低溫用無縫鋼管的材料及其使用溫度范圍

低溫用無縫鋼管的材料

一般低溫系指 -20℃ → -196℃ 范圍內(nèi)。低溫再低是深低溫、超低溫，在石化企業(yè)中應(yīng)用較少。

對于無縫鋼管材料的選擇，在-20℃~-196℃范圍內(nèi)又可作如下劃分：

• -20℃~-40℃      不宜用碳素鋼管
• -40℃~-70℃      不宜用低合金鋼管
• -70℃~-196℃   不宜用一般合金鋼管
• -196℃以下        不宜用低碳普通不銹鋼管

低溫管道材料選擇的一般要求

由于低溫管道材料有低溫冷脆，造成管系斷裂的危險，所以在介質(zhì)溫度低于或等于-20℃的管道，其組成件均應(yīng)按沖擊性能要求選用。一般應(yīng)符合下列要求。

• （1）     有壓力的低溫管道所采用的鋼材應(yīng)為鎮(zhèn)靜鋼。
• （2）     碳素鋼和低合金鋼管，當(dāng)使用溫度低于或等于-20℃時，其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度應(yīng)符合表1-4-1的規(guī)定。

表1-4-1     碳素鋼和低合金鋼管的使用狀態(tài)及沖擊試驗溫度

低溫管道常用的材料包括以下幾種‌：

1. ‌低溫高強(qiáng)度鋼‌：這種材料主要以碳錳為基材，并加入少量的鎳鉻，以提高鋼的低溫韌性。此外，還可以加入少量的鉬釩成分來提高鋼的強(qiáng)度和耐低溫性能。低溫高強(qiáng)度鋼適用于各種工程用的球罐和低溫壓力容器‌。

2. ‌低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼‌：以硅錳為主要成分，加入適量的鋁和細(xì)化晶粒，以提高鋼的韌性和低溫性能。這種材料在國內(nèi)廣泛使用，低溫下的沖擊力為21～28J‌。

3. ‌奧氏體不銹鋼‌：具有穩(wěn)定的面心立方晶格結(jié)構(gòu)，韌性好，能在-196℃的低溫下保持韌性。常見的種類有304L和316等，適用于液化天然氣貯藏和運輸，以及制造液氮設(shè)備‌。

4. ‌鎳系低溫鋼‌：以鎳為主要元素，隨著鎳含量的增加，低溫韌性也會提高。適用于-40～-196℃的低溫設(shè)備中，例如正火2.5%的鎳鋼可用于-50℃，正火3.5%鎳鋼可用于-88℃‌。

5. ‌碳素結(jié)構(gòu)鋼‌：如Q345B、Q345C、Q345D、Q345E和A33Gr6等，這些材料具有高強(qiáng)度、綜合性能好、使用壽命長等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于橋梁、船舶、鍋爐、車輛及重要建筑結(jié)構(gòu)中‌。

這些材料在低溫環(huán)境下表現(xiàn)出色，適用于各種低溫壓力容器和管道系統(tǒng)。選擇合適的材料需根據(jù)具體的使用環(huán)境和要求進(jìn)行選擇。