压力管道基础知识

第一章压管道基础知识第一节压管道基本概一、压管道的定义、工作原及用途、压管道的定义人们在生产、生活中广泛用管道来输送介质管道输送已经成为与铁、公、水运、航运并的运输业之一。在生产、生活中所使用的管道中的部分管道是压管道它作为一种特殊承压设备越来越广泛的应用于石油、石化、化工、电等业及城市燃气和供热工程中。《特种设备安全监察条》对压管道做明确定义压管道是指用一定的压 用于输送气体或者液体的管状设备其范围规定为最高工作压大于或者等于 表压（气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温高于或者等于标准沸点的液体介质且公称直径大于的管道。压管道包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。、压管道的工作原及用途对单条压管道而言其工作原就是依靠外界的动 或者是介质本身的驱动将该条压管道源头的介质输送到该条压管道的终点。压管道的主要用途就是输送体介质而除此用途之外还可以延伸出以下一些功能如储存功能（要用于长输管道和热交换主要用于工业管道等。二、压管道的压与温、压垂直作用于物体表面单位面积上的则应称为压强，人们习惯于将压强称为压，以后所说的压实际上式中：：压强：压 ：受面积()、绝对压：管道内介质的实际压称为绝对压，用符号“来表示。()、用各种压表测管道介质的压得到的压数值称为表压或表压用“表示。①、当管道内介质的压等于大气压时，压表的指针指在位，即表压为。②、当管道内介质的压大于大气压时，压表的指针才会转动，表上才有读数。此时压表的读数就是管道内介质压超出大气压的部分，即表压为正压。③、当管道内介质的压低于外界大气压时，真空表的压值即为介质的压低于大气压的部分，表压为负压或真空，简称负压。④、绝对压、表压及大气压三者之间的关系为：绝二表大P⑤、人们通常所说的容器压或介质压均指表压。()、常见压单位①、"帕( )a千帕( )a帕()②、千克厘米( /③、巴和毫巴符号为和()、常见压单位换算：兆帕( )千克厘米( /、温()、温是表示物体热程的物 ，微观上来讲是物体分子热运动的剧程。()、目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标()、热学温卞标()、我国使用摄氏，其结冰点是，沸点为。()、华氏结冰点是 沸点为 。()、绝对：当达到这一温时所有的原子和分子热运动将停止。是温的最低极限，相当于一℃,()、使用温：系指管道运时，用测温仪表测得工作介质的温。()、设计温 ：管道在正常工作过程中，在相应设计压 下，设定的管道壁属温，其值高于管道壁属可能达到的最高属温。三、压管道输送的介质、概述压管道输送的介质均为体介质如上所述包括气体、液化气体、蒸汽或者可燃、爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温高于或者等于标准沸点的液体。气体的种类很多常见的有空气、氮气、氧气、氯气、天然气等。蒸汽介质则特指水蒸汽。液化气体常见的有液化烃液化天然气、液化乙烯、液化环氧乙烷、液化石油气等及液氯、液氨、液氧、液氮等。具备下述种特性之一的液体属于压管道介质范围。、可燃，、八可燃液体《建筑设计防火规范》 版0所定义的乙类液体和丙类液体的曾用名称。乙类液体布闪点大于或者等于8至闪点小于℃的液体丙类液体布闪点大于或者等于℃的液体。《石油化工企业设计防火规范》 版99接使用可燃液体的概指的是除液化烃外的闪点小于8的可燃液体和闪点大于或者等于℃的可燃液体。需要说明的是燃液体是《建筑设计防火规范》 版中所定义的甲类液体的曾用名称指闪点小于℃的液体。在《石油化工企业设计防火规范》 版9'没有提出燃液体的概只是对液化烃专门做出定义而将除液化烃外的闪点小于℃的液体归于可燃液体。、爆在危险、有害物质识别时常将燃、 爆物质定义为引燃、引爆后在短时间内释放出大能的物质。爆液体属于燃、爆物质的范畴。常用的“爆炸危险介质 的定义为 气体或液体蒸汽、薄雾与空气混合形成爆炸混合物且其爆炸下限小于或爆炸上限与下限的差值大于或者等于的介质。、有毒有毒液体是呈液态的有毒物质的总称。有毒物质是指以较小剂作用于生物体能使生物体的生功能或者机体正常结构发生暂时或永久性病改变、甚至死亡的物质。工业有毒物质的危害程按照《职业性接触毒物危害程分级》一分极危害级、高危害11级、中危害山级和轻危

