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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; M( @( H' p; B# Q
目 录& g4 e) }$ G( l1 O- C" H- T
/ G; Z% C) ?" d4 N) Z9 a第一章 绪论……………………………………………………………………………………1" g2 H3 R& y+ G; ^4 d, R& q7 F
第一节 压力管道的特点…………………………………………………………………19 p2 N- C( o& t+ D
一、压力管道的定义及分类……………………………………………………………1
% c1 T% |3 g3 h( s. H; Q) j 二、压力管道的特点……………………………………………………………………2
+ i0 V( K6 ]* Y+ }5 e 第二节 压力管道的研究范畴……………………………………………………………36 S! N) Z) s, G/ s3 o: k0 k
一、设计…………………………………………………………………………………38 N. m' }4 v6 M; w1 Z9 `
二、制造…………………………………………………………………………………7
& K o* L; J2 e& e8 |/ Y 三、安装…………………………………………………………………………………7, S, v0 W1 k* [1 c
四、应用(运行〕………………………………………………………………………8
" x; b |# }* \* F4 h" y# u 第三节 压力管道的基本要求……………………………………………………………8
& T, F& g. U4 l4 s& T 一、安全性………………………………………………………………………………97 U4 g) {( k+ _8 d, M R! f0 R
二、经济性………………………………………………………………………………9
: g5 B. l3 ^" s( `) d第二章 应用标准体系…………………………………………………………………………117 Z6 q) c* D7 M! S) Y) c
第一节 国际上常用的标准体系…………………………………………………………11; R9 ^, t$ y, z2 ^2 f) } P+ E
一、德国及前苏联应用标准体系………………………………………………………11- S7 O9 d, y3 p, R+ n: o
二、美国及日本应用标准体系…………………………………………………………12% M1 Q- i* j; i1 \: k
三、国际标准化组织的应用标准体系…………………………………………………14; y5 b0 ^& Y6 F. [- h
四、英国及法国应用标准体系…………………………………………………………14+ p D: a3 D# g/ J6 r
第二节 国内常用的标准体系……………………………………………………………15. D# i% ` {8 N% Y
一、石化行业应用标准体系……………………………………………………………15" v+ p, I5 t( ?' R: D8 g5 W
二、化工行业应用标准体系……………………………………………………………163 a5 B. z d) X0 M# \, w& d
三、机械行业应用标准体系……………………………………………………………17, T) o8 y9 C8 u3 R
四、中国国家应用标准体系……………………………………………………………17
3 n4 Q8 R G: k6 S 第三节 常用压力管道应用标准配伍表…………………………………………………194 o) Q g. D$ P* |0 C: J- l
附录F2-1 常用的管子标准及其外径尺寸对比………………………………………210 M+ \* {3 o! G
第三章 材料……………………………………………………………………………………22
- q8 i4 m& T8 c0 R 第一节 金属材料基本知识(一)………………………………………………………222 m8 w q8 B; k9 V' _7 N M
一、金属的微观结构……………………………………………………………………22
6 p+ z( p9 d5 G; j4 \7 y, N 二、金属材料的基本性能………………………………………………………………286 k8 R c5 {. V! p
三、温度对金属材料性能的影响………………………………………………………304 w4 h* }5 d! O B4 ^
四、常见元素对金属材料性能的影响…………………………………………………32
0 X/ l- }7 u2 V3 D) h) b 第二节 常用金属材料……………………………………………………………………362 c y1 z) r3 @/ ` `
一、常用黑色金属材料…………………………………………………………………37) ^' J/ C! {/ @1 w s' z
二、常用有色金属材料…………………………………………………………………43
$ q) L6 k+ c, I5 x 第三节 石油化工生产过程中常见的腐蚀环境…………………………………………44
- Y3 H; {8 S: `5 K7 n: x 一、常见的腐蚀类型及定义……………………………………………………………44
; K+ D$ s: V1 G6 z2 Z 二、常见的几种腐蚀介质………………………………………………………………48
8 c Q/ R( Y6 L+ \ 三、常见的几种腐蚀环境………………………………………………………………52
/ D& [ }0 `; f9 \" a* ] 第四节 压力管道常用金属材料的基本限制条件………………………………………54- P6 R8 b) `! x
