压力管道材料及设计标准规范

1、压力管道材料及设计标准规范 压力管道材料及设计标准规范4.1 常用压力管道器材设计标准规范有哪些？答：有下列标准规范：(1) 工业金属管道设计规范(国标报批稿)。(2) SH 305994石油化工企业管道设计器材选用通则。(3) SH 306494石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收。(4) HG/T 2064698化工装置管道材料控制设计规定。4.2 常用的金属材料标准有哪些？标准主要包括哪些内容？答：在压力管道设计中常用的材料标准有以下几种：(1) GB 69988优质碳素结构钢技术条件主要对10、20、25、35等优质碳素钢的牌号及化学成分、冶炼方法、交货状态、力学性能、试验要求等作了规

2、定。(2) GB 70088碳素结构钢主要对Q195、Q215、Q235、Q255等碳素结构钢的生产和试验等要求作出了规定。是碳素结构钢的技术条件。(3) GB 122092不锈钢棒此标准对不锈钢棒的尺寸、外形、技术要求、试验方法等作了规定。实际上也是包括0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2等奥氏体不锈钢，0Cr13、1Cr13、2Cr13等马氏体不锈钢和0Cr17Ni14Cu4Nb等沉淀硬化型等各种不锈钢的技术条件。(4) GB 122192耐热钢棒此标准对耐热钢棒的尺寸、外形、技术要求、试验方法、验收规则等作了规定。实际上也是包括奥氏

3、体耐热不锈钢，铁素体耐热钢和1Cr5Mo马氏体耐热钢等的技术条件。(5) GB/T 159194低合金高强度结构钢此标准对低合金高强度结构钢的牌号和技术要求、试验方法、检验规则等作了规定。标准包括了Q295、Q345、Q390、Q420、Q460等牌号低合金高强度结构钢的制造检验要求。(6) GB 307788合金结构钢技术条件此标准主要用于直径或厚度不大于250 mm的合金结构钢热轧和锻制条钢。其化学成分亦适用于钢坯及其制品。此技术条件包括了石油化工管道常用的12CrMo、15CrMo、35CrMo、40Cr等一些常用合金钢牌号。续表标准号标准名称尺寸系列(mm)材 料制造方法GB 1277

4、191流体输送用不锈钢焊接钢管Do=6560t=0.3141Cr18Ni9、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2等12种材料自动电弧焊或电阻焊GB 1329691锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管Do=8114t=1.2130Cr18Ni9、00Cr19Ni9、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2等25种不锈钢热轧、冷拔GB/T 1497694流体输送用不锈钢无缝钢管Do=6426t=0.5150Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2等19种不锈钢热轧、冷拔SH 340596

5、石油化工企业钢管尺寸系列1、奥氏体不锈钢无缝钢管：DN=10400Sch5s、10s、20s、40s、80s2、奥氏体不锈钢焊接钢管：DN=801000t=2.0123、碳素钢、合金钢无缝钢管4.3 压力管道设计常用钢管标准有哪些？各标准的尺寸系列、材料、制造、检验要求有何区别？答：压力管道设计常用钢管标准及其尺寸系列、材料和制造要求如下表所示：标准号标准名称尺寸系列(mm)材 料制造方法GB 308782低中压锅炉用无缝钢管Do=10426t=1.52610、20热轧、冷拔GB/T 309193低压流体输送用镀锌焊接钢管1/86，壁厚有普通、加厚两种Q195、Q215A、Q235A炉焊或电焊

6、标准号标准名称尺寸系列(mm)材 料制造方法GB/T 309293低压流体输送用焊接钢管同GB/T 309193GB 53101995高压锅炉用无缝钢管Do=22530t=27020G、12CrMoG、15CrMoG、12CrMoVG、1Cr18Ni9、1Cr19Ni11Nb等热轧、冷拔GB 647986化肥设备用高压无缝钢管Do =14273t=2 7010、20G、16Mn、12CrMo、15CrMo、1Cr5Mo等9种材料热轧、冷拔GB 816387流体输送用无缝钢管Do=6630t=0.25 7510、20、09MnV、16Mn热轧、冷拔GB 994888石油裂化用无缝钢管Do=102

7、73t=12010、20、12CrMo、15CrMo、1Cr2Mo、1Cr5Mo、1Cr19Ni9、1Cr19Ni11Nb热轧、冷拔SH 340596石油化工企业钢管尺寸系列DN=10600Sch20、30、40、60、80、100、120、140、160、XXS；4、碳素钢、合金钢焊接钢管：DN=1502000t=4.0 18一般流体输送用钢管必须进行化学成分分析、拉力试验、压扁试验和水压试验。GB 5310、GB 6479、GB 9948、GB 13296和GB/T 14976等五种钢管，除了流体输送用钢管必须进行的试验外，还要求进行扩口试验。GB 5310、GB 6479和GB 9948

