低温用无缝钢管的材料及其使用温度范围

低温用无缝钢管的材料

一般低温系指 -20℃ → -196℃ 范围内。低温再低是深低温、超低温，在石化企业中应用较少。

对于无缝钢管材料的选择，在-20℃~-196℃范围内又可作如下划分：

• -20℃~-40℃      不宜用碳素钢管
• -40℃~-70℃      不宜用低合金钢管
• -70℃~-196℃   不宜用一般合金钢管
• -196℃以下        不宜用低碳普通不锈钢管

低温管道材料选择的一般要求

由于低温管道材料有低温冷脆，造成管系断裂的危险，所以在介质温度低于或等于-20℃的管道，其组成件均应按冲击性能要求选用。一般应符合下列要求。

• （1）     有压力的低温管道所采用的钢材应为镇静钢。
• （2）     碳素钢和低合金钢管，当使用温度低于或等于-20℃时，其使用状态及最低冲击试验温度应符合表1-4-1的规定。

表1-4-1     碳素钢和低合金钢管的使用状态及冲击试验温度

低温管道常用的材料包括以下几种‌：

1. ‌低温高强度钢‌：这种材料主要以碳锰为基材，并加入少量的镍铬，以提高钢的低温韧性。此外，还可以加入少量的钼钒成分来提高钢的强度和耐低温性能。低温高强度钢适用于各种工程用的球罐和低温压力容器‌。

2. ‌低碳铝镇静钢‌：以硅锰为主要成分，加入适量的铝和细化晶粒，以提高钢的韧性和低温性能。这种材料在国内广泛使用，低温下的冲击力为21～28J‌。

3. ‌奥氏体不锈钢‌：具有稳定的面心立方晶格结构，韧性好，能在-196℃的低温下保持韧性。常见的种类有304L和316等，适用于液化天然气贮藏和运输，以及制造液氮设备‌。

4. ‌镍系低温钢‌：以镍为主要元素，随着镍含量的增加，低温韧性也会提高。适用于-40～-196℃的低温设备中，例如正火2.5%的镍钢可用于-50℃，正火3.5%镍钢可用于-88℃‌。

5. ‌碳素结构钢‌：如Q345B、Q345C、Q345D、Q345E和A33Gr6等，这些材料具有高强度、综合性能好、使用寿命长等优点，广泛应用于桥梁、船舶、锅炉、车辆及重要建筑结构中‌。

这些材料在低温环境下表现出色，适用于各种低温压力容器和管道系统。选择合适的材料需根据具体的使用环境和要求进行选择。