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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/ h' Z, p3 d8 _. P
目 录+ ^( H: k3 u( C2 t5 e- [' ^4 Y% ~
9 L; \" B- r N/ c: n第一章 绪论……………………………………………………………………………………1
5 z* i8 Q9 F! T/ a- q# | 第一节 压力管道的特点…………………………………………………………………1! N& L2 l6 z+ w7 V9 Q2 B
一、压力管道的定义及分类……………………………………………………………1" e9 d& N: s% J; U" r2 }1 X
二、压力管道的特点……………………………………………………………………2- g* E/ [+ Q& h1 y, W
第二节 压力管道的研究范畴……………………………………………………………3
8 L1 C' m# }- P 一、设计…………………………………………………………………………………3( g; Y3 E) F+ l# B% N Q
二、制造…………………………………………………………………………………7% g* [5 z: p+ I
三、安装…………………………………………………………………………………7
+ s5 O+ g% R1 R8 \9 J2 h" ]; @ 四、应用（运行〕………………………………………………………………………8, o4 m( o* O3 j! n! u
第三节 压力管道的基本要求……………………………………………………………8
& F& H/ f2 u( y( O+ B2 V5 D6 \ 一、安全性………………………………………………………………………………9( }5 M6 S. ^' Y; f
二、经济性………………………………………………………………………………9
) y5 Z' n2 p) I C$ M# J第二章 应用标准体系…………………………………………………………………………11
" v8 q/ N) I* P3 Q& X 第一节 国际上常用的标准体系…………………………………………………………11
7 P7 z& [2 \/ _- x# S: R 一、德国及前苏联应用标准体系………………………………………………………11
. v/ [4 L7 [6 _& V8 x 二、美国及日本应用标准体系…………………………………………………………125 E' q! ^# ~% |. Z/ k
三、国际标准化组织的应用标准体系…………………………………………………14
$ L, z& n, B& G& G. G( e 四、英国及法国应用标准体系…………………………………………………………14
7 W u$ C. b4 S7 q! J 第二节 国内常用的标准体系……………………………………………………………153 m x% g' H2 i; F5 {
一、石化行业应用标准体系……………………………………………………………15- J" @1 ^# B8 h, S) `& k7 U
二、化工行业应用标准体系……………………………………………………………16$ w9 n2 I9 J1 a. J7 D5 j' ?
三、机械行业应用标准体系……………………………………………………………17, ], F* a( M$ e
四、中国国家应用标准体系……………………………………………………………17" u7 M' u) _ _
第三节 常用压力管道应用标准配伍表…………………………………………………19
) t8 h9 j/ U# h3 j, L; b3 ^& i 附录F2－1 常用的管子标准及其外径尺寸对比………………………………………21% O2 }* A% v" T) [
第三章 材料……………………………………………………………………………………22
+ X2 e3 C- w/ K2 C5 X* j1 _ D1 \ 第一节 金属材料基本知识（一）………………………………………………………22+ k1 O( M6 a7 i3 A" x4 l2 V- ~# R
一、金属的微观结构……………………………………………………………………22
* O% @+ X9 r: c6 C5 A6 N 二、金属材料的基本性能………………………………………………………………28
) _+ i3 e6 t$ i8 S. q 三、温度对金属材料性能的影响………………………………………………………30
8 g! B% N( I! L* |6 e6 H 四、常见元素对金属材料性能的影响…………………………………………………32
9 t( v$ _1 `. j9 C* O: Q 第二节 常用金属材料……………………………………………………………………36) k% P m0 y ~9 X
一、常用黑色金属材料…………………………………………………………………377 Q7 {1 c" G# \0 `3 N
二、常用有色金属材料…………………………………………………………………43
* p& d4 T% L5 w% U/ K 第三节 石油化工生产过程中常见的腐蚀环境…………………………………………446 F8 T G6 f* C4 B8 I; m. K
一、常见的腐蚀类型及定义……………………………………………………………44- v4 F9 |$ h$ n( d4 r) |& R2 O# @9 U
二、常见的几种腐蚀介质………………………………………………………………480 p) S2 w$ i6 t5 d" F/ l1 P
三、常见的几种腐蚀环境………………………………………………………………52