8、还要进行冲击试验。应当说这几种钢管的制造、检验要求是严格的。除了流体输送用钢管的一般试验要求外，GB 3087还要求进行冷弯试验，GB 8163可根据协议要求进行扩口试验和冷弯试验，GB 12771根据协议要求可进行卷边试验，此类管子制造、检验要求是比较严格。GB/T 3091和GB/T 3092除了流体输送用钢管的必检项目外，只附加了弯曲试验，制造方法为炉焊(或电焊)。故此类管子的制造、检验要求是比较低的。4.4 压力管道设计常用管件标准有哪些？各标准有何区别？答：压力管道设计常用管件标准如下表所示：下表中所列的各种管件标准，对焊无缝和钢板制对焊管件均等效采用ANSI B16.9和ANSI

9、B16.28。锻钢制承插焊和螺纹管件均等效采用ANSI B16.11。各标准同类管件的结构尺寸均相同。标准种类标准代号标准名称系列范围端部外径材 料中国石油化工总公司标准SH 340896钢制对焊无缝管件DN=15500mm端部外径与壁厚按SH 340510、20、20G、16Mn、12Cr1MoV、09MnV、12CrMo、15CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni9、0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2等SH 340996钢板制对焊管件DN=2001200mm端部外径与壁厚按SH 3405SH 341096锻钢制承插焊管件DN=108

10、0mm，Sch80、Sch160、XXS承口尺寸根据SH 3405化工部标准HGJ 1088锻钢制承插管件1/2"11/2"，3000及6000磅碳钢、合金钢 、不锈钢HGJ 51487碳钢、低合金钢无缝对焊管件PN=25，40，64，100kg/cm2DN=50600mm公制、英制HGJ 52890钢制有缝对焊管件DN=3001000mm、系列A3、20、16Mn、20g、12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV、0Cr19Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9TiHGJ 52990锻钢承插焊螺纹和对焊接管台1/2"1 1/2"3000磅及60

11、00磅20、16Mn、15CrM、1Cr18Ni9Ti(3000磅)石油工业部标准SY 751087钢制对焊管件DN=15600mmSch40、40S、80、160碳钢、低合金钢、不锈钢(未具体规定材料牌号)国家标准GB 1245990钢制对焊无缝管件DN=15500mm壁厚按表号A、B系列10、20、16Mn、12CrMo、15CrMo、1Cr5Mo、12Cr1MoV、0Cr19Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9TiGB/T 1340192钢板制对焊管件DN=3501200mm壁厚按表号A、B系列Q235A、20R、16MnR、20、12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV、0C

12、r19Ni9、1Cr18Ni9、(1Cr18Ni9Ti)国家标准GB/T 1438393锻钢制承插焊管件DN=1580mmSch80、Sch160承口分A、B系列20、16Mn、12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV、1Cr5Mo、0Cr19Ni9、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11TiGB/T 1462693锻钢制螺纹管件DN=8100，1/4"4"Sch80、160、XXS20、16Mn、12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV、12Cr2Mo、1Cr5Mo、0Cr19Ni9、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Ti、0Cr17Ni12Mo2GB/T 171

13、851997钢制法兰管件PN=2.0,5.0,11.0,15.0,26.0MPaDN=25 600碳钢、合金钢、奥氏体不锈钢4.5 压力管道设计常用管法兰标准有哪些？各标准都属于哪个体系？公称压力如何分级？答：压力管道设计常用管法兰标准有下列四类：(1) 国家标准1） GB 9112912388钢制管法兰国家标准是参照ISO 70051984钢法兰编制而成。其公称直径范围、法兰结构及密封面型式等与ISO标准基本相同。标准的构成形式为一种法兰型式、一种密封面型式和一个压力等级构成一个标准，共有165个法兰尺寸标准。标准中有两个公称压力系列：0.25,0.6,1.0,1.6,2.5,4.0MPa；

14、2.0,5.0,10.0,15.0,25.0,42.0MPa。公称直径范围因公称压力不同而异：PN=0.25MPa,DNmax=4000mm；PN=42.0MPa,DNmax=300mm；法兰结构型式：有整体、螺纹、对焊、带颈平焊、带颈承插焊、对焊环松套带颈、板式、对焊环松套板式、平焊环松套板式、板式翻边松套、法兰盖等。机械科学研究院根据机械工业科学发展规划(编号95400816)要求，于1998年对该标准进行了修订。此次修订的原则是，根据该标准使用经验，参照最新国际标准ISO 7005/11992金属法兰 第一部分 钢法兰，对原标准做了较大修改，将标准定为推荐性标准，重要修改内容为：a、修改

