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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9 R- `0 ]4 Q2 h- O5 {
目 录 n" _. H- I- n) {# E
5 {% Y' s/ J7 y3 P& b# W1 E
第一章 绪论……………………………………………………………………………………1
$ W+ {$ R7 n. S4 ] 第一节 压力管道的特点…………………………………………………………………1; z) J! C1 ^* v9 M9 M2 z5 q6 ]
一、压力管道的定义及分类……………………………………………………………11 l1 B! Z9 S5 W+ t
二、压力管道的特点……………………………………………………………………2
% R; E5 o5 v/ u 第二节 压力管道的研究范畴……………………………………………………………3
! r8 l/ L- L8 h 一、设计…………………………………………………………………………………3
/ g4 R* R& Z, S* P 二、制造…………………………………………………………………………………7# K6 s1 E0 m7 V k
三、安装…………………………………………………………………………………7& }+ X7 G& ?, j2 B
四、应用(运行〕………………………………………………………………………8, n6 O$ I2 b% L1 ~0 _
第三节 压力管道的基本要求……………………………………………………………8) E( [, ]* h0 y7 A+ o
一、安全性………………………………………………………………………………9
7 Y7 s2 a7 G# P; [5 Y) M 二、经济性………………………………………………………………………………9
: a4 u5 X+ n* I/ S# L第二章 应用标准体系…………………………………………………………………………11
' L, @, R! k# {% I) f) ? l 第一节 国际上常用的标准体系…………………………………………………………11
6 f' U: `' t+ i: o 一、德国及前苏联应用标准体系………………………………………………………11& g' p3 L, W0 I3 B' s( v
二、美国及日本应用标准体系…………………………………………………………12
4 i$ Z N7 L+ i8 d& g3 [* \+ X 三、国际标准化组织的应用标准体系…………………………………………………14
8 V" O$ [, A& c7 S( p+ G) | 四、英国及法国应用标准体系…………………………………………………………14
3 o @, x$ ?1 d1 f4 s$ @. z* l1 s 第二节 国内常用的标准体系……………………………………………………………15
( P0 U6 k! w; f* q! t2 o 一、石化行业应用标准体系……………………………………………………………15+ N6 ?! L0 s$ m) u# d) k
二、化工行业应用标准体系……………………………………………………………16* K2 i( j, c( z! S5 x
三、机械行业应用标准体系……………………………………………………………17
2 q& `2 k8 y, _( S! ~ 四、中国国家应用标准体系……………………………………………………………17
" B: i( {) [& H5 k; i. J; ~ 第三节 常用压力管道应用标准配伍表…………………………………………………19 T- x+ ?- s4 D0 B9 B
附录F2-1 常用的管子标准及其外径尺寸对比………………………………………21
0 N' U: L/ F c/ Y第三章 材料……………………………………………………………………………………22
- G. F/ s- X% z' q( N, ` 第一节 金属材料基本知识(一)………………………………………………………22% L% A' b, O# ` w( i3 Q D
一、金属的微观结构……………………………………………………………………22
6 t6 `' C- b+ z 二、金属材料的基本性能………………………………………………………………28* L5 X% ]% J; @6 y
三、温度对金属材料性能的影响………………………………………………………30
$ Z8 f% `+ j& t' F7 L 四、常见元素对金属材料性能的影响…………………………………………………32% J% @& {$ ^. P R6 x" l1 f
第二节 常用金属材料……………………………………………………………………36
K) U/ ^. p# k7 x( [; M7 H 一、常用黑色金属材料…………………………………………………………………379 l" D* K- ]2 }2 e r2 r
二、常用有色金属材料…………………………………………………………………43
) j! b; @4 }2 f. b- t; C6 o: l 第三节 石油化工生产过程中常见的腐蚀环境…………………………………………442 k1 L$ s, s8 W
一、常见的腐蚀类型及定义……………………………………………………………44
* i5 D. i& _. K8 v; l& C4 l 二、常见的几种腐蚀介质………………………………………………………………481 c" E4 }: v; V3 ^* i3 _; W
三、常见的几种腐蚀环境………………………………………………………………52- ~0 E: A$ @5 O9 S
第四节 压力管道常用金属材料的基本限制条件………………………………………54
9 o; i0 @# V- g7 a3 U4 R 一、一般限制条件………………………………………………………………………54 [, A6 A/ \ n+ H Z# B( R
二、常用材料的应用限制………………………………………………………………56
. T8 c6 B" ~) a2 y 三、其它方面对材料的限制……………………………………………………………576 J4 \0 Q1 D/ Z& q8 g% h
第五节 常用非金属材料…………………………………………………………………58
, V* F5 F* A0 e* U" K- Z 一、常用工程塑料及其衬里管…………………………………………………………592 c% N1 Z' P. c* \ F5 m6 Y7 R5 j
二、常用橡胶衬里管子…………………………………………………………………62& }! h& k0 ^3 W+ P: P% ?
