3压力管道元件

1、3压力管道元件第一讲综合知识一、管道元件的种类及常用的名词术语1 .管道的定义是什么？压力管道规范 工业管道GB/T 20801 2006对管道的定义是：由管道组成件装配而成，用以输送、分配、混合、分 离、排放、计量或截止流体流动。除管道组成件外，管道还包括管道支承件，但不包括支承构筑物，如建筑框架、管架、管廊和底座（管墩或基础）等。由同一设计条件确定且相互连接的管道称之为“管道系统”或“管系”。2 .管道组成件：指用于连接或装配成压力密封的管道系统机械元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门、安 全保护装置以及诸如膨胀节、挠性接头、耐压软管、过滤器、管路中的仪表（如孔板）和分离器等。6

2、53 .管道支承件：是将管道荷载，包括管道的自重、输送流体的重量、由于操作压力和温度差所造成的荷载以及振动、风力、地震、雪载、 冲击和位移应变引起的荷载等传递到管架结构上的元件。管道支承件分为固定件和结构附件两类。有固定支架、滑动支架、刚性吊架、导向架、限位架、弹簧支吊架、减振和阻 尼装置等。管道支承件通常也称为管道支吊架。图2-70常用的固定支架(a)夹环固定支架;(b)焊接角钢固定支架;(c)焊槽钢的固定支架；(d)挡板式固定支架减振装置，是可用于控制管系高频低幅振动或低频高幅晃动的装置，但不限制管系热胀冷缩。阻尼装置，是可用于控制管道瞬时冲击载荷或管系高速振动位移装置，但不限制管系热胀冷

3、缩。4.压力管道元件的定义管道组成件和支承件在我国现行压力管道法规中也统称为压力管道元件。5 .如何界定“管道元件与非管道元件”管道元件是指用于连接或装配成压力密封、内含流体的管道系统的机构元件。有的过滤器、阻火器和消音器体积非常大,它们是安装在管道上，虽然有独立支架和基础，当设计者未将它编入设备位号作为设备处理，仍属于管道元件。非管道元件 如自控仪表，虽然它们按装在管道上，但不属于管道元件。管道与自控仪表连接的接头，虽由自控专业提条件或提供标准图， 但该接头属于管道元件。图工业管道组成示意图1是波纹管，2、10、13是阀门，3是“8”字型盲通板，4、12、18是弯头，5是节流孔板，6是三通，

4、7是斜接三通，8是四通，9是异径管，11是滑动支架，14是活接头，15是疏水器，16是视镜，17是过滤器，19是阻火器。6 .压力管道元件的制造质量现状与锅炉压力容器制造相比，压力管道元件制造存在问题较多。一是安全监察起步晚。二是管道元件制造单位数量多，大小不一，参差不齐，情况复杂。许多管子、管件、阀件的产品质量低劣，大量伪劣产品进入流通市场，给投入运行的压力管道埋下了事故隐患。2006年10月31日，青海大通发电厂正在调试的二号机组（300兆瓦）在进行锅炉主蒸汽管道安全阀整定时（此时的主蒸汽工作压力为13.36Mpa,温度483c （设计压力17.5Mpa,设计温度541 C）,主蒸汽管（材

5、质：A335P91）纵向爆裂（裂 口尺寸纵向长约900mm最大宽度约为40-60mm,裂纹起点距最近现场焊口距离为2200mm ,造成二人死亡，一人烫伤。事故原因主要是管道材料存在缺陷。发生爆裂的锅炉主蒸汽管道规格为ID368.3 X40 P91无缝钢管，无缝管制造厂存在无制造许可证和伪造产地进行生产销售无缝钢管的违法行为。ID internal diameter:管子内径，用于标识以内径为基准的钢管.OD outside diameter: 管子外径，用于标识以外径为基准的钢管 .存在的问题：1 .该公司生产的P91材质钢管未能提供产品的持久强度、抗蠕变等测试报告或记录；2 .未进行涡流探伤

6、的钢管无水压试验报告或记录；3 .产品的热处理温度不符合要求、管壁尺寸超标等。自2005年2月以来，该公司伪造相关资料，以国外公司的名义生产P91等材质的钢管产品。公司从辽宁某公司购进 485的钢棒，交由江苏某公司做穿管加工。然后，公司将加工成的 340 X 60规格无缝钢管进行定径外圆磨，并在钢管上喷涂国外公司制造等字样。最后再将此批钢管运往某厂进行配管加工后出厂。资源条件方面质量管理体系的建立和运行方面一是体系人员变动多，未履行职责；二是原材料库材料没有标志牌，也未分批分类摆放，产品不具有可追溯性，铸件入厂时供方未提供力学性能，工厂也未复验。对铸锻件、热处理、无损检测、理化的分包单位未按要

7、求进行质量控制。三是产品质量检验记录不能有效体现可追溯性，质量控制体系不完善，无产品编号和相应的工艺文件。四是产品图纸上未标注制造所依据的国家或行业标准。产品验收标准不统一，材料性能试验项目不全等。采用已经过期的标准，或者标准执行不准确。企业遵守许可制度情况方面压力管道元件制造许可品种级别（质检总局办公厅关于压力管道气瓶安全监察工作有关问题的通知（质检办特2015675号）中规定了：7个类别、23个品种、若干典型产品。其中，金属与金属复合管、金属与非金属复合管、金属与金属复合管件、金属与非金属复合管件、特种阀门、非金属法兰在压力管道元件制造许可规则（ TSG D2001-2006）中无相应的许