15、后的标准为一种法兰型式、一种密封面形式和所有压力等级构成一个标准，这样修改后将原来的165个法兰尺寸标准压缩到29个，使标准更加标准化、系列化、而且有利于标准的使用和管理。b、对原标准中的两个公称压力等级按ISO 7005/11992进行了调整，即将PN10.0MPa调整为11.0MPa；将PN25.0MPa调整为26.0MPa。目的是避免与欧洲法兰体系对应公称压力的法兰相混淆。c、对原标准中的某些尺寸，如法兰厚度、螺栓规格和螺栓孔直径等尺寸按ISO 7005/11992做了适当修改。d、参照ISO 7005/11992将GB 912488钢制管法兰对焊端部和GB 913188钢制管法兰 压力

16、温度等级两个标准的内容纲入GB/T 9125钢制管法兰 技术条件的附录中。法兰压力温度等级的确定原则依然为：PN0.25 4.0MPa(德国法兰体系)法兰的压力温度等级值，是将我国法兰材料与ISO 7005/1中的材料，通过性能对比后取ISO 7005/1相应材料组的压力温度等级值；PN2.0 42.0MPa(美国法兰体系)法兰的压力温度等级值，是按ANSI B16.5中提出的法兰温度等级值确定方法，利用我国的材料性能数据计算求得。所不同的是，由原来列在正文中改为列在提示性附录中(GB/T 9125附录B)，目的是仅供设计、使用者参考，设计人员要根据法兰实际使用工况确定法兰的压力温度等级值；增

17、加了标准的使用要求，明确了标准的适用范围。如PN0.254.0MPa法兰的压力温度等级值，仅适用于DN600mm的某几种类型的法兰，DN>600mm法兰的压力温度等级值，需由设计人员根据实际情况进行核算；修改了16Mn、15MnV一组材料的压力温度等级值；增加了1Cr5Mo材料在400以上的压力温度等级值等。e、参照ISO 7005/11992扩大了整体、对焊、螺纹等法兰的使用范围，如扩充尺寸系列，扩大压力等级范围、增加新的密封面形式等。修订后的钢制管法兰的标准号为GB/T 91129125。目前(1998年10月)，标准编制单位正将征求意见稿发到有关部门广泛征求意见。2) GB/T 1

18、340292大直径碳钢管法兰基本上是等效采用API 605大直径碳钢法兰。公称压力PN为2.0、5.0 、6.3、15MPa。公称直径范围DN为6501500mm。法兰结构有对焊式和整体式两种，密封面为凸面。(2) 中国石油化工总公司标准SH 340696石油化工钢制管法兰SH3406是根据石油化工生产的特点，参照美国国家标准ANSI B16.5钢制管法兰及法兰管件及美国石油协会标准API 605大直径碳钢法兰编制而成。标准属于美洲体系。公称压力范围PN=1.0，2.0，5.0，6.8，10.0，15.0，25.0，42.0MPa。公称直径范围DN=151500mm。DN600mm的法兰型式有

19、对焊、平焊、承插焊、松套、螺纹等五种。DN650mm的法兰仅有对焊法兰。密封面型式，DN600mm时有凸台面、榫槽面、环槽面、凹凸面和全平面等五种，DN650mm时仅有凸台面。(3) 化工部标准HG 205922063597钢制管法兰、垫片、紧固件。1)其中HG2059220605属于欧洲体系公称压力范围：0.25，0.6，1.0，1.6，2.5，4.0，6.3，10.0，16.0，25.0MPa等10个压力等级。公称直径范围：102000mm。法兰型式有板式平焊、带颈平焊、带颈对焊、整体、承插焊、螺纹、对焊环松套、平焊环松套、法兰盖、衬里法兰等10种。密封面型式有突面、凹凸面、榫槽面、环连接

20、面、全平面等5种。2) 其中HG 2061520626属于美洲体系对于DN600mm 的法兰等效采用了ANSI B16.5，对DN650mm的法兰等效采用ANSI B16.47中的B系列(API 605)。公称压力范围为2.0，5.0，11.0，15.0，26.0和42.0MPa。公称直径范围为151500mm。法兰型式有带颈平焊、带颈对焊、整体法兰、承插焊、螺纹、松套等5种法兰。密封面型式有突面、凹凸面、槽榫面、环连接面、全平面等5种型式。(4) 机械行业标准JB/T 749094管路法兰及垫片此标准属于欧洲标准体系，公称压力范围为0.25，0.6，1.0，1.6，2.5，4.0，6.3，1

21、0.0，16.0，20.0MPa等10个压力等级。公称直径范围为151600mm。法兰型式有整体、板式平焊、对焊、平焊环板式松套、对焊环板式松套、翻边板式松套和法兰盖等7种法兰。密封面型式有凸面、凹凸面、榫槽面、环连接面等4种型式。4.6 压力管道设计常用管法兰用垫片标准有哪些？答：压力管道设计常用垫片标准有下列四类：(1) 国家标准1) GB 9126.1 88平面型钢制管法兰用石棉橡胶垫片公称压力范围：0.25，0.6，1.0，1.6，2.0MPa；公称直径范围：102000mm，厚度1.5 3.0mm。2） GB 9126.288凸面型钢制管法兰用石棉橡胶垫片公称压力范围：0.25，0.

