六库动力压力管

焊接钢管
    在当前的石油化工出产设备中，许多运用的是无缝钢管，而焊接管子仅在一些介质条件对比低或许管子直径对比大而无无缝钢管的情况下才运用焊接钢管。这是因为焊接钢管质量对比差的缘由。但跟着工业出产技术的开展，焊接钢管的出产技术水平缓质量不断进步，其运用规模也不断扩大。焊接钢管与无缝钢管对比，其报价便宜，资料运用率高，尺度误差小，设备出资也较少，特别是在大直径（DN＞600）钢管出产上，无缝钢管的出产已对比艰难。因而，如今的石油化工出产设备中，焊接钢管运用的越来越多，特别对一些不锈钢管运用较多的出产设备，选用焊接钢管替代无缝钢管，出资能够节省近l／4。当前，常用的焊接钢管依据焊接技术不一样能够分为锻焊（炉焊）钢管，电阻焊钢管和电弧焊钢管三种。依据焊缝不一样又分直缝管和螺旋缝管两种。
    1、锻焊（炉焊）是通过对焊接件的加热使接头近乎塑化或溶化状况然后加压使接头到达焊合的办法。其特色是焊接接头冶金联系不彻底，焊缝质量差，综合机械功能差。当前锻焊管仅用了水、空气系统。如GB／T3091、  GB／T3092首要用于水、压缩空气、氮气、低压蒸汽等通常工业介质的运送，仅用于规划温度为0～ 100℃，规划压力不超越0.6Mpa的工况下。
　　2、电阻焊是运用强壮的电流在通过焊接件的接头处的电阻宣布的热量，使衔接处敏捷加热到高温，一起加压力使之焊合。其特色是出产率高，自动化程度高，焊接时不需要焊条和焊药，对母材危害小，焊后的变形和剩余应力也较小。但其焊接设备杂乱，报价高，对焊接接头的外表质量需求也对比高。因为接头处不免有杂质存在，所以接头处的塑性和冲击韧性较低，不宜用于高温情况下和重要的场合。通常规则电阻焊钢管运用在不超越200℃的情况下。按照ASME B31.3的规则，其焊接系数只能到达0.85,并且不能通过选用无损检测的手法进步焊接系数。
　　 3、电弧焊是在电极和焊件之间构成电弧，运用电弧所发作的热量，将焊缝处的金属和填充金属熔化，并构成永久性接头。它是当前运用最广也是最首要的一种焊接办法。它的特色是焊接接头到达彻底的冶金联系，其机械功能彻底到达或挨近母材。并且它具有习惯性强、运用面广、操作灵敏等长处。在通过恰当的热处置和无损查看之后，电弧焊直缝钢管的运用条件能够到达无缝钢管的运用条件而取代无缝钢管。
    4、螺旋缝焊接钢管是在焊接进程中，焊枪与焊缝处于旋转运动和直线运动组合的相对运动中，其焊缝是螺旋型。与直缝钢管对比，其焊缝线度长，并且焊缝的受力为二维拉应力。故它通常适用于规划温度为0～200℃，规划压力不超越 1.OMPa的无毒介质管道。但其出产能够接连工作，出产功率高，资料运用率高，便于大规模出产。当前常用的资料为SY/T5036、SY／T5037、SY／T5038（其间SY／T5037相当于API5L）。
    5、直缝电弧焊钢管常用规范有GB12771、HG50237.l～4，它们均是不锈钢焊接钢管规范。当前，我国尚无碳素钢和合金钢焊接钢管规范。
    二、无缝钢管
    当前，无缝钢管（DN15～600）是石油化工出产设备中运用最多的管子，出产技术也对比老练。石油化工出产设备中，常用的碳素钢无缝钢管规范有GB/T 8163、GB 9948、GB 6479、GB 3087、GB 5310五种规范。
    1、碳素钢无缝钢管
  (1) GB/T8163是运用最多的一种，通常情况下它适用于规划温度小于350℃、
压力低于10．0 MPa的油品、油气和公用介质条件下。对于油品、油气介质，当其规划温度超越350℃，或规划压力超越 10.0MPa，宜选用GB 9948或GB 6479规范。对于临氢管道，或许有应力腐蚀环境的管道，也应运用GB 9948、GB 6479，这三者的制作质量等级从低到高的次序依次是GB/T 8163＜GB 9948＜GB 6479，前者从锻炼上艺和查看实验项目都对比低，或许说从制作进程中的质量操控上就对比低。当用于上述的操作条件严苛的情况下，如临氢操作时，会因它的内部缺点对介质有损坏灵敏效果而致使管子运用寿命降低，乃至发作损坏，GB 9948规范尽管在锻炼技术上没有需求有必要炉外精粹，但一些无缝钢管出产大厂，为了保证其在严苛条件下的运用质量，均超规范参加了炉外精粹技术。GB 6479还对资料的低温冲击韧性做出了格外需求。因而；它的质量水平更高些，但凡低温下 （小于-20℃）运用的碳素钢管应选用 GB 6479。值得注意的是，质量好就意味着报价高，如GB 9948比GB/T 8163同资料的报价高近1/5。
