优质碳素钢是压力管道中应用最广的碳钢,对应的材料标准有:GB/T 699、GB/T8163、GB/T 3087、GB/T 5310、GB/T 9948、GB/T6479等。这些标准根据不同的使用工况而提出了不同的质量要求。它们共性的使用限制条件如下。
①. 输送碱性或苛性碱介质时应考虑有发生碱脆的可能,锰钢(如16Mn)不得用于该环境。
②. 在有应力腐蚀开裂倾向的环境中工作时,应进行焊后应力消除热处理,热处理后的焊缝硬度不得大于200HB。焊缝应进行100%无损探伤。锰钢(如16Mn)不宜用于有应力腐蚀开裂倾向的环境中。
③. 在均匀腐蚀介质环境下工作时,应根据腐蚀速率、使用寿命等进行经济核算,如果核算结果证明选用碳素钢是合适的,应给出足够的腐蚀余量,并采取相应的其他防腐蚀措施。
④. 碳素钢、碳锰钢和锰钒钢在425℃及以上温度下长期工作时,其碳化物有转化为石墨的可能性,因此限制其最高工作温度不得超过425℃(锅炉规范则规定该温度为450℃)。
⑤. 临氢操作时,应考虑发生氢损伤的可能性。
⑥. 含碳量大于0.24%的碳钢不宜用于焊连接的管子及其元件。
⑦. 用于-20℃及以下温度时,应进行低温冲击韧性试验。
⑧. 用于高压临氢、交变荷载情况下的碳素钢材料宜是经过炉外精炼的材料。