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一·管道系統(tǒng)概述：
為了輸送液體或氣體，必須使用各種管道，管道中除了直管道用鋼管外，還要用到各種管配件：管道拐彎時(shí)必須用到彎頭，管道變徑時(shí)要用到大小頭，
分叉時(shí)要用到三通或者四通，管道接頭與接頭相連時(shí)要用到法蘭，為打到開啟輸送介質(zhì)的目的，還要用到各種閥門，為熱脹冷縮或者頻繁震動(dòng)對(duì)管道系統(tǒng)
的影響，還要用到膨脹節(jié)也叫補(bǔ)償器（多種形式）。此外在管路上還有與各種儀器儀表相連接的各種接頭，堵頭等。管路內(nèi)流通介質(zhì)不同，相應(yīng)管道或管
件也要做出與技術(shù)要求相符的改變來保證管路的穩(wěn)定性與常態(tài)適應(yīng)性。我們習(xí)慣將管道系統(tǒng)中除直管意外的其他配件統(tǒng)稱為管件。
二·金屬材料常識(shí)
金屬材料是我們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)上應(yīng)用最廣泛的材料。它主要分為鋼、鐵、合金及有色金屬等幾大類，而其中的鋼又是應(yīng)用最多最普遍的材料。鋼中
的主要成份是鐵元素，其余部分是人為添加的合金元素體及生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的雜質(zhì)。正是由于這些添加的合金元素的種類不同，數(shù)量不同方能形成個(gè)類
不同材質(zhì)不同用途的鋼種。例如普通碳鋼，不銹鋼，合金鋼等等，在這些添加的元素中，碳往往起著非常重要的角色。
２．１ 鋼中常見的化學(xué)元素
各種鋼鐵中占百分比較多的為鐵元素（Ｆｅ），除此之外通常含有常見的幾種元素體，也是鋼中的合金元素。
Ｃ（碳） Ｓｉ（硅） Ｍｎ（錳） Ｐ（磷） Ｓ（硫） Ｃｒ（鉻） Ｎｉ（鎳） Ｍｏ（鉬） Ｔｉ（鈦） Ｖ（釩）等等常見的元素體。
一般情況下，其中的Ｐ，Ｓ 也就是磷，硫?yàn)樯a(chǎn)過程中產(chǎn)出的雜質(zhì)成份，其含量越低相對(duì)應(yīng)鋼材質(zhì)量越高。
２．２ 鋼的分裂：
按照鋼中添加的合金元素不同及用量多少，我們可將鋼簡單分為幾大類：碳鋼，不銹鋼，合金鋼。
（１）碳鋼：其中合金元素只有Ｃ Ｓｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ五種，再按照硫磷含量不同又可分為普碳鋼（其要求硫磷含量不超過其本身百分之０．０４）優(yōu)碳鋼（其要求
硫磷含量不超過其本身百分之０．０３）兩種碳鋼常見型號(hào)有：普碳鋼（Ｑ２１５Ａ．Ｑ２３５ＢＦ）優(yōu)碳鋼（２０＃。４５＃。１６ＭＮ）等。
這種鋼的強(qiáng)度和韌性一般，也不耐腐蝕，但是因其成本低也在鋼中使用率最高。
（２）合金鋼：除碳鋼中含有５種元素體外，還添加了百分之十以下的 Ｃｒ Ｍｏ Ｖ等元素為，常見的合金鋼種有１５ＣｒＭｏ １２Ｃｒ１ＭｏＶ １Ｃｒ５Ｍｏ等。與碳鋼相比，
合金鋼的強(qiáng)度更高，耐濕性能耐熱性能也有所提高，但是其抗腐蝕性能扔較差，因此，合金鋼通常用于腐蝕程度不高的高溫高壓場合，如鍋爐用鋼，
電廠熱蒸汽輸送等等，使用成本處于中等水平。
（３）不銹鋼：通常是在碳鋼基礎(chǔ)上，增加了比例較高的Ｃｒ．Ｎｉ等合金而成，含量比例可達(dá)百分之２０以上。常見的不銹鋼鋼種有：３０４ ３０４Ｌ ３２１ ３１６
３１６Ｌ １Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ等。前幾種用數(shù)字表示的鋼號(hào)為日本、美國鋼號(hào)表示方法，最后一種（１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ）為國內(nèi)鋼號(hào)表示方法。下面以數(shù)字表示法鋼號(hào)
