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发表于 2007-6-28 10:28:37
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压力管道技术。doc文档图书7 d0 K0 E0 m, T# N* a+ n7 Z
目 录0 d1 }4 K% m: `, g4 p
7 b0 r' M. l; M8 n
第一章 绪论……………………………………………………………………………………1$ l* }& D1 O, F
第一节 压力管道的特点…………………………………………………………………1, |2 I% p# M& _3 c) @
一、压力管道的定义及分类……………………………………………………………1" X S# l! b# F* Q! E
二、压力管道的特点……………………………………………………………………21 u: S2 q# Q: X
第二节 压力管道的研究范畴……………………………………………………………38 ~# I: r0 g* X
一、设计…………………………………………………………………………………3
& }2 p+ S, T) a! p% j 二、制造…………………………………………………………………………………7
9 U9 q9 R+ a7 C; o0 X/ v Q 三、安装…………………………………………………………………………………7
# Q4 Z% A1 x/ e, `# s 四、应用(运行〕………………………………………………………………………8: o3 }; ~/ D/ M. j- c, S# l
第三节 压力管道的基本要求……………………………………………………………8* Q& L+ E- H4 S
一、安全性………………………………………………………………………………9! r5 H, F! ^ A1 ~
二、经济性………………………………………………………………………………9
6 s/ ` z9 ~" ]3 @7 T第二章 应用标准体系…………………………………………………………………………111 e$ I* e. P0 D+ Z$ r+ i3 L( z9 v
第一节 国际上常用的标准体系…………………………………………………………117 ?6 F6 u: f9 O! z+ O
一、德国及前苏联应用标准体系………………………………………………………116 e4 e/ h# y4 i" t4 O' y o* c
二、美国及日本应用标准体系…………………………………………………………12- n* K0 J" s& `* }# [# J& Q' U
三、国际标准化组织的应用标准体系…………………………………………………143 g! M4 @. h& M
四、英国及法国应用标准体系…………………………………………………………14
& }9 C$ C, g! E 第二节 国内常用的标准体系……………………………………………………………15! i7 g* O1 W! v) L: |0 S' e
一、石化行业应用标准体系……………………………………………………………156 g9 c1 A, j# Q( d3 u
二、化工行业应用标准体系……………………………………………………………16
5 f( l6 a- O, H9 X1 U0 u1 c 三、机械行业应用标准体系……………………………………………………………173 r- N6 M8 u/ O x: L
四、中国国家应用标准体系……………………………………………………………172 o7 [, @# r, v+ Z
第三节 常用压力管道应用标准配伍表…………………………………………………19
6 k( |5 w# @' C. Z8 S 附录F2-1 常用的管子标准及其外径尺寸对比………………………………………21; o% e& x7 f6 K, Y- d. c) a2 g
第三章 材料……………………………………………………………………………………228 k6 ?; L7 d% a" E- R, H. r8 v
第一节 金属材料基本知识(一)………………………………………………………22
( s- j2 `0 @% O 一、金属的微观结构……………………………………………………………………22
. o. V* k- ^: @9 t- G5 M 二、金属材料的基本性能………………………………………………………………280 l) e# t |/ d" H7 Y
三、温度对金属材料性能的影响………………………………………………………306 A$ b0 N/ G [' y! x0 `' R j
四、常见元素对金属材料性能的影响…………………………………………………32
5 ?& `: w! K- t$ {7 u$ [4 A3 F- D! o9 Y 第二节 常用金属材料……………………………………………………………………365 s' [! b4 v* T' [7 a
一、常用黑色金属材料…………………………………………………………………37" `, w( l# x3 k) X3 u, W! {$ K
二、常用有色金属材料…………………………………………………………………43
4 ~1 F5 h) B4 b/ a$ G$ P' t 第三节 石油化工生产过程中常见的腐蚀环境…………………………………………44
: x" z# q. T, I& e0 M 一、常见的腐蚀类型及定义……………………………………………………………44) E* Q2 |' u, E, ?8 W6 x
二、常见的几种腐蚀介质………………………………………………………………48
% v/ I7 m: p$ E; n- V 三、常见的几种腐蚀环境………………………………………………………………52) L' O: K+ r$ |( U' [2 _) N/ n