害IV级。常说的剧毒体即相当于极危害物质。压管道定义中所说的有毒液体包括四种危害程的有毒物质。但是有些标准将这四种危害程的介国分成剧毒体和有毒体此时所谓的有毒 体指除剧毒物质外的其他有毒物WC、有腐蚀性有腐蚀性液体是指能灼伤人体组织并对管道材造成损坏的液体如酸、硝酸等。、最高工作温高于或者等于标准沸点液体的标准沸点是指在个大气压下的沸点 如水的标准沸点是 ℃。最高工作温等于标准沸点的液体如表压为则处在沸腾状态。、介质的火灾危险性压管道介质的火灾危险性有种分类方法即《石油化工企业设计防火规范》版和《建筑设计防火规范》、《石油化工企业设计防火规范》版的分类方范》版和《建筑设计防火规范》、《石油化工企业设计防火规范》版的分类方法该标准按可燃气体和液化烃、可燃气体进火灾危险性分类。①、可燃气体的火灾危险性分类见表一。表一可燃气体的火灾危险性分类类别可3M气体与空气混合物的爆炸下限举甲0体积）乙炔、氢气、化氢、乙烯、甲烷等乙（体积）一氧化碳、溴甲烷②、液化烃、可燃液体的火灾危险性分类见表—。见表一液化烃、可燃液体的火灾危险性分类类别名称特征举甲液化烃℃时的蒸汽压 M烃类液体及其他类似的液体液化天然气、液化石油气可燃液体口以外，闪点℃汽油、戊烷、二化碳乙闪点三℃至＜℃丙笨、煤油闪点℃<℃号轻柴油。环戊烷丙闪点℃< ℃洋柴油、重柴油闪点℃蜡油、 号重油、《建筑设计防火规范》 版0火灾危险性的划分。该标准所划分的生产的火灾危险性共有甲、乙、丙、丁、戊个生产类别其中火灾危险性特征部分涉及压管道介质。介质的毒性危害程压管道介质的毒性危害程分级方法。空气中最高容许浓分别为：TOC\o"1-5"\h\z极危害（级） • ；\o"CurrentDocument"高危?（nx）〜' ;中危害（山级）• 〜 ；择危害（级）三四、压管道的主要工艺参数及特点、压管道的主要工艺参数由于压管道种类繁多，运工况多样化和复杂化通常认为压管道的工作参数包括以下几个方面、设计压在相应的设计温下用以确定管道及其它元件尺寸的压值该压为管道的内压时称为设计内压为外部压时称设计外压。设计压得低于工作过程中可能出现的由压与温形成的最苛刻条件下的压。、操作压

在稳定操作条件下压管道系统内介质的压在稳定操作条件下压管道系统内介质的压、最大操作压在正常操作条件下压管道系统中的最大实际操作压 。、最大允许操作压压管道系统遵循相关标准的规定所能连续操作的最大压等于或小于设计压。、设计温压管道在正常工作下管壁或元件属可能达到的最高或最低温。设计温得高于或低于工作过程中可能出现的由压与温形成的最苛刻条件下的最高温最低温。、管输介质温管道输送介质在管道内输送时的动温。、公称直径由字母和无因次整数数字组合的尺寸标志代表管道组成件的规格。数字反映管道组成件连接端部的孔径或外径。）称是一种数字标记作为尺寸、容积、额定值或其它特征的标称 是一种确的 。、公称压是由字母和无因次整数数字组合的压标志代表管道组成件的压等级数字反映管道组成件的压等级数值（以“计。、设计壁厚在相应的设计内压和公称直径下，根据选用钢管的许用应设计得出满足工艺条件的管壁厚 。、压管道的特点()、应用广泛。随着经济的发展管道的数越来越多。由于应用的领域同各个领域所使用的压管道又各有其特点如口化工、石化系统有大的压道它们的工作条件各种各样工作压由真空、负压到以P的高压超高压。而工作温由℃到℃0上所传载的介质又多是有毒燃、爆。、管道体系庞大。