" P8 }* R$ G& |* s 第四节 压力管道常用金属材料的基本限制条件………………………………………54) ]5 J5 x7 b- E' y0 y
一、一般限制条件………………………………………………………………………54* u* x9 B5 y+ y* A( R
二、常用材料的应用限制………………………………………………………………56
7 S% J5 ? N& e0 j/ |! T% R/ d( `/ `) L 三、其它方面对材料的限制……………………………………………………………57
# c& `+ C4 e. V: }# i% } 第五节 常用非金属材料…………………………………………………………………58/ L$ F( V, ?, d% b4 ]$ }1 G/ V
一、常用工程塑料及其衬里管…………………………………………………………59- l5 V- h4 e. E7 B4 c# p' T
二、常用橡胶衬里管子…………………………………………………………………62 s. I1 b8 [0 T: F1 { v7 t
三、其它非金属及其衬里管子…………………………………………………………63* r7 B9 d4 q; E2 j& K8 A( F
四、非金属材料及其衬里的设计与施工………………………………………………633 Q! w5 s" l$ B7 w7 V) p
附录F3－1 常用金属材料的物理参数…………………………………………………669 b: p3 M7 R3 m) |) V
第四章 管道压力等级…………………………………………………………………………69
6 T( X# P6 x# ^) h. h3 n# W 第一节 设计条件…………………………………………………………………………69
7 }$ f9 {; [ F' s3 k ? 一、设计压力……………………………………………………………………………69
" h' g; [2 Q7 s4 g9 y 二、设计温度……………………………………………………………………………70
( s% a9 z" o) [; J- y7 V1 q 第二节 影响管道压力等级确定的因素…………………………………………………71
+ P% Y6 `$ f; E2 E7 h1 y 一、影响公称压力等级确定的因素……………………………………………………71
5 } X5 b4 B: U3 H! E) [! a 二、影响壁厚等级确定的因素…………………………………………………………71
+ v4 g4 s; y3 Z3 x1 [ 第三节 压力等级的确定方法……………………………………………………………74" ]4 t( m6 P, A( P
一、管道压力等级确定的原则…………………………………………………………74
( b/ Y; K6 k9 Z7 n 二、公称压力等级的确定方法…………………………………………………………75! y9 v" U5 a8 |% J% r
三、壁厚等级的确定方法………………………………………………………………76
0 ~& _3 U9 X1 _, v# s 第四节 特殊管道元件的强度设计………………………………………………………77/ `3 J/ z4 N* v3 A$ w
一、法兰强度设计………………………………………………………………………77
3 G8 Y( x/ q$ N' n. ~ 二、常用非标准管件的壁厚确定………………………………………………………845 `" D* N% @; T7 \% m
三、管道的开孔补强……………………………………………………………………86
4 ?1 @# b }+ p, Z E7 R 附录F4－1 常用垫片的比压力y和垫片系数m………………………………………90+ O% `' d* v8 O, G4 e: I
附录F4－2 盲板或平盖封头的计算直径和结构特征参数……………………………91
$ d$ b, h% L9 p9 o3 x& x. Z第五章 管道元件应用…………………………………………………………………………92" `: @" Y4 Y9 k; K/ E+ T% e
第一节 管子………………………………………………………………………………925 h& u$ o: X, q; x }
一、焊接钢管……………………………………………………………………………92 ]/ m# ^/ i& K
二、无缝钢管……………………………………………………………………………93& e* t5 ]9 i6 n
三、复合管和衬里管……………………………………………………………………95
5 v8 I% c! J' p3 `1 x 四、其它类管子…………………………………………………………………………952 A# q- O3 z1 ^9 o
第二节 管件……………………………………………………………………………… 96
& @: f) i9 D g0 t/ G' `/ {9 C( D 一、连接型式……………………………………………………………………………96
! d# {. U1 {! t8 a) L 二、对焊管件……………………………………………………………………………974 Q8 I( c# o/ f
三、承插焊和螺纹连接管件……………………………………………………………98
, ]7 U2 y7 o% q% M 四、其它管件……………………………………………………………………………1009 E4 Z3 ?% v/ k1 Y
第三节 法兰及紧固件…………………………………………………………………… 101
7 I$ L# R4 I( G 一、法兰…………………………………………………………………………………101( V9 d7 p/ O4 [8 e2 B
二、螺栓/螺母………………………………………………………………………… 102
