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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/ b, Z, c) G4 ]" W |: }& L
目 录" N( G, }+ ?; Q9 `/ I
! E; p( F N% P& s/ o5 g2 j7 V+ P第一章 绪论……………………………………………………………………………………1, Y0 r( ~( x% `; N, _
第一节 压力管道的特点…………………………………………………………………1
. Q# P+ G6 a! c$ l 一、压力管道的定义及分类……………………………………………………………1
9 P. |5 o% C2 X8 \$ Y" j: D$ h# m 二、压力管道的特点……………………………………………………………………2
+ `( s' a% W4 Q8 K# X 第二节 压力管道的研究范畴……………………………………………………………3
( @, s( a9 h$ r& a5 ?0 ] 一、设计…………………………………………………………………………………3
3 V0 z5 d% ~* h0 R' w$ B1 i 二、制造…………………………………………………………………………………7/ b) R x( ?, y/ J8 \2 H' s
三、安装…………………………………………………………………………………7
. u! Y% i# }1 X" y+ ~9 i. w* ` 四、应用(运行〕………………………………………………………………………8
! A! p( s9 B7 K& t# _ 第三节 压力管道的基本要求……………………………………………………………8
: B7 x: H8 p8 ~1 O1 |0 ^: r7 i: r 一、安全性………………………………………………………………………………9
3 t0 i0 q' Z/ E D+ I 二、经济性………………………………………………………………………………9
% Q4 E& h9 ?& W" n5 Y" U0 F' I第二章 应用标准体系…………………………………………………………………………11, M. U* H7 K6 E
第一节 国际上常用的标准体系…………………………………………………………119 i, f3 C7 ~8 p) Y9 d
一、德国及前苏联应用标准体系………………………………………………………11
1 w/ H5 V9 E/ s+ {+ ?9 Q @ 二、美国及日本应用标准体系…………………………………………………………12* P: S% }# d) [4 t. ]0 f+ Y
三、国际标准化组织的应用标准体系…………………………………………………143 H! V1 p$ r o% s, ]
四、英国及法国应用标准体系…………………………………………………………14
- d4 P0 d5 D) Y2 \$ \ 第二节 国内常用的标准体系……………………………………………………………153 j' s- [ s! E
一、石化行业应用标准体系……………………………………………………………15" b) ]5 h- ] w0 O9 C7 ^+ D6 r
二、化工行业应用标准体系……………………………………………………………16
. c0 E0 G; m" { J* X- G 三、机械行业应用标准体系……………………………………………………………175 Z0 o" Y+ U4 w; e5 z1 e
四、中国国家应用标准体系……………………………………………………………172 G9 q- u; k/ E( r( u( D+ N
第三节 常用压力管道应用标准配伍表…………………………………………………19
) M# c& p- W4 K I- E* w( |2 C 附录F2-1 常用的管子标准及其外径尺寸对比………………………………………213 z& v# f0 L5 E
第三章 材料……………………………………………………………………………………22
( q3 [" h3 c, D$ F$ R 第一节 金属材料基本知识(一)………………………………………………………22# k4 T& e, x, u/ ?" A
一、金属的微观结构……………………………………………………………………22 ]: g0 j3 {3 O. \ S
二、金属材料的基本性能………………………………………………………………28
( V4 b, V& r5 c; C 三、温度对金属材料性能的影响………………………………………………………30
9 l3 R5 ]: ?( @ M 四、常见元素对金属材料性能的影响…………………………………………………32
6 J$ a0 j2 u; @9 |/ R4 ? 第二节 常用金属材料……………………………………………………………………36* F4 c) b( ^* z8 c0 d, { r2 r
一、常用黑色金属材料…………………………………………………………………37
2 E! u; n9 \& \" o# G$ O 二、常用有色金属材料…………………………………………………………………43# Z* k+ R% S# X7 j
第三节 石油化工生产过程中常见的腐蚀环境…………………………………………44
6 T) B k, M- N 一、常见的腐蚀类型及定义……………………………………………………………44
U) v8 i' S6 k1 m2 y9 I 二、常见的几种腐蚀介质………………………………………………………………48
) k2 p+ K8 [3 D. r. V! `6 u 三、常见的几种腐蚀环境………………………………………………………………52
8 ?- T2 d j! {! E 第四节 压力管道常用金属材料的基本限制条件………………………………………545 r4 Y# i$ i8 D% _& g* d) K) n5 U
一、一般限制条件………………………………………………………………………54
8 y. ?: X$ F8 ^& M9 l/ C x- m! X 二、常用材料的应用限制………………………………………………………………56
