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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
( i, d: J' F, d- K* ~+ o I目 录2 u4 A% A& Q$ w8 ~( Y+ y$ G* Q
, m% Y$ R$ c) S. o$ f第一章 绪论……………………………………………………………………………………1; n7 ^) y8 f6 i& r' j% u9 y; |; `
第一节 压力管道的特点…………………………………………………………………15 B+ F( E1 D: d# R1 `6 U: c9 ]- q5 Q
一、压力管道的定义及分类……………………………………………………………1
5 l G' q; W( s e5 L7 M/ h. _ 二、压力管道的特点……………………………………………………………………28 z7 y" i+ P& j* c/ N7 H/ F" D, i
第二节 压力管道的研究范畴……………………………………………………………3
7 e3 f% a' W- Y3 F& N2 k2 k 一、设计…………………………………………………………………………………3
/ o l( w8 Q1 r9 E; B 二、制造…………………………………………………………………………………7$ ~# r: E" R0 z
三、安装…………………………………………………………………………………7( S% |. X- t4 H9 c
四、应用(运行〕………………………………………………………………………81 c& a: H2 e4 x9 k
第三节 压力管道的基本要求……………………………………………………………8: y. l. s& k6 f1 s* W7 h' G
一、安全性………………………………………………………………………………9
7 O0 C5 V1 s; ]* j7 y 二、经济性………………………………………………………………………………9, z h$ J0 d( {
第二章 应用标准体系…………………………………………………………………………11
: m6 `0 `1 c4 Q S* D- M! L 第一节 国际上常用的标准体系…………………………………………………………11
8 w8 | Z6 H5 r9 \4 @+ n3 m 一、德国及前苏联应用标准体系………………………………………………………11# u/ N- w; V4 P" H
二、美国及日本应用标准体系…………………………………………………………12# F) r6 W- L0 P
三、国际标准化组织的应用标准体系…………………………………………………14
+ r3 n2 @9 v5 D% x* T 四、英国及法国应用标准体系…………………………………………………………14' e8 O8 {/ F1 b) b7 G p
第二节 国内常用的标准体系……………………………………………………………158 S3 k- A( Z: {2 B( ?; j) _
一、石化行业应用标准体系……………………………………………………………15 b& G+ J0 j- t# c/ E
二、化工行业应用标准体系……………………………………………………………16
& x b' b+ ?# E. h7 l& q, S 三、机械行业应用标准体系……………………………………………………………17
0 m" b l s, J; ~ 四、中国国家应用标准体系……………………………………………………………17! b% Q L0 w4 Y5 Q
第三节 常用压力管道应用标准配伍表…………………………………………………195 g' ]' g7 B# Y: I7 P6 H+ F; Y" C
附录F2-1 常用的管子标准及其外径尺寸对比………………………………………21
0 F7 B4 j% {* V# ~1 j+ D第三章 材料……………………………………………………………………………………22& b0 P% s& h e' M7 I
第一节 金属材料基本知识(一)………………………………………………………225 B9 w6 B3 B$ L: \1 q$ s
一、金属的微观结构……………………………………………………………………22
9 S( e, U; o8 F+ P 二、金属材料的基本性能………………………………………………………………28
% s- {9 y9 V) ~5 a# ^6 ]$ s9 g% Z, p 三、温度对金属材料性能的影响………………………………………………………309 E% [+ J: Y9 C
四、常见元素对金属材料性能的影响…………………………………………………329 o# L- ^& E2 l7 ?