為例，說明幾種不銹鋼成份之間的關(guān)系：作為一般性的了解，也為了便于初學(xué)者記憶，我們可以這樣認(rèn)為（但不是十分準(zhǔn)確的說法）。
３０４－基本型鋼種，只含（Ｃ小于百分之０．０８）、Ｃｒ（成份小于百分之１８）、Ｎｉ（成份小于百分之９）
３０４Ｌ－超低碳Ｃ的３０４ （Ｃ成份小于百分之０．０５）也叫作３０４Ｌ
３２１－３０４＋Ｔｉ（其含量不超過百分之０．５）
３１６－３０４＋Ｍｏ（其含量不超過百分之２．５）
３１６Ｌ－超低碳Ｃ的３１６（其碳含量不超過其百分之０．０５）也叫作３１６Ｌ
不銹鋼的強(qiáng)度、韌性指標(biāo)是各項(xiàng)鋼種最好的，其最特出的有點(diǎn)灰耐腐蝕性，在化工造紙等腐蝕性較強(qiáng)的場合必須使用不銹鋼來達(dá)到其技術(shù)再求，成本
較高。
２．３ 鋼的性能表示：
一種鋼性能的好壞， 總要用一些指標(biāo)來反映出本身出現(xiàn)的問題，再用各種實(shí)驗(yàn)證明鋼的各種性能。我們通常用其所含的化學(xué)成分和機(jī)械性能的數(shù)值來
反映本身的質(zhì)量和性能。機(jī)械性能通常有三個(gè)指標(biāo)：抗拉強(qiáng)度（ＴＳ）：材料在拉斷時(shí)所能承受的最大外拉力。屈服強(qiáng)度（ＹＳ）：材料發(fā)生塑性變形時(shí)所
能承受的最小外拉力。延伸率（ＥＬ）：材料在拉斷后，在長度方向上延長的百分比，比值越大，說明材料的塑性越好。有時(shí)還會(huì)使用硬度值、沖擊韌性
值等試驗(yàn)來反映材料的具體性能。
我們常見的碳鋼２０＃、Ｑ２３５及國外的ＳＳ４００、ＳＳ４１、Ｓｔ３７等等諸多材料。它們的性能是非常接近的，或者說基本可以互相取代，它們的具體元素含量參數(shù)
大致如下：Ｃ： ０．１８％－０．２１％ Ｓｉ：０．３０％ Ｍｎ：０．５％ Ｐ、Ｓ：０．０２５％ ＴＳ：－５５０Ｍｐａ ＹＳ：－２６０Ｍｐａ ＥＬ：－２５％
２．４ 鋼的組織及其變化
鋼為什么會(huì)有性能的差別，其實(shí)與鋼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組織有關(guān)。通過顯微鏡可以看出，鋼的內(nèi)部是由許多不同像細(xì)胞一樣的晶塊疊加而成，通過仔細(xì)觀察，
這些粒狀的晶體其實(shí)屬于不同類別，我們通常將】同一種類的晶塊稱為“相”或者“體”。如我們平時(shí)所說的奧氏體、鐵素體就是指鋼中最常見的兩種
組織結(jié)構(gòu)，也就是兩種相。一種鋼中含有哪些相，每一種相所占比例多少，相的形態(tài)如何，這些都直接影響到鋼的性能。也就是說，如果鋼中相的類型
、比例、形態(tài)發(fā)生變化，鋼的性能也會(huì)隨之改變。那么哪些因素會(huì)促使這些變化呢？顯然，鋼的成份的變化會(huì)影響到鋼的性能，而對(duì)于成份固定的某一
種鋼來說，比如２０＃、或者３０４Ｌ，當(dāng)它們被形變加工時(shí)、進(jìn)行熱處理時(shí)其性能也會(huì)發(fā)生變化。歸納起來，影響鋼的性能的主要因素有成份、變形、和溫度
。
２．５ 鋼的熱處理
為了使某種鋼達(dá)到我們所希望的性能，必須使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定于某一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。在很多情況下，我們要進(jìn)行鋼的熱處理。因?yàn)槲覀兒芏喈a(chǎn)品都是