三、其它非金属及其衬里管子…………………………………………………………63# ?8 Z' g2 m. n. F- K
四、非金属材料及其衬里的设计与施工………………………………………………63
3 h# c5 u& ?2 C5 ] 附录F3-1 常用金属材料的物理参数…………………………………………………66
- d' `! @1 P. }4 q第四章 管道压力等级…………………………………………………………………………69
/ B. G& e7 a2 P E 第一节 设计条件…………………………………………………………………………696 _& Q5 V% X& ~) A. F
一、设计压力……………………………………………………………………………69
" n4 A: a0 g% ^9 ^9 D" ^2 D 二、设计温度……………………………………………………………………………700 d3 z1 o+ b0 R3 o. ?5 C* g- ]& U
第二节 影响管道压力等级确定的因素…………………………………………………71
9 Y* a$ b" b3 G; U 一、影响公称压力等级确定的因素……………………………………………………71
' H! ^# e7 y4 J, p& ]; n9 k 二、影响壁厚等级确定的因素…………………………………………………………716 m/ L3 t. M% s& V' s& N& ]
第三节 压力等级的确定方法……………………………………………………………74
: @5 Q- c5 M* k 一、管道压力等级确定的原则…………………………………………………………74$ @! B" j" T- m
二、公称压力等级的确定方法…………………………………………………………75
$ i( u1 [3 c( t* C' m8 i7 f 三、壁厚等级的确定方法………………………………………………………………763 w. u0 q7 t1 B3 y6 |6 A$ p
第四节 特殊管道元件的强度设计………………………………………………………77
- m3 ?, b4 n- N* a% f4 a& F 一、法兰强度设计………………………………………………………………………77
, D# `& a) X4 r( b9 _ c 二、常用非标准管件的壁厚确定………………………………………………………843 ^7 L8 t% x# l& q/ _1 b9 K
三、管道的开孔补强……………………………………………………………………86$ p, W2 X; M. j6 Q) X) _+ T& W7 l
附录F4-1 常用垫片的比压力y和垫片系数m………………………………………90( [, x7 w9 U8 z% t, w
附录F4-2 盲板或平盖封头的计算直径和结构特征参数……………………………91
1 L( X J, H, K& H, D4 e+ I2 m( d第五章 管道元件应用…………………………………………………………………………92) M6 }* R# L' v6 i! {8 J6 d
第一节 管子………………………………………………………………………………92& E. d. n6 n- Q% Q
一、焊接钢管……………………………………………………………………………92
1 H9 {; d" Q1 t4 \- h* M0 N/ r 二、无缝钢管……………………………………………………………………………93
! z5 x2 c! X2 `) [ U3 M) L0 f 三、复合管和衬里管……………………………………………………………………95" }& G: b/ R) V4 T* h) B/ Y
四、其它类管子…………………………………………………………………………95% s1 p( A" q$ ?7 W# w+ g
第二节 管件……………………………………………………………………………… 96
2 P1 \: A0 l4 U2 {' @ 一、连接型式……………………………………………………………………………96, T/ d/ I2 m+ N" N+ b- q7 z0 r7 F: p: D' g
二、对焊管件……………………………………………………………………………971 J. ?: S) R& _& N
三、承插焊和螺纹连接管件……………………………………………………………98
" i; m" q- D w8 X" d- C5 W+ ^2 Q 四、其它管件……………………………………………………………………………100
0 X! u5 b3 P& G& y) }7 ? 第三节 法兰及紧固件…………………………………………………………………… 101 R+ J: T8 |8 f# x# _* J
一、法兰…………………………………………………………………………………101
* H' c [3 `% O- z6 K2 b 二、螺栓/螺母………………………………………………………………………… 102
# c0 Z& i3 p, d8 ~" F: Q 三、垫片…………………………………………………………………………………102
8 D/ ?- x5 e# `) ~: @( u! d# P: P 四、盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板…………………………………………1035 S5 k$ N! ^3 p, q# a j q1 `
第四节 阀门及其它管道设备…………………………………………………………… 1046 a" j# f+ F* B W) e% g8 O