8、可项目和许可条件，暂不实施许可。二、压力管道安全技术监察规程一工业管道（TSG D0001-2009）关于管道元件设计、制造、质量证明文件的相关要求1 .管道元件标准件的设计压力应当符合有关安全技术规范及其相应标准的要求。非标准件的管道元件还应当有设计计算书和图样。（第十四条）标准件：结构型式、外形尺寸、压力等级、壁厚系列均标准化；非标件：计算书和图样。2 .质量证明文件的要求。应当按照管道元件的供货批量，提供盖有制造单位质量检验章的产品质量证明文件，实行监督检验的管道元件，还应当 提供特种设备检验检测机构出具的监督检验证书。管道组成件的质量证明文件包括产品合格证和质量证明书。产品合格证一般包

9、括产品名称、编号、规格型号、执行标准等（具体格式见附件B）。质量证明文件的类型一般包括：合格证试验报告质量证明书1 .组批；2 .在交货批取样；3 .提供检验数据并符合相应规定；4 .由制造厂独立的，有相应认可资质的检验部门出具;5 .质量证明书与交货产品具有可追溯性。监督检验证书（官方或需方）管道支承件应当按照有关安全技术规范及其相应标准的规定，提供产品质量证明文件。产品合格证和质量证明书应当有制造单位质量检验人员和质量保证工程师签章。6 .标识要求。管道组成件应当逐件采用标志进行标记。标记内容一般包括制造单位代号或者商标、许可标志、材料（牌号、规格、炉 批号）、产品编号等，并且应当符合有关

10、安全技术规范及其相应标准的要求。产品规格较小，无法标记全部内容时，可以采 用标签或者按照相应要求省略部分内容。从产品标志应当能够追溯到产品质量证明文件。（第十九条）三、压力管道规范 工业管道（GB/T20801-2006）的要求压力管道规范 工业管道（GB/T20801-2006）第4部分规定，管道安装竣工后需要提交的资料包括了管道组成件、支 承件的产品合格证、质量证明书。其实，在压力管道的安装过程中，检验人员很重要的一项工作就是对压力管道元件进行验收。而对压力管道元件的验收 除了查看其产品合格证和质量证明书以外，很重要的一项工作就是确认制造企业是否有特种设备制造许可证，所采购的产品 是否在许

11、可范围之内，因此就需要检验人员查看特种设备制造许可证和型式试验证书。同时，如果是埋弧焊钢管和聚乙烯管，还需要企业提供制造监检证书。例如：9材料标记和质量证明6.1 材料标记6.1.1 材料标记应符合相应标准和合同的规定。6.1.2 标记内容至少应包括制造厂标记以及材料（代号）名称，下列管道组成件的标记还应包括材料炉批号或代号：a） GC1级管道用管道组成件；b）按本部分要求进行冲击试验的管道组成件；c）铭铝合金钢（螺栓材料除外）管道组成件；d）用于高温条件下的奥氏体不锈钢（H型）管道组成件；e）馍及馍合金、钛及钛合金管道组成件。6.1.3 材料应逐件标记，标记应清晰、牢固，公称直径小于或等于

12、DN40的材料可采用标签或其他替代方法进行标记。6.2 质量证明a）材料应具有相应的质量证明文件；b）质量证明文件应包括标准以及合同规定的检验和试验结果，且具有可追溯性；c）未包括检验和试验结果的质量证明文件（合格证）仅限于GC3a管道组成件。压力管道材料的选用原则管道材料是整个管道设计过程的基础部分，它直接影响到压力管道的安全性、可靠性及经济性。在一个石油化工生产装置中，管道材料的费用约占整个工程材料费用的15%管道材料的设计涉及管道器材标准体系的选用（如选用国内标准还是国外标准）、材料选用（碳钢、不锈钢还是非金属） 和管道及其元件型式（无缝、焊接；承插焊、螺纹还是对焊）的选用等内容。1 .

13、公称压力，10.0MPa时，或温度压力变化急剧频繁时，采用全螺纹螺柱。2 .公称压力W 6.3MPa时，可采用等长双头螺柱。3 .公称压力4 1.6MPa可选用六角头螺栓。管道材料所占费用（%管子22管件（弯头、三通、异径管、管帽等）7.5阀门53法兰12螺栓/垫片3其它2.5 管道组成件的材料选用应当满足以下各项基本要求，设计时根据特定使用条件和介质，选择合适的材料：（一）符合相应材料标准的规定，其使用方面的要求符合管道有关安全技术规范的规定；（材料的塑性、韧性；）如: 灰口铸铁的使用。（二）金属材料的延伸率不低于14%材料在最低使用温度下具备足够的抗脆断能力。由于特殊原因必须使用延伸率低于

14、14%勺金属材料时，能够采取必要的防护措施；（低塑性、低韧性材料的防护措施要求）如：在脆性材料管道系统或法兰、接头、阀盖、仪表或视镜处应设置保护罩，以限制和减少泄漏的危害程度。（三）在预期的寿命内，材料在使用条件下具有足够的稳定性，包括物理性能、化学性能、力学性能、耐腐蚀性能以及应力腐蚀破裂的敏感性等；长期使用的稳定性（机性、腐蚀、 SCC金相组织）；（四）考虑在可能发生火灾和灭火条件下的材料适用性以及由此带来的材料性能变化和次生灾害；火灾、次生危害（垫片，伐座等）；（五）材料适合相应制造、制作加工（包括锻造、铸造、焊接、冷热成形加工、热处理等）的要求，用于焊接的碳钢、低合金钢的含碳量应当小于