0 w% c8 ?( L2 l9 [) s# W x 三、其它方面对材料的限制……………………………………………………………57. K+ @' C( E$ F. N9 {, G) Y: Z) G
第五节 常用非金属材料…………………………………………………………………586 J' q/ e7 w$ P
一、常用工程塑料及其衬里管…………………………………………………………59
- Q( {( u! X ^: s( a 二、常用橡胶衬里管子…………………………………………………………………62; n% \0 N' C% j M
三、其它非金属及其衬里管子…………………………………………………………63* Z' E5 Z/ L; m+ k' o
四、非金属材料及其衬里的设计与施工………………………………………………63
9 E8 H, I/ J, [ 附录F3-1 常用金属材料的物理参数…………………………………………………66' u. j8 o6 X( |( U# f' g7 o% T
第四章 管道压力等级…………………………………………………………………………69
+ p+ f5 b+ w! ~( t3 G 第一节 设计条件…………………………………………………………………………69* f8 N7 F. b) r* ?& ?! P
一、设计压力……………………………………………………………………………69
( p" D! H: p8 Y2 A8 a 二、设计温度……………………………………………………………………………70: K% x4 T( ~2 V+ |4 U
第二节 影响管道压力等级确定的因素…………………………………………………716 g' w+ I# u; z0 P2 `) ^
一、影响公称压力等级确定的因素……………………………………………………71 w- ~3 R4 K' B2 P
二、影响壁厚等级确定的因素…………………………………………………………710 i& ?2 F6 Q. ]$ T$ s& O/ h8 B5 V, J
第三节 压力等级的确定方法……………………………………………………………74. W- \: @% f" M% U+ G: ] ?
一、管道压力等级确定的原则…………………………………………………………74
A) I' b+ P3 c8 x: T9 A 二、公称压力等级的确定方法…………………………………………………………756 k$ A) l7 [3 c8 c/ Z' Y1 h* `
三、壁厚等级的确定方法………………………………………………………………76- @) O& q) W2 V" y
第四节 特殊管道元件的强度设计………………………………………………………77
5 x9 r k. M/ i3 s 一、法兰强度设计………………………………………………………………………77
+ ~; |9 g( r g, p! d 二、常用非标准管件的壁厚确定………………………………………………………84
1 R/ q& U7 C( D 三、管道的开孔补强……………………………………………………………………86
2 w( }( {4 c5 z 附录F4-1 常用垫片的比压力y和垫片系数m………………………………………90
; O# a. Y3 S( J2 G7 H2 B: H 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 ?/ ~$ ~. a* R, O5 b. k% T第五章 管道元件应用…………………………………………………………………………92
8 N( x4 x8 P2 L) j/ N3 \- e8 y, M 第一节 管子………………………………………………………………………………926 Q) a7 p% g+ u" b
一、焊接钢管……………………………………………………………………………92
, V% Y; {/ M3 h8 R; c 二、无缝钢管……………………………………………………………………………93/ B: x' e4 r$ x8 o3 @+ Y/ @+ t$ \
三、复合管和衬里管……………………………………………………………………95/ P* g9 z- P! V3 ]" t4 b
四、其它类管子…………………………………………………………………………95
; a! [8 S2 {' F( z& G 第二节 管件……………………………………………………………………………… 96
- m5 k. h" a/ \% T& a) Y- b 一、连接型式……………………………………………………………………………96
# |9 E' [5 X7 w; y3 K! @ 二、对焊管件……………………………………………………………………………97
- `* O8 Q, a7 O 三、承插焊和螺纹连接管件……………………………………………………………98
4 h. r, W) C* ` 四、其它管件……………………………………………………………………………1000 c, E C! B) O- A+ J: W" Z
第三节 法兰及紧固件…………………………………………………………………… 101
6 @8 ^" E1 h5 ~' j$ |% |; V4 J 一、法兰…………………………………………………………………………………101
% P& s$ M" _' R! Q U, I 二、螺栓/螺母………………………………………………………………………… 102( z9 U& F, S. S( p) H
三、垫片…………………………………………………………………………………102
0 R+ B1 F/ n6 K5 y: B" N 四、盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板…………………………………………103
9 _" n m- W) J. B$ ?" p 第四节 阀门及其它管道设备…………………………………………………………… 1043 w& Z# q' B6 z0 t, a4 }2 b
一、对阀门的一般要求…………………………………………………………………104
