1. 不同標準規(gui)范(fan)對(dui)低溫管道的定義(yi)。
①. 我國標(biao)準一(yi)般規定設(she)計(ji)溫度(du)低于(yu)或(huo)(huo)等于(yu)-20℃的管(guan)道(dao)(dao)屬于(yu)低溫管(guan)道(dao)(dao)。GB 50316、SH/T 3059和GB 150規定設(she)計(ji)溫度(du)低于(yu)或(huo)(huo)等于(yu)-20℃的壓力管(guan)道(dao)(dao)屬于(yu)低溫管(guan)道(dao)(dao)。GB 50235、SH/T 3501規定設(she)計(ji)溫度(du)低于(yu)或(huo)(huo)等于(yu)-29℃的壓力管(guan)道(dao)(dao)屬于(yu)低溫管(guan)道(dao)(dao)。
②. ASTM、ASME規定(ding)設計溫(wen)度低(di)于或(huo)等于-29℃(-20°F)的管道(dao)屬于低(di)溫(wen)管道(dao)。
③. 目前ASTM、ASME對(dui)于(yu)低(di)溫(wen)管道采用(yong)了(le),根據材料(liao)(liao)組別、厚度、應力水平和熱處理(li)狀(zhuang)態確定材料(liao)(liao)最低(di)設計金屬溫(wen)度的(de)(de)方法(fa),這種方法(fa)建立在大量實驗(yan)(yan)研究的(de)(de)基(ji)礎上,運用(yong)斷裂(lie)力學的(de)(de)判據,針對(dui)每種材料(liao)(liao)的(de)(de)性能、厚度、熱處理(li)狀(zhuang)態分別確定低(di)溫(wen)限(xian),是比(bi)較科學的(de)(de)方法(fa)。我(wo)國(guo)標準將低(di)溫(wen)限(xian)統(tong)一定為(wei)-20℃根據經驗(yan)(yan)人為(wei)地劃(hua)定的(de)(de)界限(xian),對(dui)于(yu)一些材料(liao)(liao)具(ju)有不合理(li)性。
④. 石油(you)化(hua)工行(xing)業(ye)低溫(wen)管道用(yong)材料應按(an)ASME B31.3等規(gui)范的(de)(de)規(gui)定(ding)確定(ding)是否做低溫(wen)沖擊(ji)試(shi)(shi)驗,試(shi)(shi)驗要求應符(fu)合(he)ASME B31.3等規(gui)范的(de)(de)規(gui)定(ding)。
2. 低溫工況管道材(cai)料的(de)選(xuan)用。
①. 具有面心立方晶格的(de)(de)金(jin)屬材料(如銅Cu、鎳Ni、奧氏體鋼(gang)等)一般沒有低溫(wen)(wen)冷脆(cui)現(xian)象(xiang),是最好的(de)(de)低溫(wen)(wen)用(yong)(yong)(yong)材,故(gu)含銅、鎳等元(yuan)素的(de)(de)合金(jin)鋼(gang)常(chang)用(yong)(yong)(yong)于低溫(wen)(wen)工況。晶粒(li)越細鋼(gang)材的(de)(de)低溫(wen)(wen)沖擊韌性(xing)越好,故(gu)一般鐵素體鋼(gang)要(yao)正火處理后使用(yong)(yong)(yong)。雜質(zhi)元(yuan)素硫(S)、磷(lin)(P)、氧(0)都將降低鋼(gang)材的(de)(de)低溫(wen)(wen)沖擊韌性(xing),一般要(yao)嚴(yan)格控(kong)制。
②. 中國的低溫用鋼有16Mn、09Mn2V、06AlCu、06MnNb等,或者用奧氏(shi)體(ti)不銹鋼。但前者一般適應的低溫溫度不宜太低,而奧氏體不銹鋼又比較貴,故這里介紹ASTM中常用的低溫用鋼,即鎳(Ni)鋼。見表1.9.3。
3. 低溫用鋼及低溫界線。
①. Q235B,Q235A使(shi)用下限溫(wen)度為(wei)≥0℃;
②. 20鋼使用下限(xian)溫(wen)度為≥-19℃;
③. L245,A105,WPB,WCB使用下限溫度為≥-29℃;
④.16Mn、16MnD使用下限溫(wen)度為(wei)≥-40℃;
⑤. 10MnD,A333 Gr6,WPL6,LF2,LCB使用下限溫度為
⑥. 3.5Ni使用下(xia)限溫度(du)為(wei)≥-101℃;
⑦. 奧(ao)氏體不銹鋼,Al,Cu使用下限溫度為≥-196℃。
4. 碳(tan)(tan)素鋼(gang)、低溫(wen)碳(tan)(tan)鋼(gang)、鉻鉬合金鋼(gang)、不銹鋼(gang)的最低使(shi)用溫(wen)度(du)及低溫(wen)沖擊試(shi)驗免除條件應符合有關標準規定。
5. 低溫管道用(yong)(yong)鋼應采用(yong)(yong)鎮靜鋼。
6. 管道設計溫度≤-20℃的碳素鋼(gang)、低(di)溫碳鋼(gang)、低(di)合金(jin)鋼(gang)、中合金(jin)鋼(gang)和鐵素體高(gao)合金(jin)鋼(gang),母(mu)材及其焊縫金(jin)屬和熱影響區(qu)應(ying)按(an)有關標(biao)準規定(ding)進行低(di)溫沖擊試驗。
7. 鉻(ge)鎳奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)母材在設計溫度等于或高于-196℃,且滿足(zu)下列各項要求時,可免做低溫沖擊試驗:
①. 材(cai)料含碳量應小(xiao)于或等于0.10%;
②. 材(cai)料應為固(gu)溶熱(re)處理狀態。
8. 鉻(ge)鎳奧氏體不(bu)銹鋼焊(han)縫金屬及熱影響區在(zai)滿足下列各項要求時(shi),可免做低(di)溫沖擊試驗(yan):
①. 含碳(tan)量小于(yu)或等于(yu)0.10%的奧氏體不(bu)銹鋼母材,不(bu)加填充金屬焊接(jie),設計溫度不(bu)應(ying)低于(yu)-101℃;
②. 焊縫(feng)金屬(shu)含碳量(liang)小于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)0.10%,焊接使用的(de)填(tian)(tian)充(chong)金屬(shu)符(fu)合(he)相應(ying)標(biao)準,設(she)計溫度不應(ying)低于(yu)(yu)-101℃;焊縫(feng)金屬(shu)含碳量(liang)大于(yu)(yu)0.10%,焊接使用的(de)填(tian)(tian)充(chong)金屬(shu)符(fu)合(he)相應(ying)標(biao)準,設(she)計溫度不應(ying)低于(yu)(yu)-48℃。
9. 除抗拉(la)強度下限(xian)值(zhi)大于540MPa的鋼材(cai)(cai)及螺栓材(cai)(cai)料外,使(shi)用的材(cai)(cai)料在低溫(wen)(wen)低應(ying)力(li)工況下,當設計溫(wen)(wen)度加50℃后,高于-20℃時,管道材(cai)(cai)料可免做低溫(wen)(wen)沖擊試驗。