金(jin)屬(shu)材料選(xuan)用(yong)時,首先應遵循下列一些原則(ze)。
一(yi)、滿足(zu)操作條件的要求
①. 根據操作條(tiao)件判斷該管道是不是工業管道,屬于哪一類工業管道
不(bu)同(tong)類(lei)別的(de)工(gong)業管道因其重要性不(bu)同(tong),發生事故帶來的(de)危(wei)害程度不(bu)同(tong),對材料的(de)要求也(ye)不(bu)同(tong)。一(yi)般情況下,高(gao)(gao)類(lei)別的(de)工(gong)業管道(如一(yi)類(lei)工(gong)業管道)從材料的(de)冶煉(lian)工(gong)藝(yi)到最終產品(pin)的(de)檢查試驗都比低類(lei)別的(de)工(gong)業管道要求高(gao)(gao)。
②. 應考慮操作條件對材料的選擇要求。
不同(tong)的材料(liao)對同(tong)一(yi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質(zhi)的耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能是(shi)不相同(tong)的。在腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)環境中(zhong),選用材料(liao)應(ying)避免災難性(xing)的腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)形式(如應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開裂)出現,而對均勻腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi),一(yi)般至少應(ying)限定在“耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)”級,即最高年腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速率不超過(guo)0.5mm。
③. 介質溫度也是選用材(cai)料的一個重要參數
因(yin)為(wei)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的變化會(hui)引起材料(liao)的一系(xi)列性能變化,如低(di)溫(wen)(wen)(wen)下材料(liao)的脆性,高溫(wen)(wen)(wen)下材料(liao)的石墨化、蠕變等(deng)問題。很多腐(fu)蝕形態都與(yu)介質(zhi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)有密切的關系(xi),甚至(zhi)是腐(fu)蝕發(fa)生(sheng)的基本條(tiao)(tiao)件(jian)。因(yin)此工業管道(dao)的選材應滿(man)足溫(wen)(wen)(wen)度(du)的限制(zhi)條(tiao)(tiao)件(jian)。
二、滿足材料(liao)加工(gong)工(gong)藝和工(gong)業(ye)化生產的(de)要求(qiu)
①. 理(li)想的(de)材料應該是(shi)容(rong)易獲(huo)得的(de),即它應具有良好(hao)的(de)加工(gong)工(gong)藝性(xing)、焊接性(xing)能等
例(li)如,對于一些腐蝕環境,選(xuan)用(yong)碳鋼和(he)不(bu)銹鋼復(fu)合(he)(he)制成的工(gong)業(ye)管道及(ji)其元件來(lai)代替純(chun)不(bu)銹鋼材(cai)料無(wu)疑是經濟適用(yong)的,但由于許(xu)多制造(zao)廠的復(fu)合(he)(he)工(gong)藝不(bu)過(guo)關,使(shi)用(yong)中屢(lv)次出現(xian)(xian)問題,從而給復(fu)合(he)(he)材(cai)料的應用(yong)帶來(lai)了(le)限制,尤其是碳鋼與0Cr13的復(fu)合(he)(he)板(ban)材(cai)因現(xian)(xian)場焊接質量(liang)不(bu)容易保證,以致工(gong)程(cheng)上(shang)不(bu)敢使(shi)用(yong)或(huo)者說不(bu)敢大量(liang)使(shi)用(yong)。
②. 工程(cheng)上的材料應用是(shi)系列化、標準化的
這(zhe)樣,便于大規模生(sheng)產,減少材料品種,從而可以節約(yue)設(she)計(ji)、制造、安裝(zhuang)、使用等各環(huan)節的(de)投入,同時也將(jiang)大大降(jiang)低(di)生(sheng)產成本。
所以(yi)工(gong)程(cheng)上(shang)應首先選用標準材料(liao),對(dui)(dui)于(yu)必須選用的(de)新材料(liao),應有完整的(de)技(ji)術評定文件,并(bing)經過省級及以(yi)上(shang)管(guan)理部(bu)門組織技(ji)術鑒定,合(he)(he)格后才(cai)能(neng)使(shi)(shi)用。對(dui)(dui)于(yu)進(jin)口的(de)材料(liao),應提出詳細的(de)規格、性(xing)能(neng)、材料(liao)牌號(hao)、材料(liao)標準、應用標準等技(ji)術要求,并(bing)按國內的(de)有關技(ji)術要求對(dui)(dui)其(qi)進(jin)行復驗,合(he)(he)格以(yi)后才(cai)能(neng)使(shi)(shi)用。