7 }( i) J+ h# T6 G8 Z: X' ^6 } 二、闸阀、截止阀、止回阀……………………………………………………………1073 W6 D! d3 J6 h1 v% N* W6 u' S
三、蝶阀、球阀、疏水阀………………………………………………………………107
0 R/ w# A( M; Q# o. G0 O( j3 G( a 四、仪表调节阀和安全阀………………………………………………………………108( D J) t: _4 O
五、其它管道设备………………………………………………………………………108* ], ^* q i, b) p5 a" _
第六章 管系静应力分析………………………………………………………………………1109 v' e( F; J" ^
第一节 静力分析的基础知识……………………………………………………………110$ O7 d. S. s/ b7 v; y1 c x* b8 J
一、基本概念……………………………………………………………………………110
. {* G' _' p7 r) J$ f" D9 K 二、管道元件变形的几种基本型式……………………………………………………112
$ l* e# ^+ b0 z8 ^5 b" j | 三、强度理论……………………………………………………………………………118) U4 G0 Q! C5 ~1 U% d: p9 ?
四、强度分析……………………………………………………………………………1244 |' f2 T3 o. {2 z/ ?
第二节 管系静应力的计算与评定………………………………………………………128+ M6 u% m- N; Y& P% s4 v. Z
一、管系静应力分析的目的及任务……………………………………………………129 B* T( X( u6 }, t/ H0 U
二、管系静应力的分析方法……………………………………………………………130
4 K6 a: V N" ~6 a( ]5 G. U( D x 三、ANSI简单判断法 …………………………………………………………………131
/ p& r6 R' _- g, Q3 V% z, v 四、CAESAR II详细应力分析法………………………………………………………132
# W. ]) M" C/ Y% }7 X 第三节 管系的热胀及柔性设计…………………………………………………………1407 r( P! ~0 d6 V+ N
一、热膨胀的概念………………………………………………………………………141
5 z7 L$ v8 i6 t) A% v 二、管系柔性的概念……………………………………………………………………143) r2 Z& P. s! {
三、影响管系柔性的因素………………………………………………………………144: \" ^" o* g) h) j" O( D- y
四、管系的柔性设计……………………………………………………………………145* {) Q, P! D n' [2 {( x
附录F6-1 常用管件的应力增强系数和柔性系数……………………………………149
0 [& J, h) C5 J: c; d8 r第七章 管系动应力分析………………………………………………………………………1516 Q$ w) _/ n$ m% f' Q; t" V
第一节 机械振动理论……………………………………………………………………151* n& Q; S& r4 z+ m7 J1 B" J' C+ Q
一、基本概念……………………………………………………………………………151
* A( D. l, F" @! Y 二、机械振动研究的目的和方法………………………………………………………152 p% C- V. |7 N3 b
三、机械振动理论………………………………………………………………………152" s6 l5 X' _, z+ ?) O. N9 v d
第二节 往复压缩机管道的振动分析与设计……………………………………………158
+ t+ f: p p4 Y- L 一、第一振系的分析与设计……………………………………………………………159+ N/ `. ~1 [: T( y9 w! R9 B C
二、第二振系的分析与设计……………………………………………………………160
. L4 D! x! E) G 三、第三振系的分析与设计……………………………………………………………163
1 T* D3 C5 n1 _! q0 b, c 四、第五振系的分析与设计……………………………………………………………166
8 W( D" A# V8 o" O& {" V 五、管道振动设计的其它问题…………………………………………………………1672 U, H# O6 }% W3 R: [9 _# ]
第三节 其它常见的管道振动设计………………………………………………………168
4 l$ R- ^$ F& m) V 一、两相流介质呈柱塞流时引起的管道振动分析及设计……………………………168
) ?- j1 [0 w" Y 二、水锤引起的管道振动分析及设计…………………………………………………168
. Q. |$ D- S& F! {, N' Z 三、介质涡流引起的管道振动分析及设计……………………………………………169: o5 `$ I5 f, N' r
四、转动机械动不平衡引起的管道振动分析及设计…………………………………169
_9 D" G' o' E _6 V2 E 五、风载荷引起的管道振动分析及设计………………………………………………169
$ f' P- R# l* F) v- h: C, y$ z5 A 六、地震载荷引起的管道振动分析及设计……………………………………………169" a; e! [) o3 O9 m4 Z. b
第四节 管道的低循环疲劳破坏及设计…………………………………………………1704 b! R: c6 r: `( S% Y3 W0 C$ }0 Q
一、基本概念……………………………………………………………………………170: n/ L/ c1 }( |
二、低循环疲劳的分析与计算…………………………………………………………172& }- @& b5 i& S0 ?
