以導熱油為載熱介質的主要熱能轉換設備為有機熱載體鍋爐,俗稱導熱油爐。這類設備能在較低的運行壓力下,獲得較高的工作溫度,具有低壓、高溫(根據工藝需要,可以達到350 ℃甚至更高)、安全、高效、節能的特點,無需水處理設備,系統中熱的利用率高,運行和維修方便。
目前,國內導熱油管道大部分選用GB / T 8163或GB 3087 的20# 鋼管,也有企業為節省成本選用GB / T 3091 的Q 235B 焊接鋼管。在實際選用時,要遵循“安全可靠、經濟可行”的原則,既要保證足夠的安全性,又要結合項目實際選擇較為經濟的管材,不能盲目追求高標準。
以某LNG 儲配站項目的高溫位導熱油管道為例,設計溫度320 ℃,設計壓力1.0 MPa,規格φ159 mm×5 mm,按管規應劃為GC2 級壓力管道。對GB / T 3091 的Q235B 電熔焊(EFW)鋼管,依據GB / T 20801.2—2006《壓力管道規范 工業管道》,設計壓力不大于3.0MPa,設計溫度不大于350 ℃時可選用。該導熱油管道滿足上述要求。但依據TSG G0001—2012《鍋爐安全技術監察規程》(以下簡稱鍋規),GB / T 3091 的Q235B 鋼管只能用于熱水管道,且溫度不大于100 ℃。因此該導熱油管道不能選用Q235B 鋼管。而GB / T8163 或GB 3087 的無縫鋼管按上述規范均可以選用。
筆者比較了GB / T 8163—2008和對GB 3087—2008, 20 # 鋼管而言,兩種標準的冶煉方法、化學成分、外徑允許偏差、壁厚允許偏差均一致,對不圓度和壁厚不均的規定也相同,對全長彎曲度的要求也基本一致。但在力學性能上有所區別,GB 3087 要求的抗拉強度范圍是410 ~ 550 MPa,而GB / T 8163 則為410 ~ 530 MPa ;對壁厚大于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。在部分檢驗項目和指標上有區別,比如GB 3087 中彎曲試驗和低倍檢驗為必做,而GB / T8163 無此要求;擴口試驗和表面質量的指標不同,GB 3087 要求更高,但擴口試驗是選做實驗。此外GB 3087 還可選做高溫拉伸試驗,并規定了相應指標。總的來說,這兩個標準的20 # 鋼管差別不大,GB3087 的質量較好一些,具體設計時可結合項目具體情況選用。比如該項目,考慮到整個項目僅有此處用到GB 3087 鋼管,但大量采用GB / T 8163 各種規格鋼管,從EPC 總承包項目管理角度出發,考慮設計、采購、施工互相協調,為了采購、現場材料管理和后續可能出現的變更考慮,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。