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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9 M6 ]6 e; {( G% Q) X: U* ^: M
目 录& e- v; D, J& [( D5 R2 L0 t& S* B2 Q8 z
{- Y, C# b4 _( Z" g9 Q
第一章 绪论……………………………………………………………………………………1/ Y1 @- E& c. O5 I+ n) V* N- O
第一节 压力管道的特点…………………………………………………………………14 Q2 |# h2 z8 ~4 F5 R8 v9 \
一、压力管道的定义及分类……………………………………………………………1& I: |! c) Q$ ]2 F) d8 y! F) u
二、压力管道的特点……………………………………………………………………2- e# T" H. B. o( J
第二节 压力管道的研究范畴……………………………………………………………38 _% a, d; P& R, ?4 C1 L
一、设计…………………………………………………………………………………3
* n, ^" B0 [4 E9 w% e3 ]$ W 二、制造…………………………………………………………………………………7
7 N) T5 H) H+ z! l' B 三、安装…………………………………………………………………………………7
& J* w1 Y) d. w 四、应用（运行〕………………………………………………………………………8* Y m4 v7 Z/ f+ W7 [
第三节 压力管道的基本要求……………………………………………………………86 X% E. c- Y7 e; W6 ^
一、安全性………………………………………………………………………………9& Y+ U- H# L& D' g
二、经济性………………………………………………………………………………9. F, M L4 G/ o" g4 i0 B
第二章 应用标准体系…………………………………………………………………………11
5 N) W: s+ O+ o& I! Y* f& r 第一节 国际上常用的标准体系…………………………………………………………11
: y3 P) X: r( x- {( v/ Q 一、德国及前苏联应用标准体系………………………………………………………11( I& \3 n, P1 o- R& q. h% d
二、美国及日本应用标准体系…………………………………………………………12
2 }9 O" v7 f, h8 m 三、国际标准化组织的应用标准体系…………………………………………………14; X6 Z4 [( M6 W0 |3 E
四、英国及法国应用标准体系…………………………………………………………141 [3 s Q. R9 y9 L% @! E+ H0 w, \- R
第二节 国内常用的标准体系……………………………………………………………15$ e* u& n, e( g
一、石化行业应用标准体系……………………………………………………………15- V4 A- L: r/ O, c5 {8 U* B
二、化工行业应用标准体系……………………………………………………………16# a. J6 }: a% m. e; v7 O5 n- v
三、机械行业应用标准体系……………………………………………………………17
! x- ~" k% ^) \7 g 四、中国国家应用标准体系……………………………………………………………17
( G: A$ K6 X7 Z8 a 第三节 常用压力管道应用标准配伍表…………………………………………………19
, m% L& U# J3 Y7 i$ Z 附录F2－1 常用的管子标准及其外径尺寸对比………………………………………21
, `- K# b7 a* f4 f9 `2 G4 p3 t' J第三章 材料……………………………………………………………………………………22
& {: Z E/ P& L6 ^: h 第一节 金属材料基本知识（一）………………………………………………………220 Y* Y* m/ g1 o! w5 ?( Y4 a
一、金属的微观结构……………………………………………………………………22: L+ i# q$ n& X; N: {, T' c
二、金属材料的基本性能………………………………………………………………28 G/ k4 J+ F& A- m% j+ E. k* c1 j
三、温度对金属材料性能的影响………………………………………………………30
% `; k# T) M( F, d* n 四、常见元素对金属材料性能的影响…………………………………………………321 _& `4 r. F2 [/ `& Y1 o! j" v2 E! `
第二节 常用金属材料……………………………………………………………………36
8 g- B+ x. L" p5 W5 Z 一、常用黑色金属材料…………………………………………………………………37
9 Z/ B0 x4 y3 R3 o$ _ 二、常用有色金属材料…………………………………………………………………43" @# N4 H0 k& L# Z5 T# R3 F
第三节 石油化工生产过程中常见的腐蚀环境…………………………………………44
( K9 @6 u) j, K- C! o& [ 一、常见的腐蚀类型及定义……………………………………………………………44' \, Z( h, X$ ~$ w8 v
二、常见的几种腐蚀介质………………………………………………………………48+ P3 h, v t K$ s0 g