22、6，1.0，1.6，2.0，2.5，4.0，5.0MPa；公称直径范围：101000mm，厚度1.5 3.0mm。3) GB 9126.388凹凸面型钢制管法兰用石棉橡胶垫片公称压力范围：1.6，2.5，4.0，5.0MPa；公称直径范围：101000mm，厚度0.8 3.0mm。4） GB 9126.488榫槽面型钢制管法兰用石棉橡胶垫片公称压力范围：0.6，2.5，4.0，5.0MPa；公称直径范围：101000mm，厚度0.8 3.0mm。5) GB/T 1340392大直径碳钢管法兰用垫片a、带外环缠绕式垫片PN=2.0，5.0，6.3，10.0，15.0MPa；DN=6501500m

23、m，T/T1=4.5/3.0或6.5/4.5mm。b、带内外环缠绕式垫片PN=15.0MPa；DN=6501200mm，T/T1=4.5/3.0或6.5/4.5mm。c、石棉橡胶垫片PN=2.0，5.0MPa，DN=650 1500mm，t=2.0 5.0mm。6) GB/T1340492管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片PN=0.6，1.0，1.6，2.0，2.5，4.0，5.0MPa；剖切型包覆垫片DN=10350mm；机加工型包覆垫片DN=10350mm；折包型包覆垫片DN=200600mm；T=3.0mm。7） GB 4622.14622.393缠绕式垫片该标准同时包括了欧洲和美洲两个体系。a

24、、基本型PN=2.5，4.0MPa：DN=100600mm，T=3.2mm，DN=7001000mm，T=4.5mm，PN=5.0，10.0，15.0，25.0MPa：DN=15600mm，T=4.5mm。b、带内加强环型PN=2.5，4.0MPa：DN=10200mm，T1/T=2.0/3.2或3.0/4.5mm；DN=250900mm，T1/T=3.0/4.5或5.0/6.5mm。PN=5.0，10.0，15.0，25.0MPa：DN=15200mm，T1/T=2.0/3.2或3.0/4.5mm；DN=250600mm，T1/T=3.0/4.5或5.0/6.5mm。c、带外加强环型PN=2

25、.0，4.0，5.0，10.0，15.0，25.0MPa：DN=10350mm，T1/T=2.0/3.2或3.0/4.5mm；DN=400600mm，T1/T=3.0/4.5或5.0/6.5mm。PN=2.5MPa：DN=10350mm，T1/T=2.0/3.2或3.0/4.5mm；DN=400900mm，T1/T=3.0/4.5或5.0/6.5mm。d、带内外加强环型PN=2.0，4.0，5.0，10.0，15.0，25.0MPa：DN=15450mm，T1/T=2.0/3.2或3.0/4.5mm；DN=500600mm，T1/T=3.0/4.5或5.0/6.5mm。PN=2.5MPa：DN

26、=10450mm，T1/T=2.0/3.2或3.0/4.5mm；DN=500900mm，T1/T=3.0/4.5或5.0/6.5mm。8） GB/T 1560195管法兰用金属包覆垫片公称压力范围：PN=1.025.0MPa；公称直径范围：DN=10900mm；垫片型式：有平面型(F型)及波纹型(C型)两种；垫片厚度：3mm。(2) 石油化工行业标准1) SH 3401 96管法兰用石棉橡胶板垫片a、凸台面管法兰用垫片PN=1.0MPa，DN=650 1500mm；PN=2.0，5.0MPa，DN=151500mm；DN600mm，T=3.0或1.5mm；DN=6501500mm，T=3.0m

27、m。b、PN2.0MPa全平面管法兰用垫片DN=15600mm，T=3.0mm。c、PN5.0MPa凹凸面管法兰用垫片DN=15600mm，T=3.0或1.5mm。d、PN5.0MPa榫槽面管法兰用垫片DN=15600mm，T=3.0或1.5mm。2） SH 340296管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片a、剖切型包覆垫片PN=2.0，5.0MPa，DN=15350mm。b、折包型包覆垫片PN=2.0，5.0MPa，DN=200600mm；垫片总厚度均为3mm。3） SH 340396管法兰用金属环垫PN=2.0，5.0，6.8，10.0，15.0，25.0，42.0MPa；DN=15600mm；金属

28、环垫型式：椭圆形、八角形；环号：R11R79材料：10，0Cr13，0Cr18Ni9，0Cr18Ni10Ti，0Cr17Ni12Mo2，00Cr19Ni10，00Cr17Ni14Mo2。4） SH 340796管法兰用缠绕式垫片a、基本型PN=5.025.0MPa，DN=15600，T=4.5mmb、带内环型PN=5.025.0MPa，DN=15600mm，T/T1=4.5/3.0mm；c、带外环型PN=2.025.0MPa，DN=15600mm，T/T1=4.5/3.0mm；PN=1.05.0MPa，DN=6501500mm，T/T1=4.5/3.0mm。d、带内外环型PN=2.025.0M