15、或者等于0.30%;制作工艺，碳当量0.30%;（六）几种不同的材料组合使用时，应当注意其可能出现的不利影响。异种材料（电偶，焊接，物理性能）不同材料的相互作用的案例1.1992年4月18日开始，墨西哥的第二大城市瓜达拉哈拉的空气中就弥漫着一种特别气味，人们不清楚到底是什么东西的味道，只知道这种味道越来越浓。居民们发现自来水管中竟然流出了汽油。2.1992年4月22日上午10:05。爆炸终于发生了。这次灾难共造成1.5万多人无家可归，1440人受伤，206人死亡3 .调查人员在涌出汽油的人行道处向下挖掘时，发现一根水管被弯了过来，缠绕着压力输油管道。在它们接触的地方有一个小洞，汽油就是从这里泄

16、漏的。4 .冶金学家发现它们接触的地方就是那个位置一一输水管上大一点儿的洞与输油管上的洞正好相对。“管道的不同金属 成分导致了腐蚀的发生。不同的金属有着不同的化学成分，当它们互相接触时，有些金属会发生化学反应，结果是其中一种 金属发生腐蚀或者两种金属都发生腐蚀。5 .腐蚀专家进一步解释说：“随着腐蚀程度的加剧，输油管的管壁变得越来越薄，接着就发生了汽油泄漏的事件。”四、工业金属管道设计规范(GB50316-2000)工业金属管道设计规范(GB50316-2000)第5章(管道组成件的选用)，明确规定了各类管道组成件的选用原则 该标准主要针对的是不同的工况及使用条件下，该选用什么类型的压力管道元

17、件。由于压力管道元件的种类远超该标准的罗列，因此，在检验中，除了要满足该标准的要求以外，关键是要满足设计及用 户的要求，在具体的情况下，还需要对相关的压力管道元件产品有一定了解。5.1 一般规定5.1.1 管道组成件应符合本规范耐压设计规定，应符合国家现行标准的规定。5.1.2 管道组成件成型及焊后热处理的要求应符合本规范附录G的规定。5.1.3 管道组成件的检验应符合本规范附录J的规定。5.1.4 管道组成件用材料应符合本规范第4章及附录A中材料标准的规定。第二讲金属管子一、无缝钢管管子是管道工程的主体材料，其品种、规格、型号繁多，因此分类方法也很繁多，可以按不同的要求、用途，材质等进 行分

18、类。管子的选择应根据管道的生产工艺过程要求确定，选取合适的管子材料，确定管子的外径和内径以及壁厚。最终选 择满足介质的温度、压力、耐腐蚀和加工制造要求的标准的管子规格。按管子成形来分类，管子可分为焊接钢管、无缝钢管两大类。无缝钢管按制造方法又可分为热轧（挤、扩）、冷轧（拨）两种制造方法。焊接钢管按生产时采用的焊接工艺的不同分为连续炉焊（锻焊）钢管、电阻焊钢管和电弧焊钢管三种。我国无缝钢管的生产不仅在产量上具备了世界第一的生产能力，而且在无缝钢管质量上也逐步达到或接近国际上发达国 家无缝钢管的质量水平。但无缝钢管产品结构性短缺依然存在，比如大口径厚壁高压炉管，超临界、超超临界锅炉用合金钢、不锈钢

19、无缝钢管，核电用不锈钢管，耐高压高温、抗腐蚀用油井管等仍需大量进口。除按制造工艺分外，还可以按材料、端口形状、外径 D和壁厚S之比（D/S）,如：特厚管（D/S010）,还可按用途分 类：如：油井管（套管、油管及钻杆等）、管线管、锅炉管、机械结构管、液压支柱管、气瓶管、地质管、化工管（高压化 肥管、石油裂化管）和船舶用管等。无缝管的制造：由原料管坯，经穿孔 -轧管-定减径三个工序制成。管坯通常是热轧圆钢或连铸圆管坯，极少数 直接采用钢锭轧制。无缝钢管圆管坯通常执行的标准有：YB/ T 5221-2014合金结构钢热轧和锻制圆管坯YB/ T 5222-2014优质碳素结构钢热轧和锻制圆管坯YB/

20、T 5137 2007高压用热轧和锻制无缝钢管圆管坯YB/ T 4149 2006连铸圆管坯YB/ T 2008 2007不锈钢无缝钢管圆管坯其中使用较多的是：YB/T 5222-2014优质碳素结构钢热轧和锻制圆管坯、YB/T5137 2007高压用热轧和锻制无缝钢管圆管坯和 GBZT 1220不锈钢棒。管坯标准的适用范围区别标准适用范围YB/ T 5222-2014优质碳素结构钢热轧和锻制圆管坯低中压锅炉用无缝钢管、输送流体用无缝钢管等低端钢管产品YB/T5137 2007高压用热轧和锻制无缝钢管圆管高压锅炉用无缝钢管、石油裂化用无缝钢管等高端钢管产坯品GB/T 1220不锈钢棒不锈钢无缝

