在我國與鋼管有關(guān)的規(guī)范有國家規(guī)范(GB),冶金工業(yè)部規(guī)范(YB)以及原石油部規(guī)范(SY).
通常流體運送用鋼管有必要進行化學(xué)成分剖析、拉力實驗、壓扁實驗和水壓實驗。
GB 5310、GB 6479、GB 9948、GB 13296和GB/T 14976等五種鋼管,除了流體運送用鋼管有必要進行的實驗外,還需求進行擴口實驗。GB 5310、GB 6479和GB 9948還要進行沖擊實驗。應(yīng)當(dāng)說這幾種鋼管的制作、查驗需求是嚴(yán)厲的。
除了流體運送用鋼管的通常實驗需求外,GB3087還需求進行冷彎實驗,GB8163可依據(jù)協(xié)議需求進行擴口實驗和冷彎實驗,GB/T 12771依據(jù)協(xié)議需求可進行卷邊實驗,此類管子制作、查驗需求是對比嚴(yán)厲。
GB/T 3091除了流體運送用鋼管的必檢項目外,只附加了曲折實驗,制作辦法為爐焊(或電焊)。故此類管子的制作、查驗需求是對比低的。
三.鋼管的尺度系列
1.鋼管的公稱直徑
公稱直徑是用以表明管道系統(tǒng)中除已用外徑表明的構(gòu)成件以外的一切構(gòu)成件通用的一個尺度數(shù)字。在通常情況下,是一個完好的數(shù)字,與構(gòu)成件的實在尺度挨近,但不持平。
鋼管的公稱直徑有公制(SI)和英制兩種。公制和英制的管子公稱直徑對照如下:
公制mm 英制in 公制mm 英制in 公制mm 英制in
6 1/8 200 8 900 36
8 1/4 (225) 9 (950) 38
10 3/8 250 10 1000 40
15 1/2 300 12 1100 44
20 3/4 350 14 1200 48
25 1 400 16 1400 56
(32) 1-1/4 450 18 1500 60
40 1-1/2 500 20 1600 64
50 2 (550) 22 1800 72
(65) 2-1/2 600 24 2000 80
80 3 (650) 26
100 4 700 28
(125) 5 (750) 30
150 6 800 32
(175) 7 (850) 34
注:帶括號者不引薦運用。
2. 鋼管的外徑系列
20世紀(jì)40時代,因為前史緣由,在歐美工業(yè)發(fā)達國家中管子外徑系列呈現(xiàn)了兩個系統(tǒng),一個是英美的管子外徑系列,另一個是以德國為主的歐洲國家的管子外徑系列。前者俗稱”英制管”或”大外徑”管,后者俗稱”公制管”或”小外徑”管。所為”大外徑” 或”小外徑”管,是指在一樣公稱直徑條件下,管子外徑尺度的巨細,尺度較大者叫”大外徑”管,尺度較小者叫”小外徑”管。50時代,前蘇聯(lián)有關(guān)規(guī)范呈現(xiàn)了兩種管子外徑系列并存表象,通常機械工業(yè)和管法蘭國家規(guī)范選用”小外徑”管子系列,石油工業(yè)則選用”大外徑” 管子系列。50時代我國機械工業(yè)基本上是按蘇聯(lián)形式開展的,因而這種兩個系列并存的局面也反映在我國的規(guī)范系統(tǒng)中。例如,我國原YB234-63<<運送鋼管>>及替代它的GB/T 3091-2001<<低壓流體運送用焊接鋼管>>規(guī)范,全系列14種規(guī)范管子,均屬于”大外徑”管,原YB231-70<<無縫鋼管>>及替代它的GB/T 8163<<運送流體用無縫鋼管>>所規(guī)則的外徑規(guī)范為”大外徑”與”小外徑”一起并存的尺度系列。
近年來,跟著我國與各國石油化工公司往來的增多,引進了許多石化設(shè)備,形勢開展需求咱們的規(guī)范有必要與接軌,因而,中石化管道器件規(guī)范SH 3405-96<<石油化工企業(yè)鋼管尺度系列>>規(guī)則。鋼管尺度選自GB/T 8163-87<<運送流體用無縫鋼管>>鋼管外徑尺度系列中最接近”大外徑”的外徑尺度。
3.鋼管的壁厚系列
鋼管壁厚分級共有三種:
(1) 以管子表號(Sch)表明的壁厚系列。
這種表明辦法是美國國家規(guī)范協(xié)會ASME B36.10<<焊接和無縫鋼管>>規(guī)范規(guī)則的。
管子表號(Sch)由下列算式斷定:
Sch=P/S *1000
式中: P – 規(guī)劃壓力,MPa;
S – 規(guī)劃溫度下資料的許用應(yīng)力,MPa.