第四节 压力管道常用金属材料的基本限制条件………………………………………54
' a+ ?2 B6 ~/ Z- N |2 T3 ^3 j 一、一般限制条件………………………………………………………………………547 g& f. b# n" w$ a: j
二、常用材料的应用限制………………………………………………………………56
9 k8 Z) C8 u& w# C5 e9 o+ y 三、其它方面对材料的限制……………………………………………………………57/ _4 J! K9 a- L4 g" B8 ^3 I1 O# s
第五节 常用非金属材料…………………………………………………………………58
. j8 I! ]$ i9 r 一、常用工程塑料及其衬里管…………………………………………………………59
: _2 [( c2 w% m3 P. a9 N" s5 Q+ r 二、常用橡胶衬里管子…………………………………………………………………62 [8 e/ \( z1 }( p7 O
三、其它非金属及其衬里管子…………………………………………………………63* @" {; m) } ~( M. f" O- j
四、非金属材料及其衬里的设计与施工………………………………………………63
/ }; w) o( k# |/ l/ b5 Q 附录F3-1 常用金属材料的物理参数…………………………………………………66
/ ]7 o, \0 y j& q- R第四章 管道压力等级…………………………………………………………………………699 Z5 c' k$ E! x' E" p* A+ ^
第一节 设计条件…………………………………………………………………………69+ v2 g+ u% l$ x6 u7 y- h. u
一、设计压力……………………………………………………………………………69
" E" P# b2 h9 S$ z5 { 二、设计温度……………………………………………………………………………703 G" G! j2 Q/ o+ f* P+ F/ [( M
第二节 影响管道压力等级确定的因素…………………………………………………71/ l3 Z v ^% c! ^% z* O& m
一、影响公称压力等级确定的因素……………………………………………………714 |- [; ]# |# Y+ J
二、影响壁厚等级确定的因素…………………………………………………………718 a4 j+ i! s& l1 ^
第三节 压力等级的确定方法……………………………………………………………74# u7 u i8 i: }- H" @: l# d2 v( h
一、管道压力等级确定的原则…………………………………………………………74: M) N) s+ w( @; e
二、公称压力等级的确定方法…………………………………………………………75
+ L5 c0 x/ h6 j 三、壁厚等级的确定方法………………………………………………………………76& h6 @3 i4 C' _ |# r- b% m; q- w4 }
第四节 特殊管道元件的强度设计………………………………………………………776 g7 R( `( C. j
一、法兰强度设计………………………………………………………………………77
; y' R7 T+ C0 f6 C6 {5 \3 C 二、常用非标准管件的壁厚确定………………………………………………………84
1 Q- \ R6 w6 r5 P 三、管道的开孔补强……………………………………………………………………865 T. ^7 A" T3 R* S, V( Z
附录F4-1 常用垫片的比压力y和垫片系数m………………………………………90
" a$ c6 W3 K0 l 附录F4-2 盲板或平盖封头的计算直径和结构特征参数……………………………91% g- X0 z% c0 |: s, J1 Q
第五章 管道元件应用…………………………………………………………………………926 N" t2 P( J$ @
第一节 管子………………………………………………………………………………92) D" e8 D( n$ d. W0 S( m9 z% n4 W
一、焊接钢管……………………………………………………………………………92
& h# m( e( C4 Z) o: g9 ~, c 二、无缝钢管……………………………………………………………………………93
- v5 V1 t. e F; s2 e9 |+ | 三、复合管和衬里管……………………………………………………………………95
" @1 Y# o, T3 @ 四、其它类管子…………………………………………………………………………95
$ v6 P& E2 l& U7 j 第二节 管件……………………………………………………………………………… 96
. e' p; ]7 k6 ^ 一、连接型式……………………………………………………………………………96
3 `/ G5 F# E4 N: G8 ^6 p 二、对焊管件……………………………………………………………………………97: ]. b$ X" ?- h
三、承插焊和螺纹连接管件……………………………………………………………98
% i( z4 E9 S0 c 四、其它管件……………………………………………………………………………100
, L. J7 g- _% x' ^1 u& B/ Q 第三节 法兰及紧固件…………………………………………………………………… 101
: W' K# c( @. E2 D* Y0 K 一、法兰…………………………………………………………………………………1016 Y* T N; l* G$ A
