工業金屬管道設計(ji)規范對(dui)管道材料(liao)要(yao)求(qiu)主要(yao)有以下幾點:
一、一 般規定
1. 管道材料的(de)選用必須(xu)依據管道的(de)使用條件(設計(ji)壓力、設計(ji)溫(wen)度、流體(ti)類別(bie))、經濟性(xing)、耐蝕性(xing)、材料的(de)焊接及加工等性(xing)能,同時應符(fu)合本(ben)規(gui)范所(suo)提出的(de)材料韌性(xing)要(yao)求及其他規(gui)定。
2. 用于管道的材料,其(qi)規格與性能應符(fu)合國家現(xian)行標(biao)準的規定(ding)。
3. 使用本規范未列(lie)出的材(cai)料(liao),應(ying)符合國(guo)家現行的相(xiang)應(ying)材(cai)料(liao)標(biao)準,包括(kuo)化(hua)學成分、物理(li)和(he)力(li)學特(te)性(xing)、制造工藝(yi)方法、熱處理(li)、檢驗(yan)以及本規范其他(ta)方面的規定。
二、金(jin)屬(shu)材料的使用溫(wen)度
1. 材(cai)料(liao)使用溫度,除了應符合本(ben)規(gui)范附(fu)錄A的規(gui)定外,還需依據流體(ti)腐蝕的影響及(ji)對材(cai)料(liao)性能(neng)的影響等確(que)定。
2. 材料的使用溫度上下(xia)限應符合(he)下(xia)列規定∶
①. 材料的使用溫(wen)(wen)度,不應超出本規(gui)范(fan)附錄(lu)A所規(gui)定的溫(wen)(wen)度上(shang)下(xia)限(xian)。
②. 未列入本規范附錄A中的材料,決定其使用溫度時應符合以下規定∶
a. 在使用溫(wen)度(du)條件下應(ying)保證(zheng)材料的適用性和可靠性;
b. 在使用溫度下(xia),材料應具有對流體(ti)及外界環境影響的(de)抵抗力;
c. 應(ying)按(an)本規范第(di)3.2.3條的規定確定材料的許用應(ying)力。
三、金屬(shu)材料(liao)的低(di)溫韌性試驗要求(qiu)
1. 管(guan)道設計溫(wen)(wen)度低(di)(di)于(yu)或等于(yu)-20℃,而高(gao)于(yu)本(ben)規(gui)范附錄A中(zhong)使(shi)用(yong)溫(wen)(wen)度下限的(de)(de)碳素鋼、低(di)(di)合金(jin)鋼、中(zhong)合金(jin)鋼和(he)高(gao)合金(jin)鐵素體鋼,出廠材料及采用(yong)焊(han)接堆(dui)積的(de)(de)焊(han)縫金(jin)屬和(he)熱影響(xiang)區(qu)應進行低(di)(di)溫(wen)(wen)沖擊試驗。
2. 奧氏體(ti)不銹鋼,含碳量大于0.1%,設計溫度低于-20℃而高于本規范附錄A中使用溫度下限時,出廠的材料及采用焊接堆積的焊縫金屬和熱影響區應進行低溫沖擊試驗。
3. 奧氏體高合金鋼的(de)使用溫度等于或高于-196℃時,可免做(zuo)低(di)溫沖擊試驗。
4. 符合下(xia)列(lie)條件之一(yi)時,管道材料可(ke)免做低溫沖(chong)擊試驗∶
a. 使(shi)用溫度等于或(huo)高于-45℃,且不低于本規范附(fu)錄(lu)A 中材(cai)料使(shi)用溫度下限,同(tong)時,材(cai)料的(de)厚度無法制備5mm厚試樣時。
b. 除了(le)抗拉強度(du)下(xia)限值大于540MPa的鋼材(cai)及螺栓(shuan)材(cai)料外,使(shi)用(yong)的材(cai)料在低(di)溫低(di)應力工況下(xia),若設計(ji)溫度(du)加(jia)50℃后,高于-20℃時。
注(zhu)∶低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力工況(kuang)為設計(ji)溫(wen)度(du)低(di)(di)于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)-20℃的(de)(de)受(shou)壓的(de)(de)管道組成(cheng)件,其環(huan)向應(ying)力小于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)鋼(gang)材標準中(zhong)屈服點(dian)的(de)(de)1/6,且不大于(yu)(yu)50MPa的(de)(de)工況(kuang)。
