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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' O5 J3 ~, `' q) `" b
目 录$ B( ^& I# b4 `6 y
+ o3 ?7 p; f. g
第一章 绪论……………………………………………………………………………………1* f4 Y& z% E0 e( `
第一节 压力管道的特点…………………………………………………………………1
# |" x1 G0 q" i# S7 R z+ w 一、压力管道的定义及分类……………………………………………………………15 `2 T1 x3 D, i8 j# }/ \
二、压力管道的特点……………………………………………………………………2
" x7 a4 ~4 O' v6 D3 P5 g& p 第二节 压力管道的研究范畴……………………………………………………………3, Q: o, c Y: e7 N
一、设计…………………………………………………………………………………33 V: K: ]4 Q& \3 C$ ?+ T$ w+ ]! ~
二、制造…………………………………………………………………………………7
# |- A ?' b: I: Z! ? 三、安装…………………………………………………………………………………7) G( X3 f1 q5 G
四、应用（运行〕………………………………………………………………………87 G0 \ T& D+ M) B4 r: L# {
第三节 压力管道的基本要求……………………………………………………………8
4 w) ?: g# D0 ]; W( X 一、安全性………………………………………………………………………………9
0 M. q, r' E/ } 二、经济性………………………………………………………………………………9' D! V* Q$ Z' K/ O4 n
第二章 应用标准体系…………………………………………………………………………117 o) [+ F- a' p9 ^0 [: J
第一节 国际上常用的标准体系…………………………………………………………11
$ L4 t" Z4 L. t" O/ N. f 一、德国及前苏联应用标准体系………………………………………………………11
, J7 Y X2 _# T! {& d: ~" o, ~* ^ 二、美国及日本应用标准体系…………………………………………………………12* T4 {0 e" P1 n* h
三、国际标准化组织的应用标准体系…………………………………………………14
' [9 M$ u) u1 j8 U8 a u. K2 ^ 四、英国及法国应用标准体系…………………………………………………………14' Q# D- ~4 |. L9 R- }; Q
第二节 国内常用的标准体系……………………………………………………………15& Z @* i* ?; H* L9 C
一、石化行业应用标准体系……………………………………………………………15! G! D# i8 Y4 E( r
二、化工行业应用标准体系……………………………………………………………16/ H0 i& R- b* {# ~* Z7 k: v
三、机械行业应用标准体系……………………………………………………………17
6 Z% o! o* d. a/ L# {6 a) ?# j5 F% G 四、中国国家应用标准体系……………………………………………………………17! ?! I) ?8 V( a" z1 C0 X1 U
第三节 常用压力管道应用标准配伍表…………………………………………………19
6 I$ \6 @- V$ r$ [. p9 b; ~. R 附录F2－1 常用的管子标准及其外径尺寸对比………………………………………213 n( g- |6 \; H( i7 H9 }) S- j
第三章 材料……………………………………………………………………………………22, \1 m1 g- g0 j5 o0 z+ w, c5 ?
第一节 金属材料基本知识（一）………………………………………………………22
5 h- H! D1 a0 o" X2 i 一、金属的微观结构……………………………………………………………………22' [3 Z( U5 e5 h
二、金属材料的基本性能………………………………………………………………289 ]/ |1 w7 |, n) _7 x0 t
三、温度对金属材料性能的影响………………………………………………………30: e7 i1 T8 X! L0 c# ?
