1. 满足材料的使用性能


材料的机械性能和化学、物理等特性,应符合有关标准和规范的要求。各种金属材料的使用温度范围应符合有关的标准规范。例如:


   a. 石油化工系列通常要求符合 GB/T 150《压力容器》、GB 50316《工业金属管道设计规范》、GB/T 20801《压力管道规范 工业管道》、ASME B31.1《动力管道》、ASME B31.3《工艺管道》等要求。


   b. 长输管道系列通常要求符合GB 50251《输气管道工程设计规范》、GB50253《输油管道设计规范》、ASME B31.8《输气和配气管道系统》等要求。


   c. 市政燃气管道通常应符合GB/T 38942《压力管道规范 公用管道》、GB 50028《城镇燃气设计规范》等要求。


   d. 城市热力管网通常应符合CJJ 34《城市热力网设计规范》、CJJ 28《城镇供热管网工程施工及验收规范》等要求。



2. 满足操作条件要求


  a. 根据操作条件判断该管道属于哪一类管道,即管道分级问题,不同行业、不同国家对管道分级可能不同。不同类别的管道因其重要性不同,发生事故带来的危害程度不同,对材料的要求也不同。一般情况下,高类别的管道从材料的冶炼工艺到最终产品的检查试验都比低类别的管道要求高。


  b. 应考虑操作条件对材料的选择要求。不同的材料对同一腐蚀介质的抗腐蚀性能是不相同的。在腐蚀环境中,选用材料应避免灾难性的腐蚀形式(如应力腐蚀开裂)出现,而对均匀腐蚀,一般至少应限定在“耐腐蚀”级。材料的耐腐蚀性能。对于全面腐蚀只考虑腐蚀余量就能保证其管道的强度和寿命。对于局部腐蚀,不能采用增加腐蚀余量的方法,必须从材料的选择方法考虑其选材或采取相应工艺措施和防腐蚀措施。


  c. 介质温度也是选用材料的一个重要参数。因为温度的变化会引起材料的一系列性能变化,如低温下材料的脆性,高温下材料的石墨化、蠕变等问题。很多腐蚀形态都与介质温度有密切的关系,甚至是腐蚀发生的基本条件。因此工业管道的选材应满足温度的限制条件。



3. 满足材料加工工艺和工业化生产要求


   a. 理想的材料应该是容易获得的,即它应具有良好的加工工艺性、焊接性能等。例如,对于一些腐蚀环境,选用碳钢和不锈钢复合制成的管道及其元件来代替纯不锈钢材料是经济适用的,但由于许多制造厂的复合工艺不过关,使用中屡次出现问题,从而给复合材料的应用带来了限制。


   b. 工程上的材料应用是系列化、标准化的。它不像在实验室中,可以做到少量、理想化的材料应用。将材料标准化、系列化便于大规模生产,减少材料品种,从而可以节约设计、制造、安装、使用等各环节的投入,同时也将降低生产成本。


   c. 工程上应首先选用标准材料,对于必须选用的新材料,应按照所在国家和行业标准规范要求进行技术评定,合格后才能使用。对于进口的材料,应提出详细的规格、性能、材料牌号、材料标准、应用标准等技术要求,并按国内的有关技术要求对其进行复验,合格以后才能使用。



4. 满足既适用又经济要求


  要求运用工程学、材料学、腐蚀学等方面的知识综合判断。有时是可以定量计算,有时无法定量计算。①经济性是选材必须考虑的重要因素,不仅指选用的材料本身价格,同时使制造出的产品价格最低。所选用材料应尽量减少品种和规格,以便采购、生产、安装和备件的管理。②不同材料价格在不同地区和时间差别较大,设计人员要有市场意识和经济观念,应对材料市场的价格有所了解,以便经济、科学地选择。


   a. 腐蚀


    对于某一个腐蚀环境,选用高级的、价钱高的材料时遭受的腐蚀可能是危险性较大的局部腐蚀,而选用低级的、价钱低的材料时遭受的腐蚀可能是具有较大腐蚀速率的均匀腐蚀。进行综合的技术经济评定后,此时就应考虑选用低级材料并辅以其他防腐措施。总之这一类型的材料选用应进行经济核算。


   b. 材料标准及制造方面


     管道的类别与材料标准和制造要求并没有一个完全一一对应的关系,要求应用有关知识来综合考虑。材料标准和制造标准中,都有许多需要用户确认的选择项。当用户没有指定时,制造商将按自己的习惯去做。例如,钢管的供货长度、供货状态等都属于这类项目。有些项目则是附加检验项目,这些检验项目不是必需的,只有用户要求时制造商才做。用户可以根据使用条件不同,追加若干检验项目以便更好地控制材料的内在质量。但提出了这些特殊要求就意味着产品价格的上升,有些检验项目如射线探伤的费用是很高的。如何追加这些附加检验项目,应结合使用条件和产品的价格综合考虑。