料和环境中的氯离子浓度不超越25×10-6；

d.   奥氏体不锈钢运用温度超越525℃时，其含碳量应大于0.04％，不然钢的强度会明显降低。

 3.3常用资料的运用温度

4   运用规范系统

当前，大多数压力管道及其元件都进行了系列化，并有相应的运用规范作撑持。因此压力管道资料规划时首要要思考的疑问即是压力管道及其元件规范系列的选用。

运用规范系统。一个管系（路）中各元件所用系列规范的集合。

这些规范应包含管子系列规范、管件系列规范、法兰及其联接件系列规范、阀门规范等。

这些规范经过必定的规则在一个管系中得到运用，它们之间彼此联接、彼此配合，然后断定了管道及其元件的根本参数。这些规范中特别以管子规范和法兰规范最具代表性，它们是其它运用规范的根底。下面以管子规范和法兰规范为主，介绍运用规范。

当前，国际上各国运用的规范系统有许多，不一样的国家不一样的职业有不一样的运用规范和规范系统，它们之间有些相差许多，无法配套运用和交换因此给运用者带来不少费事。

因此，压力管道规划的榜首步即是挑选运用规范系统，并作为规划的一致规则，避免各有关专业因选用不能交换的其它规范系统而致使错误。

国际各国运用规范大体上分为两大类。

◆管子----即钢管外径系列分为国际通用系列（大外径系列）  英制管；

          国内常用系列（小外径系列）  公制管（或米制管）

◆    法兰：欧式法兰和美式法兰

压力等级：PN  0.1  0.25  0.6  1.0  1.6  2.5  4.0  6.3  10.0  16.0  25.0  40.0 MPa 欧式法兰（DIN）

压力等级：PN  2.0   5.0  6.8  10.0  15.0  25.0  42.0        MPa     美式法兰（ANSI）

          CL  150  300  400  600   900  1500  2500     Psi

由此能够看出，无论是法兰仍是管子，上述两个系列或两个系统是不能混合运用的。

ANSI  美国国家规范化安排

ASTM.American Society of Testing Materials, 美国资料实验协会

◆    钢管壁厚表明办法

    钢管壁厚表明办法有管子表号、钢管壁厚尺度和管子分量三种办法

1）是以管子表号"Sch"表明壁厚。

管子表号是管子规划压力与规划温度下资料许用应力的比值乘以1000,并经圆整后的数值。

即: Sch＝P/[σ]t×1000

ANSI B36.10壁厚等级：Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160十个等级;

ANSI B36.19壁厚等级：Sch5s、Sch10s、Sch40s、Sch80s四个等级;

2）以钢管壁厚尺度表明  中国、ISO、日本有些钢管规范选用