21、钢管1.穿孔是将实心的管坯穿制成空心的毛管；2.轧管是将穿孔后的厚壁毛管轧制成薄壁的荒管，以达到成品管所要求的热尺寸和均匀性。3.定减径：定减径的主要任务是控制成品管的尺寸精度和残余应力，使其达到一定的质量要求。影响无缝钢管产品质量的因素很多，在定减径机组的参数已经给定的情况下，材质和定减径温度对产品质量有很大的影响。（1）钢管外径钢管是按外径和壁厚系列组织生产的。世界各国的钢管尺寸系列尚不统一，各国都有各自的钢管组织等用mm表示外径尺寸，美国则有公制和英制两种表示方法。在世界各国的钢管外径尺寸中，我国、日本、德国和国际标准化际上管子的外径系 列标准大体上分为两大系列，即所谓的“大外径”系列和

22、“小外径”系列。大外径系列：DN2F（1）34、DN32（j）42、DN4A 小48、DN5”小60、DN6。小 76 （73）、DN8> 小 89、DN105小 114、DN125 小 140o小外径系歹U:DN2F（1）32、DN32（j）38、DN4A 小45、DN5”小57、DN6。小73、DN8”小 89、DN10>（1）108、DN125小 133、DN15匕 小159、DN20匕小 219、DN25匕小 273。我国石化行业管子系列标准（SH3405）等效采用了 ISO4200标准，当DN< 1100mm寸，它能与ANSIB36.10管子标准配套 使用，基本上属

23、“大外径”系列。我国化工行业管子系列标准（HG20533有A、B两个系列，其中A系列基本上等同采用了 ANSIB36.10标准，属“大外径”系列，而B系列则为“小外径”系列。我国机械行业标准体系（JB）没有相应的管子系列标准，其接管尺寸由管法兰的接管外径来定，属于典型“小外径”系 列。（2）管子的壁厚系列钢管的壁厚等级系列的表示方法在不同标准中所表示的方法也各不相同。主要有三种表示方法：以管子表号（Sch.）表示、以管子重量表示、以钢管壁厚尺寸表示壁厚。1）以管子表号（Sch.）表示壁厚管子表号（Sch.）是设计压力与设计温度下材料的许用应力的比值乘以1000,并经圆整后得到的数值。即：Sch

24、. = （ P/ t ） x 1000式中P设计压力，MPq口 t 设计温度下材料的许用应力，MPaANSI B36.10和JIS标准中的管子表号： Schia20、30、40、60、80、100、120、140、160。不锈钢管管子表号为：5S、10S、40S、80S。管子表号（Sch.）并不是壁厚，是壁厚系列。同一管子表号管子的实际壁厚随管子的直径不同而变化。我国石化行业管子系列标准（SH3405规定了无缝钢管的壁厚系列为Sch.5s （带s的表示为奥氏体不锈钢管的管子表号系歹U） , Sch.10, Sch.10s , Sch.20, Sch.20s , Sch.30 , Sch.40

25、, Sch.40s , Sch.60 , Sch.80 , Sch.100 , Sch.120 , Sch.140 , Sch.160 o2）以管子重量表示管壁厚度的壁厚系列美国MSSWANSI规定的以管子重量表示壁厚方法，将管子壁厚分为三种：a.标准重量管以STD表示；b.加厚管以XS表示；c.特厚管以XXS表示。3）以钢管壁厚尺寸表示壁厚系列这类表示方法为管外径x壁厚。例如894.5mm=标准名称标准适用范围输送流体用无缝钢管GB/T8163是应用最多的一个钢管制造标准，制造方法常用热轧、热扩和冷拔三种方法。规格为 DN8600,壁厚为0.2575.0mm=材料牌号有10、20、09MnV

26、 16Mn共四种，适用于一般流体输送的压力管道低中压锅炉用无缝钢管GB3087是专门为锅炉用钢管而设置的标准，也可应用于其它低中压流体管道，应用也很广泛，仅次于 GB/T8163标准。制造方法有热轧、冷拔两种方式，规格为DN6-400,壁厚为1.526.0mm=材料牌号仅有10、20两种，适用于低中压锅炉的过热蒸汽、沸水等介质。高压化肥设备用无缝钢管GB6479是一个包括碳素钢、低合金钢和铭铝钢等多种材质的钢管制造标准，制造方法有热轧和冷拔两种方式。其规格为DN8- 250、壁厚为 2.0 40mm 包含的牌号有 10、20G 16Mn 15MnV 12CrMox 1Cr5Mo等。一般情况下可

27、用于设计温度为 -40400C、设计压力不大于32MP击勺工况。石油裂化用无缝钢管GB9948主要用于石油冶炼厂的锅炉、热交换器及其输送流体管道。制造方法有热轧、冷拔两种方式。其代表材质为20、1212CrMo> 1Cr5Mo>1Cr19Ni11Nb 等。高压锅炉用无缝钢管GB5310是一个包括碳素钢、铭相钢、不锈钢等多种材质的钢管制造标准，制造方法有热轧和冷拔两种，其规格为DN16 500、壁厚为2.070mm 材料牌号有 20G 20MnG 15MoG 12CrMoG 12Gr2MoWVTiB1Cr18Ni9等，适用于高压锅炉过热蒸汽介质。从检查试验角度来讲，一般流体输送用钢管

28、必须进行化学成分分析、拉力试验、压扁试验和水压试验。GB5310、GB6479、GB9948三种标准的钢管，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和冲击试验。其中，GB6479标准还对材料的低温冲击韧性做出了特殊要求，这三种钢管的制造、检验要求是比较严格的，对于GB 3087标准的钢管，除了流体输送用钢管的一般试验要求外，还要求进行冷弯试验，对于GB/T 8163标准的钢管，除了流体输送用钢管的一般试验要求外，可根据协议要求进行扩口试验和冷弯试验。这两种管子的制造、检验要求不如前三种严格。钢管标准的制造质量等级从低到高的顺序依次应是GB/T 8163、GB 3087、GB 99