二、螺栓/螺母………………………………………………………………………… 1020 m4 A8 @, t4 s) l* w2 V' `$ d
三、垫片…………………………………………………………………………………102
6 x. D/ x5 D" Y5 P+ [7 u( Y, k 四、盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板…………………………………………103/ F6 o) ?/ {. _. x) \ V
第四节 阀门及其它管道设备…………………………………………………………… 1049 N/ ~# r2 ?1 |' A2 K, y
一、对阀门的一般要求…………………………………………………………………104
+ @) |& v, P2 C. O+ G% g 二、闸阀、截止阀、止回阀……………………………………………………………107
: E7 J i- I9 a& i9 A 三、蝶阀、球阀、疏水阀………………………………………………………………107
2 R" I7 x/ |7 R 四、仪表调节阀和安全阀………………………………………………………………108
0 N5 G; ~' ?, m& l 五、其它管道设备………………………………………………………………………108
. N F% t e( J d第六章 管系静应力分析………………………………………………………………………110- Y) g7 O4 n5 ]/ e9 X6 b- G! W
第一节 静力分析的基础知识……………………………………………………………110
" w3 `" [& ]5 Z$ `! A: P" { 一、基本概念……………………………………………………………………………110' X% s7 T6 r5 K) Q/ l) I
二、管道元件变形的几种基本型式……………………………………………………1125 \# _/ K: I6 O
三、强度理论……………………………………………………………………………118
, d/ f# a$ f7 s 四、强度分析……………………………………………………………………………124' S9 y/ N, D4 _& I2 {
第二节 管系静应力的计算与评定………………………………………………………128
( H( A' t& R( I# Q; E 一、管系静应力分析的目的及任务……………………………………………………129
2 x. o, U# X F! Z7 x 二、管系静应力的分析方法……………………………………………………………130. [$ M9 H+ ?5 v% b
三、ANSI简单判断法 …………………………………………………………………1319 y4 h2 b" D1 Z8 u7 n/ f( r) q4 F* }
四、CAESAR II详细应力分析法………………………………………………………1322 L$ B" C# ]9 h9 p. t* |
第三节 管系的热胀及柔性设计…………………………………………………………140/ n9 w, W+ g7 g" J. [2 y
一、热膨胀的概念………………………………………………………………………141
4 }' }8 l6 T6 J& V 二、管系柔性的概念……………………………………………………………………143+ F4 @0 \, b% ^4 N
三、影响管系柔性的因素………………………………………………………………144/ Z2 m6 \9 U6 j
四、管系的柔性设计……………………………………………………………………145
+ c- M3 @( t, F* }) i& [6 y 附录F6-1 常用管件的应力增强系数和柔性系数……………………………………149
& u" N) G9 s, e5 y8 y第七章 管系动应力分析………………………………………………………………………151
' V& `, d& [+ J( I; k+ T$ s$ V 第一节 机械振动理论……………………………………………………………………151
& k" B- F" ^5 N5 ~; x 一、基本概念……………………………………………………………………………151 @; r) W& u6 x8 E0 f
二、机械振动研究的目的和方法………………………………………………………152
! [: ?3 _" A5 r 三、机械振动理论………………………………………………………………………152
& T9 \$ N4 E* y7 n3 `/ Q$ i 第二节 往复压缩机管道的振动分析与设计……………………………………………158& Y8 T, E9 {: [ s8 D s
一、第一振系的分析与设计……………………………………………………………159" j5 ?# ~, z* x
二、第二振系的分析与设计……………………………………………………………160
# h9 m7 `( n% r% x) i9 E2 k6 j 三、第三振系的分析与设计……………………………………………………………163
' _3 w- U+ `# g. E) b 四、第五振系的分析与设计……………………………………………………………166
! J/ ~+ j6 ]9 i* [+ E4 |+ F 五、管道振动设计的其它问题…………………………………………………………167
1 H7 b/ ^) X* p4 ~2 R: l- c( I4 ~& H 第三节 其它常见的管道振动设计………………………………………………………1686 v1 ]: d& x& l X/ s) z( ?; @% L
一、两相流介质呈柱塞流时引起的管道振动分析及设计……………………………168
$ K8 ^( `, b( W9 j0 l5 L/ B' g5 k 二、水锤引起的管道振动分析及设计…………………………………………………168- g) o( f; N9 u3 z9 r. w6 Y
