某施工现场,由于项目比较着急,某压力管道专业设计代表直接将壁厚较大的不锈钢管道替代了正常设计较薄的管道。导致这根高温大口径不锈钢管道连接的设备管口荷载超标损坏。
一般情况下,管道材料厚代薄是基本原则,但是,对于高温大口径不锈钢管道、与敏感设备(压缩机、泵、加热炉)相连管道等需谨慎核算后,再确定是否可以代材。由于管道壁厚增加,会导致管道水平热应力增加,可能导致敏感设备管口荷载超标。由于不锈钢厚壁管道自重大,刚度大,还可能造成管架及生根的土建荷载超标,管系柔性下降,不利于长期稳定安全运行。
某湿H2S应力腐蚀环境介质管道,可采用低碳钢+抗氢处理(如20#钢)方式。管材质降低硫、磷杂质的含量,减少氢离子聚集空间,进而减轻应力腐蚀的发生,另外就是对焊缝进行消应力热处理,降低拉应力,进而降低应力腐蚀。但是,如果用16Mn代用,会加大应力腐蚀。因为20#钢的屈服强度比16Mn的屈服强度和抗拉强度低。钢材强度的升高,更容易导致加工过程中较大残余应力的产生。SH/T 3059《石油化工管道设计器材选用规范》规定,湿H2S应力腐蚀条件下,钢材屈服强度应不大于355MPa,抗拉强度不大于630MPa。因此,用高强度钢材代替低强度钢材也不见得一定合适。