第二节 常用金属材料……………………………………………………………………36
7 w8 M1 g3 y& Q0 o 一、常用黑色金属材料…………………………………………………………………37, b% M O0 p$ y+ P' T
二、常用有色金属材料…………………………………………………………………43$ h" I9 D8 E3 r1 E* s9 m! Q
第三节 石油化工生产过程中常见的腐蚀环境…………………………………………44
( Q' j0 q; q) g6 b) k! x 一、常见的腐蚀类型及定义……………………………………………………………44
, P- Y$ g6 h' G+ z 二、常见的几种腐蚀介质………………………………………………………………48
5 p3 `0 F C+ W( e 三、常见的几种腐蚀环境………………………………………………………………52- t* \/ @2 g. `7 L, }5 g
第四节 压力管道常用金属材料的基本限制条件………………………………………541 I: s. |. `: B; k' D( o
一、一般限制条件………………………………………………………………………54
' v$ R% L. a$ e/ q4 h 二、常用材料的应用限制………………………………………………………………56
+ S. z% ^2 X% a3 B9 q+ V, s/ t; t 三、其它方面对材料的限制……………………………………………………………57
+ P( U9 M% e$ N8 r2 h' f 第五节 常用非金属材料…………………………………………………………………58) c& Z! Z7 G. R& {+ k0 T
一、常用工程塑料及其衬里管…………………………………………………………59
, _5 t& |+ t% k2 i 二、常用橡胶衬里管子…………………………………………………………………62
: q; D" R" n5 |7 o2 z- l/ O S& k, { 三、其它非金属及其衬里管子…………………………………………………………63
E9 [1 `4 b5 Y' y& b 四、非金属材料及其衬里的设计与施工………………………………………………63
. \" O* ?; `! y# A 附录F3-1 常用金属材料的物理参数…………………………………………………66# @3 M9 k8 a/ i" W9 g6 f3 x% o$ C
第四章 管道压力等级…………………………………………………………………………69
3 J9 [, [: o, m 第一节 设计条件…………………………………………………………………………69
2 _. P0 M& B" ?" }% l+ T5 D5 ^ 一、设计压力……………………………………………………………………………69
# E4 P+ f( q3 e/ F1 u0 m 二、设计温度……………………………………………………………………………70! {' R- Q" m8 u7 q5 a
第二节 影响管道压力等级确定的因素…………………………………………………71) o8 W4 A0 L9 l. Z9 l
一、影响公称压力等级确定的因素……………………………………………………714 Z2 Z9 u) _. ^) ?; `& t
二、影响壁厚等级确定的因素…………………………………………………………71
4 l' @3 l6 Q5 S5 l+ s 第三节 压力等级的确定方法……………………………………………………………74
& i8 y" i# J; q( y+ \ 一、管道压力等级确定的原则…………………………………………………………74
: n d0 b% d2 [' N, k 二、公称压力等级的确定方法…………………………………………………………75% M4 o6 f# f6 l$ R
三、壁厚等级的确定方法………………………………………………………………76
) `+ ~( e( A1 m- Y X 第四节 特殊管道元件的强度设计………………………………………………………77) i, k, T4 x0 e/ w3 j& ~
一、法兰强度设计………………………………………………………………………77
' k4 U/ T; W) x R: C' C- g# ]+ K 二、常用非标准管件的壁厚确定………………………………………………………84' _ {( k. n# s/ T8 B2 H' }1 j
三、管道的开孔补强……………………………………………………………………860 o* S$ t3 Q' e1 P) a6 a+ \
附录F4-1 常用垫片的比压力y和垫片系数m………………………………………908 T6 w1 _! Y( n, {+ b
附录F4-2 盲板或平盖封头的计算直径和结构特征参数……………………………913 W1 D3 p/ U2 \* B. o: U k& i
第五章 管道元件应用…………………………………………………………………………92
, P- t6 k2 N4 R 第一节 管子………………………………………………………………………………92
) f3 i5 s9 J5 z O& q7 w" b+ d* Z! ~7 b5 F' z 一、焊接钢管……………………………………………………………………………92
6 V+ |0 ~/ R" h& C, |' l, V 二、无缝钢管……………………………………………………………………………93) y. \" P9 v. m. z
三、复合管和衬里管……………………………………………………………………95
2 j: g, j9 j- O3 X( d 四、其它类管子…………………………………………………………………………95; k) J4 g: ~; `+ j5 O
第二节 管件……………………………………………………………………………… 964 r7 T8 g r& Y3 Y9 k
一、连接型式……………………………………………………………………………96