三、介质涡流引起的管道振动分析及设计……………………………………………169
, _/ s3 u" z/ w8 W0 i! F 四、转动机械动不平衡引起的管道振动分析及设计…………………………………169$ M4 c/ E: D8 W
五、风载荷引起的管道振动分析及设计………………………………………………169# {% }0 d% b! [1 b+ t6 q7 _
六、地震载荷引起的管道振动分析及设计……………………………………………169
/ p' Z2 h8 j6 x 第四节 管道的低循环疲劳破坏及设计…………………………………………………170
4 T7 C) [! a3 S) K$ q( U2 `9 [ 一、基本概念……………………………………………………………………………170! [8 t" }9 g& H+ i
二、低循环疲劳的分析与计算…………………………………………………………172
, j5 ^7 F+ K, Q4 E6 x& u 三、低循环疲劳设计时应注意的问题…………………………………………………174- s0 r6 w/ A( }3 D; x* K
附录F7-1 常见材料的设计疲劳曲线…………………………………………………175 l- W* n/ j" I5 X
第八章 管道支撑………………………………………………………………………………179
3 ^) ~5 L( V5 t- f 第一节 概述………………………………………………………………………………179" i6 `5 d( Z% Y& X @! j* I
一、管道支吊架的分类…………………………………………………………………179& z4 v0 r9 F) t5 H9 T- R
二、支吊架的结构组成…………………………………………………………………1810 A; C7 n I' |: n! e3 L# j
第二节 支吊架的型式选用………………………………………………………………183
% u2 c/ t* W5 M0 N 一、一般选用原则………………………………………………………………………183+ z% Z% M# f! L
二、常用支吊架型式及其选用…………………………………………………………184 ^1 j4 p+ `9 I4 `4 b
三、弹簧支吊架…………………………………………………………………………192- A! |2 _3 }/ p0 m: d* h0 ~- d% e
第三节 支吊架的位置确定………………………………………………………………197
2 `8 K/ Y) u i 一、支吊架位置确定的原则……………………………………………………………197
, a& M7 G* H* z) b& T2 o' b 二、管道允许跨距的确定………………………………………………………………199
" o5 O! t9 s2 c) M 第四节 支吊架的载荷计算及强度设计…………………………………………………202 A- Z9 b9 e! f* u: R% A
一、载荷的分类及计算…………………………………………………………………202
: r" T8 b& t/ F8 { 二、管道支撑件的强度设计……………………………………………………………206! N3 m- g* g' W A, G$ `1 s
第九章 采购与制造……………………………………………………………………………209
# Q( l3 Q: M3 p6 ^. D 第一节 金属材料的基本知识(二)……………………………………………………209
9 `. w2 ]2 @: R4 J 一、冶炼方法及其对材料性能的影响…………………………………………………2094 \% m2 ?+ N3 ?, n8 v0 L
二、加工变形及其对材料性能的影响…………………………………………………211
% g/ V3 i) s: `8 D0 Z 三、热处理及其对材料性能的影响……………………………………………………213
$ [. d8 S' ~" K4 C" r) |. d 第二节 检测技术…………………………………………………………………………219
0 h# w$ r% y4 L& K: C 一、化学成分分析………………………………………………………………………2192 j8 C6 F j x2 _/ x
二、机械性能试验………………………………………………………………………220
9 ^" E4 P5 b4 |2 O4 V# B# J 三、耐腐蚀性试验………………………………………………………………………222
X; q% n0 V$ V6 {" b i 四、宏观组织检验………………………………………………………………………2231 [" c' T" x/ ^' @
五、微观组织检验………………………………………………………………………226$ N0 B/ I7 B: J/ N9 ?9 d6 Q
六、无损检测……………………………………………………………………………227+ T/ n: I$ Q3 ?* y& h# s
第三节 管道及其元件的常用制造方法…………………………………………………2317 B- o/ T1 B- i- r
一、铸造…………………………………………………………………………………2310 k: ]+ \& w7 b- v4 c0 c! f
二、压力变形加工………………………………………………………………………234+ _9 |+ ]- x" K( D. b3 l
第四节 管道元件的采购和技术要求……………………………………………………2376 C1 C: C) y7 y, @" L) [
一、编写询标技术文件…………………………………………………………………237/ A" O1 t' x5 h' m$ f1 q7 I) x9 M