5. 需熱(re)處理的材(cai)料(liao),應(ying)在熱(re)處理后進行沖擊試驗(yan)。
6. 下列條件下的鋼板制管子或管件的板材,應(ying)增加低溫沖(chong)擊試驗∶
a. 使用溫(wen)度低(di)(di)(di)于0℃時(shi)∶厚度大于25mm的20R;厚度大于38mm的在本規范(fan)附(fu)錄A 表A.0.2中所列(lie)的低(di)(di)(di)合(he)金(jin)鋼但不包括低(di)(di)(di)溫(wen)鋼。
b. 使(shi)用溫度低于-10℃時∶厚(hou)度大于12mm的20R;厚(hou)度大于20mm的16MnR、15MnVR和(he)15MnVNR。
7. 在溫度下限以上使用有(you)色金屬(shu)和它的合(he)金材料(liao)時,如(ru)填充金屬(shu)成分與母材成分不(bu)同,焊接接頭應(ying)進行低溫拉伸(shen)(shen)試驗,延伸(shen)(shen)率(lv)應(ying)符(fu)合(he)設計規定。
8. 制造廠已作過沖擊試驗的(de)材料,但加工(gong)后經過熱處理時,應(ying)進行(xing)低溫(wen)沖擊試驗。
9. 焊接結構中,對熱影響(xiang)區(qu)的低溫沖擊試驗可滿(man)足對基體材料(liao)的沖擊試驗。
10. 材料(liao)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)的(de)方法應按(an)現行國家(jia)標準(zhun)《金屬夏比缺口沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)方法》GB/T229的(de)規(gui)定。在低溫下的(de)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)功值應符合低溫用材料(liao)標準(zhun)或(huo)表4.3.10的(de)規(gui)定。當(dang)沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)功不相(xiang)同的(de)基體材料(liao)焊(han)接(jie)一起時,其沖(chong)(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗(yan)能量應符合較(jiao)小抗(kang)拉強度的(de)基體材料(liao)的(de)要求。
11. 試樣應(ying)從同(tong)批、同(tong)規格、同(tong)樣加工(gong)、焊接(jie)和(he)熱處理(li)條件(jian)的材料(liao)中制取。
四、材料的(de)使(shi)用要(yao)求
1. 制造管道組(zu)成件用鋼材應符合下列規定∶
①. Q235-A材(cai)料(liao)宜(yi)用(yong)于(yu)C及D類流(liu)(liu)體管道(dao),設計壓(ya)力(li)不(bu)宜(yi)大(da)于(yu)1.6MPa。Q235-A·F材(cai)料(liao)宜(yi)用(yong)于(yu)D類流(liu)(liu)體管道(dao),設計壓(ya)力(li)不(bu)宜(yi)大(da)于(yu)1.0MPa。
②. 奧氏體不銹鋼使用溫度高于525℃時,鋼中含碳量不應小于0.04%。
③. 受壓管道組成件使用附錄A中表A.0.2所列的鋼板時,應對以下鋼板逐張進行超聲波檢測∶
a. 低溫鋼厚度大于(yu)20mm。
b. 20R及16MnR厚度大(da)于(yu)30mm。
c. 其他低合(he)金鋼厚度大于25mm。以上(shang)質量不應(ying)低于Ⅲ級。
d. 對于(yu)調(diao)質(zhi)鋼板不(bu)論厚度多(duo)少,均須檢(jian)測,質(zhi)量不(bu)應低于(yu)Ⅱ級(ji)。
④. 調質狀態供貨的鋼材,應按設計條件進行常溫或低溫沖擊試驗。
⑤. 鋼材的使用狀態應按本規范附錄A的規定。設計指定供貨狀態與國家現行材料標準的規定不同時,應在設計文件中注明。