由多个组成件、支承件组成任一环节出现问题会造成整条管线的失效。、管道的空间变化大。要么是长距离却经过复杂多变的地质条件、地形地貌、人文环境、天气环境要么是在一个环境但是其体空间变幻莫测。、腐蚀机与材损伤的复杂性。受周围介质或设施的影响容 受诸如腐蚀介质、杂散电影响而且还容遭受第三方破坏。、失效的模式多样。、载荷的多样性。除介质的压外还有重载荷以及位移载荷等。、材质的多样性。可能一条管道上就需要用几种材质。、安装方式多样。有的架空安装，有的埋地敷设。、实施检验的难大。如对于高空和埋地管道的检验始终是难点。、压管道元件数多标准多。另外我们在操作压管道时始终要注意管道是整个设备装置系统的一部分有时还是最主要的一部分。操作管道也要从系统的角去考虑问题。五、压管道的分类、概述压管道的用途广泛品种繁多。同领域内使用的管道其分类方法也同。一般可以按主体材、敷设位置、输送介质特性和用途等进分类另外为于安全监督管 还可以按照安全监督管的需要进分类。、压管道分类、压管道的一般分类①、按主体材划分可分为属管道和非属管道。属管道又可分为铸铁管道、碳钢管道、低合钢管道、锈钢管道、有色属管道等。非属管道包括塑管道、玻璃钢管道、属复合管道、非属复合管道。②、按敷设位置划分可分为架空管道、埋地管道、地沟敷设管道。()、按介质压分类通常可分为TOC\o"1-5"\h\z①、超高压管道 、②、高压管道 、③、中压管道 、④、低压管道 。()、城镇燃气管道根据输气压分为：①、高压 • W ・②、高压 • a•③、二人高压、 • 《a <④、次高压 • w ・⑤、中压 • w ・⑥、中压 • Mw•⑦、低压 ^()、按介质温分类一般可分为①、高温管道 ℃0②、常温管道一℃、③、低温管道 9。()、按介质毒性分类①、剧毒管道极危害、②、有毒管道非极危害、③、无毒管道。()、按介质燃烧特性分类①、分为可燃介质管道、②、非可燃介质管道。()、以介质腐蚀性分类①、强腐蚀性介质管道、②、腐蚀性介质管道、③、非腐蚀性介质管道。()、按毒性、燃烧特性等特征对体进分类分为类体、类体、类体、类体、类体。然后根据体分类方地提出内部为相应介质管道的要求。①、类体指剧毒体在输送过程中如有极少的体泄到环境0被人吸入或与人体接触时能造成严重中毒脱离接触后能治愈。相当于现国家标准《职业性接触毒物危害程分级》 0级极危害的毒物。②、类体指有毒体接触此类体后会有同程的中毒脱离接触后可治愈相当于现国家标准《职业性接触毒物危害程分级》中n级高、中、桂危害的毒物。③、类体该类体在环境或操作条件下是一种气体或可闪蒸产生气体的液体这些液体能点燃并在空气中连续燃烧。④、类体指可燃、无毒、设计压小于或等于 和设计温高于一℃86的体。⑤、类体指包括类体的可燃、无毒的体。《工业属管道设计规范》 采-200类）法。（）、按管道用途分类①、长输油气管道、②、城镇燃气管道、③、热管道、④、工业管道包括工艺管道、公用工程管道、⑤、动管道、⑥、制管道。、安全监督管的分类（一）、压管道安全管与监察规定的分类说明、为满足安全监督管的需要《压管道安全管与监察规定》将压管道按其用途划分为长输管道A、公用管道类和工业管道C，给出定义。长输管道是指产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道具体讲就是跨越地、市输送商品介质的管道跨越、自治区、直辖市袁艮好陀小售五产'①袁艮中> 区M至幺U也士普、茬3、童£票好、①袁艮hK5一嚏■和岂L号球？“步普京 、（）。裁邱耕审审表14U吉变票好匚品中e1个*、卜岑枭、仟《步普裁刊票好w。袁艮5w君审^^袁艮1rw裁刊票好幺u包力票好、⑧袁艮5w忍审^^袁艮1rw裁刊票好电毅普、^包、童£票好、①或艮5< 丑丁：至幺u包士普、茬3、童£票好、①袁艮hK5一嚏■和岂l号球？“步普京 、（）。