一、对阀门的一般要求…………………………………………………………………1046 w, D1 ?* h9 O3 U
二、闸阀、截止阀、止回阀……………………………………………………………107: p; y! k8 R, E; V, s( j
三、蝶阀、球阀、疏水阀………………………………………………………………107
9 c9 W( j8 ]/ n$ o S 四、仪表调节阀和安全阀………………………………………………………………108
% ^, ~6 ?! ]" V" C 五、其它管道设备………………………………………………………………………108
- u2 F5 m7 W' \3 z) L3 [第六章 管系静应力分析………………………………………………………………………110
+ s* `& F5 p3 h3 p) }' L5 q4 F9 C2 Z 第一节 静力分析的基础知识……………………………………………………………1106 @/ Z) k- u" K) e: Z/ D
一、基本概念……………………………………………………………………………110
- t9 Y0 w/ f' t- G 二、管道元件变形的几种基本型式……………………………………………………112
+ M% O7 |5 ?! M# l- n6 T! } 三、强度理论……………………………………………………………………………118
2 l8 U; `+ J! Y9 F P( U7 P 四、强度分析……………………………………………………………………………124+ J5 q$ ~$ ?+ c
第二节 管系静应力的计算与评定………………………………………………………128* ]# Z( H8 G* z. i
一、管系静应力分析的目的及任务……………………………………………………129
0 S" h, z7 A# j. K8 [ 二、管系静应力的分析方法……………………………………………………………130
& c4 y. _% n7 X; s( ~ 三、ANSI简单判断法 …………………………………………………………………131. L5 p( k7 D6 i9 k
四、CAESAR II详细应力分析法………………………………………………………132
, b. ]# K1 p& `. N 第三节 管系的热胀及柔性设计…………………………………………………………140
- W$ q7 V9 L, n) t2 q) D; K 一、热膨胀的概念………………………………………………………………………141
+ s: a# i4 Y0 `, X& c: v6 U 二、管系柔性的概念……………………………………………………………………143
( T( {' u0 ^8 v 三、影响管系柔性的因素………………………………………………………………1441 t9 P8 G* m ?' }% g
四、管系的柔性设计……………………………………………………………………145
! a! a) Z8 h; ^ 附录F6-1 常用管件的应力增强系数和柔性系数……………………………………149
" @' A0 \. b- D L4 Z0 D9 q! B第七章 管系动应力分析………………………………………………………………………151
) o& j. ]% B J A, l$ H2 [ 第一节 机械振动理论……………………………………………………………………1515 ]& W1 r: S% l6 P
一、基本概念……………………………………………………………………………151
8 b0 g$ j. ~7 D- y 二、机械振动研究的目的和方法………………………………………………………152
% j3 m+ U8 h7 ? r 三、机械振动理论………………………………………………………………………152
9 W4 m8 V4 t+ a# Y$ I% f" k 第二节 往复压缩机管道的振动分析与设计……………………………………………158
0 h! |# b9 B( `+ G, ~4 D/ n3 V* U6 C 一、第一振系的分析与设计……………………………………………………………159! k8 V1 |; _. J0 x: y" O- Q6 P
二、第二振系的分析与设计……………………………………………………………160* u5 H1 r# _) C
三、第三振系的分析与设计……………………………………………………………163
; M+ G2 r# y4 p. W. K6 n' d( u% O 四、第五振系的分析与设计……………………………………………………………1669 f$ Z+ H( A8 k6 H
五、管道振动设计的其它问题…………………………………………………………167
# u5 j0 s% @! Z2 ?! E0 | 第三节 其它常见的管道振动设计………………………………………………………168
+ ?: L. a) M6 e& v6 F- t 一、两相流介质呈柱塞流时引起的管道振动分析及设计……………………………168
: f5 s* n* c3 s 二、水锤引起的管道振动分析及设计…………………………………………………168: f5 |$ m, ]2 B: M3 {3 R; s2 x
三、介质涡流引起的管道振动分析及设计……………………………………………1692 P$ i* j* m: l/ K( B5 _: ]* k
四、转动机械动不平衡引起的管道振动分析及设计…………………………………169
9 h; W) k) c" x7 i 五、风载荷引起的管道振动分析及设计………………………………………………169# a7 k5 v" Z5 |: D. f4 y- x