四、常见元素对金属材料性能的影响…………………………………………………32; t+ J @8 H0 O1 k
第二节 常用金属材料……………………………………………………………………369 X# A6 }6 {0 ?. g: S
一、常用黑色金属材料…………………………………………………………………37- |, d4 S( G" ]; {) E& h0 U
二、常用有色金属材料…………………………………………………………………43
J) {" q B3 g. b 第三节 石油化工生产过程中常见的腐蚀环境…………………………………………44
2 n1 p0 N9 \; { 一、常见的腐蚀类型及定义……………………………………………………………44' z& K- h+ `; H% t& d
二、常见的几种腐蚀介质………………………………………………………………48! x' d: E# h6 i* s4 k
三、常见的几种腐蚀环境………………………………………………………………527 }& l6 t3 N3 L( M
第四节 压力管道常用金属材料的基本限制条件………………………………………54- A' {1 z0 X$ |* H
一、一般限制条件………………………………………………………………………54
' {% u4 A9 X7 O# |5 k0 z$ ~+ k 二、常用材料的应用限制………………………………………………………………56
* [+ x( R% ^$ S9 o 三、其它方面对材料的限制……………………………………………………………57" P$ ?. E1 P1 s, O9 I: S- ^
第五节 常用非金属材料…………………………………………………………………58! Y. `! V' }. s' O! T% `$ D
一、常用工程塑料及其衬里管…………………………………………………………594 z. y6 C e% r5 N
二、常用橡胶衬里管子…………………………………………………………………627 d' `' E; `$ d' ]8 R: G7 c
三、其它非金属及其衬里管子…………………………………………………………635 V! E9 H9 `6 P3 X
四、非金属材料及其衬里的设计与施工………………………………………………637 I+ G: F$ O0 n: f5 ~) e
附录F3－1 常用金属材料的物理参数…………………………………………………66
+ y, i- i% R( N* l! i+ C第四章 管道压力等级…………………………………………………………………………69# ]* J, i7 ^3 d0 O% X" G
第一节 设计条件…………………………………………………………………………69& j! t6 K7 X$ {" p
一、设计压力……………………………………………………………………………69
* i& Q6 y- W1 ?5 F7 W 二、设计温度……………………………………………………………………………701 \5 u+ p. A6 L3 m8 o; H
第二节 影响管道压力等级确定的因素…………………………………………………71- n# c4 Q# A' G$ J# f/ f
一、影响公称压力等级确定的因素……………………………………………………71
! D7 T* @8 o+ K1 I1 y1 u s 二、影响壁厚等级确定的因素…………………………………………………………71
7 ~" H) i0 o0 g# m- Z6 J 第三节 压力等级的确定方法……………………………………………………………74# a0 x# A3 c* S" \" o
一、管道压力等级确定的原则…………………………………………………………741 g6 r+ h5 m5 P4 @; Q" c
二、公称压力等级的确定方法…………………………………………………………75
! i/ _9 _* {4 S" d4 ? 三、壁厚等级的确定方法………………………………………………………………76* Y( j& [/ h3 F, |5 A
第四节 特殊管道元件的强度设计………………………………………………………77
8 w; k: K8 l* V5 |5 q! B 一、法兰强度设计………………………………………………………………………77& x3 F0 U' h! I7 m
二、常用非标准管件的壁厚确定………………………………………………………84
0 r" s( Q1 |- r+ t* R# m$ ?4 t 三、管道的开孔补强……………………………………………………………………86
! g% Z+ ^1 |1 A, S# Q( d1 h' m 附录F4－1 常用垫片的比压力y和垫片系数m………………………………………90 S' A% |3 L7 S: V
附录F4－2 盲板或平盖封头的计算直径和结构特征参数……………………………913 Z/ d$ ]+ X8 W) q
第五章 管道元件应用…………………………………………………………………………92
8 n5 R ~' [/ Q- ^ 第一节 管子………………………………………………………………………………92, y+ ~! J) i" ~" U
一、焊接钢管……………………………………………………………………………92# h% `+ a5 |5 M! D9 o2 L: `9 {! l7 g0 S
二、无缝钢管……………………………………………………………………………93
. `; q/ \6 w; {* ^' S/ e5 b* `7 J 三、复合管和衬里管……………………………………………………………………95$ U G1 u) C' z J" k2 Q
四、其它类管子…………………………………………………………………………95) A7 k5 R% u* B( K' N: o, K/ z
第二节 管件……………………………………………………………………………… 96+ l8 q+ J! `1 [
一、连接型式……………………………………………………………………………967 k. z* q7 G4 g. P4 Y- J
