管道材料专业培训教材

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1、管道材料专业培训教材压力管道材料中国石化工程建设公司2006/05/26目录第一部分压力管道材料选用第一节压力管道常用金属材料的基本性能笫二节金相学名词第三节钢材牌号表示方法笫四节杂质元素和合金元素在钢中的作用第五节铸铁和碳钢在化学成分、金相结构和性能上的差别第六节钢材的质量分级笫七节石油化工半产过程中常见的腐蚀环境第八节金属材料热处理第九节温度对材料选用的影响第I•节压力管道常用金属材料的应用限制第二部分压力管道器材选用笫一节常用压力管道器材标准第二节一般要求第三节钢管的选用要求第四节管法兰选用第五节垫片第六节管件第七节管道连接第八节紧固件第九节阀门第十节材料代用笫三部分管道器材受压元件计

2、算第四部分涂料防腐第五部分管道施工及验收规范第一节管道施工及验收标准规范第二节无损检验笫三节管道系统试验第六部分管道分类根据国家质量监督检验检疫总局颁发的<<压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则>>规定,压力竹道设计单位必须取得相应级别的设计资格，为了配合这项工作，中石化编制了<<全国压力管道设计审批人员考核培训教材>>，此教材主要作为压力管道设计单位任证或换证时设计、校核人员考试的参考资料.为了使大家更好的理解此培训教材，从以下儿方血给大家介绍一下压力管道设计情况。第一部分压力管道材料选用第一节压力管道常用金属材料的基本性能金加材料的性能包括工艺性能和使用性能。金属材料的工艺性能是金

3、加材料在制造管道组成件的过程中，适合各种冷、热加工的性能，也就是金属材料采川某种加工方法制成成品的难易程度。它包插铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能和切削加工性能等。金屈材料的使用性能是金属材料在使用条件下所表现出来的性能，它包括物理性能、化学性能和力学性能。金属材料的物理性能是金属固有的属性，包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。金属材料的化学性能是金屈在化学介质作川下所表现出來的性能，包括耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。金属材料的力学性能是指金属在力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力■应变关系的性能。它包括强度、塑性、便度、韧性及抗疲劳等。通常在压力管道设计

4、、制造过程屮，所选用的金局材料人多以力学性能为主要依据，因此熟悉和掌握金属材料的力学性能是非常重要的。一金属材料基本概念1金属材料的机械性能指标（见6.1.3）⑴强度极限6b:在拉伸应力一应变曲线上的最大应力点，单位为MPa。Fb6b=（MPa）So式屮Fb--试样承受的最人载荷（N）；So试样原始横截血积（mm2）。⑵屈服极限6s:材料的拉伸应力超过弹性范围，开始产生塑性变形时的应力。有些材料没有明显的屈服点，工程上通常取试样产生0.2%残余变形时的应力作为条件屈服极限60.2,单位为MPa。Fs6s=（MPa）So式中Fs・…一试样屈服时的载荷（N）；So试样原始横截而积（mm2）。F0

5、.260.2=（MPa）So式中F0.2——残余伸长率达到0.2%时的载荷（N）；50试样原始横截面积（mm2）。⑶持久强度6tD:试样在设计温度下、经10万小时后，断裂时的平均应力，单位为MPao⑷蠕变极限6tn：在给定温度下和规定的持续时间内，使试样产牛•一定蠕变量的应力值。工程上通常采用钢材在设计温度下，经过10万小时后、蠕变率为1%时的应力值，单位MPao⑸延伸率5：表明试样在拉伸试验破坏时，产生了百分之儿的塑性伸长量。它是衡量钢材塑性的一个指标。试样长度一般选择为其直径的5倍或10倍，因此，有55（短试样）和610（长试样）两种指标，单位为％。Ll-L08=x100%L0式中L1-

6、-试样拉断后的标距（mm）；L0・••…试样的原始标距（mm）。⑹断面收缩率屮：断面收缩率表明试样在拉伸试验发牛•破坏时，缩颈处产生的塑性变形率，单位为％。S0-S1

7、/=x100%SO式屮SO试样原始横截面积（mm2）；51试样拉断处的授小横截面积（mm2）。金属材料的8和v数值越大，表示材料的塑性越好。⑺冲击功Ak：冲击功是衡量钢材塑性、确定钢材是否产生脆性破坏的一个指标。单位为焦耳（J）o钢材在进行缺口冲击试验时，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，即为冲击韧性，用ak来表示。在同一温度,由不同材料做成的相同的冲击试件，冲击功越大，表示材料韧性越

8、好。脆性转变温度：金属的韧性状态向脆性状态转化的温度称为脆性转变温度。材料的脆性转变温度愈低，材料的低温冲击韧性愈好。碳素结构钢的脆性转变温度为-20°Co冃前确定脆性转变温度的普遍方法是，把冲击值降到某一特定允许的授低冲击值的温度，作为该材料的脆性转变温度。⑻硬度：硬度是反映材料对局部缈•性变形的抗力和材料耐磨性的指标。硬度的表示方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（RC）和维氏硬度（HV）。根据经验钢材的硬度