    (2) GB 3087、GB 5310是专门为锅炉用钢管而设置的规范。其间，GB 3087的质量操控水平（制作质量水平）与 GB/T 8163附近，通常用在低压锅炉介质条件下。而 GB 5310的制作质量水平比 GB 9948高。对制作质量的操控方向有所不一样，前者首要着重管子的机械功能可靠性，一旦因强度发作损坏，带来的危害面对比广，例如能够致使一大片区域停电，或致使一大片区域中止供暖。而后者首要是着重管子对介质的习惯性，即质量操控首要是对于介质对管子能够发作的腐蚀而致使损坏。因而，二者的运用规模是不一样的。《锅炉安全督查规程》着重指出。凡与锅炉相连的管子都属督查规模，其资料与规范的运用都应契合《锅炉安全督查规程》的需求。故石油出产设备中用到的蒸汽管道（由系统供应）都应该用GB 3087或GB 5310规范。
    2、铬钼钢无缝钢管
    石油化工出产设备中常用的铬钼钢钢管资料有 12CrMo、15CrMo（相当于 ASTM Pll）、1Cr5Mo、1Cr9Mo共四种，对应的规范有GB 9948、 GB 6479、 GB 5310。
    3. 不锈钢无缝钢管
　　石油化工出产设备中常用的不锈钢无缝钢管资料有OCrl8Nil0Ti、OCrl8Ni9、00Crl9Ni10、OCrl7Nil2Mo2、  00Crl7Nil4Mo2、  OCrl8NillNb、1Crl8Ni9Ti（不引荐运用）、OCr25Ni20约八种，对应的规范是GB／T14976。它们别离相当于ASTM的TP321、304、304L、316、316L、347和310资料商标。其间，超低碳不锈钢（00 Crl9Ni10、00Crl7Ni14Mo2）具有优秀的抗腐蚀功能，在必定条件下，可用来替代安稳型不锈钢（ OCrl8Nil0Ti、OCrl8Ni11Nb）抗介质的腐蚀。但其高温机械功能较低，通常仅用于温度低于525 ℃以下工况；而安稳型奥氏体不锈钢则具有抗腐蚀功能好，又有较高的高温机械功能，但 OCrl8Nil0Ti中的 Ti在焊接进程中易被氧化而失掉，然后降低了其抗腐蚀功能，而 OCrl8Ni11Nb报价较高。因而这类资料通常用在较重要的场合； OCrl8Ni9和OCrl7Nil2Mo2具有通常的抗腐蚀功能，报价便宜，因而广泛用在腐蚀环境不太恶劣特别是没有晶间腐蚀的环境中。
　　在我国与钢管有关的规范有国家规范(GB)，冶金工业部规范(YB)以及原石油部规范(SY).
    通常流体运送用钢管有必要进行化学成分剖析、拉力实验、压扁实验和水压实验。
     GB 5310、GB 6479、GB 9948、GB 13296和GB/T 14976等五种钢管，除了流体运送用钢管有必要进行的实验外，还需求进行扩口实验。GB 5310、GB 6479和GB 9948还要进行冲击实验。应当说这几种钢管的制作、查验需求是严厉的。
    除了流体运送用钢管的通常实验需求外，GB3087还需求进行冷弯实验，GB8163可依据协议需求进行扩口实验和冷弯实验，GB/T 12771依据协议需求可进行卷边实验，此类管子制作、查验需求是对比严厉。
    GB/T 3091除了流体运送用钢管的必检项目外，只附加了曲折实验，制作办法为炉焊（或电焊）。故此类管子的制作、查验需求是对比低的。
    三．钢管的尺度系列
1．钢管的公称直径
　　公称直径是用以表明管道系统中除已用外径表明的构成件以外的一切构成件通用的一个尺度数字。在通常情况下，是一个完好的数字，与构成件的实在尺度挨近，但不持平。
钢管的公称直径有公制(SI)和英制两种。公制和英制的管子公称直径对照如下：
  公制mm    英制in    公制mm   英制in    公制mm   英制in
  6          1/8        200      8          900       36
       8          1/4        (225)    9         (950)     38
      10         3/8         250     10         1000      40
      15         1/2         300     12         1100      44
      20         3/4         350     14         1200      48
      25         1           400     16         1400      56
      (32)       1-1/4       450     18         1500      60
