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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
. L: `/ h, z+ f! X+ \; H目 录+ I& g( t+ V3 n4 }2 R7 ]
2 w* w. R; x( S8 N: k第一章 绪论……………………………………………………………………………………1
: f2 U& Y# m p0 f* a 第一节 压力管道的特点…………………………………………………………………1$ _% I/ c& @5 ~- c
一、压力管道的定义及分类……………………………………………………………1( Y$ q2 e& L9 R+ ?. g2 V# B
二、压力管道的特点……………………………………………………………………2
% [4 T ], Q' G8 o, y5 m 第二节 压力管道的研究范畴……………………………………………………………39 E5 D; T# R; R) H
一、设计…………………………………………………………………………………3
5 N6 j3 y4 X! K ]3 y ~1 i6 Z% ] 二、制造…………………………………………………………………………………7
; L+ k% J- U N! n% u 三、安装…………………………………………………………………………………7
( r4 ~4 O- q, ]) o9 o 四、应用(运行〕………………………………………………………………………8: X7 d9 v' o% m2 G' a
第三节 压力管道的基本要求……………………………………………………………8
) q0 s2 E0 ^2 T i 一、安全性………………………………………………………………………………9- \2 Z9 v! [# P) w, w1 ^
二、经济性………………………………………………………………………………9' ^+ Q( Y' ~" x8 P0 n0 B+ o
第二章 应用标准体系…………………………………………………………………………11
2 B; \% z2 E" P/ g- n; U 第一节 国际上常用的标准体系…………………………………………………………11
J2 B& a. _$ Z% z0 |% ~ 一、德国及前苏联应用标准体系………………………………………………………11
, A. b! y* ], V# e4 h8 j 二、美国及日本应用标准体系…………………………………………………………12
5 I* c/ L7 m8 ]) o$ {5 m 三、国际标准化组织的应用标准体系…………………………………………………148 H# `5 M2 z' A# ?$ e! m
四、英国及法国应用标准体系…………………………………………………………14% ~+ ?- X I! `# ]! u( u g m
第二节 国内常用的标准体系……………………………………………………………15
/ E6 _$ O0 t, Q5 r. G$ A; ~* \ 一、石化行业应用标准体系……………………………………………………………15 a" p" Q) G/ B- }( A
二、化工行业应用标准体系……………………………………………………………161 G8 x1 [, H$ M
三、机械行业应用标准体系……………………………………………………………17, i/ g; d$ A$ C9 r5 T% i
四、中国国家应用标准体系……………………………………………………………17
6 A0 w* L) e% I" \ 第三节 常用压力管道应用标准配伍表…………………………………………………19
+ }7 ^2 y7 B. n$ `# E# v& f0 E 附录F2-1 常用的管子标准及其外径尺寸对比………………………………………219 P/ M& n) V1 i$ z0 B. p c- q
第三章 材料……………………………………………………………………………………22' ?) }3 ^3 S T4 {
第一节 金属材料基本知识(一)………………………………………………………22' N' {" j& U! B. c$ t+ @
一、金属的微观结构……………………………………………………………………22' s- {! F/ p' W* I4 L& s
二、金属材料的基本性能………………………………………………………………28/ k- L/ J. [1 y) W6 B
三、温度对金属材料性能的影响………………………………………………………30
+ S! d; k* f6 O8 a4 W$ s 四、常见元素对金属材料性能的影响…………………………………………………32
J; o2 G) W I8 u 第二节 常用金属材料……………………………………………………………………36
0 _9 ~# H: t o$ @* t 一、常用黑色金属材料…………………………………………………………………37/ o- H4 K( k: A0 e( ^9 ?
