壓力管道標(biāo)準(zhǔn)及管道等級(jí)表

表管道等級(jí)表 全國壓力管道標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)岳進(jìn)才ASME規(guī)范解讀2管道等級(jí)表管道材料選用低溫對(duì)材料選用的影響質(zhì)對(duì)材料選用的影響4管道組成件壓力設(shè)計(jì)度準(zhǔn)則5管道組成件型式及選用6閥門選用應(yīng)用選用標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)成：指令性規(guī)范(法規(guī))，基礎(chǔ)性工程規(guī)范，單項(xiàng)或行業(yè)工程1)指令性規(guī)范(法規(guī))：法定，強(qiáng)制性；技術(shù)管理性；適用范圍(監(jiān)管范圍，包括了設(shè)計(jì)、采購、制造、建造、使用、維修和改造)。國內(nèi)外的差2)基礎(chǔ)性工程規(guī)范：與行業(yè)或項(xiàng)目工程標(biāo)準(zhǔn)相比：通用性：適用范圍廣，不針對(duì)特定行業(yè)；基礎(chǔ)性：系統(tǒng)性要求，最低要求，不能代替設(shè)計(jì)手冊(cè)。強(qiáng)調(diào)：符合規(guī)范要求而出3)單項(xiàng)或行業(yè)工程標(biāo)準(zhǔn)：針對(duì)特定的介質(zhì)環(huán)境或針對(duì)特定的行業(yè)而給出的4)項(xiàng)目工程規(guī)定：比單項(xiàng)的工程標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)工程標(biāo)準(zhǔn)更有針對(duì)性，規(guī)定更詳細(xì)。一般情況下，是基礎(chǔ)性工程規(guī)范和單項(xiàng)或行業(yè)工程標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充和細(xì)5)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：為實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化工程建造而設(shè)置的支持性標(biāo)準(zhǔn)。包括指令性規(guī)范(法規(guī))為魚頭，針對(duì)重要的方面給出強(qiáng)制性要求，不能突破。魚刺，依附于基礎(chǔ)性工程規(guī)范而給出1)對(duì)工程規(guī)范層級(jí)的認(rèn)識(shí)不足：期望基礎(chǔ)性工程規(guī)范包羅單項(xiàng)/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和2)將指令性規(guī)范和基礎(chǔ)性工程規(guī)范的適用范圍混淆。3)將基礎(chǔ)性工程規(guī)范、單項(xiàng)/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)視為指令性規(guī)范。4)多版本同層級(jí)的工程規(guī)范并存現(xiàn)狀，同時(shí)也造成引用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的困惑及由5)由于行業(yè)格局及部門利益問題，造成產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)及由此帶來的應(yīng)用ASME管道規(guī)范BPowerPipingFuelGasPiping；ProcessPipingPipelineTansportationSystemforLiquidhydrocarbonsandotherRefrigerationPipingandHeatTransferComponents制冷管道和傳熱道(從未出版)；GasTransmissionandDistributionPipingSystems/天然氣輸送和分BuildingServicesPiping建筑用管道；(從未出版)；ode其中，是基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，其它是特例。在適用范圍上給出了銜接點(diǎn)。會(huì)壓力管道分技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)組織編寫的管道技術(shù)安全監(jiān)察工程配套的技術(shù)性支持特種設(shè)備安全法。監(jiān)管范圍可能會(huì)縮小(比如，DN150及以上管道)。T充。特點(diǎn)：對(duì)管道布置給出了原則性要求。。EN480工業(yè)金屬管道。工業(yè)金屬管道埋地管道的附加要求I-5：彈性、塑性或彈塑性失穩(wěn)(垮塌)；III-3：彈性應(yīng)變疲勞(中、高周疲勞)和彈塑性應(yīng)變疲勞(低周)；1)尺寸標(biāo)準(zhǔn)尺寸標(biāo)準(zhǔn)體系，兩個(gè)基礎(chǔ)尺寸標(biāo)準(zhǔn)(管子和法蘭)，大外徑系列和小外徑系列，PN系列(歐式)和CLASS系列(美式)。