經(jīng)過變形而成的，上面提到經(jīng)過形變的鋼，其組織結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化，也就是說鋼的性能隨之發(fā)生了變化。而這種變化往往不會(huì)使產(chǎn)品性能變的更好，
這時(shí)我們要采取熱處理的方法來消除這些變化，恢復(fù)鋼的應(yīng)力程度。
２．６ 鋼號(hào)的表示方法
世界各國鋼號(hào)表示方法不盡相同，但多以兩類方法來表示，一類以含有合金之素的多少來表示，一類以鋼種代號(hào)及強(qiáng)度數(shù)值來表示。例如：２０＃鋼表示含
碳量為０．２０％左右的優(yōu)碳鋼。４５＃鋼為含碳量為０．４５％左右的優(yōu)碳鋼。１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ－表示含碳量０．１％以下，Ｃｒ１８％左右，Ｎｉ９％左右，Ｔｉ含少許。０Ｃｒ１８Ｎｉ９－表
示含碳量極低，要小于０．０８％ ，Ｃｒ１８％左右，Ｎｉ９％左右。Ｑ２３５－表示屈服強(qiáng)度小于２３５ＭＰＡ的普碳鋼，ＳＳ４００－表示抗拉強(qiáng)度小于４００ＭＰＡ的優(yōu)碳鋼。
三·管道系統(tǒng)常識(shí)
３．１ 管道常用材料
管道中長用的的原材料有：板材，管材和鍛件。
（１）板材：常見的板材有卷板、平板。和開平板。卷板通常是成卷交貨，優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)需要任意截取長度、缺點(diǎn)是必須有相應(yīng)的開卷設(shè)備，版面平整度一
般。平板通常是成張交貨，優(yōu)點(diǎn)是板面平整，便于運(yùn)輸，使用缺點(diǎn)是有時(shí)板材使用率較低。開平板是將卷板通過剪板機(jī)剪成一塊塊板面平整后而成的。
區(qū)分平板和開平板的方法除了觀察其表面及邊緣平整度和光滑度外，還有一簡便方法，真正的平板每張上均有鋼廠出廠時(shí)的標(biāo)記如廠家、規(guī)格、鋼號(hào)等
字樣。而在開平板上就沒有這些印記。
板材理論重量計(jì)算公式為：
碳鋼板理論重量＝長※寬※厚※７．８５
不銹鋼板理論重量＝長※寬※厚※７．９１ 注意兩種計(jì)算公式都是毫米為單位而計(jì)算出的重量為公斤。
例如：一張１５００＊６０００＊６的不銹鋼板：計(jì)算應(yīng)為１５００＊６０００＊６＊７．９１＝７１１９００００．小數(shù)點(diǎn)前移６位＝７１．１９ＫＧ
（２）管材：這主要指圓管，可大致分為焊管（直縫焊管、螺旋焊管）以及無縫管。焊管也叫有縫焊管通常用于壓力較低（２０ＫＧ／ＣＭ２）的管道，其中螺旋
焊管又主要用于大口徑如ＤＮ４００以上系統(tǒng)，因此壁厚一般較薄（通常ＳＣＨ１０以下）。無縫管則一般用于壓力較高的管道，由于無縫管的生產(chǎn)工藝所限，我
們常用的工業(yè)無縫管，通常是熱軋而成，因此市場上可供熱軋無縫管的壁厚，對(duì)于一定口徑的管材通常是有一定下限的（一般在ＳＣＨ１０以上）如此：φ
２７－φ４８ 壁厚≥２．０ φ５７－φ７６ 壁厚≥３．０ φ８９－φ１５９ 壁厚≥３．５ φ１６８－φ２１９ 壁厚≥４．０ （１６８＊３市場有，但相對(duì)來說較少） φ２７３ 壁厚≥
６．０ φ３２５－φ３７７ 壁厚≥８．０ φ４０２－φ４２６ 壁厚≥９．０ φ５３０－φ６３０ 壁厚≥１０．０
管材每米理論重量計(jì)算公式為：
碳鋼管重量＝（外徑－壁厚）＊壁厚＊０．０２４６６ 不銹鋼理論重量＝（外徑－壁厚）＊壁厚＊０．０２４９１ （以上數(shù)據(jù)毫米為單位，重量為公斤）
例如：一根６米長２７３＊８的不銹鋼管每米重量為：（２７３－８）＊８＊０．０２４９１＝５２．８１ＫＧ ＊ ６ ＝３１６．８６ＫＧ
