管道设计温度在425℃以下,碳钢的强度、性能可满足设计要求;经济性便宜,制造、焊接容易,与各种板子、管子、锻件、铸件的配套性良好,易于采购。如果管道设计温度超过425℃,碳钢的高温性能下降比较厉害,长期使用,钢中渗碳体分解成为游离碳,并以石墨形式析出导致强度下降,所以这时其可靠性不足,要用合金钢。
例如,某425℃蒸汽管道,本来设计选用的是15CrMo,由于业主仓库有较多的304不锈钢管道,于是配管设计时就改选用了304不锈钢材质管道,按规范规定,温度没有问题。但运行一段时间后管道开始泄漏。究其原因,是因为这种蒸汽流体不可避免会含有微量氯离子,蒸汽在蒸发、冷凝、输送过程中会存在氯离子凝缩过程,在某些区域死角有氯离子聚集,高压高应力状态下,温度越高,影响越大,引发奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂。有一些规范规定,不锈钢管道内流体的氯离子的含量不应超过25×10-6。
对于高温高压蒸汽管道多选用合金钢,在经济性和力学性能上更优于不锈钢。