一、一般限制条件………………………………………………………………………54
5 x2 X, V$ L" x8 @; `+ a2 W% Z6 C- g 二、常用材料的应用限制………………………………………………………………56
Z3 g: S" r& @6 d) L* C* Y2 b* z 三、其它方面对材料的限制……………………………………………………………57# w v8 G8 \8 C
第五节 常用非金属材料…………………………………………………………………58* `* m; n( Y" n9 N) V& F
一、常用工程塑料及其衬里管…………………………………………………………59" X0 Z9 ~, r7 p; i
二、常用橡胶衬里管子…………………………………………………………………62) C& | x' v2 V: _3 d6 r
三、其它非金属及其衬里管子…………………………………………………………63
5 r3 c* L9 i9 Y: p- }# }& G 四、非金属材料及其衬里的设计与施工………………………………………………63
0 R& p3 j k3 T8 j( x/ |9 P 附录F3-1 常用金属材料的物理参数…………………………………………………66
/ z8 p7 B4 O! c# e+ t第四章 管道压力等级…………………………………………………………………………69
+ G6 T. {: k" O. ]. T 第一节 设计条件…………………………………………………………………………69
; Q5 H1 d0 @+ ?1 p 一、设计压力……………………………………………………………………………69
l% z. G) g; F: j 二、设计温度……………………………………………………………………………70) R# @. r; I4 l- v# U9 m' U$ n
第二节 影响管道压力等级确定的因素…………………………………………………71
( T& n8 v1 Q- W9 c 一、影响公称压力等级确定的因素……………………………………………………71
: ^+ l0 L6 e. z* O 二、影响壁厚等级确定的因素…………………………………………………………71
1 C+ n( E# P, p0 x! T: a7 { 第三节 压力等级的确定方法……………………………………………………………74
/ z( \1 r6 M8 `; K6 I 一、管道压力等级确定的原则…………………………………………………………74
: l5 f# u- a! ~7 L 二、公称压力等级的确定方法…………………………………………………………75
1 q. m6 N5 P% q6 G* c4 V+ [ 三、壁厚等级的确定方法………………………………………………………………76
+ P, n1 E+ }2 x" I0 H 第四节 特殊管道元件的强度设计………………………………………………………77
9 B4 T7 g/ e- T( E* {9 E3 o! f 一、法兰强度设计………………………………………………………………………770 _/ U. U; b0 e7 e3 B M
二、常用非标准管件的壁厚确定………………………………………………………844 u+ h7 S* {& S8 o" ]& H
三、管道的开孔补强……………………………………………………………………86
2 S# d( n. A( |" ~3 \/ U; u 附录F4-1 常用垫片的比压力y和垫片系数m………………………………………90- ~, R: \& f9 o( g3 c) h5 Q
附录F4-2 盲板或平盖封头的计算直径和结构特征参数……………………………91
; ^& [; e& Z4 ]( ]0 g" A/ f第五章 管道元件应用…………………………………………………………………………92# c% W& m" l: ~: a3 I0 R1 x
第一节 管子………………………………………………………………………………927 M4 p1 o' H' D# ]% a
一、焊接钢管……………………………………………………………………………92& z' W9 {9 \" r& ~- ^: I
二、无缝钢管……………………………………………………………………………93
- b, q& K# m! j. R 三、复合管和衬里管……………………………………………………………………95
1 E3 k! G' M& E 四、其它类管子…………………………………………………………………………95 _2 g" j4 M( C& z
第二节 管件……………………………………………………………………………… 96
: S- B6 q6 g# S3 M 一、连接型式……………………………………………………………………………964 _% j* o! D' q
二、对焊管件……………………………………………………………………………97
$ E; A! ]% F1 u6 t 三、承插焊和螺纹连接管件……………………………………………………………98( _% `9 E1 W4 H/ M
四、其它管件……………………………………………………………………………100, n9 { `# t; G+ m+ X
第三节 法兰及紧固件…………………………………………………………………… 101
5 S2 w+ H4 R0 ]7 Y) S" M 一、法兰…………………………………………………………………………………1015 @" c1 c3 q7 _5 `
二、螺栓/螺母………………………………………………………………………… 102
* y& q8 r; |8 w, M2 O4 Z# V 三、垫片…………………………………………………………………………………102