二、常用有色金属材料…………………………………………………………………43. z6 f1 w( ?5 Q* y* L
第三节 石油化工生产过程中常见的腐蚀环境…………………………………………44* K) L1 U% @% \/ y% n' v4 X
一、常见的腐蚀类型及定义……………………………………………………………447 l4 e2 P) S7 q3 L; s; A. i2 Z7 _
二、常见的几种腐蚀介质………………………………………………………………48
: C3 R7 x& T" F4 [ 三、常见的几种腐蚀环境………………………………………………………………52
( j) q4 C9 c% M$ q: `, |7 C 第四节 压力管道常用金属材料的基本限制条件………………………………………54
D" P8 a5 y! s% H& k 一、一般限制条件………………………………………………………………………54
! h% r5 }5 b+ ^& K6 D* _ 二、常用材料的应用限制………………………………………………………………56
. V% u/ }5 S2 X- j2 [3 z2 P+ q/ F* I 三、其它方面对材料的限制……………………………………………………………57( v4 f# q7 z% u7 S1 @5 \$ ~" _9 F
第五节 常用非金属材料…………………………………………………………………58( n* e3 @- M: b5 T9 u1 w/ @
一、常用工程塑料及其衬里管…………………………………………………………59
# R/ g$ q O4 d; }! J2 v 二、常用橡胶衬里管子…………………………………………………………………624 P8 \( @6 J3 S
三、其它非金属及其衬里管子…………………………………………………………63* d7 l& d' z5 T
四、非金属材料及其衬里的设计与施工………………………………………………63) p. V- d* o- O9 ?' T
附录F3-1 常用金属材料的物理参数…………………………………………………66
4 @; f3 t7 E* i7 b; `第四章 管道压力等级…………………………………………………………………………69
9 m$ O( X' h/ B' P4 D' b6 A& g 第一节 设计条件…………………………………………………………………………69- M* {6 ~' Z( p; P1 P
一、设计压力……………………………………………………………………………697 h: i6 k9 X" g2 }
二、设计温度……………………………………………………………………………70+ q# T* q5 s; X8 X" k9 f
第二节 影响管道压力等级确定的因素…………………………………………………71% v) X" z8 x, ?7 l* U. v( |
一、影响公称压力等级确定的因素……………………………………………………71
) |; a; b" s; l6 H0 U' {' j 二、影响壁厚等级确定的因素…………………………………………………………715 [1 W; g' M+ _
第三节 压力等级的确定方法……………………………………………………………74
& e4 u; U" J/ w9 l( p0 m9 Y 一、管道压力等级确定的原则…………………………………………………………74& f. t1 p. X( L6 O- k7 \3 s
二、公称压力等级的确定方法…………………………………………………………75
( Z- w8 [# u2 G5 k$ d 三、壁厚等级的确定方法………………………………………………………………76
8 H% R, M' K8 f! p: f2 Y `% ~; | 第四节 特殊管道元件的强度设计………………………………………………………77/ \2 Q/ M( e* h+ f9 w8 E
一、法兰强度设计………………………………………………………………………77
3 r# c a! S5 F( z 二、常用非标准管件的壁厚确定………………………………………………………84$ ]/ E: J! b' ^- s4 E
三、管道的开孔补强……………………………………………………………………86
Z3 f( |( o3 \ Y! P$ S; a 附录F4-1 常用垫片的比压力y和垫片系数m………………………………………90 f" c5 Z* U' y4 g% J9 n c2 } 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) @9 U" Y4 |" T4 u. o3 _
第五章 管道元件应用…………………………………………………………………………92: ?3 k/ ^. t! _+ b1 ]
第一节 管子………………………………………………………………………………92% B M# [8 S. X u, p7 _. s
一、焊接钢管……………………………………………………………………………92
; J& O A" z! _* e& @2 ? 二、无缝钢管……………………………………………………………………………93
4 e$ u; _: R6 L 三、复合管和衬里管……………………………………………………………………95
" U( u- R4 T A8 @8 I7 |& ~% \. H 四、其它类管子…………………………………………………………………………95* e2 B1 s" X. \9 e
第二节 管件……………………………………………………………………………… 96
* c4 B* P! G. u, H1 } 一、连接型式……………………………………………………………………………96
4 b& `5 Y0 B# r2 \6 B2 ~+ t 二、对焊管件……………………………………………………………………………97
: a9 N, U5 k6 V5 ~; R, W0 D 三、承插焊和螺纹连接管件……………………………………………………………98