夜4^ke条长或艮士再kK夜々东々中袁艮士再好房,lM2希名言夜々 京袁艮区东母因系希平溶干邑袁艮区、（二）°管五中或艮，不h婕号泼r一或艮八有有?d为工再2"裂44?|衿5公袁艮好看日士再。目薛¥留仆名中袁艮士再hK5理兑《冷日^至桂野》与袁艮hK5理兑产《飞新燧亮年艮干若袁艮区》、。【百条J袁艮牌门上袁艮衿'袁艮二H袁艮吓T^L袁艮泽'袁艮2手》,袁艮恁々、袁艮士好、袁艮再好袁艮士再kK中々东桂J一汽用袁艮区部《冷日^至桂卦》中学第=嚏*《飞希燧亮年艮干若袁艮区》可、。袁艮亦袁艮源也用武也袁艮群亡*<z'或艮二幺U二H票好匚品中明兑W英不聿一不步普袁艮^H袁艮泽"袁艮JU2华品上落不聿岳匚抵中八管五勇,，酒dr普袁艮恁袁艮5iu舌变票好范围以外的长输管道。、公用管道的分类分级公用管道为类分为级和级。①、级为燃气管道②、级为热管道、工业管道的分类分级工业管道为类目前有两种分级方法一种是《压容器压管道设计单位资格许可与管规则》的分级方法将工业管道划分为级、级。另一种是《压 管道安装单位资格认可实施细则》和《在用工业管道检验规程》试用的分级方法将工业管道划分为级、级和级。这两种分级方法的主要区别是后一种分级方法中将第一种分级方法中的级工业管道又划出一部分管道做为级。、《在用工业管道检验规程试用》的分级方法如下()、符合下条件之一的工业管道为级①、输送 《职业性接触毒物危害程分级》中规定的毒性程为极危害介质的管道②、输送 《石油化工企业设计防火规范》及℃《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体并且设计压三的管道③、输送可燃体介质、有毒体介质设计压三 且设计温三℃的管道④、输送体介质并且设计压三 用管道。()、符合下条件之一的工业管道为级①、输送 《石油化工企业设计防火规范》及 《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体并且设计压<的管道②、输送可燃体介质、有毒体介质设计压p< 并且设计温三℃的管道③、输送非可燃体介质、无毒体介质设计压< MP设,温三℃的管道④、输送体介质设计压< M且设计温 ℃»管道。()、符合下条件之一的级工业管道划分为级①、输送可燃体介质、有毒体介质设计压< 并且设汁温W℃的管道②、输送非可燃体介质、无毒体介质设计压< 并且设计温< ℃的管道。压 管道元件也是《特种设备目录》中所的一个种类。在安全监督管中还对压管道元件进品种、级别的划分以于分级管。第二节压管道材-、属基本性能(一)、使用性能(学性能、物性能、化学性能)决定材的应用范围，使用的可靠性和使用的寿命30亲圆/亲圆磔£索维够一“:5f叵亶H-亲理房=方占维一亲理>*熙*维一产、上()":lM* ^M5磔**够。上管争磔**名酒磔*备够品一卜▼中索维泽。石索维泽长“曾田桂良中明。百"“以用好，▼鼠电5a，用证弹力山葡索维泽,()。蒸(5匚5号if一)打'为'筋幺/中去匚/43''曲''毋£(0。 匚亶号亲喔潮"一)/中告'出匚/。号告52储幺/。甲去长“，理“告5 号酒也甲去、()。明星改“明中亲0/7r-Y星，明型长“明中亲0/7匚'卜星部决一亲0/7星中名"一亲理出电中名"一: 学晏中电蚌一产\上亲0/7 =:lM^ ^丁一上举 品多球，星中明济名W英飞七星中明：耳俏中出电武工星电南普星星'()曾田蚌、。募乡酮昇畏工叱耳中用好，田衿£'裂中也邦考，曾国华和转力中牌祭A袤岩*呈曾明田阜岩'°*漕5+V*幺舌《、Kg不、¥中袤牌阳曾田二r、二。而飞法泽张“曾时钟中“学阳1理亶可明不|，飞首证'()。石田出网长“，曾中而出2U盛学骞小、广#钟L理臬可舁/而田圆网'():曾田芸“、。不|，皴£壬最r力30 可待M，节小^^型安号酒也，亶H理系，中量飞储飞 吓［皴，口:争明寻洋匚/a。/石皴长“T，而型齿亶也盛为'禽'片M。|9堂湖皴港曾明中曾皴号£者。石皴长“，曾国华皴号曾明石皴、()4百者之二武4谙%货钱福田@号。