材料代用在工程設(shè)計與施工階段經(jīng)常發(fā)生，有很多種原因：有的是采購的原因，有的是管道材料價格的原因，有的是施工現(xiàn)場有多余的管道材料的原因。有的是以“以優(yōu)代劣”，有的是“以劣代優(yōu)”，配管設(shè)計是一個系統(tǒng)，材料代用會牽涉布置、應(yīng)力、結(jié)構(gòu)等方方面面的設(shè)計內(nèi)容，牽一發(fā)動全身，必須綜合考慮各專業(yè)設(shè)計后再確定材料代用問題，并應(yīng)盡量減少和避免工程采購、施工階段中的材料代用現(xiàn)象。

1. 一般要求

（1）由于設(shè)計外原因，造成鋼材代用或品種規(guī)格代用，都得事先征得設(shè)計單位的同意，由施工單位提出材料代用申請單，設(shè)計單位審批。

（2）代用材料的機(jī)械性能（強(qiáng)度、塑性、韌性等）、化學(xué)成分（特別要注意主要元素含量和有害雜質(zhì)的差異）以及在設(shè)計條件下對流體的腐蝕性的適應(yīng)性。

（3）代用材料的制造加工工藝的適應(yīng)性（特別是所選用的焊接材料、焊接工藝和焊后熱處理的適應(yīng)性）。

（4）代用材料與原設(shè)計材料在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上的差異，如：檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢測標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)率等。

（5）代用材料在金相組織上的差異，是否因膨脹系數(shù)上的差異引起熱應(yīng)力及異種鋼材間相焊的可行性和可靠性。

（6）代用材料的經(jīng)濟(jì)性。

（7）對于進(jìn)口材料的代用。進(jìn)口材料應(yīng)符合國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，并已確認(rèn)為許用材料。同時應(yīng)遵守該代用材料的使用范圍和有關(guān)限制。進(jìn)口材料還應(yīng)遵守國內(nèi)相應(yīng)材料所適應(yīng)的溫度、壓力、流體的限制和使用范圍。

（8）鋼材的升級代用。鋼材的升級代用不僅在化學(xué)成分、常規(guī)機(jī)械性能上要加以嚴(yán)格控制，更重要的是要注意材料冶金質(zhì)量上的差異，為此應(yīng)特別注意檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)率和檢測標(biāo)準(zhǔn)上的差異及適應(yīng)性。

（9）設(shè)計單位認(rèn)為有必要時，可要求對鋼材金相組織、高低倍數(shù)或其他性能通過檢測，作為判斷依據(jù)。

（10）無合格證和無標(biāo)準(zhǔn)的鋼材，不能作為代用材料。

2. 工程應(yīng)用

  某工藝管道的管材，分別是：A106-B、A53-B，A333 GR-1、A335-P11、A312TP304。需要替換為我國GB材料，通過分析國內(nèi)外不同牌號鋼管的化學(xué)成分、基本力學(xué)性能，確定了上述材料分別替換為20＃、15CrMo、16Mn、15CrMo、0Cr18Ni9（06Cr18Ni10）。我國材料16Mn與A105和A106GR-B材料的化學(xué)成分較接近，故其機(jī)械性能也相近，但材料使用范圍不同，設(shè)計選用材料時應(yīng)注意。

  某高壓蒸汽管道，采購到施工現(xiàn)場的管子壁厚比設(shè)計壁厚大一倍，經(jīng)核算，管道的垂直荷載和水平荷載均增加了很多，給結(jié)構(gòu)專業(yè)重新提了設(shè)計，結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固處理。

  某碳鋼管道用于管廊上的循環(huán)水輸送，因業(yè)主的原因需替換為玻璃鋼管道，玻璃鋼管道的膨脹系數(shù)比碳鋼大很多，確定管道材料替換后，管道自然補(bǔ)償彎進(jìn)行了重新設(shè)計，管廊結(jié)構(gòu)重新增加了策縱聯(lián)系梁。