% I) @' v2 c) [3 D3 P8 J6 n: I 四、其它管件……………………………………………………………………………100/ x4 H0 r8 A% D( W7 b# d' x2 F1 [8 ~5 P
第三节 法兰及紧固件…………………………………………………………………… 1012 a# H; d& V I7 T
一、法兰…………………………………………………………………………………101
. f" t4 `# b! ]: T; { 二、螺栓/螺母………………………………………………………………………… 102# Y+ N0 ~7 V9 ?0 S* j
三、垫片…………………………………………………………………………………1021 a2 @4 w, J0 Z; g( J$ r% k' U
四、盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板…………………………………………103
5 \ {2 L* K5 o( O 第四节 阀门及其它管道设备…………………………………………………………… 1040 U. Q! t; q9 Q( j
一、对阀门的一般要求…………………………………………………………………104
# L( n& U3 M+ s' ]+ A& v 二、闸阀、截止阀、止回阀……………………………………………………………107 M- D- r% h- e, G+ ~: N
三、蝶阀、球阀、疏水阀………………………………………………………………107
: x f1 U4 X# J, k 四、仪表调节阀和安全阀………………………………………………………………108+ K% v% q. _( p' R2 t8 W4 S
五、其它管道设备………………………………………………………………………108
E! M1 ]! u" _! }* U第六章 管系静应力分析………………………………………………………………………110: t( m+ Q5 ~4 l% K/ M4 k
第一节 静力分析的基础知识……………………………………………………………110: B$ k5 u$ H- j; U2 X* t3 g
一、基本概念……………………………………………………………………………110
3 j) q- R2 O0 R; s 二、管道元件变形的几种基本型式……………………………………………………112
. Y% E( s# S: w* H 三、强度理论……………………………………………………………………………118
' G- O8 z, E& i4 F; p [1 P3 Z, o 四、强度分析……………………………………………………………………………124
/ p- p% K# B- | 第二节 管系静应力的计算与评定………………………………………………………128& e( {2 b7 O$ C3 \
一、管系静应力分析的目的及任务……………………………………………………129
1 ^9 f' L% |$ ^( e4 o4 I 二、管系静应力的分析方法……………………………………………………………130
, ?2 q# z2 ^' H 三、ANSI简单判断法 …………………………………………………………………131
+ n! O6 M2 O' ] 四、CAESAR II详细应力分析法………………………………………………………132' K0 N) X% c) G6 t
第三节 管系的热胀及柔性设计…………………………………………………………140# u& Z2 H& y5 w* Q3 s- M
一、热膨胀的概念………………………………………………………………………141
7 H: K6 l! ]1 r2 Q- R 二、管系柔性的概念……………………………………………………………………1432 W: J% c1 F+ m
三、影响管系柔性的因素………………………………………………………………144+ U& H% g# h x, ]
四、管系的柔性设计……………………………………………………………………145- t* E: L8 y3 g+ A; W
附录F6-1 常用管件的应力增强系数和柔性系数……………………………………149# L: L" j$ n, }) X
第七章 管系动应力分析………………………………………………………………………1516 A& n% e( f5 [% X* ^
第一节 机械振动理论……………………………………………………………………151# }' S+ k6 m0 \+ e% Y
一、基本概念……………………………………………………………………………1514 y" q. ]4 ?7 c ^+ G" D( `
二、机械振动研究的目的和方法………………………………………………………1529 F# p2 ?2 v+ b) N
三、机械振动理论………………………………………………………………………152
# W; ~$ [7 Y4 Y 第二节 往复压缩机管道的振动分析与设计……………………………………………1582 a6 N0 h4 m6 [) C
一、第一振系的分析与设计……………………………………………………………159
% c8 A4 J9 S- m; s% g 二、第二振系的分析与设计……………………………………………………………160
1 t( Q v/ v% ?" n 三、第三振系的分析与设计……………………………………………………………163
( ]- e1 s/ j0 r3 P% `; l$ L 四、第五振系的分析与设计……………………………………………………………166
" [4 ^6 f( d5 q" D8 t5 J 五、管道振动设计的其它问题…………………………………………………………167
: W* R. S1 l3 \2 i# K 第三节 其它常见的管道振动设计………………………………………………………168, R, m; K8 e1 G1 @! d
一、两相流介质呈柱塞流时引起的管道振动分析及设计……………………………168