SH/T3406GB9112~GB9131ANSIANSIAPI5LIIIANSIJB/T74~86GGGGHG20592~HG20605道道~2IHG20606~IHGGB5780~GB5782ANSIB18.2.1GB5780~HG20613~ANSIB18.2.2HGAPIAPIAPIAPIAPIAPIGB/T12232~APIAPIAPIAPIAPIAPIMSSSP-95MSSSP-97MSSSP-482)制造標(biāo)準(zhǔn)和材料標(biāo)準(zhǔn)多頭，各自為政，例如鋼管、閥門、板材、鍛件標(biāo)準(zhǔn)；配套性差，例如缺少ASTMASTM材料說明ASTMA53，A106非等效API5L等效ASTMAA無對(duì)應(yīng))GB/T8163，GB3087，GB9948，GB6479，GB5310BB(無)碳鋼無縫鋼管長輸專用無縫和焊接鋼管焊接碳鋼鋼管GBT18984MAMA，A213管GBGB(無)MA 管MAMA(GB12459)MA (無)MA (GB12459)MA NBT008MANBT009MANBT008MANBT010MAMAMAMAMAMAMAMAMA(無)MA/A194 低溫螺栓材料 ASTMA320 3)產(chǎn)品制造的幾個(gè)深層次問題割裂，微觀空隙，裂紋起裂非金屬夾雜物等級(jí)的應(yīng)用。舉例：氫介質(zhì)環(huán)境出殘余元素和部分雜質(zhì)元素的質(zhì)元素對(duì)金屬材料性能的影響：釩對(duì)碳鋼的特性，對(duì)金屬材料性能的影差別)及分類，缺口敏感效應(yīng)。舉例：常見表面缺陷控制的工程例子。，客觀存在，缺陷的穩(wěn)定與開焊管的采購要求與現(xiàn)場檢驗(yàn)要求的沖產(chǎn)品的介質(zhì)應(yīng)用環(huán)境，產(chǎn)品標(biāo)例，上述殘余元素和雜質(zhì)元素的影。檢驗(yàn)方法涉及到化學(xué)成分檢驗(yàn)方法及規(guī)定、機(jī)械性能檢驗(yàn)方法及規(guī)定、金相分析規(guī)定、腐蝕試驗(yàn)方法、各種無損檢驗(yàn)方法及規(guī)定等。準(zhǔn)ASTASTMASTMASTMASTMASTMASTMASTMA751E112EA262A388/E213MSSSP-54ASTME709/A275ASTME165性能金屬晶粒度檢驗(yàn)屬夾雜物超聲波檢驗(yàn)檢驗(yàn)GB/T222GB2975GB/T6394GB/T10561GB4334JB4730JB4730JB4730JB4730接規(guī)定(其它略)ASME規(guī)范解讀如前所述的特性：推薦性/非唯一性，用戶負(fù)責(zé)制；技術(shù)性；建造標(biāo)準(zhǔn)；通用范圍和定義關(guān)注不管轄的范圍，其它規(guī)范沒有明確管轄的管道均可參考。原名稱為石油設(shè)計(jì)預(yù)期工況中的最低溫度。舉例：環(huán)境溫度的考慮(位移應(yīng)力)。2)~條。對(duì)可能出現(xiàn)的影響因素給出了提示性的規(guī)定，沒有工程經(jīng)驗(yàn)的人不容易理列組成件(見下文)。舉例：沒有壓力額定值的表列組件的壓力等級(jí)的定4)許用應(yīng)力和其它應(yīng)力的限制。支管補(bǔ)強(qiáng)，僅給出來等面積補(bǔ)強(qiáng)方法。沒有給壓力面積法計(jì)算方法。沒有大小頭的計(jì)算方法。沒有疲勞設(shè)計(jì)方法。非表列組件：類比法，試驗(yàn)應(yīng)力分析法，驗(yàn)證試驗(yàn)方法，詳細(xì)應(yīng)力分析6)305~318流體工況對(duì)管道組成件及接頭的要求。道組成件及接頭提出了各種應(yīng)用限制。最低7)319~321柔性和支架四種情況：表列材料，認(rèn)可；非表列材料，有條件認(rèn)可；牌號(hào)不明材料，不上限304L/316L奧氏體不銹鋼的溫度上限(1500°F/815℃)。碳鋼材料的溫度下限是變化的，與厚度、結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平有關(guān)；所謂的下限溫度是可以突破的，需要進(jìn)行評(píng)定；注意免除沖擊試驗(yàn)的條件，對(duì)于厚壁碳鋼材料，即使使用溫度高于零度，也要進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。4)沖擊試驗(yàn)方法和驗(yàn)收準(zhǔn)則沖擊試驗(yàn)溫度降低值，小尺寸試樣。橫向膨脹量，沖擊功與強(qiáng)度指標(biāo)有關(guān)。5)材料在使用中的變質(zhì)管道組成件接尺寸等。、裝配和安裝3)關(guān)注管道分類utbypersonsindependentofroductiontoverifythattheresultsofthetestingandexaminationsconformtospecificrequirements.xaminationAssessmentcarriedouttodetermineorverifytheacceptabilityofacomponent,systemordocument.estPhysicalactivitydestructiveornondestructivecarriedordancewithadefinedprocedurewhichprovidesanobjectiveassessmentsofacharacteristicofacomponentorsystem.范圍第九章高壓(K類流體工況)管道：疲勞的影響成需要計(jì)入的因素。略。第一部分應(yīng)用范圍和定義1)管轄范圍關(guān)注不管轄的范圍，其它規(guī)范沒有明確管轄的管道均可參考。2)內(nèi)容4)管轄范圍與壓力管道監(jiān)檢的范圍5)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估6)增加附錄A第二部分材料1)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)沒有像那樣明確給出表列材料和非表列材料等，也沒有對(duì)牌號(hào)不明材料、回收材料等給出規(guī)定。