货急?i田@号T帘磔旷京।巾，上举磔旷京।0*4标侦中田0号。不I，@室长理，曾国华0号刽苑曾/ 布|，0号'()。明中钱田证号恁幸管w泼盘，用超募/理电译、彖译域制r?，货产译域新中钱田证号0「〈&•亲0/4-%二！英中磔旷泽牛冢必用4-证5号刽兑用-f-rr@H?第5房亲政”小，丁出呼也中亲改 歹?飞希比。上举工磔旷泽号中明品耳磔电首中田泽号/ 。若•丘*， •长话，改由小,乐泽号中典［以，乐译号中请中货福证号至，田泽号中明也俏长。田泽号“幺田华曾译号刽犯曾用好酒证“可葡：石泽号、()、锻压性属能否用锻压方法制成优锻压件的性能。锻压性一般与材的塑性及其塑性变形抗有关。、可焊性属是否容用一定的焊接方法焊成优接头的性能。可焊性好的属能获得没有叛气孔等缺陷的焊缝，并且焊接接头具有一定的机械性能。、削加工性属材是否于被刀具削的性能，称为削加工性。削加工性能好的属对使用的刀具磨损小，削用大，加工表面也比较光洁。二、学性能承压类特种设备材的学性能指标主要包括强、硬、塑性、韧性等指标。(-)、应和应变、外：从设备外部施加到设备上的。、内：存在于设备内部，大小、和外相等，方向相反的。、应：物体在外作用下而变形时，其内部任一截面单位面积上的内、应变：物体在外作用下，其形状尺寸发生相对变化。、载荷与变形：当属材受外作用时，这种外称为载荷或称负荷、负载；受外后形状改变，称为变形。载荷因其作用性质同，可以分为静载荷、冲击载荷和交变载荷等。()、静载荷是指大小变或变动很慢的载荷。()、冲击载荷是指突然增加的载荷。()、交变载荷是指大小或方向作周期性变换的载荷。材受载荷作用后的变形，可分为伸、压缩、剪、扭转和弯曲等。图1属材在同载荷作用下的变形情况。图2铆钉受剪载荷的情况荷作用下的变形情况。图2铆钉受剪载荷的情况、四种基本变形形式：伸或压缩：杆受一对大小相等，方向相反的纵向，的作用线与杆轴线重合。：杆受一对大小相等，方向相反的横向，的作用线靠得很近。扭转：杆受一对大小相等，方向相反的偶，偶作用面垂直于杆轴线。弯曲：杆受一对大小相等，方向相反的偶，偶作用面是包含轴线的纵：杆受一对大小相等，方向相反的横向，的作用线靠得很近。扭转：杆受一对大小相等，方向相反的偶，偶作用面垂直于杆轴线。弯曲：杆受一对大小相等，方向相反的偶，偶作用面是包含轴线的纵向面。()应的种类：剪应，弯曲应和交变应。当承压类特种设备壳体的形状发生变化或厚改变时，会在连续出及其附近产生剪应和弯曲应

在长期交变应下工作的承压类特种设备有些会出现疲劳和破坏现象。()应集中的概在承压类特种设备中，构件的截面尺寸发生突变，往往是缺俏引起的。这些缺陷统称为缺口，包括：表面损伤、焊缝咬边、气孔、夹渣、未焊透、未熔合、纹等。应集中的严重程和缺口的大小有关。其中以纹引起的应集中最严重。()承压类特种设备的工作压试验表明；对对圆筒形容器来讲，环焊缝受只是纵焊缝的一半，而对球形容器来讲由于存在向应，只有经向应。故在相同压和直径下，球形容器的壁厚比圆筒形容器的壁厚大约可以减少一半。(二)、属的强强:属的强是指属抵抗永久变形和断的能。抗强5，屈服强 5是评价材强性能指标的两个最重要的指标。、伸试样进伸试验时,采用如图所示的伸试样。试样可分为长短两种，长试样 ；运试样 。一般5厂采用的试样直径毫米。伸试样放在伸试验机上，按规定标准加载，随着载荷增加，试样产生伸长变形直至断，如图所示长变形直至断，如图所示>\尾K举嵬>\尾K举嵬伸长量△/mm根据载荷与变形的相应变化可绘出曲线图，称为伸曲线图。低碳钢的伸曲线吼低碳钢 伸时可分为三个阶段：⑴、弹性变形（弹性变形：外卸去后能够恢复的变形）阶段。当作用在试样上的裁荷在一定限之内时，载荷与伸长成正比，外去除后，试样恢复原来的形状和尺寸。当载荷超过而大于时，试样的伸长再与外成正比关系，但还属于弹性变形阶段，即当外去除后变形即消失。⑵、弹性变形一塑性变形（塑性变形外卸去后能恢复的变形）阶段。