29、Pa，DN=15600mm，T/T1=4.5/3.0mm；PN=1.05.0MPa，DN=6501500mm，T/T1=4.5/3.0mm。金属带材料：0Cr13，0Cr18Ni9，1Cr18Ni9Ti，0Cr17Ni12Mo2，0Cr25Ni20，00Cr17Ni14Mo2，00Cr19Ni10。非金属带材料：特制石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯。(3) 化工行业标准1） 钢制管法兰用非金属平垫片此种垫片有欧洲和美洲两个体系标准，标准的系列范围如下表所示：标准号体系项目HG 2060697HG 2062797欧 洲美 洲全平面用PN=0.25；0.6MPa:DN=10600mmPN=1.0，1.6

30、MPa:DN=10200mmPN2.0，DN=15600mm突面用PN=0.254.0MPa:DN=102000mmPN=2.0；5.0MPa:DN=151500mm凹凸面用PN=1.04.0MPaPN=5.0MPa榫槽面用DN=10600mmDN=15600mm垫片厚度： DN300mm，T=1.5mm，DN=3502000mm，T=3.0mm。2） 钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片标准号体系项目HG 2060797HG 2062897欧 洲美 洲型式、规格A、机加工翅型( PMF)PN=0.64.0MPa:DN=10350mmB、机加工矩型( PMS)PN=0.64.0MPa:DN=1035

31、0mmC、折包型( PFT)PN=0.64.0MPa:DN=200600mmA、机加工翅型( PMF)PN=2.0，5.0MPa:DN=10350mmB、机加工矩型( PMS)PN=2.0，5.0MPa:DN=15350mmC、折包型( PFT)PN=2.0，5.0MPa:DN=200600mm厚 度3.0mm3） 钢制管法兰用柔性石墨复合垫片标准号体系项目HG 2060897HG 2062997欧 洲美 洲类型、规格A、突面法兰用RF型和RF-E型PN=1.0，1.6MPa:DN=102000mm；PN=2.5MPa:DN=101200mm；PN=4.0MPa:DN=10600mm；PN=6

32、.3MPa:DN=10400mm；B、凹凸面法兰用MFM型PN=1.06.3MPa:DN=10600mm；C、榫槽面法兰用TG型PN=1.06.3MPa:DN=10600mm；A、突面法兰有RF型和RF-E型PN=2.0，5.0MPa:DN=151500mm；PN=11MPa:DN=10900mm.B、凹凸面法兰用MFM型PN=5.0，11.0MPa:DN=15600mm；C、榫槽面法兰用TG型PN=5.0，11.0MPa:DN=15600mm；厚 度RF型及RF-E型：DN=15300mm，T=1.5mmDN=3502000mm，T=3.0mmMFM型及TG型：DN=15300mm，T=1.

33、5mmDN=350600mm，T=3.0mm4） 钢制管法兰用金属包覆垫片标准号体系项目HG 2060997HG 2063097欧 洲美 洲规 格PN2.5MPa，DN=10900mmPN4 .0MPa，DN=10600mmPN=6.3 10.0DN=10400mmPN5.0MPa,DN=15 1500mmPN=11.0 15.0MPa:DN=15900mm.厚 度3.0mm5) 钢制管法兰用缠绕式垫片标准号体系项目HG 2061097HG 2063197欧 洲美 洲型式、规格A型(基本型)，适用于榫槽面法兰B型(带内环型)，适用于凹凸面法兰PN=0.254.0MPaPN5.0MPaDN=10

34、600mmDN=1080mm，DN=100600mm，T/T1=2.5/1.8mmT/T1=3.2/2.4mmC型(带外环型)，适用于突面法兰D型(带内外环型)，适用于突面法兰PN=1.64.0MPa:DN=102000mm;PN=6.316.0MPa:C型，DN=10400mmD型，DN=10300mmPN=2.0,5.0,10.0,11.0,15.0,26.0MPaDN=15600mm;PN=2.0，5.0MPa:DN=6501500mm;厚 度T/T1=4.5/3.0mm6） 钢制管法兰用齿型组合垫标准号体系项目HG 2061197HG 2063297欧 洲美 洲类型、规格A、突面法兰用

35、RF型：PN1.6MPa,DN=102000mmPN2.5MPa,DN=101200mmPN4.0MPa,DN=10600mmPN6.3MPa,DN=10400mmPN10.0MPa,DN=10400mmPN16.0，25.0MPa，DN=10300mmB、凹凸面法兰用MFM型：PN16MPaDN=10600mm突面法兰用RF型：PN5.0，11.0，15.0，26.0MPaDN=15600mm；PN=42.0MPaDN=15300mm厚 度5.0mm7） 钢制管法兰用金属环垫标准号体系项目HG 2061297HG 2063397欧 洲美 洲类型、规格A.椭圆型：B.八角型PN=6.3，10.