% D2 M& f$ N! B 二、对焊管件……………………………………………………………………………97
* |" C$ |" ^2 A, {* W 三、承插焊和螺纹连接管件……………………………………………………………989 b" ~' m' [$ ~* D' o7 ]: t# Y) r
四、其它管件……………………………………………………………………………100( C8 X# n Z/ c A' R5 ^
第三节 法兰及紧固件…………………………………………………………………… 101: R1 z: {4 o0 } q. `" [# j
一、法兰…………………………………………………………………………………101: t& G" h% z4 y2 K
二、螺栓/螺母………………………………………………………………………… 102
0 Z E6 u6 O( o- R! C 三、垫片…………………………………………………………………………………102
, n- a; j' t; ^8 ^, Q. F( t 四、盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板…………………………………………103
! `: j" |( D9 r6 S* T 第四节 阀门及其它管道设备…………………………………………………………… 104. A& l; d) ?7 e9 Z$ r( I- z8 G6 Z
一、对阀门的一般要求…………………………………………………………………104
* o- A/ D! g% w2 f7 l; ? 二、闸阀、截止阀、止回阀……………………………………………………………107) b: j2 C6 ?; b( Q! j
三、蝶阀、球阀、疏水阀………………………………………………………………107
2 w6 f, w6 k w9 j9 ^ 四、仪表调节阀和安全阀………………………………………………………………108
* I3 D0 U; C! J 五、其它管道设备………………………………………………………………………1080 T! T* Q' c0 X6 i& s
第六章 管系静应力分析………………………………………………………………………110
. h! p. P; G- Q. I; c 第一节 静力分析的基础知识……………………………………………………………110
1 U4 `7 ~9 Q9 s: ^# C/ r: @ 一、基本概念……………………………………………………………………………110* t+ f; B I7 B, ?, ^- F
二、管道元件变形的几种基本型式……………………………………………………112
6 c, c/ [8 o4 e" G) u% ~- K 三、强度理论……………………………………………………………………………118
- L% K1 o. {5 h 四、强度分析……………………………………………………………………………124
! p/ ~6 g/ Y& } 第二节 管系静应力的计算与评定………………………………………………………128
$ ]8 a& G5 p) n, x: _ 一、管系静应力分析的目的及任务……………………………………………………1294 N: ^( D3 n M* b
二、管系静应力的分析方法……………………………………………………………130
& m5 p, V4 L, X: O9 A9 i3 Z& F 三、ANSI简单判断法 …………………………………………………………………131* b7 z! B! C1 n3 z' Z$ o
四、CAESAR II详细应力分析法………………………………………………………132# C: f4 W4 C- |
第三节 管系的热胀及柔性设计…………………………………………………………1409 y. L* q% E' C- a- F- ?
一、热膨胀的概念………………………………………………………………………141
5 D- b6 W. q8 i. \: g! a$ B 二、管系柔性的概念……………………………………………………………………1431 L* [4 N+ Y2 k
三、影响管系柔性的因素………………………………………………………………1441 k4 o* r1 y" u5 Q4 U3 w9 m
四、管系的柔性设计……………………………………………………………………145
V9 K: k8 L H) G7 E+ _: A2 } 附录F6-1 常用管件的应力增强系数和柔性系数……………………………………149- r% E: `- L4 n6 ^0 k/ o
第七章 管系动应力分析………………………………………………………………………151
; M& J4 ~ \$ Y& d/ d: R 第一节 机械振动理论……………………………………………………………………151$ y! l- N9 \' C5 D! R" y3 w
一、基本概念……………………………………………………………………………151
" n* o9 s9 h v, A, ] 二、机械振动研究的目的和方法………………………………………………………152! z% O. P8 N' {' B
三、机械振动理论………………………………………………………………………152( E5 r j0 }* D9 P, {6 w
第二节 往复压缩机管道的振动分析与设计……………………………………………158( O8 p E1 [% [
一、第一振系的分析与设计……………………………………………………………159
2 H4 @9 D' [0 k2 |' R6 d 二、第二振系的分析与设计……………………………………………………………160! Y9 o4 }+ m }: F
三、第三振系的分析与设计……………………………………………………………1631 ~- {% i) U6 x( z, \: G
四、第五振系的分析与设计……………………………………………………………166
/ i4 z+ x/ O) ~1 X* M 五、管道振动设计的其它问题…………………………………………………………167