点出现的水平线段表示在载荷变的情况下试样继续伸长；即材丧失抵抗塑性变形的能，称为材的屈服，发生塑性变形后，由于内部结构变化，产生加工硬化，要使属继续变形，必须再增加载荷，这样载荷继续增加，试样则均匀伸长。达到点开始出现缩颈变形变形集中在缩颈处。⑶、塑性变形一断阶段。由于缩颈出现后截面剧〕减小；试样足以抵抗外的作用，因此在点发生断。根据伸曲线上各种特殊点的外与原截面的关系，可以测定材的强指标。、强指标：试样受到外作用时，在其内部产生大小与外相等而方向相反的相互作用，称为内。单位截面积上的内称为应，伸时的应用符号。表示。应的计算式为：a=公F/毫米式中a—应公斤/毫米；—外公斤；一横截面面积毫三：。伸曲线上各特殊点出强计算如下：

（1）抗强（J = （公斤/毫米式中J—应公斤/毫米；—外公斤;一横截面面积毫米。承压设备在选用 属材时允许超过它的抗强3材的强极限越高，能承受的应越大。⑵•比极限：材承受外的作用，载荷与变形成正比时的最大应，称为比极限；计算公式如下J= 公斤/毫米式㈠ J一比极限公斤/毫米；一试样受载与变形成正比时能承受的最大载荷公斤外；一横截面面积毫米⑶）屈服强：在载荷增加的情况下仍能发生明显塑性变形时的应计算公式如下J=（公斤/毫米）于0J一屈服强公斤/毫米—试样受载与变形发生明显塑性变形时的载荷公斤外；一横截面面积毫米有许多属或合材，并没有明显的屈服现象发生，为表明这些材的屈服极限，规定以试样产生伸长为试样长的%的应作为材的“条

屈服极限，规定以试样产生伸长为试样长的%的应作为材的“条件屈服强，用来。表示。件屈服强，用来。表示。屈服极限是选用 属材时非常重要的机械性能。承压设备材所受的应，一般应小于屈服强否则就会产生明显的塑性变形。⑷许用应：材允许使用的最大应⑷许用应：材允许使用的最大应。用O表示。⑸屈服比：是屈服点与抗极限强的之比。属的塑性塑性是指材在载荷作用下断前发生可逆永久变形的能塑性是指材在载荷作用下断前发生可逆永久变形的能伸长和断面收缩是评价材塑性性能指标的两个重要的指标。式中是试样断后标距增长—试样的原始标距长—试样断后标距长与原始标距长之比值的百分毫米；毫米；断面W收缩：是试样断口面积的缩减式中是试样断后标距增长—试样的原始标距长—试样断后标距长与原始标距长之比值的百分毫米；毫米；断面W收缩：是试样断口面积的缩减与原截面面积之比值的百分。即式中——伸前试样的截面积《毫米一试样断后细颈处最小截面积毫米w一断面收缩。、^和0是材的重要性能指标。它们的数值越大，材 的塑性越好。如果材具有好的塑性，则可避免材在压加工过程中发生开而破坏；而普通铸铁的塑性差，因而能进压加工，只能进铸造。同时由于材具有一定的塑性，故能保证材 致因稍有超载而突然断，增加材使用的安全可靠性。大小。弯试验：是焊接接头学性能试验的主要项目弯曲试验可以考核焊接接头的主要项目包括：焊缝和热影响区的塑性、内部缺陷、焊缝的致密性、焊接接头同区域协调变形能。用弯试验衡材在室温时的塑性。试验时，试样在规定的 弯条件下弯到规定的角，一般根据试样弯曲表面有无纹或折断等破坏情况来评定材的质。弯条件依材及试样的厚同而异，在材的有关技术标准中加以规定。因此， 弯试验的目的仅为在一定的弯曲条件下比较材的塑性。图为钢板的弯性能试验。图 •弯0验弯心直径越大，塑性变形的能愈差；弯心直径越小塑性越好。下面举说明强、塑性的计算方法。题：有一根钢试棒，原始长毫米，直径毫米。作伸试验时，载荷增加至 公斤时开始出现屈服现象；载荷达公斤时，试样被断。结果测得在变形后长是毫米，细颈处直径是毫米。 试求钢试样的屈服强、抗强、延伸和断面收缩。解: 求试样的截面积

3甯Dzioc毫米）“=且当丝-78.5（毫米0）（）求屈服强=黑=飘（公斤力/毫米^io.□ -求抗强熹半660（公斤力/敬米/o.n求延伸3K午各乂1而%＞及=11代毫淞），％b加0（矗米）3^^~^-X100%=16%■JlAJ求收缩细颈面积玛・半，&=工7和毫米*求断面收缩玛=三唯答空丁切1（毫米2）由=①5r72x1OOJ&=40J&中78.5（三）硬属材抵抗其他硬物体压入表面的能称为硬，是衡材软硬程的判据，它表征材抵抗表面局部弹性变形、塑性变形或抵抗破坏的能。材的硬越高，其耐磨性越好。、布氏硬图布氏硬测定过程示意图