由上式核算的表號圓整到附近的規(guī)則表號,它僅僅是強度一切必要的,不包含剛度和加工裕量的需求。
ASME B36.10M 和JIS規(guī)范中規(guī)則的表號系列為Sch10,20,30,40,60,80,100,120,140,160。
ASME B36.19M 和JIS規(guī)范中規(guī)則的奧氏體不銹鋼管表號系列為Sch5S,10S,20S(JIS),40S,80S。
SH 3405規(guī)則的管子壁厚表號系列與ASME規(guī)范一樣。
(2) 以管子分量表明管壁厚度
美國MSS和ASME規(guī)則了以管子分量表明壁厚的辦法。該規(guī)范將管子壁厚按分量分三種:
a. 規(guī)范分量管 以STD表明
b. 加厚管 以XS表明
c. 特厚管 以XXS 表明
(3) 以壁厚表明的系列
我國,ISO和日本的有些鋼管規(guī)范選用壁厚尺度表明鋼管壁厚系列。管子表號并不是壁厚,是壁厚系列。實踐的壁厚,同一管徑,在不一樣的管子表號中其厚度各異。不一樣管子表號的管壁厚度,在美國和日本是依據(jù)接受內(nèi)壓薄壁管厚度的公式核算并思考了腐蝕裕量,螺紋深度及壁厚負誤差(-12.5%)之后斷定的,如公式:
t=D*P/2S T=t+C
式中: t – 接受內(nèi)壓的核算壁厚,mm
T – 滿意內(nèi)壓,機械加工,腐蝕的最小厚度,mm
D – 管外徑,mm
P – 規(guī)劃壓力,MPa
S – 在規(guī)劃溫度下資料的許用應(yīng)力,MPa
C – 裕量,mm
詳見ASME B31.3規(guī)范。
第2節(jié) 管件
管件是用來改動管路方向、改動管徑巨細、進行管路分支、部分加強、完成格外效果的管道元件,它的運用前史并不長,在我國,則是從八十時端才得到廣泛運用的。在此之前,管路的拐彎和變徑,多是在施工現(xiàn)場運用火焰加熱,然后給予加力或擊打而完成的。其弊端許多,如因管子壁厚減薄而致使拐彎處和變徑處變成整個管路的薄弱環(huán)節(jié);現(xiàn)場偎制勞動強度大,功率低等等。而管路的分支則是在管子上開孔銜接,此處有時盡管進行補強,但其焊縫通常為角焊縫,焊縫質(zhì)量不易操控,無法進行內(nèi)部無損探傷(如RT、UT),因而,該處往往也變成管路的薄弱環(huán)節(jié)。選用管件后,較好地處理了上述問題。因而,如今的壓力管路已許多選用各式各樣的管件,其出資約占整個管路出資的1/5。石油化工出產(chǎn)設(shè)備中常用的管件有彎頭,三通、異徑管(巨細頭)、管帽、加強管嘴、異徑短管、活接頭、絲堵、儀表管嘴、軟管站快速接頭、漏斗、噴頭、管箍等等。
一.管件銜接型式
因為管件的銜接辦法不一樣,其銜接構(gòu)造也不一樣,通常有對焊銜接,螺紋銜接,
承插焊銜接,法蘭銜接等。 2、敏化效果
使奧氏體不銹鋼在高溫條件下功能下降的另一個原因是敏化效果,這是因為碳化鉻優(yōu)先在晶界處分出而致使的。緊挨著的貧鉻區(qū)在某些含腐蝕性水溶液的效果下被疾速腐蝕。在制作過程中的焊接、熱處置溫度不妥或處于480~815℃溫度下作業(yè)都會發(fā)作敏化效果。敏化效果對機械功能影響很小,或根本上沒有影響,可是在侵蝕性含水環(huán)境中,如:連多會致使嚴(yán)峻的晶間腐蝕。這種硫化鐵腐蝕產(chǎn)品與空氣和水分聯(lián)系在一起生成酸,然后致使晶間腐蝕和裂紋。