29、48、GB 5310、GB 6479。从使用角度来讲，一般情况下，GB/T 8163标准的钢管适用于设计温度小于350C、压力低于10MPa的油品、油气和公用介质工况条件对于油品、油气介质，当其设计温度超过350c或设计压力大于10MPa时，宜选用GB 9948或GB 6479标准的钢管。对于临氢介质的管道，或者有应力腐蚀倾向环境中工作的管道，也宜选用GB 9948或GB 6479标准的钢管。凡是低温下（小于-20 C）使用的碳素钢管应采用 GB6479标准的钢管，这是因为只有它规定了能满足对材料低温冲击韧 性的要求。石油化工生产的装置中，常用的铭铝钢或铭铝帆钢无缝钢管标准有GB 9948、G

30、B 6479、GB 5310三个标准。石油化工生产装置中，常用的不锈钢无缝钢管的标准有五个：GB/T 14976、GB 13296、GB 994& GB 6479 GB 5310。其中应用很广泛的不锈钢钢管标准是GB/T 14976流体输送用不锈钢无缝钢管。（2）交货状态指无缝钢管交货的最终塑性变形或最终热处理的状态。不经过热处理交货的无缝钢管的交货状态称热轧或冷轧状态；经过热处理交货无缝钢管的交货状态称热处理状态或根据成品钢管最终热处理的类别直接称正火、调质、固溶、退火状 态。交货状态依据产品执行标准不同或订货时用户要求的交货状态而各不相同。（3）保证条件强制性条款（保证条件）按现行

31、标准的规定项目进行检验并保证符合标准的规定，称做强制性条款（保证条件）。对于强制性条款，无论客户是否在合同中注明，均需按标准规定进行该项检验，并保证检验结果符合标准规定。如标准 中规定的强制性条款（保证条件）：化学成分、力学性能、尺寸偏差、表面质量以及探伤、水压试验或工艺性能实验等。无缝钢管组批规定通常有：每批应由同一牌号（钢级）、同一炉（罐）号或同一母炉号、同一规格和同一热处理制度（炉次）的钢管组成。有的 组批还有无缝钢管支数的限制规定。锅炉、压力容器用钢管等高等级无缝钢管成品大都采用于此条规定。每批应可由同一牌号（钢级）、同一规格、不同炉（罐）号或和不同热处理炉次的钢管组成。这种组批方式也

32、有炉数、无缝钢管支数的限制规定。结构用无缝钢管、流体输送用无缝钢管等有些低等级产品采用此条规定。钢的化学成分是保证无缝钢管质量和最终使用性能的重要因素之一，也是编制无缝钢管热处理制度的主要依据之一。因此，在钢材标准的技术要求部分，往往第一项就规定了钢材适用的牌号（钢级）及其化学成分，并以表格形式列入标准中，是生产企业和客户验收钢及钢材化学成分的重要依据。钢坯的熔炼成分一般标准中规定的化学成分是指钢铁厂冶炼时最终的熔炼成分。它是指钢冶炼完毕浇铸或连铸前化验的钢水的化学成分。熔炼成分也是钢铁厂交货的依据。如果没有特殊约定，通常钢铁厂出具的产品质量证明书上标注的化学成分是熔炼成分。炼钢生产企业一般不

33、做成品分析（用户要求者除外），但应保证成品分析符合标准规定。无缝钢管成品的化学成分成品成分是从成品钢材上按 GB 20066 2006钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法的相关规定取样并按规定的标准方法（GB/T 223 ）进行分析得来的成品化学成分（如化验圆管坯的化学成分或化验无缝钢管的化学成分）。由于钢水在浇铸，连铸的冷却、结晶过程中，存在着钢中合金元素分布不均匀的成分偏析现象，即不同位置的化学成分不完全一致。所以熔炼成分和成品成分存在着不完全一致的现象，因此国家专门制订了GB7T 222 2006钢的成品化学成分允许偏差标准，标准规定在实际生产、销售、成品验收时，允许成品成分与标准成

34、分范围（熔炼成分）之间存在有偏差，其偏差值应符合 GB7T 222 2006钢的成品化学成分允许偏差之相关条款的规定。GB8163的要求表8钢管的检验项目、取样数量、取样方法、试验方法序号检验项目取样数量取样方法试验方法1化学成分每炉取1个试样GB/T 20066GB/T 223GB/T 4336GB/T 20123GB/T 201242拉伸试验每批在两根钢管上各取1个试样GB/T 2975GB/T 2283冲击试验每批在两根钢管上各取一组3个试样GB/T 2975GB/T 2294压扁试验每批在两根钢管上各取1个试样GB/T 246GB/T 2465扩口试验每批在两根钢管上各取1个试样GB/

35、T 242GB/T 2426弯曲试验每批在两根钢管上各取1个试样GB/T 244GB/T 2447液压试验逐根GB/T 2418超声波探伤检验逐根GB/T 57779涡流探伤检验逐根GB/T 773510漏磁探伤检验逐根GB/T 126067.2组批规则7.2.1 钢管按批进行检查和验收。7.2.2 若钢管在切成单根后不再进行热处理，则从一根管坯轧制的钢管截取的所有管段都应视为一根。7.2.3 每批应有同一牌号、同一炉号、同一规格和同一热处理制度（炉次）的钢管组成。每批钢管的数量应不超过如下 规定：a）外径不大于76mm并且壁厚不大于3mm:400根；b）外径大于 351mm 50根；c）其他

