压力管道设计（管材管件选取）.pptx

压力管道设计;目录;一、管道材料的定义和选用原则;1.1 管道材料的定义 管道材料指管道主体的材料和各种管道附件的材料。管道材料设计要满足工艺流程的要求、安全、环保、节能、控制要求、安装要求、检修、生产、操作等各方面的要求。 管道主体材料决定着管道系统耐压、耐温、耐腐蚀的程度，而各种管道附件除此之外还决定着管系防止泄漏、应力破坏等的能力。 管道材料设计不当，会引起管道破裂、应力破坏、泄漏、严重变形等问题，这些问题都会导致爆炸、燃烧、撞击、倒塌、砸伤、腐蚀、毒性危害等事故的发生。因此，管道材料的设计是管道工程设计中的重要环节。 1.2 管道材料的选用原则 管道材料应根据管道级别、设计温度、设计压力和介质特殊要求等设计条件，以及材料的耐腐蚀性能、加工工艺性能、焊接性能和经济合理性等选用。 ;二、钢材的分类;2.1 钢的定义 钢，是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化，只含碳元素的钢称为碳素钢（碳钢）或普通钢；在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如：锰、镍、钒等等。 钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。这些成分是为了使钢材性能有所区别。 2.2 钢的分类 1）按化学成分分类 (1)碳素钢：按其含碳量的不同，可分为：1)低碳钢 2)中碳钢 3)高碳钢 (2)合金钢：为了改善钢的性能，在冶炼碳素钢的基础上，加入一些合金元素而炼成的钢，如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。按其合金元素的总含量，可分为： 1)低合金钢——合金元素的总含量≤5% 2)中合金钢——合金元素的总含量5%～10% 3)高合金钢——合金元素的总含量10% 2）按碳含量高低分类 低碳钢：碳含量一般低于0.25%（质量分数）； 中碳钢：碳含量一般为0.25%~0.60%（质量分数）； 高碳钢：碳含量一般高于于0.60%（质量分数）。高碳钢一般在军工业和工业医疗业比较多 ;2.3管道材料设计主要工作 管道材料工程规定 管道隔热工程规定 管道防腐与涂漆工程规定 管道材料等级 管道分支表 管道与仪表材料分界规定 隔热、涂漆材料表 综合材料表??非标管件图 阀门数据表 特殊件数据表 1.管道材料设计标准、原则，元件系列 ;管道材料设计标准、原则、元件系列 1.1管道材料设计法规及标准 TSG D0001压力管道安全技术监察规程-工业管道 GB/T20801 压力管道规范-工业管道 GB/T20801.1- 总则、GB/T20801.2- 材料、GB/T20801.3- 设计、GB/T20801.4- 安装、GB/T20801.5- 检验与试验 GB50316-工业金属管道设计规范 SH/T 3059石油化工管道设计器材选用 ASM E标准 1）ASME B31.1-动力管道 、 ASME B31.3-工艺管道 ;2.4 钢材牌号中各符号意义 Q235A·F为碳素结构钢牌号，Q235表示钢材屈服强度为235N/mm2; A表示质量等级为A; F表示沸腾钢。 20为优质碳素结构钢牌号，牌号意义表示钢材的平均含碳量为0.2%。 用于焊接的碳钢、低合金钢、含碳量应不大于0.3%。 铸铁（灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁）不得用于剧烈循环工况，灰铸铁、可锻铸铁不得用于GC1级管道。 06Cr19Ni10 为不锈钢牌号，牌号表示钢材主要合金元素的百分含量，06表示碳含量小于或等于0.08%，Cr19表示铬含量为18.00%-20.00%，Ni10表示镍含量为8.00%-11.00%。 ;2.6 碳对钢焊接性能的影响 钢材焊接时，焊缝热影响区的一部分被加热至AC3以上，快速冷却后会被淬硬。钢材含碳量越高，热影响区的硬化与催化倾向越大，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，称为碳当量，用Ce表示。 1)当Ce0.4%时，钢材的淬硬倾向不明显，可焊性优良，焊接时不必预热; 2)当Ce=0.4%~0.6%时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，需要采取适当预热，控制线能量等工艺措施; 3)当Ce0.6%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。 ;三、常用金属材料的应用限制;3.1 Q235 系列钢板的适用范围 根据现行国家标准《压力容器 第2部分: 材料》GB 150.2- -2011 附录D中Q235系列钢板的使用规定: Q235A\Q215A等A级镇静钢不得用于有毒、可燃介质管道，Q235B\Q215B等B级镇静钢不得用于极度、高度危害有毒介质管道 (1)Q235B钢板的适用范围为: 设计压力P1.6MPa; 使用温度为20-300℃; 钢板厚度：用于容器壳体不大于16mm;用于其他受压元件不大于30mm; 不得用于毒性程度为高度和极度危害介质的管道。