管道材料与器材.docx

管道材料与器材.docx管道材料及器材浙江大学化工机械研究所金志江2007-08-09第一部分压力管道材料选用第一节压力管道常用金属材料的基本性能第二节金相学名词第三节钢材牌号表示方法第四节杂质元素和合金元素在钢中的作用第五节铸铁和碳钢在化学成分、金相结构和性能上的差别第六节钢材的质量分级第七节石油化工生产过程中常见的腐蚀环境第八节金属材料热处理第九节温度对材料选用的影响第十节压力管道常用金属材料的应用限制第二部分压力管道器材选用第一节常用压力管道器材标准第二节一般要求第三节钢管的选用要求第四节管法兰选用第五节垫片第六节管件第七节管道连接第八节紧固件第九节阀门第十节材料代用第三部分管道器材受压元件计算第四部分涂料防腐第五部分管道施工及验收规范第一节管道施工及验收标准规范第二节无损检验第三节管道系统试验第六部分管道分类根据国家质量监督检验检疫总局颁发的VV压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则>>规定,压力管道设计单位必须取得相应级别的设计资格,为了配合这项工作,中石化编制了VV全国压力管道设计审批人员考核培训教材>>,此教材主要作为压力管道设计单位任证或换证时设计、校核人员考试的参考资料。为了使大家更好的理解此培训教材,从以下几方面给大家介绍一下压力管道设计情况。第一部分压力管道材料选用第一节压力管道常用金属材料的基本性能金属材料的性能主要包括工艺性能和使用性能。金属材料的工艺性能是金属材料在制造管道组成件的过程中,适合各种冷、热加工的性能,也就是金属材料采用某种加工方法制成成品的难易程度。它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能和切削加工性能等。金属材料的使用性能是金属材料在使用条件下所表现出来的性能,它包括物理性能、化学性能和力学性能。金属材料的物理性能是金属固有的属性,包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。金属材料的化学性能是金属在化学介质作用下所表现出来的性能,包括耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。金属材料的力学性能是指金属在力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力•应变关系的性能。它包括强度、塑性、硬度、韧性及抗疲劳等。通常在压力管道设计、制造过程中,所选用的金属材料大多以力学性能为主要依据,因此熟悉和掌握金属材料的力学性能是非常重要的。一、金属材料基本概念1、金属材料的机械性能指标()强度极限6b:在拉伸应力一应变曲线上的最大应力点,单位为MPao%6b= (MPa)So式中:Fb……试样承受的最大载荷(N);So 试样原始横截面积(mm?)。(2)屈服极限6s:材料的拉伸应力超过弹性范围,开始产生塑性变形时的应力。有些材料没有明显的屈服点,%,单位为MPaoF,6- (MPa)So式中:Fs……试样屈服时的载荷(N);So 试样原始横截面积(mm2)。(MPa)So式中:%时的载荷(N);So 试样原始横截面积(mm2)。。自线弹性直线与横轴交点O起,截取相对于规定非比例伸长的OC段(OC=%,n为变形量的放大倍数,L。为初始标距)。过C作弹性直线的平行线CA交曲线于A点,,规定非比例伸长应力为:如果材料的试验曲线无明显线弹性直线段,以至与很难准确的测定相应的非比例伸长力,。仲裁实验应采用滞后环法,详细细节请参照国标GB228/T—1987oIll(3) 持久强度64d:是指材料在规定温度下,达到规定时间而不断裂的最大应力平均值。在工程上通常采用试样在设计温度下、经10万小时后断裂时的最大应力平均值,单位为MPa。(其中:t■温度,D■时间)III(4) 蠕变极限6;:在给定温度下和规定的持续时间内,使试样产生一定蠕变量的应力值。工程上通常采用钢材在设计温度下,经过10万小时后、蠕变率为1%时的应力值,单位MPao(5) 延伸率§:表明试样在拉伸试验破坏时,产生了百分之几的塑性伸长量。它是衡量钢材塑性的一个指标。试样长度一般选择为其直径的5倍或10倍,因此,有65(短试样)和610(长试样)两种指标,单位为%。L广Lo6= x100%Lo式中:L1……试样拉断后的标距(mm);L0 试样的原始标距(mm)o⑹断面收缩率V:断面收缩率表明试样在拉伸试验发生破坏时,缩颈处产生的塑性变形率,单位为%。S(rSi屮= x100%SI 试样拉断处的最小横截面积(mm2)o金属材料的&和W数值越大,表示材料的塑性越好。(7)冲击功Ak:冲击功是衡量钢材塑性、确定钢材是否产生脆性破坏的一个指标。单位为焦耳(J)o钢材在进行缺口冲击试验时,消耗在试样上的能量,称为