①. 所有材料长期在蠕变温度以上使用时,应注意蠕变可能带来的一些不利影响,这样的影响包括管道组成件的过度变形、管道节点的过大位移甚至材料的变性问题;应注意可能发生的应力松弛带来的一些不利影响,这样的影响对那些对少量的位移比较敏感的,管道组成件(如螺栓)是不可忽视的。
②. 所有材料在高温下并在特定的腐蚀介质中使用时,会发生特殊的化学作用,这样的作用往往会使材料的最高使用温度受到限制。
③. 对于通过热处理提高其性能的材料,如果材料长期在高于回火的温度下使用,会导致材料的强度降低,故当可预见到出现这种情况时,应限制材料的最高使用温度,或按较小的许用应力进行设计。
a. 当碳钢、纯镍钢、碳锰钢、锰钒钢和碳硅钢在425℃以上长时间停留时,其碳化物有转化为石墨的可能性,故当预期的工况条件属于这种情况下时,宜避开使用这些材料。
b. 当碳钼钢、锰钼钒钢和铬钒钢在468℃以上长时间停留时,其碳化物有转化为石墨的可能性,故当预期的工况条件属于这种情况下时,应考虑避开使用这些材料。
c. 铬钼合金钢及铬钼钒合金钢长期在400~550℃的温度区间使用时,可能会产生回火脆性问题。工程中如果不能避开这种使用情况,应提出适当的防护(防止)措施。
d. 铁素体不锈钢在高于370℃的温度下使用以后,会在室温下出现脆性,工程中应避免出现这种情况。
e. 含铬12%以上的铁素体和马氏体不锈钢长期在400~550℃温度区间使用时,可能会产生475℃脆性问题,工程中应避免出现这种情况。
f. 钛及钛合金在316℃以上温度下使用时,有品质降低的可能,工程中应尽可能避免在这样的温度下使用钛及钛合金。
g. 奥氏体不锈钢在540~900℃长期使用时,可能会产生。相脆性问题,使用过程中应控制奥氏体钢中的铁素体含量及过度冷变形。
一般奥氏体不锈钢在经过427~871℃的温度区间进行升温或降温时,会产生晶间腐蚀的敏感性,此时应避免材料在能引起晶间腐蚀的介质环境中使用,或采用稳定化或超低碳不锈钢。
奥氏体不锈钢与一些低熔点的金属,如铝、锑、铋、镉、镓、铅、锰、锑、锌及其化合物在高温(高于这些低熔点金属的熔点)下接触,会产生晶间破坏的敏感性,工程中应避免出现这些情况。
对于奥氏体不锈钢材料,当使用温度大于540℃时,应考虑使用高碳(含碳量大于0.04%)不锈钢。
h. 对于碳钢-奥氏体不锈钢复合材料,当使用温度大于400℃时,应考虑因较大的热膨胀差而引起的不利情况,工程中宜避开这些情况的出现。
④. 对于高温管道涂漆、隔热材料的选用见本书后面章节介绍。对于高温管道配管管道支吊架设计详细要求,可参考《管道应力分析与工程应用》一书。
⑤. 某高温蒸汽管道设计温度550℃,小口径管子可选用A335-P22,大口径管子可选用A335-P91,对应小口径管件可选用A234-WP22,对应大口径管件可选用A335-WP91,阀门阀芯材料可选用A182-F22或217-C12A,垫片材料可选用5Cr-0.5Mo。