（３）鍛件：鍛件通常用于制造法蘭，承插件，和某一部分接頭等
３．２ 管系通徑及壁厚的表示方法：
（１）簡單明了的表示方法是：管道的實(shí)際外徑＊實(shí)際壁厚，例如φ１１４．３＊６．０２即表示管道外徑為１１４．３ＭＭ，壁厚為６．０２ＭＭ。但很多情況下便于設(shè)計(jì)，管道
多用公稱通徑來表示。例如ＤＮ１００，４”等。壁厚用管標(biāo)號(hào)ＳＣＨ××表示，如ＳＣＨ８０來表示。這些數(shù)值不代表實(shí)際外徑或者實(shí)際壁厚，它們只是一種標(biāo)識(shí)。
由于世界各國使用上的習(xí)慣，某種公稱通徑（如ＤＮ１００）所代表實(shí)際外徑不是唯一的，歸納起來，主要有兩種，一種公制系列（Ｂ系列）一種英制管（Ａ
系列）。因此，如果只知道公稱通徑，而不知道屬于哪種系列，通常我們不能確定它的實(shí)際外徑。至于壁厚通常按照給出的標(biāo)號(hào)，查詢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)
知識(shí)，即可查到它所代表的實(shí)際壁厚。
（２）有些老的設(shè)計(jì)部門，尚沿用這種習(xí)慣。以ＤＮ××表示為公制管（Ｂ系列），以英寸表示為英制管為Ａ系列。但根據(jù)目前實(shí)際情況，后一種情況以英寸
表示公稱通徑時(shí)，一般代表英制管為Ａ系列。但是前一種情況已經(jīng)不能確定。目前較為準(zhǔn)確的做法是，不論公制管還是英制管都以ＤＮ××來表示。需要
溝通需方來確定所使用的管道系列，否則可能發(fā)生錯(cuò)誤造成不必要的損失。
３．３ 管件的分類：
一般來講，在整條管線中，除直管外的各種配件統(tǒng)稱為管件。不過習(xí)慣的，我們將彎頭，三通，大小頭，管帽及各種管接頭等統(tǒng)稱管件，同時(shí)將法蘭
閥門，膨脹節(jié)，管道支架等分別稱呼。以下主要就管件進(jìn)行細(xì)分。依據(jù)直管與管件焊接時(shí)焊接方式不同，可將管件分為兩大類：管件對(duì)焊類（ＢＷ），承插
（ＳＷ），螺紋類（ＴＨ）。產(chǎn)品有彎頭，三通，大小頭，管帽，變徑管，各種管接頭（由任，考貝侖，單頭絲，雙頭絲，不申，堵頭等等。）依據(jù)管件表
面是否帶有焊縫，可將管件分為有縫管件和無縫管件兩大類。ＧＢ／Ｔ１２４５９－２００５為無縫管件。ＧＢ／Ｔ１３４０１－２００８為有縫管件。
３．４ 管件標(biāo)識(shí)：
所謂管件標(biāo)識(shí)，也就是對(duì)某一種管件品種，要知道哪些參數(shù)才能確定這種管件的特征。一般的講，必須知道一下參數(shù)。１類別（彎頭還要知道角度，彎曲
半徑，大小頭要知道同心還是偏心） ２材質(zhì) ３通徑大小及管制 ４壁厚或管標(biāo)號(hào) ５執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)號(hào)
３．５ 有關(guān)管道及管件的英文代號(hào)匯總：
為了設(shè)計(jì)及書寫時(shí)方便，經(jīng)常用英文字母來代表有關(guān)內(nèi)容。現(xiàn)就常見的一些代號(hào)匯總?cè)缦?/p>
３．６ 管件常見標(biāo)準(zhǔn)
管件中最常見的標(biāo)準(zhǔn)由四種。ＧＢ／Ｔ１２４５９－２００５ 無縫對(duì)焊國家標(biāo)準(zhǔn) ＧＢ／Ｔ１３４０１－２００８焊縫管件國家標(biāo)準(zhǔn) ＡＮＳＩ Ｂ１６．９ 美標(biāo)對(duì)焊管件標(biāo)準(zhǔn) ＡＮＳＩ Ｂ１６．１１