三、常见的几种腐蚀环境………………………………………………………………52
0 C; K+ B; L& W0 |8 w; O+ u* Q7 Y 第四节 压力管道常用金属材料的基本限制条件………………………………………54
6 D6 E; C; c8 R* M 一、一般限制条件………………………………………………………………………540 _0 R% ?" I- U+ v+ T0 v7 M& f
二、常用材料的应用限制………………………………………………………………56) I# g3 U/ s. Z
三、其它方面对材料的限制……………………………………………………………57, ]- @/ Q8 W% | y3 Y, n$ n
第五节 常用非金属材料…………………………………………………………………58
2 p+ R c% ^4 h7 i' s) Z: \6 ] 一、常用工程塑料及其衬里管…………………………………………………………59
% q6 G$ X J& I: k c! \ 二、常用橡胶衬里管子…………………………………………………………………62
9 N7 ]( k3 V6 j 三、其它非金属及其衬里管子…………………………………………………………63+ \& m" e& g& C7 {# s
四、非金属材料及其衬里的设计与施工………………………………………………63
, A$ l6 k& {0 W4 u! t( } 附录F3－1 常用金属材料的物理参数…………………………………………………66# l/ X# \, L; |5 Z' S
第四章 管道压力等级…………………………………………………………………………69
8 n2 n% ^& M: v# G. o! Y( L: } h 第一节 设计条件…………………………………………………………………………69, b0 w% Q# o1 a. S$ O
一、设计压力……………………………………………………………………………69" e$ l: p! W& d8 B- G/ h
二、设计温度……………………………………………………………………………70- U. q: q6 r9 U, o2 ~6 [
第二节 影响管道压力等级确定的因素…………………………………………………71
$ c" J% l7 U; [6 B 一、影响公称压力等级确定的因素……………………………………………………71
0 |+ t3 s8 g) Y i 二、影响壁厚等级确定的因素…………………………………………………………71
. \) F/ R6 ` y6 @7 `1 y 第三节 压力等级的确定方法……………………………………………………………74$ s$ }$ q. k5 j+ v0 z; E
一、管道压力等级确定的原则…………………………………………………………74% a/ @: y) a7 o: b& X. L: @* X
二、公称压力等级的确定方法…………………………………………………………75
2 z" W2 D+ E5 _4 z 三、壁厚等级的确定方法………………………………………………………………762 }+ _0 L2 @% ]1 K6 I
第四节 特殊管道元件的强度设计………………………………………………………77
! e1 Y4 v% v' q4 z; I3 H, t( B( [+ h6 y 一、法兰强度设计………………………………………………………………………77/ k; L" e6 j$ L
二、常用非标准管件的壁厚确定………………………………………………………843 E4 A9 [: T2 [3 I. @3 q+ V
三、管道的开孔补强……………………………………………………………………86
+ d. o: H1 z X; N. }6 I3 b 附录F4－1 常用垫片的比压力y和垫片系数m………………………………………90
" ?* A4 N8 \/ o" N6 p' K1 u 附录F4－2 盲板或平盖封头的计算直径和结构特征参数……………………………91
0 @. z) {2 P t2 X4 D第五章 管道元件应用…………………………………………………………………………92
! Z% D5 L! h. J! ]" z 第一节 管子………………………………………………………………………………92
4 e, i) o# Z5 h% Q1 P1 r: u 一、焊接钢管……………………………………………………………………………92
$ W8 w" E; K! B, C' g C- C& J 二、无缝钢管……………………………………………………………………………93
8 u% y" b! c9 Z4 i0 _ 三、复合管和衬里管……………………………………………………………………954 V/ M& y, K$ v8 o
四、其它类管子…………………………………………………………………………95* ^0 r0 e) l# A7 t
第二节 管件……………………………………………………………………………… 96
6 `) r9 e! Z9 n1 J l: q% f 一、连接型式……………………………………………………………………………96. f1 y# s1 T! q1 Q
二、对焊管件……………………………………………………………………………97
+ I1 H; S: _0 `$ T1 ^5 y- c# Y 三、承插焊和螺纹连接管件……………………………………………………………98
/ ~! D# Z/ }1 T 四、其它管件……………………………………………………………………………100
8 c- j3 J" `4 a* S 第三节 法兰及紧固件…………………………………………………………………… 101
$ i6 ~1 U7 [- `4 m 一、法兰…………………………………………………………………………………1017 I/ f1 M' j9 S4 Z( @2 p+ K