三、低循环疲劳设计时应注意的问题…………………………………………………174
8 M6 S J. I9 Y' i; R( ?$ r9 u 附录F7-1 常见材料的设计疲劳曲线…………………………………………………1751 z4 w( b. a, [3 M( E* ]+ }- u0 ]/ t
第八章 管道支撑………………………………………………………………………………179
, h2 U( m( _# `% E% D1 Z 第一节 概述………………………………………………………………………………1792 Y+ S* P5 \" |% L7 W) h+ L
一、管道支吊架的分类…………………………………………………………………179
* G8 q3 ]- ~, Z+ @/ e. R& H* J 二、支吊架的结构组成…………………………………………………………………181
Q0 H. D2 }2 B: S/ I$ h+ i 第二节 支吊架的型式选用………………………………………………………………183! c, p" T" [" j7 Y" F8 Y I5 u# P9 |2 @
一、一般选用原则………………………………………………………………………183
$ z$ c* _: X7 e* r& m! }6 M1 [7 A 二、常用支吊架型式及其选用…………………………………………………………1846 q3 l6 G* e. f- a3 Y
三、弹簧支吊架…………………………………………………………………………192# P' w \! }. O4 z6 G
第三节 支吊架的位置确定………………………………………………………………197
) g4 \+ M4 K9 K: `0 d 一、支吊架位置确定的原则……………………………………………………………197
$ g: S) M1 G9 w+ _: l. r8 J 二、管道允许跨距的确定………………………………………………………………199
# h5 }0 F- [2 ~7 A/ q# _$ C 第四节 支吊架的载荷计算及强度设计…………………………………………………202/ H, d# ^" z8 ?
一、载荷的分类及计算…………………………………………………………………202
/ r1 }. S" H. x- M" | 二、管道支撑件的强度设计……………………………………………………………2062 s( Q% Q0 j. Z5 V% x( b8 O7 b
第九章 采购与制造……………………………………………………………………………209
6 a. ^! z9 b) Y8 j5 j8 }! z 第一节 金属材料的基本知识(二)……………………………………………………2098 ]. v4 c/ O. W0 u; W
一、冶炼方法及其对材料性能的影响…………………………………………………2094 [# X* @) T, l8 P9 x
二、加工变形及其对材料性能的影响…………………………………………………211
& ~6 V6 `+ C6 C. \0 V/ y* I* D 三、热处理及其对材料性能的影响……………………………………………………213
2 m0 D: b1 f3 c( T6 e 第二节 检测技术…………………………………………………………………………2195 Y* V: V1 E: f
一、化学成分分析………………………………………………………………………219
' d, K+ v8 N3 y* i 二、机械性能试验………………………………………………………………………220
1 G2 m: P8 t! o6 ~ c) P) | 三、耐腐蚀性试验………………………………………………………………………222 X2 W4 u* }4 R. v7 a, G8 G1 ~ M8 u
四、宏观组织检验………………………………………………………………………223
0 W4 k, n8 w( Q8 z/ I; J/ H, Q 五、微观组织检验………………………………………………………………………2260 k! P! `) K/ n4 @
六、无损检测……………………………………………………………………………2273 o: }3 r+ h: [: u" }* y% n' K
第三节 管道及其元件的常用制造方法…………………………………………………2311 G! x f* A r+ V V& j- j
一、铸造…………………………………………………………………………………2312 @# _& r7 S% [, \( x
二、压力变形加工………………………………………………………………………234
- _. F3 ] \ z7 L+ s( ? 第四节 管道元件的采购和技术要求……………………………………………………237" M( v9 Z1 p: v5 d+ c1 I( T
一、编写询标技术文件…………………………………………………………………237* k. H" [. P5 z2 [
二、参加技术谈判………………………………………………………………………238+ w& Y7 w4 {6 ^
三、编写订货技术文件…………………………………………………………………2402 Y0 E0 w2 c: X+ W4 n