六、地震载荷引起的管道振动分析及设计……………………………………………1694 g1 M4 w) u' s) y
第四节 管道的低循环疲劳破坏及设计…………………………………………………170
5 @5 e) y& S/ A0 w# I( D 一、基本概念……………………………………………………………………………1700 r4 J7 f) e, S$ G N$ y+ V5 y
二、低循环疲劳的分析与计算…………………………………………………………1723 H% _! O& f1 `5 }0 t3 Y
三、低循环疲劳设计时应注意的问题…………………………………………………174
6 g. w& C& Q# t6 P! u; A 附录F7-1 常见材料的设计疲劳曲线…………………………………………………175
4 A! @/ n( W( g+ w! q4 c" J! ]% r' U第八章 管道支撑………………………………………………………………………………1798 t+ r5 W' ]; k6 e5 ]5 m" D5 B
第一节 概述………………………………………………………………………………179& d. A$ t7 X! M% W: |
一、管道支吊架的分类…………………………………………………………………179, N+ V5 u. g y6 }3 R' Z& l9 }
二、支吊架的结构组成…………………………………………………………………181
2 p- j8 A# g2 H% ?3 E* G& s# ~ 第二节 支吊架的型式选用………………………………………………………………183+ s5 m8 W0 x( ]% u/ o/ J3 a8 O; ~
一、一般选用原则………………………………………………………………………183" `" G6 h9 q; N4 }7 P
二、常用支吊架型式及其选用…………………………………………………………184
4 s% A: U. Y$ n 三、弹簧支吊架…………………………………………………………………………192) q$ z: G4 @) c
第三节 支吊架的位置确定………………………………………………………………197$ z* U1 p( q2 }! B. r
一、支吊架位置确定的原则……………………………………………………………1975 x$ U; \3 Z' G) N
二、管道允许跨距的确定………………………………………………………………199
+ K/ H# t- F9 ?& o; @; Y8 Z 第四节 支吊架的载荷计算及强度设计…………………………………………………2028 S1 b, L$ | d
一、载荷的分类及计算…………………………………………………………………2024 @- K) p0 G1 R
二、管道支撑件的强度设计……………………………………………………………206) }# r T& i5 W. |% k, e
第九章 采购与制造……………………………………………………………………………209
+ P% t, F8 _ u g# n/ Z 第一节 金属材料的基本知识(二)……………………………………………………209
2 Q! V6 V% o% B/ ~. U6 k5 n& P 一、冶炼方法及其对材料性能的影响…………………………………………………209
, f5 f& Q$ i" a% i4 m 二、加工变形及其对材料性能的影响…………………………………………………211
& ^3 J* V5 v6 d" d$ v8 `( T9 H 三、热处理及其对材料性能的影响……………………………………………………2130 U3 M k4 V3 }. g& @2 v
第二节 检测技术…………………………………………………………………………2198 L6 e9 J) Y: [$ @' A: L& w
一、化学成分分析………………………………………………………………………219
2 E% G" D4 W9 g) f5 _ 二、机械性能试验………………………………………………………………………220
) C) [4 h1 V" N( d 三、耐腐蚀性试验………………………………………………………………………222
$ M, ]3 h& {' v7 I' Z" _7 K 四、宏观组织检验………………………………………………………………………223( E) a' x2 W4 M6 `) d; | f, v
五、微观组织检验………………………………………………………………………226
2 M' b) l S; E6 N7 N5 L; w 六、无损检测……………………………………………………………………………227
c8 Q& }3 g# I 第三节 管道及其元件的常用制造方法…………………………………………………231
! o. X) }- w2 X0 T3 X& y 一、铸造…………………………………………………………………………………231
+ B9 ?+ j+ z! l* Z2 s D g 二、压力变形加工………………………………………………………………………234
% Q. }; e2 g* l1 J0 r 第四节 管道元件的采购和技术要求……………………………………………………237
( M( |0 U$ p# a m4 ^ 一、编写询标技术文件…………………………………………………………………2372 p' Q4 P M7 J# q' D, B4 }; X. t
二、参加技术谈判………………………………………………………………………238
* D- U% r( Q9 P/ g4 v" o: v 三、编写订货技术文件…………………………………………………………………240