承插及螺紋管件標(biāo)準(zhǔn)（美標(biāo)）有時(shí)也會(huì)用到以下標(biāo)準(zhǔn)：ＨＧ５１４－８７ 化工部標(biāo)準(zhǔn) ＳＨＪ４０８－９０ 中石化管件標(biāo)準(zhǔn) ＪＩＳ Ｂ２３１１ ， ＪＩＳ Ｂ２３１２，ＪＩＳ Ｂ２３１６日本
管件標(biāo)準(zhǔn)還有德國ＤＩＮ標(biāo)準(zhǔn)等等。
四· 法蘭常識(shí)
法蘭是管道中起連接作用的重要部分，種類多，標(biāo)準(zhǔn)繁雜。其主要的作用是連接，因此法蘭的主要特性是連接方式和密封面，主要影響參數(shù)是管道壓力
（介質(zhì)不同影響材質(zhì)選定）；一般的講。低壓系統(tǒng)（ＰＮ＜２．５ＭＰＡ）采用平焊或板式法蘭，普通突面（ＲＦ）密封，中壓系統(tǒng)（２．５－６４ＭＰＡ）采用對(duì)焊法蘭
，ＲＦ或凹凸面（ＦＭ／Ｍ）密封，高壓系統(tǒng)（１００ＭＰＡ以上），通常采用對(duì)焊法蘭，梯形槽（ＲＪ）密封。在低壓不銹鋼法蘭系統(tǒng)中，有時(shí)為了節(jié)約成本及維修
方便，還采用松套法蘭或活套環(huán)法蘭。
４．１ 關(guān)于法蘭的標(biāo)準(zhǔn)
目前，法蘭的標(biāo)準(zhǔn)較多，國內(nèi)有ＧＢ（國家系列）ＪＢ（機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn)）ＨＧ（化工部標(biāo)準(zhǔn)）等，國外有ＡＮＳＩ（美標(biāo)），ＪＩＳ（日標(biāo)），ＤＩＮ（德標(biāo)）等。但是目
前使用較多的標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類別：（１）以ＤＩＮ標(biāo)準(zhǔn)為主的歐洲體系（包括ＤＩＮ，ＧＢ，ＪＢ，ＨＧ２０５９２）；（２）以ＡＮＳＩ標(biāo)準(zhǔn)為主的美洲體系（ＡＮＳＩ，ＧＢ，ＨＧ２０６１５）
；此二大類法蘭可通過表示方法區(qū)分壓力等級(jí)區(qū)分標(biāo)識(shí)。（ＪＩＳ標(biāo)準(zhǔn)為另一種標(biāo)準(zhǔn)不屬于此前兩類）
４．２ 法蘭的類型和標(biāo)識(shí)
（１）方便于設(shè)計(jì)及表述，世界各地習(xí)慣用字母符號(hào)表示法蘭種類及密封面形式，如在ＨＧ２０５９２，ＡＮＳＩ Ｂ１６．５， ＤＩＮ及ＪＩＳ標(biāo)準(zhǔn)中均有下述表達(dá)。ＳＯ 平焊法蘭
ＷＮ 對(duì)焊法蘭 ＰＬ板式法蘭 ＰＪ／ＰＲ或ＰＪ／ＲＪ 活套環(huán)法蘭 ＬＰ 松套法蘭 ＴＨ螺紋法蘭 密封面形式 普通突面密封ＲＦ Ｍ凸面密封 ＦＭ凹面密封 Ｔ榫面密
封 ＴＧ槽面密封 ＲＪ梯形槽密封 ＦＦ全平面密封
（２）確定一種法蘭的全部特征需要知道以下幾個(gè)方面：
１法蘭的制造標(biāo)準(zhǔn) 如：ＡＮＳＩ Ｂ１６．５
２法蘭類型
３公稱通徑及管制
４壓力等級(jí)
５密封面形式
６材質(zhì)
幾點(diǎn)說明：１ 某些法蘭標(biāo)準(zhǔn)與法蘭類型，密封面形式是一一對(duì)應(yīng)的，即給出標(biāo)準(zhǔn)就知道了法蘭類型和密封面形式。
２ 關(guān)于管制，一般來講目前世界較為通行的是英制管，公制管系列在國內(nèi)的一些老標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用較多，因此一些老標(biāo)準(zhǔn)中只含有公制，另外，如果
通徑以英寸表示，一般代表英制管。
３ 關(guān)于字母代號(hào)，國內(nèi)一些老標(biāo)準(zhǔn)未與采用，而ＨＧ２０５９２－９７則全面與國際接軌，采用了通用符號(hào)。
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