36、尺寸：200根。7.2.4 需方如无特殊要求时，10、20钢可以不同炉号的同一牌号、同一规格的钢管组成一批。7.2.5 剩余钢管的根数，如不少于上述规定的 50%寸则单独列为一批，少于上述规定的50%寸可并入同一牌号、同一炉号 和同一规格的相邻一批中。二、焊接钢管焊接钢管也称焊管，是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管。(1)按焊接工艺分类焊接钢管根据焊接工艺分为无填充金属和有填充金属两大类。无填充金属焊接钢管主要分为连续炉焊钢管、电阻焊钢管、等离子焊钢管和激光焊钢管。有填充金属焊接钢管主要分为埋弧焊钢管(直缝埋弧焊钢管、双缝埋弧焊钢管和螺旋缝埋弧焊钢管)、熔化极气体保 护电弧焊钢管(单缝

37、和双缝熔化极气体保护电弧焊钢管)、熔化极气体保护电弧焊和埋弧焊复合钢管(单缝和双缝熔化极气 体保护电弧焊和埋弧焊复合钢管)等。(2)按焊缝形式分类分为直缝焊管与螺旋焊管。直缝焊管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的 焊管。但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加30100%,而且生产速度较低。因此， 较小口径的焊管大都采用直缝焊,大口径焊管则多采用螺旋焊。常见三种焊接钢管：直缝双面埋弧焊管( LSAW、直缝高频电阻焊管(ERW和螺旋缝埋弧焊管(SSAW焊接钢管螺旋缝埋弧焊钢管A1有特殊

38、要求的石油天然气输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管材料、钢级、规格、标准A2石油天然气输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管B(1)低压流液输送用螺旋缝埋弧焊钢管；(2)各类螺旋缝桩用管直缝埋弧焊钢管A1石油天然气输送管道用直接埋弧焊钢管；A2低压流体输送用直缝埋弧焊钢管直缝高频焊管A1(1)有特殊要求的石油天然气输送管道用直缝高频电阻焊钢管；(2)油气井油(套)管用直缝高频电阻焊钢管A2石油天然气输送管道用直缝高频电阻埋弧焊钢管；B低压流体输送用直缝高频电阻焊钢管其他焊接钢管B材料、规格我国压力管道中常用的焊接钢管标准主要有：GB/T 9711-2011石油天然气工业管线输送用钢管，这是目前我国焊接钢管，尤其是

39、埋弧焊钢管的主要制造标准。该标准也是目前长输油气管道用埋弧焊钢管的主要制造及订货依据。另外，还有其他方式的焊接钢管标准如GB/T 3091-2008低压流体输送用焊接钢管；SY/T 5038-2000承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管；SY/T 5037普通流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管；GB/T 1277-2000流体输送用不锈钢焊接钢管等。直缝高频电阻焊管小型高频直缝连续电焊工艺流程1一带钢卷；2矫平；3一切头对焊；4活套；5成型机；6焊接；7一去除内外毛刺；8冷却；9一定彳仝;10一切断;11矫直；12涡流探伤；13一平端头；14水压试验；15检查；16打印；17涂油；18一包装入库1. “ER

40、WW管”就是高频直缝电阻焊管，英文Electric Resistance Welding ，缩写简称为ERW 2.与普通焊管焊接工艺不一样，焊缝是由钢带本体的母材熔化而成，机械强度比一般焊管好；3.ERW!冈管的高频焊接热过程，造成了管坯边缘附近温度分布梯度，并形成了熔化区、半熔化区、过热组织、正火区、不完全正火区、回火区等特征区域。其中过热区组织由于焊接温度在1000 c以上，奥氏体晶粒急剧长大，在冷却条件下会形成硬而脆的粗晶相，此外温度梯度的存在会产生焊接应力 这样，就形成了焊缝区域力学性能比母材低的情况。通过焊缝局部常规热处理工艺，即采用中频感应加热装置将焊缝区域加热到AC3 (927

41、C),然后进行空冷过程，需要时再水冷。以达到消除应力、软化和细化组织、提高焊接热影响区综合机械性能之目的UOE直缝埋弧焊焊管以宽厚钢板为原料，经过刨边、打坡口和预弯等预处理工序后，用U型压力机将其压成 U型，再经。型压力机压成。型,经埋弧焊接后再进行扩径等工序制成大口径钢管（简称UOE旱管）。UOE旱管主要用于高压长距离石油、天然气和其他介质的输送管线用管。目前主要生产 406-1625mm长达18m的钢管。螺旋缝埋弧焊钢管（SSAW螺旋缝埋弧焊钢管（简称 SSAW是采用埋弧焊工艺生产，带有一条螺旋焊缝的钢管。是将卷板矫平、切头、修边，由螺 旋成型机成型后，使用埋弧焊先内后外进行焊接，按规定长

42、度切管并经规定的检验与试验，来完成生产的。合格合格 最终检哙产品特点1 .钢管制造过程中，螺旋焊缝采用埋弧焊方法进行焊接，按先内后外的顺序同步进行，内外焊接位置错开一定距离。内 外焊缝焊接道数可根据工艺要求确定，至少不少于一道。钢板对头焊采用埋弧焊、自动熔化极气体保护电弧焊或这些焊接工 艺的组合焊焊接，缺陷修补和返修采用焊条电弧焊。2 .钢管主要检测项目有尺寸、重量、化学成分、力学性能、水压试验、X射线工业电视检测或 X射线照相、超声检测、外观等。3.焊缝呈螺旋状分布，其应力分布较均匀三、球墨铸铁管球磨铸铁：在铁水（球墨生铁）浇注前加一定量的球化剂（常用的有硅铁、镁等）使铸铁中石墨球化。由于碳