為了盡量削減在制作過程中發(fā)作敏化效果,能夠添加安穩(wěn)化元素,最常用的是Ti(321型)和Nb(347型)。假如操作工況較低(低強度),能夠運用含碳量小于0.03%的低碳鋼(304L、316L)。為了削減常?;蚪舆B處于敏化溫度規(guī)模所發(fā)作的影響,建議對347類鋼種在870~900℃溫度下進行4小時的安穩(wěn)化處置。這種處置對321鋼種不會有滿足的效果。就安穩(wěn)性而言,運用低碳鋼種是對比好的。但他們的強度較低有礙于挑選。
四、資料的技術(shù)功能
技術(shù)管道是由管子和辦法多種多樣的管件所組成,因而金屬資料能夠習(xí)慣加工技術(shù)需求的才能是決議能否進行加工和怎么加工的重要要素。有許多機械功能和耐蝕性都十分好的資料很少被選用,其原因是他們不能被加工制作.如,滲鋁資料是一種抗硫腐蝕杰出又對比廉價的資料,但因其焊接疑問沒有處置好,運用規(guī)模便遭到約束等等。
技術(shù)功能大致分為焊接功能、切削加工功能、鍛軋功能和鍛造功能。鍛(軋)資料的可加工性好于鍛造資料,其原因是因為鍛造資料答應(yīng)富含較高的碳、硅、鎢、鉬等元素,添加這些元素能夠進步機械功能、耐蝕性或一起進步這兩種功能??墒沁@些元素也會對加工功能發(fā)作不良影響,并且即便能進行修理也是很艱難的,格外是焊接。關(guān)于管道資料的技術(shù)功能格外以焊接功能和切削功能最為重要。因而,在管道的選材過程中,格外是特殊管件的選材要充分思考所選資料的技術(shù)功能。
五、安排、成分與制作缺點
資料的金相安排、化學(xué)成份及制作缺點對其機械功能,耐腐蝕功能、熱處置等均發(fā)作必定的影響。晶粒細微,安排均勻的金屬資料具有有一個杰出的歸納機械功能,因而,關(guān)于重要的壓力管道,或許運用在對比嚴(yán)苛的條件下,規(guī)劃人員通常對資料的晶粒度和微觀構(gòu)造提出需求。不一樣的金相安排其機械功能特色也不一樣,如珠光體安排是一個具有杰出歸納機械功能的安排。馬氏體安排則具有強度高,塑性、耐性差的特色。單一的奧氏體安排因為安排間不存在電位差而具有杰出的抗電化學(xué)腐蝕功能。資料的化學(xué)成分不一樣,反響出來的機械功能、耐腐蝕功能和熱處置不一樣很大。因為資猜中的不一樣元素起的效果是不一樣的,格外是對同一資料商標(biāo),其雜質(zhì)元素(S和P)的含量多少及存在形狀不一樣會嚴(yán)峻影響到資料的運用功能。實踐規(guī)劃中,對較嚴(yán)苛的運用條件,規(guī)劃人員通常會對其S、P的含量提出需求。并對其存在形狀和微觀尺度以非金屬攙雜物的約束提出需求。資料的制作缺點如鍛造過程中呈現(xiàn)裂紋、斑點等,鍛造過程中呈現(xiàn)的氣孔,夾渣、裂紋等都嚴(yán)峻影響著資料的運用可靠性,因而各制作規(guī)范中都提出了具體的約束需求,并經(jīng)過無損查看(RT-射線探傷、UT-超聲波探傷、PT-液體滲實驗、MT-磁粉查驗等)等查看對這些缺點的存在與否和缺點的尺度、缺點的多少進行檢測和鑒定。
六、資料的經(jīng)濟性與取得性
1、 經(jīng)濟性,是選材有必要思考的重要要素。可是重要的原則不是資料的初始本錢,而是壽數(shù)周期本錢或本錢效益。通常狀況下,選用那些運用壽數(shù)長的資料,本錢效益要好得多,格外是關(guān)于那些很難修理的區(qū)域或一旦被損壞會構(gòu)成設(shè)備泊車的部件。在這些狀況下,與選用本錢較低但效能較差的資料構(gòu)成的出產(chǎn)丟失比較,資料的初始本錢就不那么重要了。所選用資料應(yīng)盡量削減品種和規(guī)格,以便、出產(chǎn)、設(shè)備和備件的辦理。