36、0MPaDN=15400mmPN=16.0，25.0MPaDN=15300mmA.椭圆型B.八角型PN2.042.0MPaDN=15600mm环号R11R79(4) 机械行业标准1） JB/T 8794管路法兰用石棉橡胶垫片a、凸面法兰用垫片PN=0.254.0MPa：DN=10300mm，t=2.0mm；DN=3501600mm，t=3.0mm。b、凹凸面法兰用垫片PN=2.5，4.0，6.3MPa：DN=10300mm，t=2.0mm；DN=3501000mm，t=3.0mm。c、榫槽面法兰用垫片PN=2.5，4.0，6.3MPa：DN=10300mm，t=2.0mm；DN=350800m

37、m，t=3.0mm。2) JB/T 8894管路法兰用金属齿形垫片PN=4.0，6.3，10.0，16.0MPa，凹凸面法兰用：DN=1080mm，t=3mm；DN=100450mm，t=4mm；DN=500800mm，t=5mm。PN=20.0MPa，凹凸面法兰用：DN=1580mm，t=3mm；DN=100250mm，t=4mm；3） JB/T 8994管路法兰用金属环垫环垫型式：八角型PN6.3MPa，DN=10500mm；PN10.0MPa，DN=10400mm；PN16.0MPa，DN=10300mm；PN20.0MPa，DN=10250mm。材料08，10，0Cr13，0Cr19N

38、i9，0Cr17Ni12Mo2。4） JB/T 9094管路法兰用缠绕式垫片a、基本型( A 型)用于榫槽面法兰PN=4.0，6.3，10.0，16.0MPaDN=10 500mm，T/T1=3.2/2.0或4.5/3.0mm。b、带内环型(B型)，用于凹凸面法兰规格同A型。c、带外环型(C型)，用于凸面法兰PN=2.5，4.0MPa，DN=10600mm，T/T1=3.2/2.0或4.5/3.0mmd、带内外环型(D型)，用于凸面法兰规格同C型。4.7 压力管道设计常用管法兰连接用紧固件标准有哪些？答：目前国内管法兰连接用紧固件标准基本上有下列三类：(1) 石油化工行业标准，SH 34049

39、6管法兰用紧固件，标准对下列紧固件做了规定：1) 六角头螺栓：螺纹规格为M10，M12，M14，M16，M18，M20，M22，M24，M27，M30，M33，M36×3，M39×3，M42×3，M45×3，M48×3等16种。螺栓长度为L=40470mm2） 螺柱：又分等长双头螺柱和全螺纹螺柱。等长双头螺柱中间部分采用缩颈结构。螺纹规格为M10，M12，M14，M16，M18，M20，M22，M24，M27，M30，M33，M36×3，M39×3，M42×3，M45×3，M48×3，M52&#

40、215;3，M56×3，M64×3，M72×3，M76×3，M90×3等22种。3） 螺母：螺纹规格为M10M90×3，规格分级同螺柱。六角对边宽度采用GB310482的加大系列，以增加连接的摩擦面积，六角头螺栓头部厚度按ANSI B18.2.2.1，六角螺母厚度分薄型和厚型两种(以型和型区分)，厚型螺母（型）厚度等于螺纹直径，与ANSI B18.2.2相一致。通丝螺柱有较高的抗疲劳性能和较好的工艺性能。紧固件材料以材料牌号表示有下列几种：BL2、BL3、25、35、40Cr、35CrMoA、25Cr2MoVA、0Cr19Ni9。(2

41、) 化工行业标准化工行业的钢制管法兰用紧固件标准为了与两种法兰体系配套编制了两个标准：HG 2061397钢制管法兰用紧固件(欧洲体系)；HG 2063497钢制管法兰用紧固件(美洲体系)。下面列表介绍HG20613标准的内容：1） 六角头螺栓的规格和性能等级标 准规 格性能等级(商品级)GB5782A级和B级(粗牙)M10、M12、M16、M20、M24、M278.8、A250、A270GB 5785A级和B级(细牙)M30×2、M33×2、M36×3、M39×3、M45×3、M52×4、M56×48.8、A250、A27

42、02） 等长双头螺柱的规格和材料牌号标 准规 格性能等级(商品级)材料牌号(专用级)GB 901B(商品级)HG 20613(专用级)M10、M12、M16、M20、M24、M27、M30×2、M33×2、M36×3、M39×3、M45×3、M48×3、M52×4、M56×48.8、A250、A27035CrMoA25Cr2MoVA0Cr18Ni90Cr17Ni12Mo23) 全螺纹螺柱的规格和材料牌号标 准规 格材料牌号(专用级)HG 20613M10、M12、M16、M20、M24、M27、M30×2