二、螺栓/螺母………………………………………………………………………… 102
" [) V4 W$ g5 d# U* _ 三、垫片…………………………………………………………………………………102. H& A% g6 s; `6 e
四、盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板…………………………………………103
; k2 j+ q/ o- J3 w7 Z; ^ i F 第四节 阀门及其它管道设备…………………………………………………………… 1041 U- `* s/ z$ Z0 E; E
一、对阀门的一般要求…………………………………………………………………104
8 U0 p1 w! C- N 二、闸阀、截止阀、止回阀……………………………………………………………107
; W/ J5 {* a% _ 三、蝶阀、球阀、疏水阀………………………………………………………………1078 T! x4 ~ g, c; d/ D+ v0 r, L
四、仪表调节阀和安全阀………………………………………………………………1085 i7 T* K# `) K0 s
五、其它管道设备………………………………………………………………………108
3 c: B- T4 |: D6 {# Y2 F第六章 管系静应力分析………………………………………………………………………110
6 D! l; _" Y# \9 i/ W 第一节 静力分析的基础知识……………………………………………………………1107 a; u6 ^$ l5 M% v( u% g& o# G2 n% X6 w
一、基本概念……………………………………………………………………………110% f0 Y/ n: _5 p2 y
二、管道元件变形的几种基本型式……………………………………………………112
( S+ k0 B$ y, R. N7 [6 y: v 三、强度理论……………………………………………………………………………118
: ^( j4 h n1 W! z- X, l2 ?1 E 四、强度分析……………………………………………………………………………124
9 L, P2 R/ m" m# z4 A( W, S 第二节 管系静应力的计算与评定………………………………………………………1286 n- U/ N" N- Q% H/ u7 n* A
一、管系静应力分析的目的及任务……………………………………………………129
& t7 T% T- e4 s2 \ 二、管系静应力的分析方法……………………………………………………………130
9 {; m5 d- R5 S: c! S 三、ANSI简单判断法 …………………………………………………………………131
( S4 ~& Z" H" X) T1 ? 四、CAESAR II详细应力分析法………………………………………………………132
5 J; d4 s1 ?& S4 P6 w 第三节 管系的热胀及柔性设计…………………………………………………………140
$ J9 O0 Z1 t+ G6 |0 q 一、热膨胀的概念………………………………………………………………………141
' L3 J" o% e$ G2 c6 l 二、管系柔性的概念……………………………………………………………………143$ D- J/ }$ ^, l1 Z2 e0 r6 J
三、影响管系柔性的因素………………………………………………………………144
( x! B8 Z$ K$ d3 R- h+ F* ^ 四、管系的柔性设计……………………………………………………………………145" f+ b/ m3 A& p3 s6 O: B5 M4 L
附录F6－1 常用管件的应力增强系数和柔性系数……………………………………1493 H9 L/ Y& l* z/ a+ g' }
第七章 管系动应力分析………………………………………………………………………151
$ H6 l5 a6 p( V* X( x 第一节 机械振动理论……………………………………………………………………1511 X) l) K& l: B/ }
一、基本概念……………………………………………………………………………151, v L) ]" v# h8 _0 S
二、机械振动研究的目的和方法………………………………………………………152+ I, T; w+ I$ P/ m0 r L
三、机械振动理论………………………………………………………………………152
. b6 T* q& e/ Z- j6 F 第二节 往复压缩机管道的振动分析与设计……………………………………………158
/ Y- m5 P g1 ~2 n1 w 一、第一振系的分析与设计……………………………………………………………159
4 a8 d C1 w* M) v 二、第二振系的分析与设计……………………………………………………………160' x9 Z s! f" W, q z
三、第三振系的分析与设计……………………………………………………………163
8 m x2 j: y6 r! g1 Q k/ h# m 四、第五振系的分析与设计……………………………………………………………166: O C/ t7 {5 Z C$ U4 s
五、管道振动设计的其它问题…………………………………………………………167" T r2 M+ O1 w1 V* D
第三节 其它常见的管道振动设计………………………………………………………168
2 ?, ^( G! G" ^9 i 一、两相流介质呈柱塞流时引起的管道振动分析及设计……………………………168