三、符合既適用又經濟的要求
這是一(yi)個很原則的(de)問(wen)題,實際操(cao)作起來(lai)(lai)是很復(fu)雜的(de)。它要求材(cai)料工程師必須運用工程學(xue)、材(cai)料學(xue)、腐蝕學(xue)等(deng)方(fang)面(mian)的(de)知識綜合判斷。這樣的(de)問(wen)題有時是可以定量計算(suan)的(de),有時則是不可以定量計算(suan)的(de)。一(yi)般情況下,應從(cong)以下幾個方(fang)面(mian)來(lai)(lai)考慮。
①. 腐蝕(shi)方面
例如,對于某一(yi)(yi)個腐(fu)蝕(shi)環(huan)境,若選用(yong)高(gao)級的(de)、價錢高(gao)的(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)時遭受的(de)腐(fu)蝕(shi)可能(neng)(neng)是危(wei)險性較(jiao)大的(de)局部腐(fu)蝕(shi),而(er)選用(yong)低級的(de)、價錢低的(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)時遭受的(de)腐(fu)蝕(shi)可能(neng)(neng)是具有(you)較(jiao)大腐(fu)蝕(shi)速率的(de)均勻腐(fu)蝕(shi)。進行綜合的(de)技(ji)術經濟(ji)評定后,此時就應(ying)考慮選用(yong)低級材(cai)(cai)料(liao)(liao)并(bing)輔(fu)以其他防腐(fu)措施。總之這一(yi)(yi)類型的(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)選用(yong)是應(ying)進行經濟(ji)核算。
②. 材(cai)料(liao)標準及(ji)制造(zao)方(fang)面(mian)
工(gong)業管道(dao)的(de)(de)(de)(de)類(lei)別與(yu)材料(liao)標準和(he)制造(zao)(zao)(zao)要求(qiu)并沒有一一對應(ying)的(de)(de)(de)(de)關系,這(zhe)就(jiu)要求(qiu)材料(liao)工(gong)程師應(ying)用(yong)有關知識來綜合(he)考慮。許多材料(liao)標準和(he)制造(zao)(zao)(zao)標準中,都(dou)有許多需要用(yong)戶(hu)(hu)確認的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇項(xiang)。當用(yong)戶(hu)(hu)沒有指定時,制造(zao)(zao)(zao)商(shang)將按自己(ji)的(de)(de)(de)(de)習(xi)慣去做。例如,鋼管的(de)(de)(de)(de)供(gong)貨(huo)長度、供(gong)貨(huo)狀態等都(dou)屬于這(zhe)類(lei)項(xiang)目。有些項(xiang)目則是附加檢驗項(xiang)目,這(zhe)些檢驗項(xiang)目不是必需的(de)(de)(de)(de),只有用(yong)戶(hu)(hu)要求(qiu)時制造(zao)(zao)(zao)商(shang)才做。用(yong)戶(hu)(hu)可以(yi)根據(ju)使(shi)用(yong)條(tiao)件不同(tong),追(zhui)加若干檢驗項(xiang)目以(yi)便更好地控制材料(liao)的(de)(de)(de)(de)內在質量(liang)。但(dan)提出了這(zhe)些特(te)殊要求(qiu)就(jiu)意(yi)味著產(chan)品價(jia)格的(de)(de)(de)(de)上(shang)升,有些檢驗項(xiang)目如射線探傷的(de)(de)(de)(de)費(fei)用(yong)是很高的(de)(de)(de)(de)。如何追(zhui)加這(zhe)些附加檢驗項(xiang)目,應(ying)結合(he)使(shi)用(yong)條(tiao)件和(he)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)價(jia)格綜合(he)考慮。
③. 新(xin)材料、新(xin)工藝應用方面(mian)
采用(yong)(yong)(yong)(yong)新材(cai)(cai)(cai)料,支持新材(cai)(cai)(cai)料、新工(gong)藝的(de)開發和(he)應用(yong)(yong)(yong)(yong),可以有效地降低建設投資(zi),又能滿足生產工(gong)藝對材(cai)(cai)(cai)料的(de)要求(qiu)。例如,用(yong)(yong)(yong)(yong)滲鋁(lv)碳(tan)鋼(gang)(gang)代替不銹鋼(gang)(gang)用(yong)(yong)(yong)(yong)于耐硫和(he)有機酸(suan)的(de)腐蝕;用(yong)(yong)(yong)(yong)碳(tan)鋼(gang)(gang)與不銹鋼(gang)(gang)的(de)復合材(cai)(cai)(cai)料代替純不銹鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)料;用(yong)(yong)(yong)(yong)焊接質量(liang)有保證的(de)有縫(feng)鋼(gang)(gang)管代替無縫(feng)鋼(gang)(gang)管等。