化工厂典型压力管道选材.PDFVIP

2004 年第 2 期 ·17 · 化工厂典型压力管道的选材 唐文麒 马 骏 (南京凯特化工工程设计院 ,南京 210038) (南京师范大学 ,南京 210042) 摘要 在化工厂压力管道设计中 ,常常遇到高温管道、低温管道以及特殊介质管道的选材问题。从不同侧面加以比较分析,概括出它们 的共同特点,并指出在不同工况下应选择的相应钢种及注意事项。 1 概述 如下特点 : ①屈服强度σ随温度升高而降低 , 塑性则随温 在石化、化工生产中 ,压力管道发生的事故所占 s 比例较高,而事故之中 , 管道材料的设计选择错误往 度 T 而升高 ; 往又占到了一定的比例。本文对化工生产中经常遇 ②与载荷持续时间密切相关 :随着时间的推移 , 到的典型压力管道的设计选材问题 , 进行了归纳总 产生蠕变现象 ; ③抗拉强度 σ 随着温度 T 的升高而下降; 结 , 希望对今后的压力管道设计选材工作提供有益 b 的帮助。 ④同时 ,环境介质对材料腐蚀加强。 2. 3 典型的高温管道材质的选择 2 高温管道的材料选择 目前, 我国化工企业的高温管道主要分布在蒸 2. 1 高温管道的界限 汽管道和一些高温临氢管线。由于化工生产工艺的 在进行高温管道选材之前 , 首先要明白“高温” 发展 , 许多化工生产装置的还原反应 , 大多采用氢气 管道的范畴。目前 ,“高温”的定义还没统一的界限。 还原。选用材质的主要依据主要是按 Nelson 曲线。 GB50235 - 97《工业金属管道工程施工及验收规范》 国内外常用于高温抗氢管道的钢种是 1Cr5Mo ( 即 ( ) ( 规定 : 高温 管道工作温度高于 250 ℃ 或低温 管道 Cr5Mo) 。选用时需注意的是: 此钢种在正火 + 回火 ) 工作温度低于 - 20 ℃ 管道的螺栓 ,在试运行时应按 状态时属珠光体钢 ; 在淬火 + 回火状态下为马氏体 规定进行热态或冷态紧固 ,见表 1 。 组织 ,此时钢的可焊性下降。通常作为管道应用时不 在于提高强度 ,而需要提高可焊性。焊接时预热与焊 后回火的要求较严。这在管道施工时很难实现 ,但采 用奥氏体焊条焊接时 , 则简单不少 , 可以不用焊后热 处理。 常用的碳素钢 , 如 20 # , 20g 一般用于 350 ℃以 上表说明了 250 ℃和 350 ℃对压力管道来说是 下 ,并且可以不考虑蠕变。 两个表示高温的分界值 , 而原 GBJ 235 - 82《工业管 珠光体型低合金耐热钢使用温度在 350 ～