$ b h) x% q, D1 h! ~3 B# B$ @ 二、水锤引起的管道振动分析及设计…………………………………………………168/ k* t, W' f0 W7 P1 \6 H" h
三、介质涡流引起的管道振动分析及设计……………………………………………169; _: r8 s" j* G; X
四、转动机械动不平衡引起的管道振动分析及设计…………………………………1695 F% E4 Q3 }" j" w; c" B$ c
五、风载荷引起的管道振动分析及设计………………………………………………169
. m( k) P# k3 N0 `1 x 六、地震载荷引起的管道振动分析及设计……………………………………………169
, [: [: M3 c6 M, @* ~9 s7 Q 第四节 管道的低循环疲劳破坏及设计…………………………………………………170
( s$ C% R% L r& H( x8 D1 x- O 一、基本概念……………………………………………………………………………170
1 k+ g/ @: J) Y8 J; n9 f) i 二、低循环疲劳的分析与计算…………………………………………………………1728 s! H* V2 a7 C
三、低循环疲劳设计时应注意的问题…………………………………………………174. h! j3 Z! ? c5 @
附录F7－1 常见材料的设计疲劳曲线…………………………………………………175
s: K" u; ?, w- ^4 @, A5 @第八章 管道支撑………………………………………………………………………………179* b: q! F% n/ [
第一节 概述………………………………………………………………………………179
4 J' `9 \% G1 h$ J3 ^ 一、管道支吊架的分类…………………………………………………………………179
. i1 h) |9 @) e" p 二、支吊架的结构组成…………………………………………………………………181
( _8 U- l0 `% _! v5 v 第二节 支吊架的型式选用………………………………………………………………183 y, y9 B+ l1 \+ _$ s- w# t) o
一、一般选用原则………………………………………………………………………183
; Q2 q" k6 o6 i3 X4 C 二、常用支吊架型式及其选用…………………………………………………………184" Z1 M9 K$ y/ ]8 X
三、弹簧支吊架…………………………………………………………………………1929 E' y2 K% L, z% w+ U
第三节 支吊架的位置确定………………………………………………………………197
* W) L0 h: c* ^* ^8 }% _) d 一、支吊架位置确定的原则……………………………………………………………197
7 C) ^. A& Z! u8 l5 g- J0 a; M 二、管道允许跨距的确定………………………………………………………………199
+ q( b* X: P3 L: p# P 第四节 支吊架的载荷计算及强度设计…………………………………………………202
2 o1 X- V% K0 @- J 一、载荷的分类及计算…………………………………………………………………202
9 c' y6 v8 x! k, \) Y% _' @( a3 v 二、管道支撑件的强度设计……………………………………………………………206
+ b- H8 O% a6 g; S9 I第九章 采购与制造……………………………………………………………………………209
9 D; a; N( W. {/ }. N* x 第一节 金属材料的基本知识（二）……………………………………………………209
C- R* T+ k5 E 一、冶炼方法及其对材料性能的影响…………………………………………………209
6 [# i1 u9 o+ Z* u3 E" g9 N 二、加工变形及其对材料性能的影响…………………………………………………2112 _6 C, s' b- z6 R% a
三、热处理及其对材料性能的影响……………………………………………………213& T6 D$ H( |$ f7 F
第二节 检测技术…………………………………………………………………………219+ o8 R5 G x( H4 G& w7 x: w# {
一、化学成分分析………………………………………………………………………2191 |" U8 p5 e4 }. r' g
二、机械性能试验………………………………………………………………………220' B% W" G6 x! W
三、耐腐蚀性试验………………………………………………………………………2226 M6 A, a/ T0 i+ Y( w
四、宏观组织检验………………………………………………………………………2236 ~, s) L- L" V7 I# x) c5 G! p( e
五、微观组织检验………………………………………………………………………2265 ~, W# T% H( Z9 k' H. X |
六、无损检测……………………………………………………………………………227
5 x" M' i M8 K 第三节 管道及其元件的常用制造方法…………………………………………………231
) y4 M5 t( w* s: @( ?* M 一、铸造…………………………………………………………………………………231
5 t& Z, |+ F% A% g 二、压力变形加工………………………………………………………………………234
2 |! q" U3 d: ]+ `8 u 第四节 管道元件的采购和技术要求……………………………………………………237. e7 B: a! s/ d4 p
一、编写询标技术文件…………………………………………………………………237