、布氏硬图布氏硬测定过程示意图用==(公斤力/曦米¥)式中 压载荷公斤一压痕面积毫米；—布氏不硬 值。压痕面积的计算如下：F=靠口、布氏硬与强也有着如下的近似关系：(J •低碳钢,高碳钢它随着同属材以及•热处情况而有所同。低碳钢,高碳钢，调质合钢•布氏硬试验的优缺点：①、优点是测也的数据准确、稳定、数据重复性强，常用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色属的硬。②、缺点是对 同材需要换压头和改变载荷，且压痕较大，压痕直径的测也较麻烦，损坏成品的表面，故宜在成品上进试验。、氏硬:()测试当被测样品过小或者布氏硬()大于时,就改用氏硬。试验方法是用一个顶角为刚I〕石圆锥体或直径为的钢球，在一定载荷下压入被测材表面,由时,就改用氏硬。试验方法是用一个顶角为刚I〕石圆锥体或直径为的钢球，在一定载荷下压入被测材表面,由压痕深求出材的硬。根据实验材硬的同，可分为三载荷和钻石锥压入器求的硬用于硬极高的材。是采用载荷和直径 淬硬的钢球求得的硬 ，用于硬较低的材。如：遇火火钢、铸铁等。是采用 干荷和钻石锥压入器求得的硬，用于硬很高的材。 如：淬火火钢等氏硬是用压痕深作为氏硬值的计即，符号用表示，其计算公式为：I区=仁・盖式中：常数一轨取 压痕深1-1加上初载荷后压头的位置2-Z加上初载荷+主载荷后压头的位置3出卸去主载荷后压头的位置%:卸去主载的弹性恢复、氏硬试验的优缺点：①、优点是操作迅速、简，硬值可从表盘上直接读出；压痕较小，可在工件表面试验；可测”较薄工件的硬，因而广泛用于热处质的检验。②、缺点是确性较低，硬值重复性差、分散大，通常需要在材的同部位测试数次，取其平均值来代表材的硬。此外，用同标尺测得的硬值彼此之间没有联系，也能直接进比较。（四）、冲击韧性、冲击韧性是指材在外加冲击载荷作用下断时消耗能大小的特性。

冲击韧性是对材的化学成分、冶质、组织状态内部缺陷以及试验温 等比冲击韧性是对材较敏感的一个质指标。冲击韧性指标用表示，试样缺口的形式有 型和型两种。冲击试验示意图-摆锤-试样-机架指针：；一刻盘试验时把标准试样安放在试验机的两支点中间展试样的缺口背向的冲击方向，然后把摆锤抬到一定高 ，摆锤由高处下将试样击断，并自由回升到高，根据，摆锤的重和冲击前后的高差可以计算出冲断试样消耗的功；计算公式如下A式中——冲击前摆锤上升高 米——冲断试样后摆锤上升高米摆锤重 公斤试样的横截面积、2性转变温冲击韧性与试验温 有关，有些材在室温0左右试验时，并显示脆性，而在，比较低的温（低碳钢在一℃）下可能会发生低温脆性断，材由塑性状态转变为脆性状态的温叫做“脆性转变温。、钢材的脆化⑴脆化；属材在低温下呈现的脆性称为脆性。⑵热脆性；钢材长时间停在一℃后再却到室温，冲击韧值会有明显下，这种现象称之为钢材的热脆性。⑶氢脆；钢中的氢会使材的学性能脆化，这种现象称为氢脆。钢中的氢主要来源三个方面①、冶炼过程中溶解在钢水中的氢②、焊接过程中由于水或油污在高温下分解出来的氢溶解在钢材中③、工作介质中的氢进入钢中。氢致断只发生在一℃的温范围内。⑷苛性脆化；苛性脆化一般发生在受压元件的铆接和涨接处。⑸应腐蚀脆性断；由于应与介质腐蚀联合作用引起的低应脆性断叫做应腐蚀。应腐蚀产生的必要条件：①元件承受应的作用②具有与材种类相匹配的特定腐蚀介质环境③材对应腐蚀的敏感程。对钢材而言应腐蚀的敏感性与的成分、组织及热处情况有关。（五）、疲劳在交变载荷的作用下材发生破的现象叫做疲劳。、属材在无数次重复的交变载荷作用下，而致破的最大应，称为疲劳强，或称疲劳极限。