+ z' T3 z$ p0 s3 D# b8 m8 x 三、垫片…………………………………………………………………………………1020 b8 Y5 l; f8 |( A1 N. p' \
四、盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板…………………………………………103: ~1 m8 B' j2 w: O7 `2 E& O
第四节 阀门及其它管道设备…………………………………………………………… 104! j) B. C0 ~0 F: F
一、对阀门的一般要求…………………………………………………………………104
: {" H$ |, z. G, Q! v$ H 二、闸阀、截止阀、止回阀……………………………………………………………107
u# u" L0 E# l5 r" y 三、蝶阀、球阀、疏水阀………………………………………………………………107. k/ i8 l$ j( q. q4 \
四、仪表调节阀和安全阀………………………………………………………………108. {) e+ P/ h% a' ]5 G9 }
五、其它管道设备………………………………………………………………………108
; Y) M1 N) g0 ~0 M7 d+ e% j/ v第六章 管系静应力分析………………………………………………………………………110
+ z, M4 u2 D1 S% z 第一节 静力分析的基础知识……………………………………………………………110
% g1 C; r5 A' W2 x8 T" g- ? 一、基本概念……………………………………………………………………………110. m9 k" I3 ~9 P* R# G
二、管道元件变形的几种基本型式……………………………………………………112" ^3 V7 K9 C$ g0 ^2 B
三、强度理论……………………………………………………………………………1189 {( W; J$ `6 i' u
四、强度分析……………………………………………………………………………124
) Q" o/ O& T9 C: i 第二节 管系静应力的计算与评定………………………………………………………128
0 A3 a7 S1 h1 r1 w 一、管系静应力分析的目的及任务……………………………………………………1295 [9 t# ?8 L! Q: v+ h0 F1 B
二、管系静应力的分析方法……………………………………………………………130
9 u# n" N1 U/ z3 G% q9 w/ m5 a 三、ANSI简单判断法 …………………………………………………………………1310 D( q; k" K4 d* D6 O7 Z- F& u7 c
四、CAESAR II详细应力分析法………………………………………………………132( x' r V9 X) U- K) e) ?5 A
第三节 管系的热胀及柔性设计…………………………………………………………140; q# U: {4 N4 G6 {* W t- u$ q
一、热膨胀的概念………………………………………………………………………141) p6 Q f$ }0 c% f
二、管系柔性的概念……………………………………………………………………1434 |. R7 e5 X O* k ]' _
三、影响管系柔性的因素………………………………………………………………144
' W5 `* E; W& R' ?* a" M1 h: Q 四、管系的柔性设计……………………………………………………………………145
7 h {( H1 J N: O! ^: @- [ 附录F6－1 常用管件的应力增强系数和柔性系数……………………………………149* M, y; |4 s1 }. q0 u8 D- U
第七章 管系动应力分析………………………………………………………………………151
: m: X4 l# q+ c/ Q$ b 第一节 机械振动理论……………………………………………………………………151' G/ M& n4 ~; ]6 V8 H7 I/ t8 I9 b! o
一、基本概念……………………………………………………………………………1510 f2 D# n; \$ K- l2 y( N
二、机械振动研究的目的和方法………………………………………………………152" T" H1 `" M# s1 E
三、机械振动理论………………………………………………………………………152/ U- e0 ]: ?& E9 P5 ]3 |
第二节 往复压缩机管道的振动分析与设计……………………………………………158
$ D+ \: B9 h3 p: c3 I5 t 一、第一振系的分析与设计……………………………………………………………159
3 m4 L% h! A+ p w! |1 O: d) V 二、第二振系的分析与设计……………………………………………………………160: p3 ~# x# {; X |$ m+ R
三、第三振系的分析与设计……………………………………………………………163, o/ F' \; U3 Z4 s! e
四、第五振系的分析与设计……………………………………………………………166
- y" \* J4 _: n a& @ 五、管道振动设计的其它问题…………………………………………………………1673 {/ S* T( }% |
第三节 其它常见的管道振动设计………………………………………………………168+ j/ p* b) }/ u, v* u
一、两相流介质呈柱塞流时引起的管道振动分析及设计……………………………168
' h+ ^- t1 I. R 二、水锤引起的管道振动分析及设计…………………………………………………168
