工业管道器材选用时主要遵循以下几项原则:
1. 材料的使用性能
材料的力学性能和化学、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。例如化工系列通常要求符合 GB150《固定式压力容器》、GB 50316《工业金属管道设计规范》等规范的规定;石化系列通常要求符合SH 3059《石油化工管道设计器材选》等规范的规定;GB/T 20801《压力管道规范》、TSG D0001《压力管道安全技术监察规程》等规范提出了压力管道金属材料的使用范围要求;ASME B31.1《动力管道》、ASME B31.3《工艺管道》等规范也提出了金属材料的使用范围。
2. 材料的工艺性能
工艺管道是由管子和形式多种多样的管件所组成,因此金属材料能够适应加工工艺要求的能力是决定能否进行加工和如何加工的重要因素。工艺性能大致分为焊接性能、切削加工性能、锻轧性能和铸造性能,对于管道材料,以焊接性能和切削加工性能最为重要。因此,在管道的整体选材过程中,特别是特殊管件的选材要充分考虑所选材料的工艺性能。
3. 材料的经济性
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。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。随着工业发展,资源、能源的问题日渐突出,选用材料应是来源丰富,并结合我国资源和国内生产实际情况加以考虑。
4. 材料的耐蚀性能
对于全面腐蚀只考虑腐蚀裕量就能保证其管道的强度和寿命。对于局部腐蚀,不能采用增加腐蚀裕量的方法,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。金属材料耐蚀评定方法有重量法和线性极化法。设计选材时应充分考虑材料的腐蚀裕量(腐蚀裕量=腐蚀速度x使用寿命)。铁碳合金耐蚀性的影响因素:铁碳合金的组织,铁碳合金在各种介质中的腐蚀;介质温度和压力的影响;应力腐蚀及腐蚀疲劳。
5. 选择材料时应考虑由于设备(如热交换器、疏水器)、阀门(调节阀、节流阀)等而出现的压力、温度的变化,上游切断阀、旁通阀应符合上游条件;下游切断阀应根据下游条件和短时期的上游条件来确定。
6. 公称直径小于等于DN80的饮用水和仪表空气的管道应采用镀锌的管子和管件(或采用非金属材料)以保证管道的清洁。
7. 除有特殊要求,一般不允许使用铜和铜合金材料。