9 ^7 W1 k& P6 }* \ 二、水锤引起的管道振动分析及设计…………………………………………………168
7 n( f& d2 C8 S) M/ V 三、介质涡流引起的管道振动分析及设计……………………………………………169
/ r, C, d9 s- C- N+ x( h 四、转动机械动不平衡引起的管道振动分析及设计…………………………………169
/ B3 h& C K' Y6 U: g1 J* h( u- t 五、风载荷引起的管道振动分析及设计………………………………………………169
2 u' e: \- z% o# R 六、地震载荷引起的管道振动分析及设计……………………………………………169
! [! y8 s8 B. r8 N4 k; Y4 F0 b8 o: v 第四节 管道的低循环疲劳破坏及设计…………………………………………………170* k& W% ^ f* w8 {( h, A' |. k6 {( l
一、基本概念……………………………………………………………………………170
3 q/ L- A5 w7 B7 Q 二、低循环疲劳的分析与计算…………………………………………………………172
, v- s( A7 f$ g+ ] 三、低循环疲劳设计时应注意的问题…………………………………………………174
$ h0 O1 ~, H1 p8 n3 U8 z/ z$ G 附录F7-1 常见材料的设计疲劳曲线…………………………………………………175' D$ v7 ?" A; @/ C% f: u
第八章 管道支撑………………………………………………………………………………1799 C: Y `: L. a% ^) z: G
第一节 概述………………………………………………………………………………179* ^5 I( M0 b2 C) Y- k
一、管道支吊架的分类…………………………………………………………………179
" G. j5 o/ w* s& h$ f! e5 K. k 二、支吊架的结构组成…………………………………………………………………1812 j- c/ o, z3 v; a' V
第二节 支吊架的型式选用………………………………………………………………1830 f3 z1 n1 x( x3 D& N
一、一般选用原则………………………………………………………………………183
7 `1 n) y0 f; o- v! U) _2 v 二、常用支吊架型式及其选用…………………………………………………………184
( t1 y4 l, ?; V4 N 三、弹簧支吊架…………………………………………………………………………192
6 S5 i" H) w; d1 B G! _7 N 第三节 支吊架的位置确定………………………………………………………………1971 l" \ S9 R1 A: V" C+ n; D5 \* ]
一、支吊架位置确定的原则……………………………………………………………197& P0 |+ W) S) _: d0 \8 f. S
二、管道允许跨距的确定………………………………………………………………199
5 h+ J7 B$ t5 c7 D' L7 p, b 第四节 支吊架的载荷计算及强度设计…………………………………………………202% Q' M" L. H5 E9 S4 h$ @
一、载荷的分类及计算…………………………………………………………………202+ {; n8 K) P* w9 b$ L, O
二、管道支撑件的强度设计……………………………………………………………206
; u0 s+ j5 {# w- o' v8 @第九章 采购与制造……………………………………………………………………………209
& j0 j+ }, H- k8 P* d5 Q 第一节 金属材料的基本知识(二)……………………………………………………209
: b- t z7 _6 g& X1 a; Y 一、冶炼方法及其对材料性能的影响…………………………………………………209& U M; f9 V- r+ D: z) J
二、加工变形及其对材料性能的影响…………………………………………………211
* |4 E+ ?( Q- O$ O! n6 Q1 u9 T' a9 z P 三、热处理及其对材料性能的影响……………………………………………………213' @, I* l, _( o2 h5 W- K& o
第二节 检测技术…………………………………………………………………………219
# E+ M1 K; S$ y2 V* K( G 一、化学成分分析………………………………………………………………………2197 S* j: ^) z, t. l. I1 o/ f5 U( ~
二、机械性能试验………………………………………………………………………2207 h6 C& p: X# [5 @6 u
三、耐腐蚀性试验………………………………………………………………………222- B' l4 s- H3 l; @9 ]7 ]9 c2 e- ~
四、宏观组织检验………………………………………………………………………223
" y! M, } {( s/ ?4 v+ l' d/ T* l 五、微观组织检验………………………………………………………………………226
$ F x' l( ?9 }7 W; h4 Q- ? 六、无损检测……………………………………………………………………………227
" Q3 B: s Z& Q! v 第三节 管道及其元件的常用制造方法…………………………………………………2318 h# m! |1 u3 Y% V. ~, L
一、铸造…………………………………………………………………………………231
5 ^8 o2 D; m: D& l4 @- X: L9 N, Q8 c3 b 二、压力变形加工………………………………………………………………………234