本次修改中將補(bǔ)充。度上限程意義。同時(shí)把附錄F關(guān)于材料的高溫限制寫入了正文，同時(shí)也增加了一些工程經(jīng)驗(yàn)到里面。舉例：碳鋼石墨化的問題，合金鋼的珠光體球化問題，等4)沖擊試驗(yàn)方法和驗(yàn)收準(zhǔn)則度指標(biāo)有關(guān)。5)增加附錄B本次修訂時(shí)增加附錄B，材料選用的補(bǔ)充規(guī)定。即添加腐蝕環(huán)境下材料的選三部分設(shè)計(jì)與計(jì)算1)。2)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。5)組件的壓力設(shè)計(jì)。的當(dāng)量設(shè)計(jì)壓力。不合適，此次修訂時(shí)擬計(jì)算。。7)增加附件A8)增加流體工況對(duì)管道組成件的制造要求。9)增加流體工況對(duì)管道組成件的施工焊接要求。第四部分制作、裝配和安裝1)條焊接工藝評(píng)定配與安裝5)其它。第五部分檢驗(yàn)、檢查和試驗(yàn)1)檢驗(yàn)范圍題作用與短時(shí)間作用的差異。舉例：蒸汽的危害性。3)眾多施工規(guī)范(GB50184、GB50235、GB50517等)內(nèi)容的沖突與協(xié)調(diào)。舉2管道等級(jí)表2.1.1管道材料工程師的工作內(nèi)容：管道等級(jí)表/PIPINGCLASS。/BOM(BillOfMaterial)，詢價(jià)書/MR(MaterialRequisition)，采購料表/MTO(MakeToOrder/MaterialTakeOff)，訂貨技術(shù)要求/JS(JOBSPECIFICATIONFORPURCHASE)2.1.2基礎(chǔ)性工程規(guī)范核心詞：給管道設(shè)計(jì)定調(diào)(包括建造準(zhǔn)則、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系等)。2.1.3尺寸標(biāo)準(zhǔn)2.1.4材料選用2.1.5壓力等級(jí)2.1.6管道組成件型式及選用1)上述節(jié)工作成果的集中表述。2)直接影響管道的安全性和經(jīng)濟(jì)性。3)編制原則：適度的同類合并，減少管道組成件的規(guī)格類型，屬性描述完4)管道等級(jí)表的內(nèi)容：縮寫詞，管道等級(jí)代號(hào)，閥門代號(hào)，等級(jí)索引，等級(jí)表，分支表，變徑表，閥門規(guī)格書(DATASHEET)1)縮寫詞各工程公司編制，基本上為英文縮寫詞，但不同工程公司不完全一致，范本見2)管道等級(jí)代號(hào)例。3)閥門代號(hào)4)等級(jí)索引類似于管道等級(jí)表的目錄，各工程公司的管道等級(jí)索引不盡相同。范本見5)管道等級(jí)表6)閥門規(guī)格書與等級(jí)表配合。當(dāng)出版閥門規(guī)格書時(shí)，管道等級(jí)表中的閥門描述可采用短描1)管段表/BOM(BillOfMaterial)2)詢價(jià)書/MR(MaterialRequisition)3)采購料表/MTO(MakeToOrder/MaterialTakeOff)4)訂貨技術(shù)要求/JS(JOBSPECIFICATIONFORPURCHASE)管段表是針對(duì)每根管道所用的所有管道組成件的明細(xì)表，用于材料匯總，并它是一個(gè)與采購有關(guān)的程序文件，主要表達(dá)了采購詢價(jià)的一些基本信息和要求，包括項(xiàng)目信息、報(bào)價(jià)要求、投標(biāo)技術(shù)文件組成要求等。有些工程公司或用戶習(xí)慣于把報(bào)價(jià)的商務(wù)要求也放在詢價(jià)書中。詢價(jià)書一般由采購工程師編。1)項(xiàng)目信息；4)文件列表；6)投標(biāo)技術(shù)文件組成要求；7)中間技術(shù)文件要求；9)其它要求；TO它是管道組成件采購的基礎(chǔ)技術(shù)文件，是將需求的管道組成件進(jìn)行分類匯總至相同的管道元件但制造方法不同，或應(yīng)產(chǎn)商生產(chǎn)的。就采購來說，每一個(gè)采購包能夠生產(chǎn)的，以便于采購、生產(chǎn)、監(jiān)檢和在很多情況下，項(xiàng)目采購技術(shù)規(guī)定(訂貨技術(shù)要求)是不可或缺的輔助采購技術(shù)文件，這是因?yàn)椋艿澜M成件料表和/或閥門數(shù)據(jù)表有時(shí)候還不足以或不便于對(duì)某些采購技術(shù)要求進(jìn)行更詳細(xì)的表達(dá)，例如，引用標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用的環(huán)境條件、設(shè)計(jì)要求、制造要求、檢查試驗(yàn)要求、包裝和標(biāo)記要求、技術(shù)文件要求等。因此，對(duì)于大型工業(yè)項(xiàng)目或要求較高的工業(yè)項(xiàng)目，通常都會(huì)把料表 (MTO)、閥門數(shù)據(jù)表(DS)、項(xiàng)目采購技術(shù)規(guī)定(JS)和詢價(jià)書(MR)組成一個(gè)完整的采購詢價(jià)技術(shù)文件。對(duì)于拾余補(bǔ)缺的采購情況，或數(shù)量較少、司、設(shè)計(jì)院或用戶都有自己的習(xí)慣和格式化做法，但大同小異。2)引用標(biāo)準(zhǔn)；3)應(yīng)用環(huán)境條件；4)設(shè)計(jì)要求；5)制造要求；6)檢查試驗(yàn)要求；7)標(biāo)記和包裝；8)技術(shù)文件要求；材料選用1機(jī)械性能1)強(qiáng)度指標(biāo)：強(qiáng)度極限σ，屈服極限σ，持久極限σ(100000小時(shí)斷裂bsD平均值)，蠕變極限σ(%延伸率/1000小時(shí))。