01
如何分清GC1、GC2、SHA、SHB？
GC類和SH類管道級別對照：
關于壓力管道-工業(yè)管道的分類、分級主要有三個標準規(guī)范，一個是國家質(zhì)量技術監(jiān)督局關于壓力管道的劃分GC系列（可參考GB/T20801.1-2020)，一個是石油化工行業(yè)的劃分SH系列（可參考規(guī)范SH3501），還有一個就是化工行業(yè)關于金屬壓力管道的劃分（可參考規(guī)范HG20225），對三個規(guī)范相應的等級劃分做了一個簡單對照，方便參考。
02
什么是堿脆？如何防止堿脆？
堿脆（又稱苛性脆化Caustic Cracking，堿致應力腐蝕開裂CSCC或ASCC)，是金屬及合金材料在堿性溶液中，由于拉應力和腐蝕介質(zhì)的聯(lián)合作用而產(chǎn)生的開裂，它是SCC（應力腐蝕開裂）的一種。
壓力容器的堿脆主要發(fā)生在蒸汽等容易發(fā)生反復蒸發(fā)濃縮的部位或與苛性堿接觸的高溫容器上，在接觸苛性堿的碳鋼、低合金鋼、鐵素體鋼和奧氏體不銹鋼中設備上都可能發(fā)生。如國內(nèi)外都發(fā)生過鍋爐堿脆爆炸事故，生長人工晶體的盛有熱濃堿液的高壓釜、石油化工的余熱回收系統(tǒng)、電解鋁企業(yè)的蒸發(fā)器，氯堿化工廠、造紙廠、核電等企業(yè)的壓力容器也有Na離子濃縮引起的堿脆事故發(fā)生。
如何防止堿脆？
選材
在環(huán)境溫度下，可以設計選用碳鋼設備裝載苛性堿，從強度、塑性和堿脆敏感性三方面綜合考慮，在最高溫度46℃的苛性堿溶液的環(huán)境中，也能夠選用碳鋼，C質(zhì)量分數(shù)約為0.20%的鎮(zhèn)靜鋼 (20g)是最合適的碳鋼。
但是，當苛性堿溫度超過46℃ 時，碳鋼焊縫必須進行焊后熱處理，避免焊縫發(fā)生堿脆。在碳鋼中加入Ti等合金元素并進行相應的熱處理，也可有效地抑制堿脆的產(chǎn)生。
例如，含質(zhì)量分數(shù)0.73%的Ti（C質(zhì)量分數(shù)0.105%）鋼試樣，經(jīng)650~750℃的保溫，然后爐冷，使到達斷裂時間從150h延長到1000h 。按HG/T 20581的7.8使用介質(zhì)的限制，碳鋼和低合金鋼在NaOH溶液中的使用溫度上限見下表。
降低殘余應力
盡量降低制造和裝配時產(chǎn)生殘余內(nèi)應力的因素，如錯邊、角變形等，并防止生成空隙。從這個角度考慮，焊接結(jié)構優(yōu)于鉚接結(jié)構。即使是鉚接結(jié)構，也可以采取一些措施減少局部的不均衡內(nèi)應力，如鉚接孔的均勻排列，避免過大的鉚接壓力等。
殘余應力是造成堿脆的主要因素，宜采取低線能量、焊前預熱、適當?shù)暮附禹樞?、方向和進行層間錘擊等焊接工藝措施，降低焊接接頭的焊接殘余應力。冷成型部件和焊接結(jié)構制造后熱處理消除應力是一種防止堿脆的有效措施。
常用程序是把工件加熱到預先確定的溫度，并保持足夠長的時間，使殘余應力減少到可以接受的程度。這項操作與時間及溫度有關，正常情況下，要以較慢的速度冷卻，以免產(chǎn)生新的應力。
碳鋼和低合金鋼焊后去應力退火溫度不低于620℃ ，并按照1h/25mm（厚度）計算保溫時間。下表是煉廠用鋼常用的焊后熱處理溫度范圍，硬度值可以作為熱處理效果的判據(jù)。
合理布置焊縫，盡可能減少焊縫數(shù)量和長度。選擇合適的焊接接頭形式，合理選擇裝配程序，采用預留收縮余量法、反變形法、剛性固定法等預防焊接變形；先焊短焊縫，再焊長焊縫等措施減少焊接接頭的殘余應力和組裝應力。
加入緩蝕劑
常用的有Na3PO4、NaNO3、NaNO2、Na2SO4等，使用量根據(jù)實驗結(jié)果確定，如，阻止堿脆NaNO3/NaOH比值只要大于0.4，Na2SO4/NaOH需要大于5。NaNO2對阻止堿脆非常有效。
降低使用溫度
盡可能降低作業(yè)溫度，如間歇使用盤管加熱，應保持溫度 ≤46℃ 。
防止?jié)饪s
在設計時，采取措施減少或防止堿液局部濃度升高或反復蒸發(fā)濃縮是防止堿脆的有效措施。
防范措施
主要管線和設備更換不銹鋼304材質(zhì)，提高堿脆的溫度破裂區(qū)域溫度。根據(jù)下圖可以看出304不銹鋼的堿脆破裂溫度超過120°C。
圖 SUS304不銹鋼材料產(chǎn)生堿脆的燒堿濃度與穩(wěn)定的關系
盡可能減少蒸氣伴熱的投用時間，降低堿脆風險。對主管線及設備在使用前進行整體熱處理，消除應力集中現(xiàn)象，避免堿脆發(fā)生。
03
公稱壓力、工作壓力、設計壓力、
試驗壓力之間的關系？
試驗壓力＞公稱壓力＞設計壓力＞工作壓力
設計壓力=1.5×工作壓力（通常）
試驗壓力=1.5×設計壓力（液壓）
試驗壓力=1.15×設計壓力（氣壓）
來源：公眾號 儀表圈