二、参加技术谈判………………………………………………………………………238, f/ Q. W, L$ a% ?7 `
三、编写订货技术文件…………………………………………………………………240" F4 Z$ s3 J# r# O9 c9 t, o
四、中间技术资料确认…………………………………………………………………241
0 K7 A3 X9 Z$ w& t. x( | 附录F9-1 常用的检查试验标准………………………………………………………242
Q# i; Z4 ?' H. U" b% |. H 附录F9-2 布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度对照表…………………………………243
% v3 [; R: h; H2 E* E/ N第十章 施工安装………………………………………………………………………………244+ _/ i% k* _7 s3 W& X, }: ^: E
第一节 金属焊接的基本知识(一)……………………………………………………244" u) h$ d: {# W9 @
一、金属焊接的分类……………………………………………………………………244
6 ?5 @/ g% [9 l$ A( m* }: Q; B) X 二、电弧焊接过程的金属理论…………………………………………………………247
3 P( k1 Q5 ]8 }& B" c 三、焊接接头缺陷………………………………………………………………………251
* _; a. V! f0 p& L. Z5 Y 四、焊接接头的检查与试验……………………………………………………………254
4 K! h9 a: Q/ j. q& z& I 第二节 金属焊接的基本知识(二)……………………………………………………256
, M1 v; w |+ U$ s6 O7 @. u 一、焊接技术……………………………………………………………………………256
! b x3 U2 P# b4 z/ C' | 二、常用材料的焊接……………………………………………………………………261+ ~6 s0 G! C1 S. ~5 U1 b c* b4 }
第三节 常用压力管道施工规范介绍……………………………………………………264
* A( k& Q0 ^5 [ 一、适用范围及管道分类………………………………………………………………264
( d2 |9 g# e2 S9 I# `! Q 二、管道及其元件安装前的检查………………………………………………………265
# v2 l, n5 w: H' f 三、管道的焊接与检验…………………………………………………………………266
6 f, ?. M, A0 C3 ~! \' ~, b 四、管道的压力及密封试验……………………………………………………………268
; s. l" a. B5 C( m- j7 P9 J 第四节 设计人员在施工中的任务………………………………………………………270* }! h R. s4 d! {) G4 f
一、设计文件的技术交底………………………………………………………………270
$ I+ A& W0 [& [1 K7 V" T: ]2 X; d% H! b 二、处理施工中与设计有关的技术问题………………………………………………271: H. R5 H( F$ ~* c( y
二、一些常见的施工问题………………………………………………………………271
$ S6 i6 u8 @7 P3 h/ ~ 附录F10-1 常用管道焊接坡口型式及尺寸 …………………………………………2745 y; Y+ j! c4 j
附录F10-1 常用管道施工标准 ………………………………………………………276* V( ^( s. C3 S. ]3 n% F9 s* ?6 d: I
第十一章 运行使用……………………………………………………………………………277
! Q2 h0 W" i. o. s' V 第一节 运行前的检查……………………………………………………………………277
P2 K* Q! g2 ]$ k7 O. @, R. R 一、竣工文件检查………………………………………………………………………277
, k0 {% D4 Y2 F6 T 二、现场检查……………………………………………………………………………281
7 S7 d' a |5 Y, l: ]3 Z 三、建档、标识及数据采集……………………………………………………………283$ y1 ?2 r/ W4 u; F
第二节 运行中的检查和监测……………………………………………………………285+ x- q" R! S7 g" z
一、运行初期检查………………………………………………………………………285
; P0 Q9 K3 }! n# w. _, U) b 二、巡线检查及在线监测………………………………………………………………287; R/ C# V+ k! c$ x5 H( e
三、末期检查及寿命评估………………………………………………………………287, \9 W" |% M) a
第三节 压力管道事故的呈报及分析……………………………………………………289: p$ `* B* I& Z/ m) E$ w9 h
一、压力管道事故的呈报………………………………………………………………289
5 J" Z0 ^2 q* F5 r ]6 k 二、压力管道事故的分析………………………………………………………………289
. p( V1 C6 u2 i9 n: s; C1 j 三、工程引例……………………………………………………………………………291 |
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