二、对焊管件……………………………………………………………………………97
. P- @- }% K# _& b+ p; C 三、承插焊和螺纹连接管件……………………………………………………………98
: \6 q+ e, A9 X 四、其它管件……………………………………………………………………………100) l) i2 l% i7 v! W# n
第三节 法兰及紧固件…………………………………………………………………… 101
6 k6 b9 F* g( g) i" ` 一、法兰…………………………………………………………………………………1016 w; R, k' j1 p+ i W8 i) S
二、螺栓/螺母………………………………………………………………………… 102
( ] V2 Z6 w4 o; t 三、垫片…………………………………………………………………………………102 e1 m ]; b; B: a$ m
四、盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板…………………………………………103' R# q8 [/ O( D) s" P1 K' F+ R2 r
第四节 阀门及其它管道设备…………………………………………………………… 104& ~: Z7 `$ b4 E2 r: r; w- j
一、对阀门的一般要求…………………………………………………………………104
2 {$ x$ T$ H9 w; c0 Y 二、闸阀、截止阀、止回阀……………………………………………………………107
, ]" Q+ e. K. H9 b5 y" M 三、蝶阀、球阀、疏水阀………………………………………………………………107: E7 Y! \/ a6 l+ \8 Q
四、仪表调节阀和安全阀………………………………………………………………108& M# ~3 z. h! R3 \4 v4 Z9 o
五、其它管道设备………………………………………………………………………108! Q* `* Q" ?5 Y7 ^8 B
第六章 管系静应力分析………………………………………………………………………110
6 k. a8 a+ I5 R u, r6 K4 n 第一节 静力分析的基础知识……………………………………………………………110
( h, k% j U1 J. q( \6 H' e 一、基本概念……………………………………………………………………………1105 @& `2 f0 E% y
二、管道元件变形的几种基本型式……………………………………………………112
6 A8 r) e% z* v" V: m 三、强度理论……………………………………………………………………………118" ~5 {: }* g N6 k& e j7 i9 ?
四、强度分析……………………………………………………………………………124( g- J$ u% ^5 z W4 o6 r6 W! h
第二节 管系静应力的计算与评定………………………………………………………128, g2 j3 L: I) t4 W; B5 T" h/ k3 v
一、管系静应力分析的目的及任务……………………………………………………129
: l q U$ K9 G* ? 二、管系静应力的分析方法……………………………………………………………1305 [/ O3 K2 y" {+ F
三、ANSI简单判断法 …………………………………………………………………131+ M" Q3 g i4 @# ?/ A6 w/ n
四、CAESAR II详细应力分析法………………………………………………………132
, M3 d1 {0 w1 j) @( s- Y! P 第三节 管系的热胀及柔性设计…………………………………………………………140
" W' G$ c0 {% v! B$ h- t' L 一、热膨胀的概念………………………………………………………………………141$ F4 y- m: b; H; \' r
二、管系柔性的概念……………………………………………………………………143
8 V' b$ N% s2 A- }! N3 r6 l& t! k 三、影响管系柔性的因素………………………………………………………………144, f& a7 E3 V# p5 d; M
四、管系的柔性设计……………………………………………………………………145- N0 V/ Q2 t) ]
附录F6－1 常用管件的应力增强系数和柔性系数……………………………………149: {; ]' v7 p) C, X
第七章 管系动应力分析………………………………………………………………………151, J$ j5 i3 I+ @
第一节 机械振动理论……………………………………………………………………151
! d0 j. z" }5 A/ M2 L- j9 K 一、基本概念……………………………………………………………………………1517 B: J1 U9 c5 |6 Z# N
二、机械振动研究的目的和方法………………………………………………………152
5 ^+ g' ~0 ?8 _ k. K: @3 u- k 三、机械振动理论………………………………………………………………………152
7 R n$ n/ k- Z4 Q* s( [" I 第二节 往复压缩机管道的振动分析与设计……………………………………………1587 D+ u7 T9 X, z* U# ]" d. g
一、第一振系的分析与设计……………………………………………………………159
8 V1 t9 K6 J9 k5 R! h% ~- Y5 { 二、第二振系的分析与设计……………………………………………………………160
- F8 P6 X" D i& \- S; X 三、第三振系的分析与设计……………………………………………………………163
8 W' n) N9 D' K' o' G 四、第五振系的分析与设计……………………………………………………………166
