導(dǎo)熱油管道選材探討

以導(dǎo)熱油為載熱介質(zhì)的主要熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備為有機(jī)熱載體鍋爐，俗稱導(dǎo)熱油爐。這類設(shè)備能在較低的運(yùn)行壓力下，獲得較高的工作溫度，具有低壓、高溫（根據(jù)工藝需要，可以達(dá)到350 ℃甚至更高）、安全、高效、節(jié)能的特點(diǎn)，無(wú)需水處理設(shè)備，系統(tǒng)中熱的利用率高，運(yùn)行和維修方便。

目前，國(guó)內(nèi)導(dǎo)熱油管道大部分選用GB / T 8163或GB 3087 的20# 鋼管，也有企業(yè)為節(jié)省成本選用GB / T 3091 的Q 235B 焊接鋼管。在實(shí)際選用時(shí)，要遵循“安全可靠、經(jīng)濟(jì)可行”的原則，既要保證足夠的安全性，又要結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際選擇較為經(jīng)濟(jì)的管材，不能盲目追求高標(biāo)準(zhǔn)。

以某LNG 儲(chǔ)配站項(xiàng)目的高溫位導(dǎo)熱油管道為例，設(shè)計(jì)溫度320 ℃，設(shè)計(jì)壓力1.0 MPa，規(guī)格φ159 mm×5 mm，按管規(guī)應(yīng)劃為GC2 級(jí)壓力管道。對(duì)GB / T 3091 的Q235B 電熔焊（EFW）鋼管，依據(jù)GB / T 20801.2—2006《壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道》，設(shè)計(jì)壓力不大于3.0MPa，設(shè)計(jì)溫度不大于350 ℃時(shí)可選用。該導(dǎo)熱油管道滿足上述要求。但依據(jù)TSG G0001—2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱鍋規(guī)），GB / T 3091 的Q235B 鋼管只能用于熱水管道，且溫度不大于100 ℃。因此該導(dǎo)熱油管道不能選用Q235B 鋼管。而GB / T8163 或GB 3087 的無(wú)縫鋼管按上述規(guī)范均可以選用。

筆者比較了GB / T 8163—2008和對(duì)GB 3087—2008， 20 # 鋼管而言，兩種標(biāo)準(zhǔn)的冶煉方法、化學(xué)成分、外徑允許偏差、壁厚允許偏差均一致，對(duì)不圓度和壁厚不均的規(guī)定也相同，對(duì)全長(zhǎng)彎曲度的要求也基本一致。但在力學(xué)性能上有所區(qū)別，GB 3087 要求的抗拉強(qiáng)度范圍是410 ~ 550 MPa，而GB / T 8163 則為410 ~ 530 MPa ；對(duì)壁厚大于30 mm 的20 # 鋼管，GB 3087 的要求略高于GB / T 8163，分別為235 MPa和225 MPa。在部分檢驗(yàn)項(xiàng)目和指標(biāo)上有區(qū)別，比如GB 3087 中彎曲試驗(yàn)和低倍檢驗(yàn)為必做，而GB / T8163 無(wú)此要求；擴(kuò)口試驗(yàn)和表面質(zhì)量的指標(biāo)不同，GB 3087 要求更高，但擴(kuò)口試驗(yàn)是選做實(shí)驗(yàn)。此外GB 3087 還可選做高溫拉伸試驗(yàn)，并規(guī)定了相應(yīng)指標(biāo)。總的來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的20 # 鋼管差別不大，GB3087 的質(zhì)量較好一些，具體設(shè)計(jì)時(shí)可結(jié)合項(xiàng)目具體情況選用。比如該項(xiàng)目，考慮到整個(gè)項(xiàng)目?jī)H有此處用到GB 3087 鋼管，但大量采用GB / T 8163 各種規(guī)格鋼管，從EPC 總承包項(xiàng)目管理角度出發(fā)，考慮設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工互相協(xié)調(diào)，為了采購(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)材料管理和后續(xù)可能出現(xiàn)的變更考慮，最終選用GB / T 8163 鋼管。但要注意，GB / T 8163 的20 # 鋼管使用限制較GB 3087 大，只能用于壓力不大于1.6 MPa且溫度不大于350 ℃的工況。