) B/ D. P# v' W+ f9 L9 }2 \ 四、盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板…………………………………………103
& T2 B- ?6 b& P3 B+ E, s+ a/ { 第四节 阀门及其它管道设备…………………………………………………………… 104( s( u1 N4 j' b& s2 ~+ N4 E
一、对阀门的一般要求…………………………………………………………………104
& u: e2 [6 W* V( F0 Z# B j' J& G 二、闸阀、截止阀、止回阀……………………………………………………………107
$ |9 n: N; O: |) n, a8 j }: N3 s 三、蝶阀、球阀、疏水阀………………………………………………………………1070 L: l( D+ P! H+ }! d7 h" S
四、仪表调节阀和安全阀………………………………………………………………108
. |! p/ x6 @5 S1 w! H 五、其它管道设备………………………………………………………………………108
: V' G1 u6 H- a- p" Z第六章 管系静应力分析………………………………………………………………………110
" w6 r" i; H, W& A5 L 第一节 静力分析的基础知识……………………………………………………………1103 ~ D6 o/ {+ ^1 w
一、基本概念……………………………………………………………………………1109 V' Q$ `5 l7 `# E+ P
二、管道元件变形的几种基本型式……………………………………………………112
+ H& N6 s& o- ~+ V: z2 |' J 三、强度理论……………………………………………………………………………1184 ], B* T9 ~% z9 v
四、强度分析……………………………………………………………………………124/ W5 | {" Y. F7 q6 S" `6 ]% z: d
第二节 管系静应力的计算与评定………………………………………………………128
' i1 l/ M9 z& W( e, B7 \ 一、管系静应力分析的目的及任务……………………………………………………1297 Y a& l f# n5 o* ^7 }1 }
二、管系静应力的分析方法……………………………………………………………1308 v) F6 {+ R" B1 Y3 c' j0 ?
三、ANSI简单判断法 …………………………………………………………………131
! w' p, D* z6 f1 @% S2 G7 X 四、CAESAR II详细应力分析法………………………………………………………132
: W' j# E2 t7 a% S 第三节 管系的热胀及柔性设计…………………………………………………………1409 F P7 q+ v- ^9 g3 }9 r
一、热膨胀的概念………………………………………………………………………141! [" t/ Z$ }" s( x& j' A2 b
二、管系柔性的概念……………………………………………………………………143
2 B) d. k8 o4 i4 c 三、影响管系柔性的因素………………………………………………………………144; V4 x# t Z, ]5 L7 P
四、管系的柔性设计……………………………………………………………………145
" ?2 |( H' L6 \3 v 附录F6-1 常用管件的应力增强系数和柔性系数……………………………………149' S( `+ i) ` @- [& Q! v4 s+ Q
第七章 管系动应力分析………………………………………………………………………151, _2 T- d5 }- J. B6 S! j2 ]' w2 E
第一节 机械振动理论……………………………………………………………………151
; [) E% O" L+ j ~' A/ x 一、基本概念……………………………………………………………………………151* o3 Q$ }3 V4 `; @
二、机械振动研究的目的和方法………………………………………………………152
( c# t' X# [, o( \, O 三、机械振动理论………………………………………………………………………152
% {4 H: \1 W" ^: k& @2 {: X$ n 第二节 往复压缩机管道的振动分析与设计……………………………………………158# ^* I& J5 b0 D: U/ W- U2 q* U
一、第一振系的分析与设计……………………………………………………………1597 d/ x# S/ w2 p6 B
二、第二振系的分析与设计……………………………………………………………160
, \0 s+ h& m) N8 i/ c 三、第三振系的分析与设计……………………………………………………………163+ j, P9 R# E/ A* }6 Y, i( q
四、第五振系的分析与设计……………………………………………………………166
! H+ t/ B8 G7 z1 ?. _7 w 五、管道振动设计的其它问题…………………………………………………………167
* H0 B/ ]8 c1 m7 t- Q 第三节 其它常见的管道振动设计………………………………………………………168
3 T/ s; U6 j7 T8 U 一、两相流介质呈柱塞流时引起的管道振动分析及设计……………………………1685 U2 [5 x* S' e! N8 K/ [8 r- k8 K9 V
二、水锤引起的管道振动分析及设计…………………………………………………168