) T0 I q+ A1 U6 m# f3 r, c8 d 五、管道振动设计的其它问题…………………………………………………………167
; H a; W; \! `" I2 | 第三节 其它常见的管道振动设计………………………………………………………168
. l$ M }0 c& G: U 一、两相流介质呈柱塞流时引起的管道振动分析及设计……………………………1687 \7 B$ c+ i& L W; F: X
二、水锤引起的管道振动分析及设计…………………………………………………168
9 E: F0 p9 ], }( s1 v( [% E) x; K$ W' s 三、介质涡流引起的管道振动分析及设计……………………………………………169
1 x3 `4 ]7 ^0 X% k$ M, t6 g$ [: {$ [ 四、转动机械动不平衡引起的管道振动分析及设计…………………………………169
: R/ h+ E O% ?' b! T1 a) M 五、风载荷引起的管道振动分析及设计………………………………………………169 h1 u5 \* j2 R
六、地震载荷引起的管道振动分析及设计……………………………………………169. [* Q/ J5 p! H2 [ P
第四节 管道的低循环疲劳破坏及设计…………………………………………………170
# I0 K* Z1 ` i9 b& O5 v9 a 一、基本概念……………………………………………………………………………170
8 C) m$ o4 y4 ~9 c+ f# Z 二、低循环疲劳的分析与计算…………………………………………………………172
1 c. e/ E) E! g7 ]8 ]1 ]1 F8 O 三、低循环疲劳设计时应注意的问题…………………………………………………174
2 S. |8 w6 n' O" M 附录F7－1 常见材料的设计疲劳曲线…………………………………………………1754 N4 r) l+ S( O. r: Q
第八章 管道支撑………………………………………………………………………………179
/ k$ D8 W2 H, } 第一节 概述………………………………………………………………………………179- o! I( N6 M: X' s3 t B7 {. P
一、管道支吊架的分类…………………………………………………………………179$ d; P% }+ v C: O( C# ?6 Q1 C
二、支吊架的结构组成…………………………………………………………………1817 ?$ U8 U, v( b$ q
第二节 支吊架的型式选用………………………………………………………………183 {0 F$ y9 a% O5 l, z4 T `
一、一般选用原则………………………………………………………………………1830 d! a; s8 O6 x: u0 p( e
二、常用支吊架型式及其选用…………………………………………………………184
( w+ w3 o4 D% s0 O 三、弹簧支吊架…………………………………………………………………………192
7 g/ x5 B H; y, c( x( F# E S 第三节 支吊架的位置确定………………………………………………………………197
. ` _/ l/ w% S) X 一、支吊架位置确定的原则……………………………………………………………197: |: U% M6 p3 v. Y& F: {* C
二、管道允许跨距的确定………………………………………………………………199- E2 l. I" ]1 L/ ]- v
第四节 支吊架的载荷计算及强度设计…………………………………………………202' ~* y5 o: m6 ?. h2 J9 w* I
一、载荷的分类及计算…………………………………………………………………2021 R3 d8 v: J1 J; N6 r2 G6 N6 l
二、管道支撑件的强度设计……………………………………………………………2064 N: t+ I w1 T+ z& I& H$ d# W8 h, |8 {
第九章 采购与制造……………………………………………………………………………209$ [" l# m3 H( Q3 w' ?5 o5 N
第一节 金属材料的基本知识（二）……………………………………………………209
2 R' a5 |7 Y. d" G" m 一、冶炼方法及其对材料性能的影响…………………………………………………209
! I, S5 f$ c4 `& e 二、加工变形及其对材料性能的影响…………………………………………………211% z% `# _3 h5 h
三、热处理及其对材料性能的影响……………………………………………………213
% }" f8 ]' ]0 w5 F& a 第二节 检测技术…………………………………………………………………………219/ Y8 @, ^4 K% y0 ~6 U) _8 P
一、化学成分分析………………………………………………………………………219: r2 ]1 a: d( c* F$ b( g
二、机械性能试验………………………………………………………………………220
) L0 Y% a' w0 w' r7 G 三、耐腐蚀性试验………………………………………………………………………222: h3 S X( {+ \. x2 r+ j
四、宏观组织检验………………………………………………………………………2234 R* H( @' ? i* U9 h
五、微观组织检验………………………………………………………………………226
$ o m; U- v4 m0 ^; u; V! L, h) R 六、无损检测……………………………………………………………………………227! f& X7 L' h# y
第三节 管道及其元件的常用制造方法…………………………………………………231
% I% a c5 }; \2 c/ q; X 一、铸造…………………………………………………………………………………231
