金屬材料選用時,首先應遵循下列一些(xie)原則。
一、滿足操(cao)作條件的要求
①. 根據操(cao)作條件判斷該管道是不是工業管道,屬於哪一類工業管道
不同(tong)類別的工業管道因其(qi)重要性不同(tong),發生事故(gu)帶來(lai)的危害程度不同(tong),對(dui)材料的要求也不同(tong)。一般情況下,高類別的工業管道(如一類工業管道)從材料的冶(ye)煉(lian)工藝(yi)到最終產品的檢查試驗(yan)都(du)比(bi)低(di)類別的工業管道要求高。
②. 應考慮操(cao)作條件對(dui)材料的選擇(ze)要求。
不同(tong)的材料對(dui)同(tong)一腐蝕介質的耐蝕性能是不相同(tong)的。在腐蝕環境中,選用材料應避(bi)免(mian)災(zai)難(nan)性的腐蝕形(xing)式(如應力(li)腐蝕開裂(lie))出現,而對(dui)均勻腐蝕,一般至(zhi)少(shao)應限定在“耐蝕”級,即(ji)最高年(nian)腐蝕速率不超過(guo)0.5mm。
③. 介質溫度也是選用材料的一個重要參數
因為溫度的變化會(hui)引(yin)起材料的一係列性能變化,如低(di)溫下材料的脆性,高溫下材料的石(shi)墨(mo)化、蠕變等問題。很(hen)多腐蝕形(xing)態都(du)與介質溫度有密切的關係,甚(shen)至(zhi)是腐蝕發生的基本(ben)條件。因此工業管道的選材應滿足溫度的限製條件。
二、滿足材料加工工藝(yi)和工業化生產的要求
①. 理想(xiang)的材料應該是容(rong)易獲得(de)的,即(ji)它應具有良好的加工工藝(yi)性、焊接性能等
例如,對(dui)於一些(xie)腐蝕環境,選用碳(tan)鋼和不鏽鋼複合製成的工業管道及其(qi)元件來(lai)代(dai)替純不鏽鋼材料無(wu)疑(yi)是經濟(ji)適用的,但(dan)由(you)於許多製造廠(chang)的複合工藝(yi)不過(guo)關,使用中屢(lv)次出現問題,從而給(gei)複合材料的應用帶來(lai)了限製,尤其(qi)是碳(tan)鋼與0Cr13的複合板(ban)材因現場焊接質量不容(rong)易保證,以致(zhi)工程上不敢使用或(huo)者說(shuo)不敢大量使用。
②. 工程上的材料應用是係列化、標準化的
這樣,便於大規模生產,減少(shao)材料品種(zhong),從而可以節約設計(ji)、製造、安裝、使用等各環節的投入(ru),同(tong)時也將大大降低(di)生產成本(ben)。
所以工程上應首先選用標準材料,對(dui)於必(bi)須選用的新材料,應有完(wan)整的技(ji)術(shu)評定文件,並經過(guo)省級及以上管理部(bu)門組(zu)織技(ji)術(shu)鑒定,合格後才(cai)能使用。對(dui)於進口(kou)的材料,應提出詳細的規格、性能、材料牌號、材料標準、應用標準等技(ji)術(shu)要求,並按國內的有關技(ji)術(shu)要求對(dui)其(qi)進行複驗(yan),合格以後才(cai)能使用。
三、符合既適用又(you)經濟(ji)的要求
這是一個很(hen)原則的問題,實際操(cao)作起來(lai)是很(hen)複雜的。它要求材料工程師(shi)必(bi)須運用工程學、材料學、腐蝕學等方麵的知識綜合判斷。這樣的問題有時是可以定量計(ji)算(suan)的,有時則是不可以定量計(ji)算(suan)的。一般情況下,應從以下幾個方麵來(lai)考慮。
①. 腐蝕方麵
例如,對(dui)於某一個腐蝕環境,若選用高級的、價錢(qian)高的材料時遭(zao)受的腐蝕可能是危險(xian)性較大的局部(bu)腐蝕,而選用低(di)級的、價錢(qian)低(di)的材料時遭(zao)受的腐蝕可能是具有較大腐蝕速率的均勻腐蝕。進行綜合的技(ji)術(shu)經濟(ji)評定後,此時就應考慮選用低(di)級材料並輔以其(qi)他防腐措(cuo)施。總(zong)之這一類型的材料選用是應進行經濟(ji)核算(suan)。
②. 材料標準及製造方麵
工業管道的類別與材料標準和製造要求並沒有一一對(dui)應的關係,這就要求材料工程師(shi)應用有關知識來(lai)綜合考慮。許多材料標準和製造標準中,都(du)有許多需要用戶確認的選擇(ze)項。當用戶沒有指(zhi)定時,製造商(shang)將按自(zi)己的習慣去做(zuo)。例如,鋼管的供貨長(chang)度、供貨狀態等都(du)屬於這類項目。有些(xie)項目則是附(fu)加檢驗(yan)項目,這些(xie)檢驗(yan)項目不是必(bi)需的,隻有用戶要求時製造商(shang)才(cai)做(zuo)。用戶可以根據使用條件不同(tong),追(zhui)加若幹檢驗(yan)項目以便更(geng)好地控製材料的內在質量。但(dan)提出了這些(xie)特殊(shu)要求就意味(wei)著產品價格的上升,有些(xie)檢驗(yan)項目如射(she)線探傷的費用是很(hen)高的。如何追(zhui)加這些(xie)附(fu)加檢驗(yan)項目,應結(jie)合使用條件和產品的價格綜合考慮。
③. 新材料、新工藝(yi)應用方麵
采用新材料,支持新材料、新工藝(yi)的開發和應用,可以有效地降低(di)建設投資,又(you)能滿足生產工藝(yi)對(dui)材料的要求。例如,用滲鋁(lv)碳(tan)鋼代(dai)替不鏽鋼用於耐硫(liu)和有機酸(suan)的腐蝕;用碳(tan)鋼與不鏽鋼的複合材料代(dai)替純不鏽鋼材料;用焊接質量有保證的有縫鋼管代(dai)替無(wu)縫鋼管等。