43、、M33×2、M36×3、M39×3、M45×3、M48×3、M52×4、M56×435CrMoA25Cr2MoVA0Cr18Ni90Cr17Ni12Mo24） 螺母规格和性能等级、材料牌号标 准规 格性能等级(商品级)材料牌号(专用级)GB 6170A级和B级(粗牙商品级)M10、M12、M16、M20、M24、M27830CrMo0Cr18Ni90Cr17Ni12Mo2GB 6171A级和B级(细牙商品级)M30×2、M33×2、M36×3、M39×3、M45×3、M48

44、×3、M52×4、M56×4HG 20634与HG20613比较，有下列差别：六角头螺栓规格无M10、M12、M30×2、M33×2、M36×3、M39×3、M45×3、M52×5、M56×4，增加了M14、M30、M33；等长双头螺柱及全螺纹螺柱规格无M10、M12、M30×2、M33×2、M52×4、M56×4，增加了M14、M30、M33、M42×3、M52×3、M56×3、M64×3、M70×3、M

45、76×3、M82×3、M90×3。螺母规格无M10、M12、M30×2、M33×2、M52×4、M56×4，增加了M14、M30、M33、M42×3、M52×3、M56×3、M64×3、M70×3、M76×3、M82×3、M90×3。(3) 通用紧固件标准目前国内在压力管道设计中，有许多设计单位直接采用下列通用的紧固件国家标准：1) GB 578086六角头螺栓C级螺纹规格M5M64；2） GB 578186六角头螺栓全螺纹C级螺纹规格M5M64

46、；3） GB 578286六角头螺栓A级和B级螺纹规格M3M64。4） GB 578586六角头螺栓细牙A级和B级螺纹规格M8×1M64×4；5） GB 4186型六角螺母C级螺纹规格M5M64；6） GB 617086型六角螺母A级和B级螺纹规格M1.6M64；7） GB 617186型六角螺母细牙A级和B级螺纹规格M8×1M64×4；8） GB 90188等长双头螺柱B级螺纹规格M2M56。应指出，直接采用上述标准存在下列问题：a、螺纹规格不全、缺少法兰连接用的M14、M27、M33、M39、M45、M52、M70、M76、M82、M90的螺栓、螺母

47、；b、上述标准有的全是粗牙、有的全是细牙、不能按螺纹规格不同，分别制成粗牙或细牙；c、紧固件材料均按性能等级划分，对有特殊要求的材料无法明确指定。因此，上述通用紧固件标准不能满足压力管道设计要求。如果直接采用这些标准，还必须提出适当的补充要求。4.8 何谓管道设计压力？答；管道的设计压力，应不低于正常操作时，由内压(或外压)与温度构成的最苛刻条件下的压力。最苛刻条件是指导致管子及管道组成件最大壁厚或最高压力等级的条件。4.9 何谓管道的设计温度？答：管道的设计温度，应不低于正常操作时，由压力和温度构成的最苛刻条件下的材料温度。4.10 什么是弹性变形？什么是塑性变形？答：构件或物体在外力作用下

48、产生变形，外力除去后能完全恢复其原有形状，不遗留外力作用过的任何痕迹，这种变形叫做弹性变形。构件或物体在外力作用下产生变形，当外力除去后，构件或物体的形状不能复原，即遗留了外力作用下的残余变形，这种变形称为塑性变形。4.11 金属的机械性能有哪些重要指标？其物理意义是什么？答：金属的机械性能是指金属在外力作用下表现出来的特性，也称为金属的力学性能。主要有下列几项指标：(1) 强度极限b：在拉伸应力应变曲线上的最大应力点；(2) 屈服极限s：材料的拉伸应力超过弹性范围，开始发生塑性变形时的应力。有些材料的拉伸曲线并不出现明显的屈服平台、不能明确地确定其屈服点，在工程上规定，取试样产生0.2%残余

49、变形的应力值作为条件屈服极限，用0.2表示。(3) 延伸率：表明试样在发生破坏时，产生了百分之几的塑性伸长量，是衡量钢材拉伸试验时塑性的一个指标。试样的原始长度，一般选择为试样直径的5倍或10倍，因此，试样有5和10值。(4) 断面收缩率：断面收缩率表明试样在拉伸试验发生破坏时，缩颈处产生了百分之几的塑性变形量，是衡材料塑性的另一指标。(5) 冲击功Ak：冲击功是衡量钢材韧性，确定钢材是否产生脆性破坏的一个指标。(6) 硬度：反映材料对局部塑性变形的抗力及材料的耐磨性。根据经验，硬度与抗拉强度有如下近似关系：轧制、正火的低碳钢b=0.36HB MPa；轧制、正火的中碳钢或低合金钢b=0.35H