      40         1-1/2       500     20         1600      64
      50         2           (550)   22         1800      72
      (65)       2-1/2        600    24         2000      80
      80         3           (650)   26
      100        4            700    28
      (125)      5           (750)   30
      150        6            800    32
      (175)      7           (850)   34
注:带括号者不引荐运用。
2． 钢管的外径系列
　　20世纪40时代，因为前史缘由，在欧美工业发达国家中管子外径系列呈现了两个系统，一个是英美的管子外径系列，另一个是以德国为主的欧洲国家的管子外径系列。前者俗称”英制管”或”大外径”管，后者俗称”公制管”或”小外径”管。所为”大外径” 或”小外径”管，是指在一样公称直径条件下，管子外径尺度的巨细，尺度较大者叫”大外径”管，尺度较小者叫”小外径”管。50时代，前苏联有关规范呈现了两种管子外径系列并存表象，通常机械工业和管法兰国家规范选用”小外径”管子系列，石油工业则选用”大外径” 管子系列。50时代我国机械工业基本上是按苏联形式开展的，因而这种两个系列并存的局面也反映在我国的规范系统中。例如，我国原YB234-63<<水煤气运送钢管>>及替代它的GB/T 3091-2001<<低压流体运送用焊接钢管>>规范，全系列14种规范管子，均属于”大外径”管，原YB231-70<<无缝钢管>>及替代它的GB/T 8163<<运送流体用无缝钢管>>所规则的外径规范为”大外径”与”小外径”一起并存的尺度系列。
　　近年来，跟着我国与世界各国石油化工公司往来的增多，引进了许多石化设备，形势开展需求咱们的规范有必要与世界接轨，因而，中石化管道器件规范SH 3405-96<<石油化工企业钢管尺度系列>>规则。钢管尺度选自GB/T 8163-87<<运送流体用无缝钢管>>钢管外径尺度系列中最接近”大外径”的外径尺度。
3．钢管的壁厚系列
    钢管壁厚分级共有三种:
（1） 以管子表号(Sch)表明的壁厚系列。
    这种表明办法是美国国家规范协会ASME B36.10<<焊接和无缝钢管>>规范规则的。
管子表号(Sch)由下列算式断定:
Sch=P/S *1000
式中: P – 规划压力，MPa;
      S – 规划温度下资料的许用应力，MPa.
    由上式核算的表号圆整到附近的规则表号，它仅仅是强度一切必要的，不包含刚度和加工裕量的需求。
    ASME B36.10M 和JIS规范中规则的表号系列为Sch10，20，30，40，60，80，100，120，140，160。
    ASME B36.19M 和JIS规范中规则的奥氏体不锈钢管表号系列为Sch5S，10S，20S（JIS），40S，80S。
    SH 3405规则的管子壁厚表号系列与ASME规范一样。
（2） 以管子分量表明管壁厚度
    美国MSS和ASME规则了以管子分量表明壁厚的办法。该规范将管子壁厚按分量分三种:
a. 规范分量管     以STD表明
b. 加厚管         以XS表明
c. 特厚管         以XXS 表明
 （3） 以壁厚表明的系列
    我国，ISO和日本的有些钢管规范选用壁厚尺度表明钢管壁厚系列。管子表号并不是壁厚，是壁厚系列。实践的壁厚，同一管径，在不一样的管子表号中其厚度各异。不一样管子表号的管壁厚度，在美国和日本是依据接受内压薄壁管厚度的公式核算并思考了腐蚀裕量，螺纹深度及壁厚负误差(-12.5%)之后断定的，如公式:
  t=D*P/2S     T=t+C
式中:  t – 接受内压的核算壁厚，mm
       T – 满意内压，机械加工，腐蚀的最小厚度，mm
       D – 管外径，mm
       P – 规划压力，MPa
       S – 在规划温度下资料的许用应力，MPa
       C – 裕量，mm
　　       详见ASME B31.3规范。
　　
第2节 管件