相關(guān)問題：直接作為計(jì)算n參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)許用應(yīng)力及安全系數(shù)。舉例：關(guān)于σ和σ；2)塑性指標(biāo)：延伸率(δ和δ值)，斷面收縮率Ψ，非直接計(jì)算參數(shù)。510舉例：碳鋼和不銹鋼的延伸率，14%延伸率的韌性材料界限；4)韌性指標(biāo)：沖擊功A。非直接計(jì)算參數(shù)，但作為材料脆性轉(zhuǎn)變的一個(gè)重k5)硬度：反映材料對(duì)局部塑性變形的抗力及材料的耐磨性。主要用于加工程度的判斷。舉例：某裝置用不銹鋼管件bb調(diào)質(zhì)合金鋼：σ=HBb.1.3物理性能.1.4可加工性能.1.5經(jīng)濟(jì)性能與優(yōu)質(zhì)碳素鋼相比，由于它的有害雜質(zhì)元素S、P含量相對(duì)較與一定的限制。鋼/GB/T699優(yōu)質(zhì)碳素鋼中的有害雜質(zhì)元素S、P比普通碳素鋼低，不僅如此，二者的冶煉方法也多有不同，普通碳素鋼多用成本最低的轉(zhuǎn)爐冶煉，而優(yōu)質(zhì)碳鋼則采3)低合金鋼/GB/T15914)合金鋼/GB/T3077一些合金元素，可顯著改變并獲常見合金元素：錳(Mn)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、釩(V)、硅(Si)、鋁(Al)等。舉例：常見合金元素對(duì)材料性能的影響(略)。GBTGBT221組織，故它具有。工程上，奧氏體不銹鋼常用于多種腐蝕不銹鋼如何區(qū)別選用(重點(diǎn))。3.3.1高溫機(jī)械型破壞2)應(yīng)力松弛：定義，防范措施(補(bǔ)償)。舉例：高溫螺栓的應(yīng)力松弛問3)熱疲勞：理論(溫度梯度和內(nèi)應(yīng)力)。一般情況下由于熱疲勞多數(shù)與機(jī)3.3.2高溫冶金不穩(wěn)定型破壞在高溫下，由于金屬原子的活動(dòng)能力加強(qiáng)，會(huì)引起金屬結(jié)構(gòu)組織上的一系列有時(shí)則成為構(gòu)件其它破壞型式的誘因。這種金屬組織隨環(huán)境而變化的特性叫1)再結(jié)晶：對(duì)于變形加工或焊接構(gòu)件，當(dāng)沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚頃r(shí)，或所采取的熱處理(如固溶處理)不能得到常溫平衡組織時(shí)，會(huì)在金屬內(nèi)殘留一程會(huì)發(fā)生不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)突變，使金屬構(gòu)件在再結(jié)晶過程中承載能力降低，甚粒組織本身就表現(xiàn)出較差的綜合機(jī)械性能。如果這樣的晶粒長大過程發(fā)生在2)金屬間的原子遷移及集聚：在高溫環(huán)境下，金屬內(nèi)某些過飽和的原子或遷移能力較強(qiáng)的元素會(huì)因獲得能量而發(fā)生遷移并可能發(fā)生集聚，某些微量元素也會(huì)發(fā)生遷移或從晶內(nèi)析出，不穩(wěn)定的化合物會(huì)發(fā)生分解以致改變了金屬的相機(jī)構(gòu)或組織，外界環(huán)境中的一些元素的滲入，等等。金屬在高溫下發(fā)生的所有這些變化都會(huì)對(duì)其性能帶來一些影響，或者導(dǎo)致金屬材料的強(qiáng)度下降，或者導(dǎo)致材料的韌性下降，或者導(dǎo)致材料抗腐蝕性能下降。 (P11/540℃)。鉻鉬合金鋼的回火脆性(400℃左右，雜質(zhì)元素磷/P、錫/Sn、砷/As、銻/Sb引起)。碳鋼和不銹鋼材料不能接觸堆放。3.3.3金屬間的相沉淀在高溫環(huán)境下，隨著金屬內(nèi)一些原子的遷移，會(huì)形成一些次生相，如奧氏體高溫合金在高溫下形成的相、相及拉氏相等拓?fù)涿芘畔?。此類次生相有時(shí)是彌散在原組織內(nèi)，有些則沉淀在微觀空穴內(nèi)或晶界上，對(duì)金屬的性能將產(chǎn)生一定的影響，或者導(dǎo)致金屬材料的抗蠕變性能下降，或者導(dǎo)致材料的韌性下能下降，等等。，二次鐵素體)。高溫高合金鋼的σ相脆性(540℃~900℃，σ相為鐵原子和鉻原子比例大致相等的鐵-鉻化合物，其性能硬而脆，硬度達(dá))。奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕(427℃871℃)。3.3.4高溫化學(xué)不穩(wěn)定型破壞就腐蝕的動(dòng)力學(xué)來說，溫度是導(dǎo)致金屬腐蝕的一個(gè)重要因子，尤其是高溫下，金屬元素更加活潑，因此，金屬的高溫腐蝕更是嚴(yán)重。就高溫環(huán)境來說，有時(shí)是金屬在高溫下直接與腐蝕介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起金屬的失效，有些則是金屬在高溫下金屬表現(xiàn)出來的冶金不穩(wěn)定性、化學(xué)不穩(wěn)定性和機(jī)械性能變化的交互作用的結(jié)果而引起構(gòu)件的失效。產(chǎn)生高溫-化學(xué)不穩(wěn)定型破壞的型式很多，常見的有：金屬在高溫氧環(huán)境中的腐蝕，金屬在高溫化學(xué)介質(zhì)(酸、堿、鹽)環(huán)境中的腐蝕，金屬在高溫環(huán)境中由于發(fā)生冶金不穩(wěn)定性而在高溫或非高溫下發(fā)生的腐蝕，金屬在高溫環(huán)境中與低熔點(diǎn)金屬接觸而產(chǎn)生的物理腐蝕，等等。