, |9 d5 s0 ^- U; r$ ]8 S 三、介质涡流引起的管道振动分析及设计……………………………………………169
8 C: U$ m% O$ w/ G; L" h 四、转动机械动不平衡引起的管道振动分析及设计…………………………………169
3 f+ W& X6 _: R+ o/ D% G- p8 O- z 五、风载荷引起的管道振动分析及设计………………………………………………169
% r5 _2 ], m+ D/ d W/ s8 [; e' d 六、地震载荷引起的管道振动分析及设计……………………………………………169! D Y8 k5 s; Z2 A ^) {
第四节 管道的低循环疲劳破坏及设计…………………………………………………170
' `& p8 ^5 Q* S# F* Q 一、基本概念……………………………………………………………………………170# Q+ ]6 m) y' H, o2 |
二、低循环疲劳的分析与计算…………………………………………………………172
P- m7 s: w G" o* w- F2 `, F z 三、低循环疲劳设计时应注意的问题…………………………………………………1740 W( `1 `! G O% O% x6 F
附录F7－1 常见材料的设计疲劳曲线…………………………………………………175: i, H8 ?3 x% R
第八章 管道支撑………………………………………………………………………………1797 M/ r* N, T$ \: a. `0 U4 `8 L: {9 o
第一节 概述………………………………………………………………………………179
6 {$ [4 J& Y( n$ z 一、管道支吊架的分类…………………………………………………………………179- ^6 }2 H( X' k# q
二、支吊架的结构组成…………………………………………………………………181" w' h3 @9 z2 i3 v# K2 f& `/ H% Z
第二节 支吊架的型式选用………………………………………………………………1835 @: s3 [& }! H9 ^9 x
一、一般选用原则………………………………………………………………………183; q7 [* @, v$ Y. k' k f# j
二、常用支吊架型式及其选用…………………………………………………………184
. ^6 Q( G( E9 {+ g- } 三、弹簧支吊架…………………………………………………………………………192
' C4 o" Z% `. C 第三节 支吊架的位置确定………………………………………………………………197. G! h' t6 I3 B Y" B3 R! I& o7 O
一、支吊架位置确定的原则……………………………………………………………197( r: ]% r7 @7 g+ q( O0 V
二、管道允许跨距的确定………………………………………………………………199
3 ^- F% x u5 M. F" ^& `7 N* I7 ]; U 第四节 支吊架的载荷计算及强度设计…………………………………………………202
, I# M+ }( j5 V/ E1 B0 y0 S8 u 一、载荷的分类及计算…………………………………………………………………202
6 V- v- x1 E8 H9 ^ 二、管道支撑件的强度设计……………………………………………………………2062 F7 T% a8 n X8 D- g9 X9 |9 g
第九章 采购与制造……………………………………………………………………………2090 K+ C" Y7 W7 C2 u6 \4 s/ u( d
第一节 金属材料的基本知识（二）……………………………………………………209, N8 X2 F: h8 L# ]
一、冶炼方法及其对材料性能的影响…………………………………………………209! W- E7 Y) g* t# v- s+ f
二、加工变形及其对材料性能的影响…………………………………………………211. s5 ] s1 z2 v/ P9 K
三、热处理及其对材料性能的影响……………………………………………………2136 }& U7 k. K+ j+ g
第二节 检测技术…………………………………………………………………………219, W8 _( G4 H3 @; g: t E
一、化学成分分析………………………………………………………………………219: g, E$ g+ O/ f5 e1 I6 N
二、机械性能试验………………………………………………………………………220+ [% n$ z' H, S- m! b
三、耐腐蚀性试验………………………………………………………………………222; K; N2 T1 v/ g* [
四、宏观组织检验………………………………………………………………………223
0 c7 Q2 n' x% j1 U; ~ 五、微观组织检验………………………………………………………………………226: o9 H; M& \$ N" r
六、无损检测……………………………………………………………………………227
0 D* U: w+ J/ C' ? 第三节 管道及其元件的常用制造方法…………………………………………………231
! O# r. r' A# t3 Z/ f8 ~, i 一、铸造…………………………………………………………………………………2311 k+ e- g! L$ t- J/ \
二、压力变形加工………………………………………………………………………234
2 t$ V1 e8 \ t1 t. ^% q) p 第四节 管道元件的采购和技术要求……………………………………………………237$ X0 |' w; N4 ?" Q6 }7 n
一、编写询标技术文件…………………………………………………………………237
