1. 滿足材料的使用性能
材料的機(jī)械性能和化學(xué)、物理等特性,應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求。各種金屬材料的使用溫度范圍應(yīng)符合有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。例如:
a. 石油化工系列通常要求符合 GB/T 150《壓力容器》、GB 50316《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB/T 20801《壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道》、ASME B31.1《動力管道》、ASME B31.3《工藝管道》等要求。
b. 長輸管道系列通常要求符合GB 50251《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50253《輸油管道設(shè)計(jì)規(guī)范》、ASME B31.8《輸氣和配氣管道系統(tǒng)》等要求。
c. 市政燃?xì)夤艿劳ǔ?yīng)符合GB/T 38942《壓力管道規(guī)范 公用管道》、GB 50028《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》等要求。
d. 城市熱力管網(wǎng)通常應(yīng)符合CJJ 34《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、CJJ 28《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》等要求。
2. 滿足操作條件要求
a. 根據(jù)操作條件判斷該管道屬于哪一類管道,即管道分級問題,不同行業(yè)、不同國家對管道分級可能不同。不同類別的管道因其重要性不同,發(fā)生事故帶來的危害程度不同,對材料的要求也不同。一般情況下,高類別的管道從材料的冶煉工藝到最終產(chǎn)品的檢查試驗(yàn)都比低類別的管道要求高。
b. 應(yīng)考慮操作條件對材料的選擇要求。不同的材料對同一腐蝕介質(zhì)的抗腐蝕性能是不相同的。在腐蝕環(huán)境中,選用材料應(yīng)避免災(zāi)難性的腐蝕形式(如應(yīng)力腐蝕開裂)出現(xiàn),而對均勻腐蝕,一般至少應(yīng)限定在“耐腐蝕”級。材料的耐腐蝕性能。對于全面腐蝕只考慮腐蝕余量就能保證其管道的強(qiáng)度和壽命。對于局部腐蝕,不能采用增加腐蝕余量的方法,必須從材料的選擇方法考慮其選材或采取相應(yīng)工藝措施和防腐蝕措施。
c. 介質(zhì)溫度也是選用材料的一個(gè)重要參數(shù)。因?yàn)闇囟鹊淖兓瘯鸩牧系囊幌盗行阅茏兓?,如低溫下材料的脆性,高溫下材料的石墨化、蠕變等問題。很多腐蝕形態(tài)都與介質(zhì)溫度有密切的關(guān)系,甚至是腐蝕發(fā)生的基本條件。因此工業(yè)管道的選材應(yīng)滿足溫度的限制條件。
3. 滿足材料加工工藝和工業(yè)化生產(chǎn)要求
a. 理想的材料應(yīng)該是容易獲得的,即它應(yīng)具有良好的加工工藝性、焊接性能等。例如,對于一些腐蝕環(huán)境,選用碳鋼和不銹鋼復(fù)合制成的管道及其元件來代替純不銹鋼材料是經(jīng)濟(jì)適用的,但由于許多制造廠的復(fù)合工藝不過關(guān),使用中屢次出現(xiàn)問題,從而給復(fù)合材料的應(yīng)用帶來了限制。
b. 工程上的材料應(yīng)用是系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的。它不像在實(shí)驗(yàn)室中,可以做到少量、理想化的材料應(yīng)用。將材料標(biāo)準(zhǔn)化、系列化便于大規(guī)模生產(chǎn),減少材料品種,從而可以節(jié)約設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用等各環(huán)節(jié)的投入,同時(shí)也將降低生產(chǎn)成本。
c. 工程上應(yīng)首先選用標(biāo)準(zhǔn)材料,對于必須選用的新材料,應(yīng)按照所在國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行技術(shù)評定,合格后才能使用。對于進(jìn)口的材料,應(yīng)提出詳細(xì)的規(guī)格、性能、材料牌號、材料標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)要求,并按國內(nèi)的有關(guān)技術(shù)要求對其進(jìn)行復(fù)驗(yàn),合格以后才能使用。
4. 滿足既適用又經(jīng)濟(jì)要求
要求運(yùn)用工程學(xué)、材料學(xué)、腐蝕學(xué)等方面的知識綜合判斷。有時(shí)是可以定量計(jì)算,有時(shí)無法定量計(jì)算。①經(jīng)濟(jì)性是選材必須考慮的重要因素,不僅指選用的材料本身價(jià)格,同時(shí)使制造出的產(chǎn)品價(jià)格最低。所選用材料應(yīng)盡量減少品種和規(guī)格,以便采購、生產(chǎn)、安裝和備件的管理。②不同材料價(jià)格在不同地區(qū)和時(shí)間差別較大,設(shè)計(jì)人員要有市場意識和經(jīng)濟(jì)觀念,應(yīng)對材料市場的價(jià)格有所了解,以便經(jīng)濟(jì)、科學(xué)地選擇。
a. 腐蝕
對于某一個(gè)腐蝕環(huán)境,選用高級的、價(jià)錢高的材料時(shí)遭受的腐蝕可能是危險(xiǎn)性較大的局部腐蝕,而選用低級的、價(jià)錢低的材料時(shí)遭受的腐蝕可能是具有較大腐蝕速率的均勻腐蝕。進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評定后,此時(shí)就應(yīng)考慮選用低級材料并輔以其他防腐措施??傊@一類型的材料選用應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算。
b. 材料標(biāo)準(zhǔn)及制造方面
管道的類別與材料標(biāo)準(zhǔn)和制造要求并沒有一個(gè)完全一一對應(yīng)的關(guān)系,要求應(yīng)用有關(guān)知識來綜合考慮。材料標(biāo)準(zhǔn)和制造標(biāo)準(zhǔn)中,都有許多需要用戶確認(rèn)的選擇項(xiàng)。當(dāng)用戶沒有指定時(shí),制造商將按自己的習(xí)慣去做。例如,鋼管的供貨長度、供貨狀態(tài)等都屬于這類項(xiàng)目。有些項(xiàng)目則是附加檢驗(yàn)項(xiàng)目,這些檢驗(yàn)項(xiàng)目不是必需的,只有用戶要求時(shí)制造商才做。用戶可以根據(jù)使用條件不同,追加若干檢驗(yàn)項(xiàng)目以便更好地控制材料的內(nèi)在質(zhì)量。但提出了這些特殊要求就意味著產(chǎn)品價(jià)格的上升,有些檢驗(yàn)項(xiàng)目如射線探傷的費(fèi)用是很高的。如何追加這些附加檢驗(yàn)項(xiàng)目,應(yīng)結(jié)合使用條件和產(chǎn)品的價(jià)格綜合考慮。