某制氫轉(zhuǎn)化爐的爐管開裂。3.3.5常用材料的溫度限制慮腐蝕因素的情況下的溫度限制料使用溫度10、20-20℃~425℃16Mn-40℃~450℃09Mn2V-70℃~100℃12CrMo≤525℃15CrMo≤550℃1Cr5Mo≤600℃低碳奧氏體不銹鋼(0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2、-196℃~700℃超低碳奧氏體不銹鋼(00Cr19Ni10)-196℃~400℃超低碳奧氏體不銹鋼(00Cr17Ni14Mo2)-196℃~450℃-200℃~200℃低溫對(duì)材料選用的影響4.1相關(guān)的概念1)低溫脆性及脆斷：電子云團(tuán)活動(dòng)直徑，原子勢(shì)能，宏觀表現(xiàn)為強(qiáng)度升2)脆性轉(zhuǎn)變溫度及沖擊功：材料由韌性材料轉(zhuǎn)變成脆性材料的臨界溫度。沖擊功與沖擊韌性的概念，裂紋形成功和裂紋擴(kuò)展功，沖擊功與材料強(qiáng)度有關(guān)。舉例：不同溫度下的沖擊功取相同的評(píng)定值解釋。按鋼級(jí)給出沖擊功評(píng)3)影響材料沖擊功的因素：除材料和使用溫度外，還有材料厚度、應(yīng)力水T1)最低使用溫度和免沖擊試驗(yàn)溫度的關(guān)系：可能不發(fā)生脆性轉(zhuǎn)變，可保證不發(fā)生脆性轉(zhuǎn)變。舉例：碳鋼材料的溫度下限。奧氏體不銹鋼的溫度下限與2)免除沖擊試驗(yàn)的條件因素：用曲線表示的厚度影響，用曲線和數(shù)據(jù)表表影響。舉例同上；的評(píng)定值。舉例：解釋沖擊功和側(cè)向膨脹量對(duì)不銹鋼韌性評(píng)定的差異(奧氏對(duì)材料選用的影響3.5.1介質(zhì)的易燃、易爆對(duì)材料選用的影響3.5.2介質(zhì)的毒性對(duì)選材的影響3.5.3介質(zhì)的腐蝕性對(duì)選材的影響6)含氯離子環(huán)境下的材料選用；7)尿素介質(zhì)環(huán)境下的材料選用。3.5.4潔凈要求對(duì)材料選用的影響3.5.5帶固體顆粒的介質(zhì)對(duì)材料選用的影響3.5.6其它方面的影響銅件，非不銹型，不銹型CF-3/CF-8,CF-3M/CF-8M,CG-8MCF-3/CF-8,CF-3M/CF-8M,CG-8MCN-7MCN-7MC-276X-750304/304L,316/316L,321,304/304L,316/316L,321,Carpenter金鋼20Cb-33.18mm")3.18mm")3.18mm")3.18mm")6.35mm“)3.18mm")6.35mm")3.18mm")3.18mm")6.35mm")3.18mm")3.18mm")3.18mm")21MPa(3000psig)MPa(500psig)MPa(500psig)21MPa(3000psig)21MPa(3000psig)MPa(25psig)MPa(50psig)MPa(300psig)MPa(200psig)MPa(290psig)MPa(375psig)MPa(500psig)MPa(750psig)MPa(1000psig)MPa(1250psig)MPa(1000psig)apsigapsigapsigMPa(200MPa(290MPa(375MPa(250MPa(250psig)psig)psig)psig)psig)X3鎳鉻鉬13-4mMPa(250psig)MPa(300psig)21MPa(3000psig).6.1基本原則1)滿足操作條件的要求；2)滿足材料加工工藝和工業(yè)化生產(chǎn)的要求；3)符合既使用又經(jīng)濟(jì)的要求。3.6.2普通碳素鋼的應(yīng)用限制1)沸騰鋼應(yīng)限用在設(shè)計(jì)壓力≤，設(shè)計(jì)溫度為0℃~250℃的條件下，并不得用于易燃或有毒流體的管道，也不得用于石油液化氣介質(zhì)和有應(yīng)力腐蝕的環(huán)2)鎮(zhèn)靜鋼應(yīng)限用在設(shè)計(jì)溫度為0℃~400℃范圍內(nèi)。當(dāng)它用于有應(yīng)力腐蝕開3)用于壓力管道的沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼，其含碳量不得大于%。3.6.3優(yōu)質(zhì)碳素鋼的應(yīng)用限制1)在均勻腐蝕介質(zhì)環(huán)境下工作時(shí)，應(yīng)根據(jù)腐蝕速率、使用壽命等進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合適的，應(yīng)給出足夠的腐蝕余量；2)在有應(yīng)力腐蝕開裂傾向的環(huán)境中工作時(shí)，應(yīng)進(jìn)行焊后應(yīng)力消除熱處理，熱處理后的焊縫硬度不得大于HB200。錳鋼(如16Mn)不宜用于有應(yīng)力腐蝕3)碳素鋼在427℃及以上溫度下長期工作時(shí)，其碳化物有轉(zhuǎn)化為石墨的可能該溫度為450℃)；4)臨氫操作時(shí)，應(yīng)考慮發(fā)生氫損傷的可能性。5)含碳量大于%(%，%)的碳鋼不宜用于焊連接的管子及其元件；6)用于低溫、高壓臨氫、交變載荷情況下的碳素鋼材料宜是經(jīng)過爐外精煉4鉻鉬合金鋼1)碳鉬鋼在468℃溫度下長期工作時(shí)，其碳化物有轉(zhuǎn)化為石墨的傾向，因此2)在均勻腐蝕環(huán)境下工作時(shí)，應(yīng)根據(jù)腐蝕速率、使用壽命等進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核時(shí)，應(yīng)考慮發(fā)生氫損傷的可能性；225)應(yīng)避免在有應(yīng)力腐蝕開裂的環(huán)境中使用；6)在400℃~550℃溫度區(qū)間內(nèi)長期工作時(shí)，應(yīng)考慮防止回火脆性問題；7)鉻鉬合金鋼一般應(yīng)是電爐冶煉或經(jīng)過爐外精煉的材料。