20#鋼の使用環境に関する問題
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現在、あるプロジェクトで蒸気配管には20#鋼が使用されています（使用温度は-20℃）。しかし、プロジェクトが行われる場所の極端な環境温度は-45℃であり、冬場には約10日間ほど、その極端な環境温度に達すると見込まれています。現在、もし極端な気象条件の下で装置が停止し、蒸気配管に蒸気が供給されない場合、選ばれた20#鋼にどのような問題が生じるのか心配していますこの素材の選び方に問題はありますか？
極端な状況にはまだ遭遇していない~~~~
停止後は配管に圧力がなく、外側に断熱層もあるので、問題ないはずです。
蒸気運転を選択でき、それがダメなら蒸気配管のヒーターを使用する。
断熱性があり、しっかりと断熱されていれば問題ありません
GB/T20801.2「圧力配管規格 工業用配管 第2部：材料」では、次のように規定されている：（1）8.1.1条において、最低設計温度を決定する際には、流体の絞り効果および環境温度の影響を考慮しなければならない； （2）材料の種類に応じて図1の曲線Bの規定によると、炭素鋼20#材の最低使用温度（衝撃試験不要）は-20℃である℃；低温・低応力の条件下では、炭素鋼の最低使用温度は-101℃であり、衝撃試験は免除される； 低温低応力作業条件（lower temperature and lower stress service）とは、以下の各条件を同時に満たす作業条件を指す：a）低温下での最大作業圧力が、常温下での最大許容作業圧力の30％を超えないこと； b）配管における圧力、重量、および変位によって生じる軸方向の（引張）応力の合計値は、材料の規格で定められた最小引張強度値の10％を超えてはならない（変位応力を計算する際には、応力増加係数は考慮しない）； c）GC2等級の配管に限り、かつ最低設計温度は-101℃以上でなければならない。 通常、管の温度が－20℃に達するのは、冬の寒冷な気温の下で停止状態にあるときに起こります。このような状況はあまり発生しません。たとえ発生したとしても、低温かつ低応力の状態なので、低温鋼を使用する必要はなく、20#でも問題ありません
極端な環境気象下で装置が停止し、蒸気配管に蒸気がない場合、管内にも圧力はないのでしょうか？圧力がかからず、応力のない状態なら、問題ないはずです。
私も同じように思います。しかし、一旦生産が停止すると、圧力はかからないものの、配管は常圧下にあります。ただし、極端な環境下では配管が収縮し、元々のU字型の曲がり部分が圧迫される一方で、低温下では引張応力がかかり、低温脆性のためにそのU字型の曲がり部分が断裂してしまうのではないでしょうか？お互いに議論し合うことを歓迎します。
斬妖除魔 2017年6月7日 09:13に投稿。極端な気象条件の下では装置が停止し、蒸気パイプラインにも蒸気が供給されない。この場合、パイプ内にも圧力はないのでしょうか？圧力がかからないのであれば、応力もないはずです…私もそう思います。しかし、一旦生産が停止されると、圧力はないものの配管は常圧状態にあります。ただし、極端な環境下では配管が収縮し、元々のU字型の曲がり部分は圧迫される一方、低温下では引張応力がかかり、低温脆性のためにそのU字型の曲がり部分が引き裂かれてしまう可能性はないでしょうか？お互いに議論し合うことを歓迎します。
温度が下がっても、材料の許容応力は変わらない。やはり20度の値です。したがって、引きちぎることは不可能です。単に低温下では、材料の脆性傾向が強まるだけです。
いや、この引っ張り力は使用時の引っ張り力と比べるとかなり小さいです。計算してみればわかりますよ
心配する必要はありません。優れた断熱性と内部圧力がないため、炭素鋼でも十分に使用できます。