管道材料计部分.doc

管道材料设计部分资料 邹跃平 整理 中国化工学会培训中心 目录 管道材料设计工作内容简述 在不同化工生产装置中管道材料设计的特点 管道材料专业在工程设计中经常遇见的一些问题 第四章 管道材料选材仅列出需发往用户和施工现场的设计文件目录。 管道材料设计说明 对于工程中所用的管道材料从标准、规范、单位、材质、标记、试验、检验等进行说明；对常用管子、管件、阀门、法兰、垫片、螺栓（母）的尺寸及公差进行选择并作出规定。1. 常用管道材料的尺寸（阀门、法兰、管件等）在相应标准中已作出规定者，不需要使用者选择；2. 常用管道材料的尺寸公差已由相应标准作出规定者，不需要使用者选择；3. 如使用者对管道材料的尺寸及公差有特殊要求（不符合标准规范的工程特殊要求），可作出相应规定。管道材料设计说明.doc 管道材料等级索引针对某个具体工程，将所有流体按压力、温度和使用的材料分成若干个等级的简要说明；是管道材料控制专业编制的主要文件之一。管道材料等级索引.xls 管道材料等级表针对某个管道等级，所使用的全部管道组成件包括管子、管件、阀门、法兰、垫片及螺栓（母）以及其他附件所使用的标准、材料、尺寸、型号等作出规定；是管道材料控制专业编制的主要文件之一，是管道设计、管道材料汇总和工程施工安装、生产维修的重要依据。管道材料等级表.xls 管道壁厚表针对具体等级，将工程中所使用的各种等级管径的管道壁厚进行规定并列出表格。管道壁厚表.xls 管道支管连接表针对具体等级，从对主管上引出支管所采用的根部连接形式进行规定。管道支管连接表.xls 第二章 在不同化工生产装置中管道材料设计的特点 2.1 水煤浆技术煤制甲醇/合成氨生产装置 2.1.1 气化单元中的煤浆、黑水和灰水介质如全部采用碳素体钢，管道的腐蚀裕度CA值根据物料在管道中的磨蚀强弱来确定，一般磨蚀较轻时CA值为3 mm（如：灰水介质）；对于磨蚀较强，流速较高的含灰、渣的物料管道CA值一般取6mm、9mm（如：煤浆、黑水介质）；煤浆、黑水介质中CL-含量较高，易产生缝隙腐蚀，故不可采用承插焊的连接型式（小口径（DN≤40）的管件、法兰均采用对焊连接型式，阀门均采用法兰式连接）；煤浆、黑水介质考虑到其磨蚀性，阀门一般选用全通径球阀或轨道式球阀，不宜选用闸阀、截止阀。 对于高压氧气管道，在靠近气化炉的部位，从安全防火方面考虑，氧气切断阀及管道材料要求选用Inconel625或Inconel600，要求严格的脱脂、清洗、抛光等，其他氧气管道可选用不锈钢。气化 变换单元等级表.xls 2.1.2 变换单元中工艺气体含有大量H2并且含有一定量的H2S，当介质操作温度等于或高于200℃，应根据Nelson曲线确定是采用碳素体钢或采用珠光体（铬钼）耐热钢；当介质操作温度250 ℃，在满足氢腐蚀的基础上，应根据Couper曲线中高温H2S＋H2对各种钢材的腐蚀率来选择适当的材料-40 ℃采用16MnD低温钢；设计温度＜-40 ℃采用0Cr18Ni9奥氏体不锈钢。如果采用A333Gr.6，设计温度为-20～-45 ℃，设计温度＜-45 ℃采用0Cr18Ni9奥氏体不锈钢；对于低温介质的管道应选用低温阀门，低温阀门根据温度分为：DⅠ型 低温（46℃）DⅡ型 低温（-101℃）DⅢ型 低温（-196℃）脱硫 脱碳等级表.xls 2.2 硫酸生产装置 2.2.1 转化单元中存在高温SO2和SO3工艺气体的氧化和硫化； SO2和SO3工艺气体有温度高，压力低，管径大的特点，其管道材料设计中对于管径DN≥200mm的钢管均采用现场钢板卷制焊接钢管，管道材料的选用根据设计温度做以下划分：T≤350℃，材料选用普通碳素体钢（如：Q235B）; 350℃T≤475℃，材料选用Q345; T＞475℃，材料选用0Cr18Ni9；阀门选用对焊蝶阀（DN≥100mm）；DN≥200mm的管件均采用现场制做。硫酸装置等级表.xls 2.2.2 干吸单元中存在高温硫酸（操作温度T≤110℃），管道材料的选用316L+阳极保护的防腐蚀措施。 2.3 磷酸/磷铵生产装置 2.3.1 用硫酸或硝酸、盐酸等分解磷矿制得磷酸通称为湿法磷酸，工业生产中大多用硫酸分解磷矿。湿法磷酸生产装置用的防腐蚀材料有不锈钢和耐蚀合金以及非金属材料两大类。常见的腐蚀形态有点蚀、腐蚀-磨蚀、应力腐蚀和晶间腐蚀等。在具体的工程设计中管道材料的选用如下：磷酸反应料浆、磷铵料浆、浓磷酸、稀磷酸和回磷酸介质的管道材料可选用00Cr17Ni14Mo2；酸性循环水、洗涤液、氟硅酸介质的管道材料可选用钢骨架复合HDPE；尾气（含氟）介质的管道材料可选用FRP；磷酸磷铵等级