3.6.5不銹鋼及耐熱鋼1)含鉻12%以上的鐵素體和馬氏體不銹鋼在400℃~550℃溫度區(qū)間內(nèi)長期化。因此，在應(yīng)用上述不銹鋼時(shí)，應(yīng)將其彎曲應(yīng)力、振動(dòng)和沖擊載荷降到敏感載荷以下，或者不在400℃(370℃)以上溫度使用；2)含鉻16%以上的高鉻不銹鋼和含鉻18%以上的高鉻鎳不銹鋼在540℃~900℃溫度區(qū)間長期工作時(shí)，應(yīng)考慮防止發(fā)生σ相析出，從而引起室溫下材料的脆化和高溫下材料蠕變強(qiáng)度的下降。這種現(xiàn)象可以通過將其加熱至1000℃以上進(jìn)行退火處理來消除。有資料指出，σ相析出一般發(fā)生在鐵素體3)奧氏體不銹鋼在加熱冷卻的過程中，經(jīng)過540℃~900℃溫度區(qū)間時(shí)，應(yīng)考慮防止產(chǎn)生晶間腐蝕傾向。當(dāng)有還原性較強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)存在時(shí)，應(yīng)選用穩(wěn)定型(含穩(wěn)定化元素Ti和Nb)或超低碳型(C<)奧氏體不銹鋼；4)不銹鋼在接觸濕的氯化物等介質(zhì)時(shí)，有應(yīng)力腐蝕開裂和點(diǎn)蝕的可能；5)奧氏體不銹鋼與鉛、鋅或它們的化合物在其溶點(diǎn)溫度以上接觸時(shí)，有晶4管道組成件壓力設(shè)計(jì)4.1.1壓力載荷起作為荷載條件)。內(nèi)壓是單體管道組成件和管系應(yīng)力都要應(yīng)用的載荷條件，而外壓主要為單體管道組成件的壓力設(shè)計(jì)條件，尤其是大直徑管道組成件的壓力設(shè)計(jì)；4.1.2重力荷載小型設(shè)備自重、儀表元件自重等。該載荷主要應(yīng)用與管系的力學(xué)計(jì)算；2)流體重量(包括液壓試驗(yàn))以及寒冷地區(qū)的冰、雪重量。舉例：南方的4.1.3動(dòng)力荷載2)地震荷載。一般為管系力學(xué)計(jì)算用，但引起的附加力/力矩將用于重要閥3)流體流動(dòng)導(dǎo)致的沖擊、壓力波動(dòng)和閃蒸等；4)由機(jī)械、風(fēng)或流體流動(dòng)引起的振動(dòng)；5)流體排放反力。4.1.4溫度荷載1)溫度變化時(shí)因管道約束產(chǎn)生的荷載；2)因溫度劇變或分布不均勻產(chǎn)生的溫差應(yīng)力，如厚壁管或流體分層流動(dòng)可3)溫度變化時(shí)因膨脹系數(shù)不同所產(chǎn)生的荷載，如雙金屬管、夾套管、非金4.1.5端點(diǎn)位移引起的荷載。度準(zhǔn)則4.2.1力學(xué)設(shè)計(jì)的概念SSSAAS為對(duì)于與上述不同應(yīng)力值的判斷對(duì)比值，根據(jù)一定的規(guī)則給出。舉例：基A本許用應(yīng)力和安全系數(shù)，許用應(yīng)力幅(許用位移應(yīng)力值)，疲勞強(qiáng)度等。4.2.2持續(xù)載荷情況下的強(qiáng)度準(zhǔn)則IIIIAA4.2.3臨時(shí)載荷情況下的強(qiáng)度準(zhǔn)則續(xù)載荷的計(jì)算中；4)舉例：安全閥放空管道的壓力變化。反應(yīng)系統(tǒng)的瞬時(shí)飛溫。4.3.1具有溫度-壓力額定值的管道組成件包括法蘭、閥門等。按相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)給出的P-T表選擇。但應(yīng)16M4FeD3D21)當(dāng)量設(shè)計(jì)壓力。P=+eD3D2GG2)對(duì)高度危害介質(zhì)的最小壓力等級(jí)限制。舉例：丙烯晴管道的最小法蘭壓4.3.2直管：1)注意腐蝕速率應(yīng)用的準(zhǔn)確性。舉例：權(quán)威數(shù)據(jù)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)，檢測數(shù)據(jù)；2)就近上靠到標(biāo)準(zhǔn)系列值，但有特例。舉例：無縫鋼管的成形與壁厚系列4.3.3標(biāo)準(zhǔn)管件1)數(shù)學(xué)分析方法。相關(guān)規(guī)范(比如GB/T20801-3和ASME第304節(jié))給出了3)驗(yàn)證性壓力試驗(yàn)方法。舉例：驗(yàn)證性試驗(yàn)方法的局限性和弊端；5管道組成件型式及選用用5.1.1焊接的焊接連接有對(duì)焊和承插焊之分。穿，焊接質(zhì)量不易保證，故此時(shí)一般采用承插焊連接。但下列幾種情況例題已不存在或表現(xiàn)已不顯著，故也常用對(duì)焊連接，畢竟對(duì)焊連接的接頭性能比承插焊(角焊)好，而且也便于內(nèi)部無2)有縫隙腐蝕介質(zhì)(如氫氟酸介質(zhì))存在的情況下，即使DN≤40、壁厚≤SCH燒穿，在焊接施工時(shí)常采用小焊絲直徑、小焊3)對(duì)潤滑油、封油管道等，當(dāng)采用承插焊連接時(shí)，其接頭縫隙處易積存雜也應(yīng)采用對(duì)焊連接。焊接方法同上；4)對(duì)于復(fù)合、襯里管子和管件，也不能采用承插焊連接。關(guān)于襯里管子和2螺紋連接接，常用于不宜焊接或需要可拆卸的場合。螺紋連接與焊接相比，其接頭強(qiáng)度低，密封性能差，因此在石油化工生產(chǎn)裝接不得用在劇毒介質(zhì)管道上；4)螺紋連接不推薦用在可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕、縫隙腐蝕或由于振動(dòng)、壓力脈動(dòng)及溫度變化可能產(chǎn)生交變載荷的管道上；進(jìn)行密封。