　　管件是用来改动管路方向、改动管径巨细、进行管路分支、部分加强、完成格外效果的管道元件，它的运用前史并不长，在我国，则是从八十时代开端才得到广泛运用的。在此之前，管路的拐弯和变径，多是在施工现场运用火焰加热，然后给予加力或击打而完成的。其弊端许多，如因管子壁厚减薄而致使拐弯处和变径处变成整个管路的薄弱环节；现场偎制劳动强度大，功率低等等。而管路的分支则是在管子上开孔衔接，此处有时尽管进行补强，但其焊缝通常为角焊缝，焊缝质量不易操控，无法进行内部无损探伤（如RT、UT），因而，该处往往也变成管路的薄弱环节。选用管件后，较好地处理了上述问题。因而，如今的压力管路已许多选用各式各样的管件，其出资约占整个管路出资的1／5。石油化工出产设备中常用的管件有弯头，三通、异径管（巨细头）、管帽、加强管嘴、异径短管、活接头、丝堵、仪表管嘴、软管站快速接头、漏斗、喷头、管箍等等。
    一．管件衔接型式
因为管件的衔接办法不一样，其衔接构造也不一样，通常有对焊衔接，螺纹衔接，
承插焊衔接，法兰衔接等。  2、敏化效果
    使奥氏体不锈钢在高温条件下功能下降的另一个原因是敏化效果，这是因为碳化铬优先在晶界处分出而致使的。紧挨着的贫铬区在某些含腐蚀性水溶液的效果下被疾速腐蚀。在制作过程中的焊接、热处置温度不妥或处于480～815℃温度下作业都会发作敏化效果。敏化效果对机械功能影响很小，或根本上没有影响，可是在侵蚀性含水环境中，如：连多硫酸会致使严峻的晶间腐蚀。这种硫化铁腐蚀产品与空气和水分联系在一起生成酸，然后致使晶间腐蚀和裂纹。
    为了尽量削减在制作过程中发作敏化效果，能够添加安稳化元素，最常用的是Ti(321型)和Nb（347型）。假如操作工况较低（低强度），能够运用含碳量小于0.03%的低碳钢（304L、316L）。为了削减常常或接连处于敏化温度规模所发作的影响，建议对347类钢种在870～900℃温度下进行4小时的安稳化处置。这种处置对321钢种不会有满足的效果。就安稳性而言，运用低碳钢种是对比好的。但他们的强度较低有碍于挑选。
    四、资料的技术功能
    技术管道是由管子和办法多种多样的管件所组成，因而金属资料能够习惯加工技术需求的才能是决议能否进行加工和怎么加工的重要要素。有许多机械功能和耐蚀性都十分好的资料很少被选用，其原因是他们不能被加工制作.如，渗铝资料是一种抗硫腐蚀杰出又对比廉价的资料，但因其焊接疑问没有处置好，运用规模便遭到约束等等。
    技术功能大致分为焊接功能、切削加工功能、锻轧功能和锻造功能。锻（轧）资料的可加工性好于锻造资料，其原因是因为锻造资料答应富含较高的碳、硅、钨、钼等元素，添加这些元素能够进步机械功能、耐蚀性或一起进步这两种功能。可是这些元素也会对加工功能发作不良影响，并且即便能进行修理也是很艰难的，格外是焊接。关于管道资料的技术功能格外以焊接功能和切削功能最为重要。因而，在管道的选材过程中，格外是特殊管件的选材要充分思考所选资料的技术功能。
    五、安排、成分与制作缺点
    资料的金相安排、化学成份及制作缺点对其机械功能，耐腐蚀功能、热处置等均发作必定的影响。晶粒细微，安排均匀的金属资料具有有一个杰出的归纳机械功能，因而，关于重要的压力管道，或许运用在对比严苛的条件下，规划人员通常对资料的晶粒度和微观构造提出需求。不一样的金相安排其机械功能特色也不一样，如珠光体安排是一个具有杰出归纳机械功能的安排。马氏体安排则具有强度高，塑性、耐性差的特色。单一的奥氏体安排因为安排间不存在电位差而具有杰出的抗电化学腐蚀功能。资料的化学成分不一样，反响出来的机械功能、耐腐蚀功能和热处置不一样很大。因为资猜中的不一样元素起的效果是不一样的，格外是对同一资料商标，其杂质元素（S和P）的含量多少及存在形状不一样会严峻影响到资料的运用功能。实践规划中，对较严苛的运用条件，规划人员通常会对其S、P的含量提出需求。并对其存在形状和微观尺度以非金属搀杂物的约束提出需求。资料的制作缺点如锻造过程中呈现裂纹、斑点等，锻造过程中呈现的气孔，夹渣、裂纹等都严峻影响着资料的运用可靠性，因而各制作规范中都提出了具体的约束需求，并经过无损查看（RT-射线探伤、UT-超声波探伤、PT-液体渗实验、MT-磁粉查验等）等查看对这些缺点的存在与否和缺点的尺度、缺点的多少进行检测和鉴定。
    六、资料的经济性与取得性
    1、 经济性，是选材有必要思考的重要要素。可是重要的原则不是资料的初始本钱，而是寿数周期本钱或本钱效益。通常状况下，选用那些运用寿数长的资料，本钱效益要好得多，格外是关于那些很难修理的区域或一旦被损坏会构成设备泊车的部件。
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