50、B MPa；硬度为250400HB，经热处理的合金钢b=0.33HB MPa。由于测定方便，对焊接接头也常用测定热影响区硬度的方法来确定其淬硬程度。4.12 什么是冲击功？Ak与k有什么不同？答：钢材在进行缺口冲击试验时，摆捶冲击消耗在试样上的能量，称为冲击功，用Ak表示。消耗在试样单位截面上的冲击功，即冲击韧性(也称冲击值)用k来表示。冲击功Ak包括以下三部分：(1) 消耗于试样弹性变形的弹性功；(2) 消耗于试样塑性变形的塑性功；(3) 消耗于裂纹开始产生、扩展直至断裂的撕裂功。由于冲击功仅为试样缺口附近参加变形的体积所吸收，而此体积又无法测量，且在同一断面上每一部分的变形也不一致，因此用

51、单位截面积上的冲击功(冲击值) ak来判断冲击韧性的方法在国内外已逐渐被淘汰。对于10mm×10mm×55mm的标准试样，加工缺口后余下部分的截面积为10mm×8mm=0.8cm2，若对该试样这一特定尺寸下的冲击功为18J，即Ak=18J，则相应的k=18/0.8=22.5J/cm2。4.13 碳对钢的焊接性能有什么影响？低合金钢中的一些合金元素对钢的焊接性能有什么影响？答：钢材焊接时，焊缝热影响区被加热至Ac3以上，快速冷却后会被淬硬。钢材含碳量越高，热影响区的硬化与脆化倾向越大，在焊接应力作用下容易产生裂纹，钢的各种化学成分对钢淬硬性的影响通常折算成碳的影响，

52、称为碳当量，用Ce表示。国际焊接学协会推荐的碳钢及低合金钢常用碳当量计算公式如下：根据经验：当Ce<0.4%时，钢材的淬硬倾向不明显，可焊性优良，焊接时不必预热；当Ce<0.40.6%时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，需要采取适当预热，控制焊接线能量等工艺措施；当Ce<0.6%时，淬硬倾向强，属于难焊钢材，需采取较高的预热温度和严格的工艺措施。焊接时，焊缝区域由于高温作用会引起晶粒长大，从而增加焊后开裂的倾向，钢中加入细化晶粒和阻碍晶粒长大的元素，如Mo 、Ti、V，且以Al脱氧时，有利于改善焊接性能，而C、Ni、Mn则会增加开裂的危险。4.14 铁碳合金状态图有什么用途？铁碳合金

53、有哪三种主要的晶体相？答：铁碳合金状态图是表示不同成分的铁碳合金，在不同温度下所具有的状态或组织的一种图形，通过它能掌握钢的组织随成分和温度变化的规律，正确制订热处理和热加工的工艺。铁碳合金有以下三种主要的晶体相：(1) 铁素体(F)，是碳在Fe中的固溶体，其溶碳能力较差，室温下仅溶碳0.006%，在723时达到最大值0.2%，所以其强度、硬度较低，塑性及韧性很高，它是碳钢在常温时的主体相；(2) 奥氏体(A)，是碳在Fe中的固溶体，溶碳能力较大，在723为0.80%，在1147时达到最大值2.06%，它是碳钢在高温时的组织；(3) 渗碳体(Fe3C)，是铁和碳的化合物，含碳量为6.69%，性

54、能硬而脆，几乎没有塑性，它是钢中的强化相；此外，珠光体(P)，是铁素体和渗碳体相间排列的片状层组织，是一种机械混合物，因此，其机械性能介于铁素体和渗碳体之间，强度较好。4.15 钢的热处理方法主要有哪几种？正火与退火有什么不同？答：钢的热处理方法主要有：(1) 退火 常用的退火又可分为完全退火、再结晶退火和消除应力退火。完全退火是将铁碳合金完全奥氏体化(加热到Ac3以上2030)然后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的工艺过程。完全退火适用于处理亚共析钢、中合金钢，目的是改善钢铸件或热轧型材的机械性能。由于加热温度超过上临界点，使组织完全重结晶，可达到细化晶粒、均匀组织、降低硬度、充分消除内应力等目

55、的。再结晶退火是将变形后的金属加热到再结晶温度以上(600Ac1之间)，保持适当时间，使被冷加工拉长了的和破碎了的晶粒重新成核和长大成正常晶粒，成为没有内应力的新的稳定组织，使钢的物理机械性能基本上都能得到恢复。对于连续多次冷加工的钢材，因随加工道次的增加、硬度不断升高，塑性不断下降，必须在两次加工中间安排一次再结晶退火、使其软化，以便钢材能进一步加工。这种退火又称为软化退火或中间退火。消除应力退火是为了除去由于塑性变形加工，焊接等原因造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的热处理工艺，消除应力退火的加热温度低于钢的再结晶温度。(2) 正火 将钢加热到Ac3(或Acm)以上3050，保温后在空气中冷却，得到珠光体型的组织的热处理工艺叫正火。正火主要用于碳钢和低合金钢，提高其机械性能，细化晶粒，改善组织；正火与退火的区别是正火的冷却速度稍快，所获得的组织比退火细，机械性能也有所提高。(3) 淬火 将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共