; M* X3 d6 W7 y1 T4 D: |# { 四、中间技术资料确认…………………………………………………………………241
! W* @ @' I* ]% j0 p6 A# h 附录F9-1 常用的检查试验标准………………………………………………………242
2 X7 D2 R; J6 J7 d! q# ]2 t 附录F9-2 布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度对照表…………………………………243. f: t- B, d" q; B; U# A
第十章 施工安装………………………………………………………………………………244
t1 K1 x f3 Q8 u/ J 第一节 金属焊接的基本知识(一)……………………………………………………244 @% ^) \) O) v: q& D: { [
一、金属焊接的分类……………………………………………………………………244. u) R5 i: f* |+ j6 Y8 H, K) ~6 E5 C8 @
二、电弧焊接过程的金属理论…………………………………………………………2475 i5 x% I! w# k7 F, M
三、焊接接头缺陷………………………………………………………………………251
: X5 f! \ t- `2 U1 j# k6 g 四、焊接接头的检查与试验……………………………………………………………254
7 |# b1 d; G3 d- V4 W 第二节 金属焊接的基本知识(二)……………………………………………………256$ ^0 F, b/ h/ u: w
一、焊接技术……………………………………………………………………………256, X$ g0 x. P* A; _9 u
二、常用材料的焊接……………………………………………………………………261* {* [$ W2 \4 ?6 C$ \) \# c. D9 Z, X
第三节 常用压力管道施工规范介绍……………………………………………………264% B8 F) t: P& X+ k& A- W. j6 V
一、适用范围及管道分类………………………………………………………………264$ O2 q3 ~" v1 z/ L- e& I
二、管道及其元件安装前的检查………………………………………………………265) r2 u$ f, o; _9 X1 Q2 B
三、管道的焊接与检验…………………………………………………………………266- f# J4 u& X' ^
四、管道的压力及密封试验……………………………………………………………2680 N( J" n" R+ n- J( t) X
第四节 设计人员在施工中的任务………………………………………………………2706 v7 w9 P/ ~7 W/ p% g
一、设计文件的技术交底………………………………………………………………270
: S$ K( e: [: S 二、处理施工中与设计有关的技术问题………………………………………………2713 G- ]) A5 |7 M3 @1 J* W o- p
二、一些常见的施工问题………………………………………………………………271
! R9 @4 O4 l8 C8 J0 A% T 附录F10-1 常用管道焊接坡口型式及尺寸 …………………………………………274
9 S3 p% y/ B" H3 x 附录F10-1 常用管道施工标准 ………………………………………………………2763 S7 G( j4 Q6 O3 C% z
第十一章 运行使用……………………………………………………………………………2777 M# c! B) w3 O, e1 P3 h
第一节 运行前的检查……………………………………………………………………277
" d+ s7 W7 V8 ~! p! c h 一、竣工文件检查………………………………………………………………………277- O }4 p3 Q! l$ j0 _: t) F: S
二、现场检查……………………………………………………………………………281
; V6 [* |" H& Y- z 三、建档、标识及数据采集……………………………………………………………283
3 A# x: q. a$ _) |+ }& F& ^) \ 第二节 运行中的检查和监测……………………………………………………………2855 w( O. ~- a. N% D+ R! l; O$ {0 _
一、运行初期检查………………………………………………………………………285
/ V9 U* I: M, {4 |3 N" k' } 二、巡线检查及在线监测………………………………………………………………287
; c- b j( z* M A6 p 三、末期检查及寿命评估………………………………………………………………2871 s6 b( @, S. |5 Z0 C
第三节 压力管道事故的呈报及分析……………………………………………………289$ h0 q4 U" V$ [2 N! n
一、压力管道事故的呈报………………………………………………………………289
( z7 `- F/ A" R2 ~' ^ i! X 二、压力管道事故的分析………………………………………………………………289
/ [- Y Q, H0 |* ^# ^ 三、工程引例……………………………………………………………………………291 |
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