43、（石墨）以球状存在 于铸铁基体中，改善其对基体的割裂作用，球墨铸铁的抗拉强度、屈服强度、塑性、冲击韧性大大提高。并具有耐磨、减震、 工艺性能好、成本低等优点，现已广泛替代可锻铸铁及部分铸钢、锻钢件、如曲轴、连杆、轧辐、汽车后桥等。可锻铸铁、白口铸铁、灰口铸铁。铸铁管产品标准：GB/T 13295 2008水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件。球墨铸铁管广泛应用于城镇的供水、排水、输气工程，与人们的生产、生活息息相关。据有关资料记载，早在16世纪，人们就使用铸铁管供水，最可靠的记载是巴黎郊区的凡尔赛街道和喷泉的给水管道。这条管线是路易十四时期铺设的，从塞 纳河至凡尔赛全长约 24.14km （1

44、5英里），所使用的铸铁管是在 1664年至1668年间制造的，单根长度为 1066.8mm （ 3.5英 尺），采用法兰和螺栓连接，密封材料是铝。300多年的时光流逝，这条管线在长期的使用中，除部分管道和接头维修更换外，至今仍在使用。我国20世纪50年代修复南京城墙时， 也挖掘出明朝洪武年间的铸铁管遗物，足见我国使用铸铁管也有几百年的历史了。目前上海、天津等大城市在旧城街巷20世纪初铺设的铸铁管至今仍有在继续使用的。即使在新技术、新材料不断他涌现的今天，铸铁管也是其他新材料所难以完全取代的，在供水、排水、输气工程领域里 仍占有重要的地位。这一古老的产品之所以长盛不衰，原因有三：一是材料的资源丰

45、富，并可再生利用，对环境无不良影响； 二是经济可靠，耐腐蚀，寿命可逾百年；三是随着技术进步，铸铁管的性能得到不断改进，生产率不断提高，满足了人们新 的需求。特别是20世纪50年代，球墨铸铁新技术的出现，铸铁管的性能产生了质的飞跃，其性能不仅保持了耐腐蚀的特点，而 且还具有一定的伸长率，将铁和钢的优点结合在一起。离心铸造新技术的出现，是铸造新技术的出现，是铸铁管生产进入现 代经济时代的里程碑。球墨铸铁管不是一般的铸造工艺，在铁水中加入少量的球化剂，使得铸铁中的片状石墨转变成球状，克服了片状石墨对铁基体连续性的阻止作用，使铁具有了卓越的可延性、柔韧性和抗冲击性；球墨铸铁管不仅保存了灰铁管的优良传统

46、（腐蚀性、耐磨性），而且大幅度地提高其性能指标（抗拉强度，延伸率等），采用柔性可偏转的接头形式，可以适应工程各种复杂的被专家称为铸铁管行业的一场革命。球墨铸铁与灰铁金相对比图：球墨铸铁管的机械性能与 10#钢管的机械性能几乎相似，其强度远远高于灰铁管、称为铁的本质钢的性能。1.3.4.2球墨铸铁管的耐电蚀性球墨铸铁管由于电阻较大，故不易产生电腐蚀。机械接口球墨铸铁管用橡胶圈密封具有绝缘作用，故也不需要担心电腐蚀。球墨铸铁和钢的电阻值如表1-15所示。表1-15球墨铸铁和钢的电阻值材料电阻值/ Q球墨铸铁50 70钢10201.3.4.3 电解腐蚀保护由于管道在每根铸管的接口处都是使用橡胶圈来密

47、封，因此，离心球墨铸铁管本身就具有防电解腐蚀保护功能，不需要 做电解保护。只有在一些特殊的条件下，如果管道有可能形成一条电导线，使用聚乙烯套可以起到高度的隔离作用的影响。1.3.4.4 阴极防腐保护法离心球墨铸铁管道由于连接系统使用橡胶圈密封而使其具有很高的电阻，所以一般情况下不需要做阴极防腐保护。即使 对于一些需要做阴极防腐保护的地区，只要使用了聚乙烯套保护，也不需要做阴极防腐保护，而且聚乙烯套保护比做阴极防 腐保护的效果更好。回填：1 .看图示:以地区为例南北方土质区别中心线以下，每层200mmiI 300mm一层夯实。2 .回填前必须将槽底积水和施工时遗留的杂物清除出来，管道主体经检查合

48、格后，沟槽应及时回填；3 .沟槽回填料，除非特殊指定应使用的回填料，一般不得含有碎石、砖块、垃圾等杂物，应是良质土砂料；4 .回填程序应先填实管底，再同时回填管道两内侧，最后回填至原地平面标高；5 .回填时应分层夯实，管中心线以下每200mm为一层夯实，中心线以上每 500mm一层夯实，超出管顶 500mn上可以用小型机械夯实；6 .用砂子回填应加水用振动棒轻振实，振实程度应保证管子不上浮为宜；7 .接头处带工作坑，先把工作坑回填实，然后与管身同步；8 .注意回填期间重要的是要做到均匀回填，否则局部沉陷会特别大，必须小心均匀的做好回填工作。1995 年：安委会组织的专家组检测分析，“铸铁煤气管