^8 m! m7 B4 U3 u 第四节 管道元件的采购和技术要求……………………………………………………2370 g! f) s4 W0 f3 a
一、编写询标技术文件…………………………………………………………………237" H! e/ q: Y B
二、参加技术谈判………………………………………………………………………2382 g# ]. I, H5 }' e
三、编写订货技术文件…………………………………………………………………240: o8 l% Q1 k! L+ Q
四、中间技术资料确认…………………………………………………………………241
( B4 t" }, H) P% C 附录F9-1 常用的检查试验标准………………………………………………………242
/ u; b3 }+ \1 M% V0 b" F' [) [. i @ 附录F9-2 布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度对照表…………………………………243) i: }: s, E% X# i3 M+ [
第十章 施工安装………………………………………………………………………………244
' r5 ~! e! [& ^8 M3 e f. M2 m 第一节 金属焊接的基本知识(一)……………………………………………………244# S& Y. B6 o5 d4 I3 h$ j9 O/ j
一、金属焊接的分类……………………………………………………………………244
0 a0 f3 s3 V, a$ F 二、电弧焊接过程的金属理论…………………………………………………………247
( h( G; a+ W4 p% r& J$ b 三、焊接接头缺陷………………………………………………………………………2510 _8 H' [0 s7 g2 _5 i Y9 h- @& v
四、焊接接头的检查与试验……………………………………………………………254) J9 M& r+ U9 a% c. n. c
第二节 金属焊接的基本知识(二)……………………………………………………256
. {2 Q9 i+ H+ ^4 C 一、焊接技术……………………………………………………………………………256- e6 v5 N) h4 v* o% u
二、常用材料的焊接……………………………………………………………………261. G) N. E* v! s; @- a& Y1 Z" f
第三节 常用压力管道施工规范介绍……………………………………………………264
: `3 w0 o7 W6 Z- |& N- F 一、适用范围及管道分类………………………………………………………………264
- f- w1 K+ X* y9 H 二、管道及其元件安装前的检查………………………………………………………2651 t( o$ R( C6 A/ k1 K3 L6 K1 m
三、管道的焊接与检验…………………………………………………………………266
) b( e" e3 O* S 四、管道的压力及密封试验……………………………………………………………2685 O V; g" b, k1 ?" x: E
第四节 设计人员在施工中的任务………………………………………………………270' p/ u$ v& T9 L
一、设计文件的技术交底………………………………………………………………270
( K" w8 W U3 o9 W5 l! G# r8 u 二、处理施工中与设计有关的技术问题………………………………………………271
3 f+ R7 k& [6 {) k3 V q2 `2 d 二、一些常见的施工问题………………………………………………………………271
/ |4 @. h- i1 @# T! c% O+ {' n 附录F10-1 常用管道焊接坡口型式及尺寸 …………………………………………274& v" L% a9 f# [) a. J6 j4 R
附录F10-1 常用管道施工标准 ………………………………………………………276
, ?, @$ r; @4 U第十一章 运行使用……………………………………………………………………………277
+ v2 M% t" Z* p! l2 c 第一节 运行前的检查……………………………………………………………………277
\7 k, E; m, n3 n( h. `1 W4 Q 一、竣工文件检查………………………………………………………………………277
+ {6 H, Z/ ?$ w$ ]9 O: W; V! l 二、现场检查……………………………………………………………………………281
' v- ^4 T$ V: ?$ G+ i 三、建档、标识及数据采集……………………………………………………………283
6 f% k7 J9 b- v; j$ P' j 第二节 运行中的检查和监测……………………………………………………………285
7 Y0 a9 ?8 l8 W& z# P# W$ a 一、运行初期检查………………………………………………………………………285
- o( S& G! o( Q% r3 } 二、巡线检查及在线监测………………………………………………………………2873 c# s1 T1 B6 T# P# Z; K8 g& S
三、末期检查及寿命评估………………………………………………………………287; I R. }( p) E1 x P
第三节 压力管道事故的呈报及分析……………………………………………………289' D3 b5 H+ k" s6 F( S8 b0 R" S. [
一、压力管道事故的呈报………………………………………………………………289
* K. `! i. P1 y& ]* |: } 二、压力管道事故的分析………………………………………………………………289, ?( D) q; z" W- E2 {
三、工程引例……………………………………………………………………………291 |
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