四、中间技术资料确认…………………………………………………………………241) H! ^, Q! B9 [
附录F9-1 常用的检查试验标准………………………………………………………242
# G" c5 B# ]/ E 附录F9-2 布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度对照表…………………………………243
0 x: F! I- x, N; X第十章 施工安装………………………………………………………………………………244# @, z M4 _3 n% w; f
第一节 金属焊接的基本知识(一)……………………………………………………244% m5 B7 b5 @1 t5 u+ s7 O# |( L
一、金属焊接的分类……………………………………………………………………244
8 ~+ q7 M9 T- M 二、电弧焊接过程的金属理论…………………………………………………………247
" G9 s2 W0 Q5 G 三、焊接接头缺陷………………………………………………………………………251! x& |& v" Y# ]# O% H: j
四、焊接接头的检查与试验……………………………………………………………254: g6 U5 _8 {# @
第二节 金属焊接的基本知识(二)……………………………………………………256: x& g0 `% U0 r3 I' P" E1 X
一、焊接技术……………………………………………………………………………256$ ?7 g; N- v8 A5 K
二、常用材料的焊接……………………………………………………………………261
& K* H5 G7 B; p c: n5 y. g! ~ 第三节 常用压力管道施工规范介绍……………………………………………………2643 u; n; r/ M( b2 D; H0 g7 h
一、适用范围及管道分类………………………………………………………………2649 G, Z* e' j9 \4 b8 B
二、管道及其元件安装前的检查………………………………………………………265; y. ]5 b$ u2 p8 l" w/ O! C: M
三、管道的焊接与检验…………………………………………………………………266
* H1 N# u: H* i$ i$ I* c 四、管道的压力及密封试验……………………………………………………………268
2 J6 F, x. O3 u: K8 J 第四节 设计人员在施工中的任务………………………………………………………270
( h7 I4 ?4 j/ v 一、设计文件的技术交底………………………………………………………………2709 ~. t# ?1 n+ b/ n
二、处理施工中与设计有关的技术问题………………………………………………271
2 r/ v% ?( L- ~: a 二、一些常见的施工问题………………………………………………………………271$ [$ O# i U, B3 X* S9 |! M" `* {
附录F10-1 常用管道焊接坡口型式及尺寸 …………………………………………274
`; k+ n$ x8 g- m$ d% M 附录F10-1 常用管道施工标准 ………………………………………………………276. Z0 J- R @. W' d( P$ N
第十一章 运行使用……………………………………………………………………………277
8 w& Z4 N; t' i" X 第一节 运行前的检查……………………………………………………………………277
! ~8 g4 P9 ^$ \ n 一、竣工文件检查………………………………………………………………………277. Y$ |" H% @0 Q+ y4 n5 l7 u
二、现场检查……………………………………………………………………………2816 y n( l$ b4 t6 F4 q. w7 X2 t
三、建档、标识及数据采集……………………………………………………………283
: a/ \0 Q% |3 ^0 g, q$ T 第二节 运行中的检查和监测……………………………………………………………285
. M5 U( I& d7 `% w 一、运行初期检查………………………………………………………………………285
+ p+ R. w0 T' o: G- U. s( D 二、巡线检查及在线监测………………………………………………………………2875 w/ s( y+ r( s* _( M
三、末期检查及寿命评估………………………………………………………………287
3 w9 G% N- e) j0 U- v; p 第三节 压力管道事故的呈报及分析……………………………………………………289- c1 S8 l+ v; X9 x( q
一、压力管道事故的呈报………………………………………………………………289 g6 g8 h3 t# r# ^$ I
二、压力管道事故的分析………………………………………………………………289' a* w" o! z: j6 O# k
三、工程引例……………………………………………………………………………291 |
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