49、裂纹的性质是脆性断裂，其形成原因与多种因素有关：(1)煤气管铸造缺陷(如气孔、夹杂、重皮等)；(2)管基存在石块；(3)煤气管受静载、动载以及温度的变化，均对裂纹的产生和扩展起着促发作用。煤气铸铁管横截面上发现三种不同的金相组织区，也对裂纹的产生及扩展起到不可忽视的作用。”四、有色金属管有色金属又称非铁金属，是铁、镒、铭以外的所有金属的统称。有色金属独特性能和优点，应用于特殊场合，如良好的 导电性和导热性，塑性好，抗大气腐蚀性能好等。钛及钛合金、铝及铝合金、铜及铜合金、馍及馍合金、错及错合金等。GB/T 26058-2010钛及钛合金挤压管GB/T 3625-2007换热器及冷凝器用钛及钛合金

50、管GB/T 3624-2010钛及钛合金无缝管YS/T 576-2006工业流体用钛及钛合金管等无缝有色金属管钛及钛合金GB/T 26058-2010钛及钛合金挤压管GB/T 3625-2007换热器及冷凝器用钛及钛合金管GB/T 3624-2010钛及钛合金无缝管6.4 YS/T 576-2006 工业流体用钛及钛合金管第三讲金属管件管件既然是管子做原料通过深加工成为一种产品，所以，这种产品具有管子和机械零件的双重特性，是二者的结合。用于管路连接的管件，如：弯头、大小头、三通、管帽、弯管等，这些管件主要用在石油、化工、电力、造船、建筑行 业等领域。管件是用来连接管子，改变管道的方向、管径大小

51、、管道标高，进行管道的分支、局部加强、调节和切换管路中的流体、 实现特殊连接等作用的管道元件。包括弯头、三通、异径管、法兰、盲板、阀门、短管等，我们通常称这些构件为管件。管件是组成管道不可缺少的部分，是在石油化工中所用的管件品种、材质、数量很多，选用时需考虑的因素也较复杂。 常用的弯头、三通、异径管（大小头），大多采用无缝钢管或焊接钢管通过推制、拉拔、挤压等工艺加工而成。管帽多采用 钢板冲压而成。管件的通常的分类方法如下：(1)按连接方式对焊管件、法兰连接管件、承插管件、柔性接口管件和螺纹管件等。(2)按使用材料有碳钢、合金钢、奥氏体不锈钢、灰口铸铁和球墨铸铁制管件等。(3)按结构形式(常用分

52、类方式)有弯头、异径接头、三通、四通和管帽等品种。弯头品种分为45°、90°弯头和180°弯头，类别分为：a.长半径弯头：弯头的曲率半径为1.5DN;b.短半径弯头：弯头的曲率半径为1.0DN;c.异径弯头：弯头的曲率半径是大端的1.5DN。短半径弯头介质流动阻力大，长半径弯头阻力较小。异径接头(俗称：大小头)有同心和偏心异径接头之分。偏心异径接头可保持管底平或管顶平，偏心距为1/2 X (大端内径-小端内径)。三通有等径、异径三通，四通有等径和异径四通， 异径三通的支管比干管小， 通常小23级，例如200X 200X 100 (8X8 X 4)管件根据其端部外径

53、尺寸不同，分为A、B两个系列，应优先选用 A系列。（4）按加工工艺有焊制、推制、热压、冷压、铸造和锻制管件等。（5）按压力等级大约有十七种，和美国的管子标准是相同的，有： Sch5s、Sch10s、Sch10、Sch20、Sch30、Sch40s、STD Sch40、Sch60、 Sch80s、XS;Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160、XX6其中“STD为标准管壁厚系列代号，“XS”为加强管壁厚系列代号，“ XXS'为特加强管壁厚系列彳号。最常用的是STDW XS两种。对不锈钢管，采用后面加 S的方法表示，如 5S、10S、20S、40S、80S,为AN

54、SI B36.19壁厚等级；其它为 ANSI B36.10 壁厚等级。"Sch"是管子表号，表示壁厚；是管子设计压力与设计温度下材料许用应力的比值乘以1000,并经圆整后的数值。即：Sch= P/ bt X 1000由于弯头的种类很多，所以定货时定单中常采取如下表示方法：如“ LR STD 90。8”，表示长半径，压力等级为 STD, 90°的8"弯头；又如，“ SR XS 45°4”表示短半径，压力等级为XS, 45°的4"弯头。压力管道管件非焊接管件（无缝管件）钢制无缝管件（包括工厂预制弯管、有缝管坯制管件）A (1)

55、(2) (3)、B焊接管件（有缝管件）钢制有缝管件（钢板制对焊管件）B1 (1) (2)、B2锻制管件锻制管件B复合管件金属与金属复合管件金属与非金属复合管件非金属与非金属复合管件A非金属管件聚乙烯管件A1 (1) (2)、A2带金属骨架的聚乙烯管件A其他非金属管件A 无缝管件制造工艺流程类别标准号名称国家标准GB12459-2005钢制对焊无缝管件GB/T13401-2005钢板制对焊管件GB/T14383-2008锻制承插焊和螺纹管件GB/T17185-1997钢制法兰管件中石化标准SH3408-2012石油化工钢制对焊管件中石油标准SY/T0510-2010钢制对焊管件规范SY5257-2012油气输送用钢制