9 f" j7 t3 y9 |% M 三、介质涡流引起的管道振动分析及设计……………………………………………169+ k, P0 X8 o3 e
四、转动机械动不平衡引起的管道振动分析及设计…………………………………169) h) U9 A. o/ Y( m0 y N5 p; w
五、风载荷引起的管道振动分析及设计………………………………………………1690 m) Z7 b* y( h* V* b' b
六、地震载荷引起的管道振动分析及设计……………………………………………169
' v( p. S5 R4 G 第四节 管道的低循环疲劳破坏及设计…………………………………………………170, m% U* M4 v. |8 D
一、基本概念……………………………………………………………………………1706 E! t: U0 g& h
二、低循环疲劳的分析与计算…………………………………………………………172% j& X3 E9 @8 r2 q/ j7 F D
三、低循环疲劳设计时应注意的问题…………………………………………………174
: K p; f* \- [ 附录F7-1 常见材料的设计疲劳曲线…………………………………………………175* R: n0 c3 g: l
第八章 管道支撑………………………………………………………………………………179
8 o6 s: C% W- E2 I 第一节 概述………………………………………………………………………………179
8 J! P4 }8 x" F( M& \( t+ a 一、管道支吊架的分类…………………………………………………………………179
& p9 T' T2 ^9 {4 W1 h 二、支吊架的结构组成…………………………………………………………………181- G7 H c( v1 S' b8 Q
第二节 支吊架的型式选用………………………………………………………………183
2 P7 y1 K" v/ r) ? 一、一般选用原则………………………………………………………………………183/ F6 S0 o! V; ]1 S- d, H* @
二、常用支吊架型式及其选用…………………………………………………………184
4 @8 _ A6 r& p. I! R* @ 三、弹簧支吊架…………………………………………………………………………192
$ k, {6 B2 e7 y! `* _ 第三节 支吊架的位置确定………………………………………………………………197/ p4 O! b, b& E! y [' Q3 x7 ~
一、支吊架位置确定的原则……………………………………………………………1974 e, D0 V. x$ g3 w/ ]& Z+ n
二、管道允许跨距的确定………………………………………………………………199
5 i8 B$ a- _# J3 d 第四节 支吊架的载荷计算及强度设计…………………………………………………202
! G3 V5 g( t! [) f7 l) `8 n 一、载荷的分类及计算…………………………………………………………………202
& A1 b4 M) A1 g4 C5 O- {( P k 二、管道支撑件的强度设计……………………………………………………………2069 w- {) ~0 f: ^7 {
第九章 采购与制造……………………………………………………………………………209
: H. f$ S3 U5 ~3 U$ v& B 第一节 金属材料的基本知识(二)……………………………………………………2095 q! h) n# H( y# d0 w3 `
一、冶炼方法及其对材料性能的影响…………………………………………………209
+ p8 ^+ {) B4 O9 D5 H4 |& b 二、加工变形及其对材料性能的影响…………………………………………………211! o1 U# H9 o5 Y5 N9 k( e! M7 A$ v
三、热处理及其对材料性能的影响……………………………………………………213( C, L( B, \7 T- }9 D/ k. N$ n, y: S2 P# A
第二节 检测技术…………………………………………………………………………219! `! T& M0 R( R0 G
一、化学成分分析………………………………………………………………………2198 u7 |3 [7 G- J3 ?' I
二、机械性能试验………………………………………………………………………220
) C- o8 W; n* E' I- j2 I9 w 三、耐腐蚀性试验………………………………………………………………………222
% g. |/ R! f5 `3 n! s6 z" e 四、宏观组织检验………………………………………………………………………223' C# i6 r0 Q+ x& B$ Q" Y9 P7 ]
五、微观组织检验………………………………………………………………………226
, S2 v3 h$ |0 @. [4 x. C& m) \ 六、无损检测……………………………………………………………………………227
- w% j+ i1 J0 u: X' D 第三节 管道及其元件的常用制造方法…………………………………………………231
; B6 h1 I, {* q7 U. g 一、铸造…………………………………………………………………………………231/ e) I* A; ?: h' e9 f
二、压力变形加工………………………………………………………………………234
0 L A# r3 p% |* k 第四节 管道元件的采购和技术要求……………………………………………………237 y8 g- o% y9 h( o
一、编写询标技术文件…………………………………………………………………237
