一、鑄鐵
常(chang)用(yong)的(de)(de)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)有(you)(you)可(ke)鍛(duan)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)和(he)球(qiu)(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)兩種。一般限(xian)制條(tiao)件:使用(yong)在(zai)介質溫(wen)度(du)為-29~343℃的(de)(de)受(shou)(shou)壓或非受(shou)(shou)壓管(guan)(guan)(guan)道(dao);不(bu)得用(yong)于(yu)(yu)(yu)輸送介質溫(wen)度(du)高于(yu)(yu)(yu)150℃或表(biao)壓大于(yu)(yu)(yu)2.5MPa的(de)(de)可(ke)燃流體管(guan)(guan)(guan)道(dao);不(bu)得用(yong)于(yu)(yu)(yu)輸送任(ren)何溫(wen)度(du)壓力(li)條(tiao)件的(de)(de)有(you)(you)毒介質;不(bu)得用(yong)于(yu)(yu)(yu)輸送溫(wen)度(du)和(he)壓力(li)循(xun)環變化或管(guan)(guan)(guan)道(dao)有(you)(you)振(zhen)動的(de)(de)條(tiao)件下。實際上,可(ke)鍛(duan)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)經(jing)常(chang)被(bei)用(yong)于(yu)(yu)(yu)不(bu)受(shou)(shou)壓的(de)(de)閥門(men)手輪和(he)地(di)下管(guan)(guan)(guan)道(dao);球(qiu)(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)經(jing)常(chang)被(bei)用(yong)于(yu)(yu)(yu)工業(ye)用(yong)管(guan)(guan)(guan)道(dao)中(zhong)的(de)(de)閥門(men)閥體。奧(ao)氏體球(qiu)(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)經(jing)低溫(wen)沖擊試驗(yan)合格后,可(ke)用(yong)于(yu)(yu)(yu)-196℃。
二(er)、普通碳素鋼
限制條(tiao)件:沸騰鋼(gang)應(ying)限用(yong)在設(she)計壓力(li)不超過0.6MPa、設(she)計溫度為0℃的條(tiao)件下(xia),不得用(yong)于易(yi)燃或有毒(du)流體(ti)的管道,不得用(yong)于石(shi)油液化(hua)氣介(jie)質和(he)有應(ying)力(li)腐蝕(shi)的環境(jing)中;鎮靜鋼(gang)限用(yong)在設(she)計溫度為0~400℃范圍內,當用(yong)于有應(ying)力(li)腐蝕(shi)開裂敏感的環境(jing)時,本體(ti)硬(ying)度及焊縫硬(ying)度應(ying)不大于200HB,并對本體(ti)和(he)焊縫進行(xing)100%無損探傷。
三(san)、優質碳(tan)素鋼
優質(zhi)碳素鋼是工(gong)業管道中應(ying)用最(zui)廣(guang)的(de)碳鋼,對應(ying)的(de)材料標(biao)準(zhun)(zhun)有:GB/T 699、GB/T 8163、GB 3087、GB 5310、GB 9948、GB6479等。這些標(biao)準(zhun)(zhun)是根(gen)據不(bu)同的(de)使(shi)用工(gong)況而(er)提出了不(bu)同的(de)質(zhi)量要求。它們共(gong)性的(de)使(shi)用限制(zhi)條件如下(xia)。
①. 輸送堿性(xing)或苛性(xing)堿介質時應(ying)考慮有發(fa)生堿脆的可能,錳鋼(如(ru)16Mn)不(bu)得用于該環境。
②. 在(zai)有應(ying)力(li)腐蝕(shi)開裂傾向的(de)環境中工(gong)作時,應(ying)進行(xing)焊后(hou)應(ying)力(li)消除熱處理,熱處理后(hou)的(de)焊縫硬(ying)度不得大(da)于200HB,焊縫應(ying)進行(xing)100%無損探傷(shang)。錳(meng)鋼(gang)(如16Mn)不宜用于有應(ying)力(li)腐蝕(shi)開裂傾向的(de)環境中。
③. 在均勻(yun)腐(fu)(fu)蝕介質環境下工作時,應(ying)根據(ju)腐(fu)(fu)蝕速率、使用壽命等進行(xing)經濟核算,如果(guo)核算結果(guo)證(zheng)明選用碳(tan)素鋼是合(he)適的(de),應(ying)給出足夠的(de)腐(fu)(fu)蝕余量,并采取相應(ying)的(de)其他防腐(fu)(fu)蝕措(cuo)施。