, \2 g: |: }) Q/ y) U) J 二、参加技术谈判………………………………………………………………………238
' a. w; J# o+ }% @ i# E+ ^ 三、编写订货技术文件…………………………………………………………………240$ @2 `- t/ x( R! A4 ^1 Z# |
四、中间技术资料确认…………………………………………………………………241
! N$ I: e" ^/ j G. Q% g) ?0 h1 w 附录F9－1 常用的检查试验标准………………………………………………………242# C' l3 x! ~- |; E% |/ K
附录F9－2 布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度对照表…………………………………243& D+ `# G9 R- @) C% s
第十章 施工安装………………………………………………………………………………244
& c7 S% V- O" a: p3 O4 Z+ D 第一节 金属焊接的基本知识（一）……………………………………………………244, T3 x, i$ p$ a+ F p( B* s
一、金属焊接的分类……………………………………………………………………244* Y+ y, Y: c# V. a0 c: o
二、电弧焊接过程的金属理论…………………………………………………………247. c6 ?* T! _8 x, Z
三、焊接接头缺陷………………………………………………………………………251
. ?8 E+ J& @! G% g% O5 C% I, n( _ 四、焊接接头的检查与试验……………………………………………………………254
" t! K% g5 H5 h& n% d, r 第二节 金属焊接的基本知识（二）……………………………………………………256& h6 }, U |8 G- v0 i4 K5 @ p" s
一、焊接技术……………………………………………………………………………256% U! n3 Y- h2 ]
二、常用材料的焊接……………………………………………………………………261
! W& w, j5 S O) d 第三节 常用压力管道施工规范介绍……………………………………………………264
5 Y0 A! V3 J& b* ~/ F4 x0 n! c 一、适用范围及管道分类………………………………………………………………264' T4 H& ~: m0 B8 k" p' ]
二、管道及其元件安装前的检查………………………………………………………265
1 \" k9 q& X j1 _# l4 t- c 三、管道的焊接与检验…………………………………………………………………266- ~0 F& }1 |" i/ d3 a
四、管道的压力及密封试验……………………………………………………………268
# K7 w( v' o* r' O 第四节 设计人员在施工中的任务………………………………………………………2708 s: }- c4 X" ~1 P& V* b. A
一、设计文件的技术交底………………………………………………………………270
' Q9 ~ R8 [5 q. H6 i 二、处理施工中与设计有关的技术问题………………………………………………271! C+ B# ^+ o* u6 `" K
二、一些常见的施工问题………………………………………………………………271
( X6 N( Q/ {; U" s 附录F10－1 常用管道焊接坡口型式及尺寸 …………………………………………2749 F: @8 h" N% v& R, Y4 V
附录F10－1 常用管道施工标准 ………………………………………………………276
2 G, j5 y" ?; Q& e$ A第十一章 运行使用……………………………………………………………………………277. y3 M% t5 X, O* u
第一节 运行前的检查……………………………………………………………………277
3 h9 v1 b' F% E, p1 ? 一、竣工文件检查………………………………………………………………………277/ x$ ?; j I' E0 j0 v* Z- L
二、现场检查……………………………………………………………………………281+ R6 S# X6 ]3 ~4 O7 ?; ^+ K; m+ H
三、建档、标识及数据采集……………………………………………………………283
8 t: J1 W% }, z* Y+ k s! J* V 第二节 运行中的检查和监测……………………………………………………………2855 B0 T. D0 _2 A7 ^; s+ a/ D- e
一、运行初期检查………………………………………………………………………285
% d, B1 E+ { a& b7 W$ X4 \7 L 二、巡线检查及在线监测………………………………………………………………2877 Y+ R1 h1 o* {
三、末期检查及寿命评估………………………………………………………………2877 _! W2 n; R6 G, R8 N* G
第三节 压力管道事故的呈报及分析……………………………………………………289
( U/ U; @5 e' G4 ^2 N- k) \0 B: S 一、压力管道事故的呈报………………………………………………………………289
9 |/ s H' W& w9 u 二、压力管道事故的分析………………………………………………………………2891 c6 S$ Z3 i& l0 x: d
三、工程引例……………………………………………………………………………291 |
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