、属材的疲劳强，与其化学成分、表面状态、组织结构、夹杂物多小、分布情况以及应分布等有一定关系。、件表面进热处、强化处,或件表面细加工和避免断面的急剧改变，能提高件的疲劳强。、一般钢铁的弯曲疲劳强值只有抗强的一半左右。（）承压类特种设备的工作压、对对圆筒形容器来讲，环焊缝受只是纵焊缝的一半。、而对球形容器来讲由于存在向应，只有经向应。故在相同压和直径下，球形容器的壁厚比圆筒形容器的壁厚大约可以减少一半。、一般情况下压管道以环焊缝为主。三、压管道常用属（一）常用属材分类有黑色属：通常指铁和铁的合，有色属：指铁及铁合以外的属及其合。黑色属根据它的元素组成和性能特点分为三大类即铸铁、碳素钢及合钢。（二）铸铁铸铁：含碳大于％6铁碳合。真正有工业应用价值的铸铁其含碳一般为 。性能特点：是可焊性、塑性、韧性和强均比较差一般能锻但它却具有优的铸造性、减摩性、削加工性能价格宜。途：常用作泵机座、低压阀体等材；地下低压管网的管子和管件。、灰口铸铁：石墨以片状形式存在于组织中的铸铁称之为灰口铸铁。灰口铸铁浇铸后缓得到的组织为铁素体和游离石墨共存断口呈灰色，灰口铸铁也因此而得名。灰口铸铁的各项机械性能均较差工程上很少使用。、可锻铸铁：经过长时间石墨化退火使石墨以团絮状存在于铸铁组织中此类铸铁称为可锻铸铁。()性能特点：强、塑性、韧性均优于灰口铸铁，其延伸可达；但可锻铸铁制造工艺复杂价格比较高。由于可锻铸铁具有一定的塑性故可锻的名称也由此而出其实它仍为可锻。()用途：可锻铸铁在工程上常用作阀门手轮以及低压阀门阀体等。、球墨铸铁：是通过在浇注前向铁水中加入一定的球化剂进球化处并加入少的孕育剂以促进石墨化在浇注后直接获得具有球状石墨结晶的铸铁。()性能特点：球墨铸铁的各项性能指标均优于可锻铸铁，比可锻铸铁价格宜。()用途：可代替可锻铸铁用在较苛刻条件下。用途广泛。铸铁命名：根据 的规定铸铁的牌号表示方法：“球铁汉语拼音第一个字母(三)碳素钢 含碳小于等于的铁碳合称为碳素钢。、碳素钢的分类()按化学成分工业纯铁 C%4 、合低碳钢& 25钢(强低塑性好焊接性能好压管道）。中碳钢的~。强 0塑，性适中，用于高碳钢 的钢强和硬高、塑性差，可制作弹簧、钢丝绳等。如（= ）（）普通碳素钢Q——钢材屈服强度“屈”字汉语拼音首位字母*A、&C.D——分别为质量等级fF——沸腾钢"沸"字汉语拼音首位字母手Z——镇静钢“镇”字汉语拼音首位字母：TZ——特殊镇静钢"特镇”两字汉语拼音首位字母，在牌号组成表示方法中「力与“TZ”符号可以省略.沸腾钢，半镇静钢，镇静钢:质等级号级做冲击试验级做常温形缺口冲击试验C两级常用在重要场合下:屈服强 ：pa为、 、 、 、五个等级:“屈字汉语拼音第一个字母。（）按品质分类优质碳素钢（w %S）高级优质钢（W%w）（）脱氧程①、沸腾钢 在浇铸前用硅和铝脱氧钢液中含氧多浇注及凝固时会产生大 气泡，在钢锭模内产生沸腾现象这类钢叫沸腾钢。②、镇静钢 而脱氧较完全浇铸时钢水在钢锭模内 产生0年这类钢叫镇静钢。成材低成本高。但镇静钢中气体含较少质较好。低时效倾向小钢镜中气泡、疏松③、半镇静钢进0钢。成材低成本高。但镇静钢中气体含较少质较好。低时效倾向小钢镜中气泡、疏松③、半镇静钢进0等程脱氧介于沸^腾钢j^^镇静钢之间jj钢四、优质碳素钢：、优质碳素钢中用有害杂质元素、比普通碳素钢低仅如此二者用冶炼方法也多有同普通碳素钢多用成本最低转炉冶炼而优质碳钢则采用平炉或纯氧顶吹转炉冶炼脱氧较好杂质含较低故其综合机械性能、耐蚀性等均优于普通碳素钢。、优质碳素钢与高级优质碳素钢相比价格高是工程上应用最广泛用碳素钢。、优质碳素钢用表示方法大代号锅炉钢、压管道中常用用牌号为8 、三种。（五）高级优质碳素钢高级优质碳素钢各方面性能优于优质碳素钢但价格较高，工程上用用并3。一般情况下如果采用优质碳素钢能满足使用条件要求时，将考虑选用

相应用合钢而用高级优质碳素钢。高级优质碳素钢在优质碳素钢/牌号Md四、合钢、合钢分类见