④. 碳素鋼、碳錳(meng)鋼和(he)錳(meng)釩鋼在425℃及以上溫度(du)下長期(qi)工(gong)作時,其碳化物(wu)有轉化為石墨的可能(neng)性,因此限制(zhi)其最高(gao)工(gong)作溫度(du)不得超過425℃(鍋爐規范則規定該溫度(du)為450℃)。
⑤. 臨(lin)氫(qing)(qing)操(cao)作(zuo)時(shi),應考(kao)慮發生氫(qing)(qing)損傷的(de)可能性(xing)。
⑥. 含碳量大于0.24%的碳鋼(gang)不宜用于焊連(lian)接的管子及其元件。
⑦. 用于-20℃及以下(xia)溫度時,應做低(di)溫沖擊韌性(xing)試驗。
⑧. 用于(yu)高壓(ya)臨氫、交變載荷(he)情況下的碳素鋼材(cai)料應是經過爐外精煉(lian)的材(cai)料。
四、鉻鉬合金(jin)鋼
常用(yong)的(de)(de)鉻鉬合(he)金鋼(gang)材料(liao)標(biao)準有(you)GB 9948、GB 5310、GB 6479、GB 3077、GB1221等(deng),其(qi)使用(yong)限制(zhi)條(tiao)件為(wei):碳鉬鋼(gang)(C-0.5Mo)在(zai)(zai)468℃溫(wen)度下長(chang)(chang)期(qi)工(gong)(gong)作(zuo)時(shi)(shi),其(qi)碳化物有(you)轉化為(wei)石墨的(de)(de)傾向,因此(ci)限制(zhi)其(qi)最高長(chang)(chang)期(qi)工(gong)(gong)作(zuo)溫(wen)度不(bu)超過468℃;在(zai)(zai)均勻(yun)腐蝕(shi)(shi)環境下工(gong)(gong)作(zuo)時(shi)(shi),應(ying)根據(ju)腐蝕(shi)(shi)速率、使用(yong)壽命(ming)等(deng)進行經濟核算(suan),同時(shi)(shi)給出足(zu)夠的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)余量;臨氫操作(zuo)時(shi)(shi),應(ying)考慮發生氫損傷的(de)(de)可能性;在(zai)(zai)高溫(wen)H2+H2S介(jie)質環境下工(gong)(gong)作(zuo)時(shi)(shi),應(ying)根據(ju)Nelson 曲線和Couper 曲線確定(ding)其(qi)使用(yong)條(tiao)件;應(ying)避免在(zai)(zai)有(you)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)開裂的(de)(de)環境中使用(yong);在(zai)(zai)400~550℃溫(wen)度區間(jian)內長(chang)(chang)期(qi)工(gong)(gong)作(zuo)時(shi)(shi),應(ying)考慮防止(zhi)回火脆性問題(ti);鉻鉬合(he)金鋼(gang)一般應(ying)是(shi)電爐冶(ye)煉(lian)或經過爐外精煉(lian)的(de)(de)材料(liao)。
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. 奧氏體不銹鋼使(shi)用溫(wen)度超過(guo)525℃時(shi),其含碳量應大于0.04%,否則鋼的(de)強(qiang)度會(hui)顯著下降。
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. 含鉻(ge)16%以上(shang)的高鉻(ge)不銹鋼和含鉻(ge)18%以上(shang)的高鉻(ge)鎳不銹鋼在540~900℃溫度(du)區間長期(qi)工作(zuo)時(shi),應考慮防止產生(sheng)。相析出(chu),從而引起(qi)室溫下材料的脆化和高溫下材料蠕(ru)變(bian)強度(du)的下降。一般(ban)情況下,應控制其鐵素體含量小(xiao)于(yu)8%。
⑦. 奧氏(shi)體不銹鋼應避免(mian)與鉛(qian)、鋅或其化合(he)物在(zai)其熔點溫(wen)度以(yi)上接觸(chu),以(yi)防止晶間腐(fu)蝕(shi)破壞(huai)的發生。
⑧. 奧氏體不(bu)銹鋼使用溫(wen)度超過525℃時,其含碳量應(ying)大于0.04%。
⑨. 對有劇烈(lie)環(huan)烷酸腐蝕的(de)環(huan)境,應選用含鉬的(de)奧氏體不銹(xiu)鋼(如(ru)0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2)或其復合(he)(he)材料(復合(he)(he)板或復合(he)(he)管)。

