管道材料技术基础.ppt

胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司
二零零九年十月
管道材料技术基础
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主要内容
第一部分钢管、管件及管道附件
第二部分焊接材料
第三部分阀门及其选用
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第一部分钢管、管件及管道附件
一、钢管的分类及采用标准
二、管件的分类及采用标准
三、管道附件
四、金属材料的机械性能
五、管道材料的选择
六、川气东送管道材料设计
七、川气东送国内钢板资源情况
八、川气东送钢板的试制与生产
九、川气东送钢管的试制与生产
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钢管作为钢铁产品的重要组成部分,是压力管道中应用最普遍、用量最大的元件,它的重量占整个压力管道的近2/3,而投资则占近3/5。因此,管子选的好与坏、是否经济合理,直接影响着石油化工生产装置的安全和基建投资费用。其分类方法主要有以下两种:
1)按钢管的用途分类,有结构用钢管和流体输送用钢管之分。
结构用钢管主要用于一般金属结构如桥、梁、钢构架等,它只要求保证强度与刚度,而对钢管的严密性不作要求。
一、钢管的分类及采用标准
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流体输送用钢管主要用于带有压力的流体输送,它除了要保证有符合相应要求的强度与刚度外,还要求保证密闭性,即钢管在出厂前要求逐根进行水压试验。
对石油化工管道来说,它输送的介质常常是易燃、易爆、有毒、有温度、有压力的介质,故应当采用流体输送用钢管。
在实际的工程设计、采购和施工中,经常发现有用结构用钢管代替流体输送用钢管的现象,这是不允许的。
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2) 按因其制造工艺及所用管坯形状不同,分为无缝钢管(圆坯)和焊接钢管(板,带坯)两大类。
a)无缝钢管
无缝钢管的优点在于无焊缝,往往适用于一些重要场合,如高压、高温、耐腐蚀场合。
无缝钢管可供至660mm,热轧常使用至406mm。直径406mm以上均为热扩径轧制,一般热扩钢管壁厚偏差较大,。
无缝钢管按制造工艺不同,又分为热轧(挤压)无缝钢管和冷拔(轧)无缝钢管两种。冷拔(轧)管又分为圆形管和异形管两种。
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无缝钢管的工艺流程如下:
热轧(挤压无缝钢管):圆管坯加热穿孔三辊斜轧、连轧或挤压脱管定径(或减径) 冷却坯管矫直水压试验(或探伤) 标记入库
冷拔(轧)无缝钢管: 圆管坯加热穿孔打头退火酸洗涂油(镀铜) 多道次冷拔(冷轧) 坯管热处理矫直水压试验(探伤) 标记入库。
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国内常用的标准:
GB3087-1999《低中压锅炉用无缝钢管》
GB5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》
GB6479-2000《高压化肥设备用无缝钢管》
GB/T8163-2008《流体输送用无缝钢管》
GB9948-2006《石油裂化用无缝钢管》
GB13296-2007《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》
GB/T14976-2002《流体输送用不锈钢无缝钢管》
GB/-1999《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分:A级钢管》
GB/-1999《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分:B级钢管》
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b) 焊接钢管
常用的焊接钢管根据其生产时采用的焊接工艺不同分为以下三种。
(1)连续炉焊(锻焊)钢管其特点是生产效率高,生产成本低,但焊接接头冶金结合不完全,焊缝质量差,综合机械性能差。
(2)电阻焊钢管其特点是生产效率高,自动化程度高,焊接时不需要焊条和焊药,对母材损伤小,焊后的变形和残余应力也较小。但它的生产设备较复杂,设备投资高,对焊接接头的表面质量要求也比较高。
(3)电弧焊钢管它的特点是焊接接头达到完全的冶金结合,接头的机械性能能够完全达到或接近母材的机械性能。
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根据焊缝形状的不同,电弧焊钢管又可分为直缝管和螺旋焊缝管两种。
根据焊接时采取的保护方法不同,电弧焊钢管又可分为埋