5 r% ~3 s0 `0 j, ]4 J# V' L* _ u3 N& t 二、参加技术谈判………………………………………………………………………238
# W+ S- U7 P6 ?5 d 三、编写订货技术文件…………………………………………………………………240
6 \$ S5 g6 j+ f3 Y# [& c4 l 四、中间技术资料确认…………………………………………………………………241
# }( f( Z4 r7 B( _. }! P, l 附录F9-1 常用的检查试验标准………………………………………………………242
8 r2 L. Q' H. Y" O; P9 b 附录F9-2 布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度对照表…………………………………243
4 }, E+ s! {! _0 }! f( i: o5 G第十章 施工安装………………………………………………………………………………244 T% @/ ~( g) l% \
第一节 金属焊接的基本知识(一)……………………………………………………2443 z3 G9 i6 E3 Z4 r5 u$ y$ n- ~
一、金属焊接的分类……………………………………………………………………244% l- L' S2 X& t" \+ [& b2 u( d
二、电弧焊接过程的金属理论…………………………………………………………247: c1 M7 q8 _) n* P" d! _
三、焊接接头缺陷………………………………………………………………………251
* d, H2 P2 Y G7 I 四、焊接接头的检查与试验……………………………………………………………254
9 E2 @9 D _& f& X Q3 C; ~ 第二节 金属焊接的基本知识(二)……………………………………………………256
3 J8 N( @# ? N 一、焊接技术……………………………………………………………………………256
9 L Y, \3 X6 [4 [ 二、常用材料的焊接……………………………………………………………………261
5 `' n" D4 C- g/ G( E9 k 第三节 常用压力管道施工规范介绍……………………………………………………264
- i5 @* m/ R% c. \& ~ 一、适用范围及管道分类………………………………………………………………264( a/ ~6 i! h+ F- ^; f
二、管道及其元件安装前的检查………………………………………………………265& I" J6 z" n# Z% `7 c" I* H* d$ `
三、管道的焊接与检验…………………………………………………………………266' R8 k2 ^6 P0 |( `5 ^
四、管道的压力及密封试验……………………………………………………………268
, @# C! O) c0 ], [ 第四节 设计人员在施工中的任务………………………………………………………270) A4 z* Q4 l ^. z, ?
一、设计文件的技术交底………………………………………………………………2702 s) g( F+ h6 U3 S! x- X4 h+ T
二、处理施工中与设计有关的技术问题………………………………………………271' o5 e4 _/ r, Y2 c. n9 U
二、一些常见的施工问题………………………………………………………………271" v$ m! ]9 ]5 ?& r
附录F10-1 常用管道焊接坡口型式及尺寸 …………………………………………274
& I% m/ J! h- c% p2 a/ W9 ~: W 附录F10-1 常用管道施工标准 ………………………………………………………276
4 q' c9 n" _4 q1 |第十一章 运行使用……………………………………………………………………………277# ]% {" p4 Q3 B+ e; v( X! k) J
第一节 运行前的检查……………………………………………………………………277
* o0 P* J2 W# i4 D" g 一、竣工文件检查………………………………………………………………………277, u( I5 x; ]4 {3 J5 j! D# L/ b
二、现场检查……………………………………………………………………………281
7 x% y# F! ~1 z/ t% K 三、建档、标识及数据采集……………………………………………………………283; z8 \' d) o/ f+ W- `; s
第二节 运行中的检查和监测……………………………………………………………285
( Q. _- Q( }" }( ^2 A9 W) i7 C 一、运行初期检查………………………………………………………………………285
: L1 X5 A6 R! f" K* j 二、巡线检查及在线监测………………………………………………………………2870 r1 S$ D$ m5 [
三、末期检查及寿命评估………………………………………………………………287
% i& k6 u0 V" V/ e 第三节 压力管道事故的呈报及分析……………………………………………………289
2 E( X2 u: o l7 W- h 一、压力管道事故的呈报………………………………………………………………2898 d4 |, T! T% |4 b$ p+ k
二、压力管道事故的分析………………………………………………………………2899 u; b* f/ J" { i4 m9 S, U0 n" R5 w
三、工程引例……………………………………………………………………………291 |
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