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管道切割作業前,應當對管道系統或需要進行管道切割作業的管道區域,清除鋼管表面的油脂和污垢等附著物,在進行管道切割和管道焊接后,可對鋼管預熱進行拋(噴)射除銹作業。管道表面的除污作業可采用以下兩種方式進行:
1.鋼質管道的人工除污。
人工除污一般使用鋼絲刷、砂布、廢砂輪片等磨擦外表面。人工除污的方法勞動強度較大、效率不高、質量稍差。但地形較復雜和管線清污時,具有較強的靈活性。
2.噴砂除污。
鋼質管道的噴砂除污是采用0.4~0.6MPa的壓縮空氣,把粒度為0.5~2.0mm的砂子噴射到有銹污的金屬表面上,靠砂子的擊打使金屬表面的污物去掉。
其優點是:噴砂除污使金屬表面變得粗糙而又均勻,使油漆能與金屬表面很好的結合;并且能將金屬表面凹處的銹除盡。(簡單的說,就是效率高、質量好)。
其缺點是:噴砂過程中產生大量的灰塵,污染環境,影響人們的身體健康。
目前,400~500℃的容器與管道材料以選用高溫強度較高Cr-Mo鋼為主,500~600 ℃甚至700 ℃時則以選用各種奧氏體不銹鋼為主。設計中人們往往更關注奧氏體不銹鋼的高溫強度,要求其含碳量不能過低。高溫下的許用應力基本上依賴外推的高溫持久強度試驗而得到, 可以保證在設計應力下10萬h服役不發生蠕變斷裂。
但奧氏體不銹鋼高溫下的時效脆化問題也不能忽視,奧氏體不銹鋼在高溫下長期服役后,會在組織上出現一系列變化, 會嚴重影響到鋼的一系列力學性能, 特別是使脆性明顯上升, 韌性大幅度下降。
高溫下長期服役后的脆化問題一般由兩個因素所造成,一是形成碳化物,二是形成σ相。碳化物相、σ相在材料長期服役后不斷沿晶析出, 在晶界上甚至形成連續的脆性相, 極易形成沿晶斷裂。
σ相( Cr-Fe 的金屬間化合物) 的形成溫度區間大約為600~980 ℃,但具體的溫度區間與合金成分有關。σ相析出的結果是使奧氏體鋼強度大幅上升(強度可能升高一倍) , 還變得又硬又脆。高鉻是形成高溫σ相的主要原因, Mo、V 、Ti、Nb等是強烈促使形成σ相的合金元素。
碳化物( Cr23C6) 的形成溫度是在奧氏體不銹鋼的敏化溫度區間, 即400~850 ℃。Cr23C6 在敏化溫度上限溫度以上會發生溶解, 但溶解以后的Cr又會促進σ相的進一步形成。
因此,奧氏體鋼作為耐熱鋼使用時,應加強對高溫時效脆化的認識及其防范。可以像火力發電廠的金屬監測那樣, 定期檢驗金相組織以及硬度的變化,必要時取出試樣做金相、硬度檢查,乃至進行全面的力學性能與持久強度測試。