錐管螺紋有55°錐管螺紋和60°錐管螺紋之分。兩種圓錐管螺紋不能互.2.1常用鋼管標(biāo)準(zhǔn)1)常用的碳素鋼無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)有GB/T8163、GB9948、GB6479、GB3087、鋼管標(biāo)準(zhǔn)有GB9948、GB6479、GB5310共三3)常用的不銹鋼無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)有GB/T14976、GB13296(鍋爐、換熱器面焊和單面焊，全長無損檢驗(yàn)和部分無損檢驗(yàn)，熱處理狀態(tài)供貨和非5.2.2常用焊接鋼管的加工方法5.2.3常用無縫鋼管的加工方法方法；制。冷成型與熱成型的差別及應(yīng)用。舉5.3.1管件制造標(biāo)準(zhǔn).3.2制造方法推制(彎頭)、擠壓(三通，厚壁彎頭，大小頭)、模壓(小尺寸管件等)、沖壓(板焊管件，封頭)、鍛造(斜三通等)、鑄造(閥門)等，影3型式選用1)管道分支管道分支型式及三通的應(yīng)用COUPLING，O-LET，STUB-IN(帶加強(qiáng)和不帶加件的應(yīng)用。2)其它(略)。法蘭兩種失效方式：機(jī)械失效，密封失效。解決法蘭自身力學(xué)的設(shè)計(jì)問題是必須機(jī)械失效：強(qiáng)度和剛度，兩種計(jì)算方法(watzz法和tyler法)，標(biāo)準(zhǔn)法蘭壓力余量及附加載荷的考量。舉例：歐將由法蘭、螺栓、墊片三者共同組成的靜不定結(jié)構(gòu)，其中，墊片是借助于螺栓片發(fā)生彈塑性變形，填充法蘭密封面與流動(dòng)阻力，阻止或減少介質(zhì)的泄漏，從應(yīng)用：常用(80%)和特例(20%)。2)特征參數(shù)件，與管道其它組成件的冶金兼容性)，公稱壓力等級(jí)，連接型式，密封面型式。次要特征參數(shù)：接管壁厚，密封面光潔度/水線。FFRFMFTG，RJ/RTJ。不同密封面型式的優(yōu)缺點(diǎn)(對(duì)應(yīng)用舉例見下表。4)法蘭連接型式：SO，SW，THD，WN，LJ，不同連接型式的優(yōu)缺點(diǎn)。工程應(yīng)用舉例見下表。5)常見法蘭密封面和連接方式的工程應(yīng)用(常規(guī)選擇，80%問題)1)墊片的兩個(gè)特征參數(shù)墊片的預(yù)緊密封比壓(y)：指形成初始密封條件時(shí)，必須施加在墊片單位的最小壓緊力；墊片系數(shù)(m)：指工作密封比壓σ與介質(zhì)操作壓力P的比值。其中，工作E密封比壓(σ)是指在操作條件下發(fā)生臨界泄漏時(shí)，單位密封面上所具有的E密封壓緊力。目前，法蘭密封副的設(shè)計(jì)，大多數(shù)是借助于墊片的預(yù)緊比壓(y)和墊片系y值，操作時(shí)墊片上的殘余單位壓緊壓力(即工作密封比壓)大于m倍的介質(zhì)2)墊片的三個(gè)性能參數(shù)1213212KGK123KG，壓縮率大則表明墊片填塞法蘭密封粗能不好，它就不能有效地填充法蘭密封面彈率反映墊片在卸載后恢復(fù)原有厚度的能力波動(dòng)時(shí)，墊片保持密封的性能好。如果工作狀態(tài)下形成足夠的工作密封比壓以保溫壓緊狀態(tài)下，其彈性變形量轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄缘?，則表示墊片在高溫壓緊狀態(tài)下，彈性明墊片在長期高溫條件下，能保持較好的3)常用墊片類型第5)條；4)常見墊片的工程應(yīng)用(常規(guī)選擇，80%問題)5)墊片選用時(shí)應(yīng)注意的其它問題(特例，20%問題)質(zhì)的耐溫性不同問題。材料的耐溫性與添加劑有關(guān)。應(yīng)咨詢制造商。處理或化學(xué)成分調(diào)整。工程應(yīng)用舉螺栓強(qiáng)度：高強(qiáng)度螺栓(Re≥635MPa)，中強(qiáng)度螺栓，低強(qiáng)度螺栓(Re≤205MPa)。特點(diǎn)(脫絲，應(yīng)力松弛)及應(yīng)用(與法蘭密封面及墊片有關(guān))。長螺柱。特點(diǎn)及應(yīng)用(擰緊力，應(yīng)力及應(yīng)用(h=計(jì)算載荷，與螺栓硬度差3)螺栓選用時(shí)應(yīng)注意的其它問題(特例，20%問題)螺栓強(qiáng)度對(duì)螺栓選用的影響：低強(qiáng)度螺栓的應(yīng)用限制(，-29℃~200℃)。與墊片材料和型式有關(guān)。與法蘭的公稱壓力等級(jí)有關(guān)(舉例見下表)。：材料韌性，低溫低壓和低溫高壓情況下性，與法蘭的膨脹量差異，高溫低壓和高溫高壓圈的應(yīng)用。舉例，苯乙烯高溫?zé)崃艿赖穆菟ㄟx用，超超臨界火電機(jī)組法蘭螺栓的材料選用(GH132)。4)其它6閥門選用6.1.1滿足管道操作的功能性要求壓泄放保護(hù)等不同的動(dòng)作要求，并通過管道上的閥門來實(shí)現(xiàn)。因此，閥門的選型應(yīng)首先滿足這樣的功能性要求。