⑥. 低溫管道用鋼應采用鎮靜鋼。
2. 鑄鐵類(lei)材料使用(yong)范圍應(ying)符(fu)合下(xia)列規定∶
①. 球墨鑄鐵用作受壓部件時,其設計溫度不應超過350℃,設計壓力不應超過2.5MPa。在常溫下,設計壓力不宜超過4.0MPa。
②. 奧氏體球墨鑄鐵使用溫度不得低于-196℃。
③. 下述鑄鐵不宜在劇烈循環條件下使用。對過熱、機械振動及誤操作等采取防護措施時,可限制在下列范圍內使用∶
a. 灰(hui)鑄鐵件不(bu)(bu)宜使(shi)用于輸送(song)B類流體的管(guan)道(dao)上(shang),在特殊情況(kuang)下(xia)必須使(shi)用時,其設(she)計(ji)溫度不(bu)(bu)應(ying)(ying)高(gao)于150℃,設(she)計(ji)壓力不(bu)(bu)應(ying)(ying)超過1.0MPa;C類流體管(guan)道(dao)使(shi)用灰(hui)鑄鐵件的設(she)計(ji)壓力不(bu)(bu)宜超過1.6MPa,設(she)計(ji)溫度不(bu)(bu)宜超過230℃;
b. 可鍛鑄鐵用(yong)于(yu)(yu)(yu)C類流體管(guan)道,設(she)計溫(wen)度不應(ying)高于(yu)(yu)(yu)230℃,設(she)計壓力(li)不應(ying)大(da)于(yu)(yu)(yu)2.5MPa;或用(yong)于(yu)(yu)(yu)設(she)計溫(wen)度為300℃時,設(she)計壓力(li)不應(ying)大(da)于(yu)(yu)(yu)2.0MPa;用(yong)于(yu)(yu)(yu)B類流體管(guan)道,設(she)計溫(wen)度不應(ying)高于(yu)(yu)(yu)150℃,設(she)計壓力(li)不應(ying)大(da)于(yu)(yu)(yu)2.5MPa;
c. 高(gao)硅(gui)鑄(zhu)鐵不得用于B類流(liu)體(ti)。
3. 使用其(qi)他金屬(shu)材料(liao)應符合(he)下列規定∶
①. 在火災危險區內,不宜使用銅、鋁材料。
②. 鉛、錫及其合金管道不得用于B類流體。
③. 銅、鋁與其他金屬連接時,有電解液存在情況下,應考慮產生電化腐蝕的可能性。
4. 使用復合金屬和襯里材料應(ying)符合下列規定∶
①. 管道組成件由符合有關材料標準要求的整體復合鋼板制成時,其基層(外層)金屬和復層金屬應符合本規范第4.1節的規定。
a. 整體復合材料的管道耐壓強度(du)計算(suan),可根(gen)據(ju)扣除所有厚(hou)度(du)附加(jia)量后的基層和復層金屬(shu)的總(zong)厚(hou)度(du)來(lai)計算(suan)。
b. 基(ji)層(ceng)(ceng)和復層(ceng)(ceng)金(jin)(jin)屬的(de)(de)許(xu)用(yong)(yong)應(ying)力可按本規(gui)范附錄A的(de)(de)規(gui)定。但復層(ceng)(ceng)金(jin)(jin)屬的(de)(de)許(xu)用(yong)(yong)應(ying)力取值不(bu)應(ying)大于基(ji)層(ceng)(ceng)金(jin)(jin)屬的(de)(de)許(xu)用(yong)(yong)應(ying)力值。
②. 對于非整體結構的金屬復層或襯里的管道組成件,其基層金屬材料的厚度應符合耐壓強度計算的厚度,計算厚度不應包括復層或襯里的厚度。
③. 除本條的要求外,在本規范中對輸送不同流體的管道材料所作的各種限制,不適用于管道組成件的復層材料或襯里材料。復層或襯里材料和基層材料以及粘結劑應根據設計條件及流體性質選用。
④. 復層為奧氏體不銹鋼時,使用溫度不宜超過400℃。
⑤. 非金屬襯里材料的使用溫度范圍可按本規范附錄C 的規定。
5. 選擇(ze)連接(jie)接(jie)頭和(he)輔助(zhu)材料(liao)諸如膠泥、溶(rong)劑(ji)、釬焊材料(liao)、填料(liao)、襯墊及"O"形(xing)環、螺紋(wen)的潤滑劑(ji)與密封劑(ji)等用(yong)以制作或用(yong)作密封接(jie)頭時(shi),對上述材料(liao)與所(suo)輸送流體應有相容(rong)性。



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