% }4 w+ R$ ?5 K/ { 第三节 其它常见的管道振动设计………………………………………………………168
6 ~" C9 e- r t; b 一、两相流介质呈柱塞流时引起的管道振动分析及设计……………………………1686 I) r% @, r# z
二、水锤引起的管道振动分析及设计…………………………………………………168
0 i, [6 L7 x4 [: ?2 l4 q 三、介质涡流引起的管道振动分析及设计……………………………………………169
6 Q* k+ _2 W" m+ a 四、转动机械动不平衡引起的管道振动分析及设计…………………………………169' i4 n0 @/ C: v# o, {1 @" d
五、风载荷引起的管道振动分析及设计………………………………………………169
' Y3 p! f) b0 }1 J+ }4 Y 六、地震载荷引起的管道振动分析及设计……………………………………………169) @% g5 a% Q! G; l$ a
第四节 管道的低循环疲劳破坏及设计…………………………………………………170
2 x6 k2 \6 D9 m9 G( H: r 一、基本概念……………………………………………………………………………170# Z) S2 B- U" e4 U
二、低循环疲劳的分析与计算…………………………………………………………172/ Q" ^+ h/ A) g/ k0 U" x0 B7 }
三、低循环疲劳设计时应注意的问题…………………………………………………174
' x* Z! q8 l, X5 ^! n4 r 附录F7-1 常见材料的设计疲劳曲线…………………………………………………175+ H/ U" n7 q; k+ R
第八章 管道支撑………………………………………………………………………………179
$ c9 ^. _; a5 l6 ^% x2 ]+ n8 r' a 第一节 概述………………………………………………………………………………179
& h) K: Z+ E+ x0 J3 b' N 一、管道支吊架的分类…………………………………………………………………179
9 P2 Y( e7 L8 `2 l 二、支吊架的结构组成…………………………………………………………………181* e a8 s6 ^9 i% e& X3 s
第二节 支吊架的型式选用………………………………………………………………183
" p7 B+ v! x- W5 x4 @9 ~ 一、一般选用原则………………………………………………………………………183, G8 l* k: K* O, ?( x
二、常用支吊架型式及其选用…………………………………………………………184* l) v' B, C. X, s
三、弹簧支吊架…………………………………………………………………………192$ v0 y6 A. X- X; C$ d6 e7 Q& O- y
第三节 支吊架的位置确定………………………………………………………………197
0 ~: x5 \4 K( D9 |) ?' m 一、支吊架位置确定的原则……………………………………………………………197; b! y6 ^9 v& G P# l" X0 F! x
二、管道允许跨距的确定………………………………………………………………199
9 T4 W) p+ E7 Q& G" P) J5 Q9 x 第四节 支吊架的载荷计算及强度设计…………………………………………………202& I, @# S% [0 a! \
一、载荷的分类及计算…………………………………………………………………202
/ O" x8 c+ P) ]$ } 二、管道支撑件的强度设计……………………………………………………………2060 g1 g8 K* u2 R0 s
第九章 采购与制造……………………………………………………………………………209
' ?) T, e3 ~; t. z, _! L% G 第一节 金属材料的基本知识(二)……………………………………………………209! `* s/ G0 P9 n
一、冶炼方法及其对材料性能的影响…………………………………………………209
: N) e- ^) ?3 ~1 \6 [% W$ e4 E 二、加工变形及其对材料性能的影响…………………………………………………211; i e/ n- I: G7 X
三、热处理及其对材料性能的影响……………………………………………………213( e) g. ]" E8 |4 M% r" E; r1 C2 |
第二节 检测技术…………………………………………………………………………219
. h* E- ]% C5 b2 z4 ] 一、化学成分分析………………………………………………………………………219
+ C" L, \8 _7 `$ I. W 二、机械性能试验………………………………………………………………………220: {$ t3 N+ Y/ @* R; [! |
三、耐腐蚀性试验………………………………………………………………………222
' @/ @2 N. n4 ~4 e/ _% O 四、宏观组织检验………………………………………………………………………223
# P7 \' D! L6 R# U8 ?: x" i! f* O 五、微观组织检验………………………………………………………………………226
7 D" H$ h9 T9 ^5 V) Y8 g3 H- | 六、无损检测……………………………………………………………………………227
- Q( |7 J4 V; K: Y 第三节 管道及其元件的常用制造方法…………………………………………………231: g( Y' L9 t V7 w2 f
一、铸造…………………………………………………………………………………231
p2 q1 O3 a6 V 二、压力变形加工………………………………………………………………………234: E* d( H X4 t. j, g8 C