+ G2 B" n: L. H8 q9 a& I i" B L/ q- ~ 二、参加技术谈判………………………………………………………………………2385 A0 l2 m% C' n2 n
三、编写订货技术文件…………………………………………………………………2403 j7 W( |- t( R5 V) j3 U1 x/ ~7 L
四、中间技术资料确认…………………………………………………………………241 s' ^, N* }" w, V) S% ^ H
附录F9－1 常用的检查试验标准………………………………………………………242& E( R3 H8 B7 U$ c# u
附录F9－2 布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度对照表…………………………………243" X' d* B4 K/ R4 I% t- _0 [& V
第十章 施工安装………………………………………………………………………………244/ {% B' @9 U; N' E) s) S& U' S
第一节 金属焊接的基本知识（一）……………………………………………………244 @+ A: i _$ n1 Z2 k* f
一、金属焊接的分类……………………………………………………………………244
( \# X @5 m9 C: X5 j- o 二、电弧焊接过程的金属理论…………………………………………………………247
i& J7 Q* t3 t H: G$ e0 W" P! k 三、焊接接头缺陷………………………………………………………………………251
/ N0 S* e5 T8 l+ d5 v, t 四、焊接接头的检查与试验……………………………………………………………254
R( g/ t/ V6 T/ ? 第二节 金属焊接的基本知识（二）……………………………………………………2569 J: B$ b& V) D2 W
一、焊接技术……………………………………………………………………………256. |5 K5 ^# \" J7 ~ a
二、常用材料的焊接……………………………………………………………………261
4 M: r; @5 _" h5 t0 \7 n% M# O 第三节 常用压力管道施工规范介绍……………………………………………………264
" {' K! N) Z& Y v/ E- b8 j 一、适用范围及管道分类………………………………………………………………2648 o0 H- G. O- n, M: ]7 A
二、管道及其元件安装前的检查………………………………………………………265" j, L* F4 |: w7 q
三、管道的焊接与检验…………………………………………………………………266
/ O1 ~4 W1 u C; f% m- L 四、管道的压力及密封试验……………………………………………………………268
" e) \: h( h) X* Y 第四节 设计人员在施工中的任务………………………………………………………270
: J" Q; L& W) q: z e( ~ 一、设计文件的技术交底………………………………………………………………270$ s6 R3 u8 U( k& a8 g+ o
二、处理施工中与设计有关的技术问题………………………………………………271/ ~' l* }; z0 ^* V: t
二、一些常见的施工问题………………………………………………………………271
/ Y: t: d6 B1 l/ m8 d 附录F10－1 常用管道焊接坡口型式及尺寸 …………………………………………2747 k% }! d% E% a
附录F10－1 常用管道施工标准 ………………………………………………………276. v) j- [% O0 g o% I+ p
第十一章 运行使用……………………………………………………………………………277
, B o( w' v8 C& o 第一节 运行前的检查……………………………………………………………………277
; g/ A. j. I/ E* p# c: b$ t 一、竣工文件检查………………………………………………………………………277% I; k' j" {/ _+ J3 F
二、现场检查……………………………………………………………………………281# }& v0 O' v1 }
三、建档、标识及数据采集……………………………………………………………283' a4 x! e- P4 n; G7 P* Y' V5 s
第二节 运行中的检查和监测……………………………………………………………285
* q3 N1 z, d, [6 O$ E; y" ^+ p 一、运行初期检查………………………………………………………………………285
5 X% }* P1 j H' ?3 o' C 二、巡线检查及在线监测………………………………………………………………2874 f K, M! d. j, a0 y
三、末期检查及寿命评估………………………………………………………………287
6 [; g/ Q8 ]( O7 Z3 J- ^ 第三节 压力管道事故的呈报及分析……………………………………………………289' ^$ _# e. K9 d+ V3 n8 x. h
一、压力管道事故的呈报………………………………………………………………289
8 g% ]6 w: \( \/ {% g" U+ w2 c 二、压力管道事故的分析………………………………………………………………289
* C. j2 S0 c* b [ 三、工程引例……………………………………………………………………………291 |
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