+ ^# C4 n& M! H4 F: m 二、压力变形加工………………………………………………………………………234& X" A* c! q8 C# d' V% V7 |
第四节 管道元件的采购和技术要求……………………………………………………2371 ]- L$ O% o2 s" G, v9 }
一、编写询标技术文件…………………………………………………………………237 y5 r/ u) Z( a. Z3 n: ~; @
二、参加技术谈判………………………………………………………………………238$ Q$ i1 c) m( l) q* d+ B$ q* {6 M# s
三、编写订货技术文件…………………………………………………………………240) W+ B' y7 [- d
四、中间技术资料确认…………………………………………………………………241; c) W0 j6 o M! e6 \1 s
附录F9－1 常用的检查试验标准………………………………………………………2424 n! N' n. P# J2 \% E2 X
附录F9－2 布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度对照表…………………………………243
/ P' C5 o& r3 H6 w第十章 施工安装………………………………………………………………………………244
- l9 ^" E8 a# ?% h 第一节 金属焊接的基本知识（一）……………………………………………………244
. K1 _ z& h' }) k 一、金属焊接的分类……………………………………………………………………244
4 G6 F% s' r6 \2 F, O 二、电弧焊接过程的金属理论…………………………………………………………247
% V# K9 h3 N ~5 F 三、焊接接头缺陷………………………………………………………………………251* P* y% A: l. G Y6 m
四、焊接接头的检查与试验……………………………………………………………2542 n8 [2 p) P: X
第二节 金属焊接的基本知识（二）……………………………………………………256
8 Y7 {) c {4 f. F% k 一、焊接技术……………………………………………………………………………256
2 |& i$ C* {: U/ ?, Z" T 二、常用材料的焊接……………………………………………………………………261
" m3 a6 M5 D6 d7 t9 J 第三节 常用压力管道施工规范介绍……………………………………………………264
5 ?( K8 W9 [4 J. E3 u 一、适用范围及管道分类………………………………………………………………264
8 f: ~8 a: T. j2 G 二、管道及其元件安装前的检查………………………………………………………265
: a4 u# j# W* p ^% W/ }+ A 三、管道的焊接与检验…………………………………………………………………266
. r$ B; j8 l# E' Y; Q; N 四、管道的压力及密封试验……………………………………………………………268
2 A0 f( @/ J W& O* I# e( Z 第四节 设计人员在施工中的任务………………………………………………………270
/ |; }2 T9 m2 C6 u& t1 W: u5 ? 一、设计文件的技术交底………………………………………………………………2707 [) F5 O& g0 H) {; F0 M
二、处理施工中与设计有关的技术问题………………………………………………271
6 i7 [7 j% M2 O; z2 p) y3 B 二、一些常见的施工问题………………………………………………………………271
3 v- q$ t/ ~( o# S 附录F10－1 常用管道焊接坡口型式及尺寸 …………………………………………274
6 S! o8 x( p# U& r 附录F10－1 常用管道施工标准 ………………………………………………………2763 J6 D4 }9 U" q5 }
第十一章 运行使用……………………………………………………………………………277* a. @; i: r) Y8 p/ M9 N0 Q/ ^, E. g" T
第一节 运行前的检查……………………………………………………………………277
% m6 [( @& ~+ \3 D/ {: \4 } 一、竣工文件检查………………………………………………………………………277
( Z) O( L# m( y; e6 g" j3 w* p& {$ p 二、现场检查……………………………………………………………………………281
3 \- z0 _ ?6 R% Z1 k( Z* Q 三、建档、标识及数据采集……………………………………………………………283
2 g) o* E: x$ k' @9 o# P7 ` 第二节 运行中的检查和监测……………………………………………………………285
1 f0 j& p$ q( r6 V 一、运行初期检查………………………………………………………………………285
; o7 b# h5 ]2 ^* m( s; V! O 二、巡线检查及在线监测………………………………………………………………287, n% n( }* k: F" X
三、末期检查及寿命评估………………………………………………………………287# U+ I4 C& t |& T4 s2 a
第三节 压力管道事故的呈报及分析……………………………………………………289
: l+ a6 o* f6 X( I* _ 一、压力管道事故的呈报………………………………………………………………289
& l; e6 f$ Z5 q$ [8 ` 二、压力管道事故的分析………………………………………………………………289: r4 d$ d3 a8 Z
三、工程引例……………………………………………………………………………291 |
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