子，但不限于這些：1)對(duì)于管道需要切換操作或隔斷的地方，例如泵、換熱器的進(jìn)出口，調(diào)節(jié)2)對(duì)于管道需要進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的地方，應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥往往與液位3)對(duì)于可預(yù)見到管道有可能超壓的情況，應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)置安全泄壓閥或4)對(duì)于為防止管道介質(zhì)因異常情況而回流的情況，應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)置止回5)對(duì)于蒸汽管道，為防止凝結(jié)水的產(chǎn)生進(jìn)而影響管道或設(shè)備的正常工作，6.1.2滿足介質(zhì)工況條件對(duì)閥門的特殊要求具有同樣功能的閥門，也有許多細(xì)分類型，并具有不同的特點(diǎn)。因此，在滿足功能要求的情況下，閥門的選型還要同時(shí)考慮其它因素的影響，包括閥門1)對(duì)壓力降比較敏感的介質(zhì)工況，宜選用流阻較小、流動(dòng)特性較的閥門。2)對(duì)流動(dòng)狀態(tài)比較敏感的介質(zhì)，宜選用流阻較小、流動(dòng)特性好的閥門。例如，對(duì)于隨壓力波動(dòng)而可能發(fā)生汽化的介質(zhì)工況，介質(zhì)流經(jīng)閥門時(shí)應(yīng)盡量較3)對(duì)于高壓介質(zhì)工況，宜選用流阻較小、流動(dòng)特性好的閥門。因?yàn)楦邏?)對(duì)于壓力呈高頻波動(dòng)的介質(zhì)工況。例如，往復(fù)壓縮機(jī)和往復(fù)泵進(jìn)出口管5)對(duì)于有特殊要求的介質(zhì)工況條件，閥門型式應(yīng)能適應(yīng)這樣的特殊要求。6)粘度比較大的介質(zhì)，或粉料輸送管道，所選閥門不宜有使介質(zhì)滯留的死8)受環(huán)境溫度的影響，可預(yù)見會(huì)發(fā)生汽化的介質(zhì)，不宜選用會(huì)形成密閉閥腔的閥門，或設(shè)置閥腔自動(dòng)泄壓系統(tǒng)。6.1.3應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性對(duì)工業(yè)生產(chǎn)裝置建設(shè)來說是永遠(yuǎn)不可能撇開的考慮因素，閥門選型也不例外。閥門選用的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是閥門本身的價(jià)格，其二其型式，故如果沒有其它特殊限制，應(yīng)的，并且不是非此即彼的選擇情況。此性和價(jià)格的平衡關(guān)系，最終確定選擇一個(gè)點(diǎn)及應(yīng)用6.2.1閘閥的特點(diǎn)及選用截止閥相比，流阻小、啟閉力小，結(jié)構(gòu)尺寸小，密封可靠，但易在閥時(shí)形成密閉閥腔，故不宜用于受環(huán)境溫度影響而汽化升壓的介質(zhì)。當(dāng)比軟密封蝶閥貴。2)幾乎不受溫度壓力的限制，但對(duì)于大直徑(例如DN1000及以上)、中低L3)閥門的開啟高度與流通面積成非線性比例關(guān)系，一般只適用于全開或全4)具有密閉閥腔，不宜用于粘稠介質(zhì)工況和含有固體顆粒的介質(zhì)工況，低溫介質(zhì)環(huán)境下或可能發(fā)生汽化的介質(zhì)工況下要有閥腔自動(dòng)泄壓裝置，或改用5)管路有通球要求時(shí)，應(yīng)采用全通徑插板閥或球閥；7)可與波紋管配合使用，但閥桿行程比截止閥長，因此截止閥與波紋管組8)與球閥相比，流動(dòng)狀態(tài)差，不宜用于壓力脈動(dòng)介質(zhì)工況和有可能產(chǎn)生汽；9)與球閥相比，流動(dòng)狀態(tài)差，不宜用于高壓氧氣工況；10)與球閥相比，流動(dòng)狀態(tài)差，不宜用于可能產(chǎn)生沖刷或沖刷腐蝕的介質(zhì)工11)停工時(shí)在閥腔內(nèi)可能殘存介質(zhì)，所以不宜用于劇毒、高腐蝕性的液體介的介質(zhì)工況條件。6.2.2截止閥的特點(diǎn)及選用與閘閥相比，截止閥具有一定的調(diào)節(jié)作用，故常用于調(diào)節(jié)閥組的旁路；截止閥流阻較大，而且在關(guān)閉時(shí)需要克服介質(zhì)的阻力，因此，關(guān)閉閥門需要的力矩較大，一般情況下它適用的最大直徑為DN250(NPS10)；截止閥沒有密閉與球閥相比，流阻大，不能通球，開啟速度慢，但重量輕，密封可靠，操作與蝶閥相比，密封可靠，加工要求低，但開啟速度慢，重量重，閥腔易積液1)流阻大，關(guān)閉力大，價(jià)格高于閘閥但低于金屬密封球閥，較少做主管路閥；4)閥門開啟高度與介質(zhì)流量呈線性比例關(guān)系，故常用作調(diào)節(jié)閥旁路的切5)流道復(fù)雜，沖刷嚴(yán)重：不宜用于含有固體顆粒的介質(zhì)工況；6)折形流道，不宜用于壓力脈動(dòng)工況條件；8)折形流道，不能用于有通球要求的工況條件；9)沒有密閉閥腔，適合于低溫介質(zhì)或可能發(fā)生汽化的介質(zhì)工況條件；10)不能或不宜襯里；由于閥桿行程短，而且為升降閥桿類型，故為與波紋管配合使用的較好6.2.3球閥的特點(diǎn)及選用球閥的最大特點(diǎn)是在眾多的關(guān)斷閥門類型中其流體阻力最小，流動(dòng)特性最高，結(jié)構(gòu)尺寸也比較大，故不宜用于直徑太大的管道。與蝶閥相比，球閥不存在因介質(zhì)壓力作用而產(chǎn)生逆向扭矩導(dǎo)致關(guān)閉不嚴(yán)的問題，故其密封性能比1)閥門阻力降最小，甚至可以與接管形成一個(gè)幾乎完整的通道，故適合于2)閥門重量最重，價(jià)格也比較高，而且閥門尺寸越大，此特點(diǎn)越明顯。所3)對(duì)于小尺寸閥門，雖然軟密封球閥價(jià)格會(huì)便宜很多，但受溫度和壓力的4)固定球球閥有密閉閥腔，當(dāng)用于低溫介質(zhì)工況或可能發(fā)生汽化的介質(zhì)工5)適合于有通球要求的管