2、 取得性,資料工程師和人員對期望取得出產(chǎn)廠家少或產(chǎn)量有限的資料時常常遭到失利。當(dāng)需替換一個部件或修補一個損壞的部件所需的資料用量很少時,這種狀況尤為杰出。所以在開端挑選資料前,應(yīng)思考到往后修理或替換所用的資料能否找到。假如有找不到的能夠,就應(yīng)思考幾種代用資料,以方便設(shè)備的修理。
第二節(jié) 石油化工主產(chǎn)過程中常見的腐蝕環(huán)境
前面己說到,石油化工出產(chǎn)過程中的介質(zhì)大多是對金屬資料有腐蝕的介質(zhì),或許說,在石油化工出產(chǎn)中,金屬腐蝕發(fā)作在各個部位和每個過程,它的損害性也是十分嚴(yán)峻的。首先,腐蝕會構(gòu)成嚴(yán)峻的直接或間接丟失。例如,金屬資料的應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲憊,通常會構(gòu)成災(zāi)難性嚴(yán)峻事端,不光給出產(chǎn)者帶來嚴(yán)峻的經(jīng)濟丟失,并且危及人身安全;其次金屬腐蝕會帶來很多的金屬耗費,浪費了很多的資本。據(jù)統(tǒng)計每年因腐蝕要損耗掉10~20%的金屬;第三,因腐蝕而構(gòu)成的出產(chǎn)設(shè)備和管道的跑冒滴漏,會影響出產(chǎn)設(shè)備的出產(chǎn)周期和設(shè)備壽數(shù),添加了出產(chǎn)本錢,一起還會因有毒物質(zhì)的走漏而污染環(huán)境,損害人類安康。
一、常見的腐蝕類型及其界說
1、 按腐蝕發(fā)作的機理來分,可分為化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕三大類。
(l)化學(xué)腐蝕
化學(xué)腐蝕是指金屬外表與非電解質(zhì)直接發(fā)作純化學(xué)效果而致使的損壞。其特色是金屬外表的原子與非電解質(zhì)中的氧化劑直接發(fā)作氧化復(fù)原反響,構(gòu)成腐蝕產(chǎn)品,而沒有電流發(fā)作。
金屬在高溫氣體中的硫腐蝕,以及金屬的高溫氧化均歸于化學(xué)腐蝕。
(2)電化學(xué)腐蝕
電化學(xué)腐蝕是指金屬外表與離子導(dǎo)電的介質(zhì)發(fā)作電化學(xué)反響而致使的損壞。其特色是:它至少包含一個陽極反響,一個陰極反響。腐蝕反響過程中電子經(jīng)過金屬從陽極區(qū)流向陰極區(qū),其成果必定伴跟著電流的發(fā)作。電化學(xué)腐蝕是最遍及、最常見的腐蝕。例如金屬在大氣、海水、土壤和各種電解質(zhì)溶液中的腐蝕都屬此類。通常狀況下,應(yīng)力腐蝕,疲憊腐蝕、磨損腐蝕、生物腐蝕等都是電化學(xué)腐蝕并伴跟著其它條件而一起發(fā)作的。
(3)物理腐蝕
它是指金屬因為單純的物理溶解而致使的損壞。這種腐蝕在工程中并不多見。
2、 按腐蝕形狀分類,可分為均勻腐蝕、部分腐蝕和應(yīng)力腐蝕三大類。
(l)均勻腐蝕
它的特色是腐蝕均勻地發(fā)作在整個金屬外表。大大都的化學(xué)腐蝕均歸于這品種型。均勻腐蝕是危險性最小的一種腐蝕,工程中通常是給出滿足的腐蝕余量就能確保資料的機械強度和運用壽數(shù)
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