第四节 管道元件的采购和技术要求……………………………………………………237) M+ M% u. }' Z4 b( U
一、编写询标技术文件…………………………………………………………………2373 J1 c3 g9 p y# D
二、参加技术谈判………………………………………………………………………2387 c( l: N0 \9 N
三、编写订货技术文件…………………………………………………………………240/ d: y: C8 C# A0 m; n2 X% O& g, M
四、中间技术资料确认…………………………………………………………………241
1 y1 K2 I% }: R; b; V# H 附录F9-1 常用的检查试验标准………………………………………………………242 D! i* P1 b% l
附录F9-2 布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度对照表…………………………………243
5 ~' n6 _2 p2 Q, J( G a2 x1 x第十章 施工安装………………………………………………………………………………244; K% R E9 o" j5 S" r
第一节 金属焊接的基本知识(一)……………………………………………………244# m" l5 u! `2 B7 J, `
一、金属焊接的分类……………………………………………………………………244. t N6 S+ _/ q7 V/ u! O* \
二、电弧焊接过程的金属理论…………………………………………………………2470 }2 `3 ^. ^) M3 s
三、焊接接头缺陷………………………………………………………………………251, i( T( u! z( d4 E% y8 |1 r
四、焊接接头的检查与试验……………………………………………………………254
$ d% A% Q4 s4 N7 z$ H 第二节 金属焊接的基本知识(二)……………………………………………………256
1 y! M2 H3 Q. m. {( i T 一、焊接技术……………………………………………………………………………2569 L5 Y4 ^, p7 v% A) N7 f
二、常用材料的焊接……………………………………………………………………261
6 l0 `% T! d$ X4 r" V; ^# e 第三节 常用压力管道施工规范介绍……………………………………………………264! r% @. m# e9 p. C; l/ F0 j2 l
一、适用范围及管道分类………………………………………………………………264
; k6 a* S% l/ p* Y4 C+ E: D 二、管道及其元件安装前的检查………………………………………………………265
; [8 l: n( D. W( @: \ 三、管道的焊接与检验…………………………………………………………………266
8 l& o1 D7 R) P- \+ G7 W; n 四、管道的压力及密封试验……………………………………………………………268. u, h! O1 P, M/ @! h# t
第四节 设计人员在施工中的任务………………………………………………………270
* c$ J% w: Q" f( |. A; Y 一、设计文件的技术交底………………………………………………………………270
$ k7 T" p! d, l/ j5 W6 b 二、处理施工中与设计有关的技术问题………………………………………………2717 G4 s5 K4 N" _1 {, c
二、一些常见的施工问题………………………………………………………………2711 q/ u# N3 R$ R" y2 h
附录F10-1 常用管道焊接坡口型式及尺寸 …………………………………………274
, n9 n5 h. ?4 S3 ^ W, q( Y6 K 附录F10-1 常用管道施工标准 ………………………………………………………2766 O/ B1 H. T) D o3 h( Q! A
第十一章 运行使用……………………………………………………………………………2779 v; \( [0 l( u1 Y& u5 f
第一节 运行前的检查……………………………………………………………………277
V/ c& P1 V" z! S+ D9 j 一、竣工文件检查………………………………………………………………………277
2 E8 H# n# s% i8 x# H 二、现场检查……………………………………………………………………………281
/ v$ h" r$ Y _9 n) } 三、建档、标识及数据采集……………………………………………………………283
/ P" r% Y: E1 [( E* t) I- S `9 C 第二节 运行中的检查和监测……………………………………………………………285
$ I0 v( a1 O% U) E8 K$ J' T) Z3 x 一、运行初期检查………………………………………………………………………285
0 n4 T) p; B! [& |; D% r" z 二、巡线检查及在线监测………………………………………………………………287
3 O6 w0 Q# `7 ]1 N, x- v6 n- ~ 三、末期检查及寿命评估………………………………………………………………287# Z% j9 x9 O! s6 {, {: K+ d
第三节 压力管道事故的呈报及分析……………………………………………………289
( Z" A9 D4 Q# Z" a6 h9 g- q 一、压力管道事故的呈报………………………………………………………………289
, Z2 l L$ Z# ^$ Y0 f 二、压力管道事故的分析………………………………………………………………289
; P( s" G5 {4 m# X1 ? 三、工程引例……………………………………………………………………………291 |
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