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1、压力管道容器技力管道容器技术培培训Pressure piping薛开榴薛开榴2021年年2月技月技术讲课铸件?锻件?压力管道定力管道定义GC1GC2GC3石油化工管道分石油化工管道分级n n常见碳钢：Q235A/B/C、 10#、 20#、45#、15Mn、20Mn等。n n常见合金钢： 16Mn =Q345(新老牌号)、Q420、304、304L、321、316等。n n20、20g、20G、20区别碳碳钢及合金及合金钢分分类n n碳素钢可分为n n 低碳钢C0.25%n n 中碳钢0.3%C0.6%n n 高碳钢C0.6%n n合金钢按合金含量可分为n n 低合金钢合金含量5%n n 中合
2、金钢合金含量介于5%至10%之间 高合金钢合金含量10%。钢材按材按质量分量分类n n按钢材质量等级可分为n n 普通钢S0.05%，P0.045%n n 优质钢S0.03%，P0.035%n n 高级优质钢S0.02%，P0.03%n n 特级优质钢S0.015%，P0.025% n n常见资料用途引见流体保送用不流体保送用不锈钢不不锈钢耐腐耐腐蚀的的缘由由 主要主要缘缘由有：由有：构成构成稳稳定的定的钝钝化膜，化膜，钝钝化膜的化化膜的化学成分主要学成分主要为为Cr2O3Cr2O3，由于，由于钝钝化膜的存在使不化膜的存在使不锈锈钢钢基体在各种介基体在各种介质质中的腐中的腐蚀蚀受阻，受阻，这这
3、种景象被称种景象被称为钝为钝化，当化，当钝钝化膜受化膜受损损后又立刻构成新的后又立刻构成新的钝钝化膜。化膜。稳稳定化元素的作用，在不定化元素的作用，在不锈钢锈钢中假中假设设MoMo、CuCu、N N等合金元素，改善等合金元素，改善钝钝化膜的化膜的组组成，成，进进一步的提一步的提高不高不锈钢锈钢的耐的耐蚀蚀性。性。 碳元素：其作用是添加不碳元素：其作用是添加不锈钢锈钢的的强强度与硬度。度与硬度。铬铬元素：其作用是防止不元素：其作用是防止不锈钢锈钢生生锈锈。镍镍元素：与碳元素元素：与碳元素发发生生结结合反响，其作用是既能合反响，其作用是既能 很好的控制碳的含量，又能添加不很好的控制碳的含量，又能添
4、加不锈钢锈钢 的硬度与的硬度与强强度。度。 大外径系列大外径系列 小外径系列小外径系列(普遍普遍)常用法常用法兰管道管道强度度计算及校算及校验资料料许用用应力力管道管道强度度计算公式算公式设计厚度 C=Sj+C1最终材质壁厚=Sj+C1+C2向上圆整知道管道任知道管道任务压力和温度，您知道力和温度，您知道管道壁厚管道壁厚应该是多少是多少吗？n n设计压设计压力力为为2Mpa,2Mpa,设计设计温度温度100100，用，用钢钢板卷板卷焊焊外径外径为为600mm600mm的的钢钢管，管，板材板材许许用用应应力力为为120Mpa,120Mpa,焊焊接系数接系数为为0.80.8，腐，腐蚀蚀裕量裕量为为
5、2.0mm,2.0mm,板材板材负负偏偏向向0.8mm0.8mm，求所用板材的厚度？，求所用板材的厚度？n n解答：解答：ts=PD/2*(Sts=PD/2*(S+PY)+PY)n n =2*600/2*(120*0.8+2*0.4) =2*600/2*(120*0.8+2*0.4)n n =6.20mm =6.20mmn n 由于由于D/6=100mmts,D/6=100mmts,故上式故上式满满足运用条件。足运用条件。n n 选选用壁厚名用壁厚名义义厚度厚度n n T=6.20+2.0+0.8+0=9.0mm( T=6.20+2.0+0.8+0=9.0mm(假假设设机械加工深度机械加工深度
6、为为0)0)n n管道管道应应力校力校验验： 2*600-(9-2.8)/2* (9-2.8)=95.78 MPa2*600-(9-2.8)/2* (9-2.8)=95.78 MPa120 MPa120 MPan n因此因此9.0MM9.0MM的壁厚符合的壁厚符合设计规设计规范要求范要求 工工艺艺安装涉及到管道气密性及安装涉及到管道气密性及强强度度实验实验，为为确保平安，您确保平安，您该该如何如何审查审查施工施工单单位上位上报报的技的技术术方案？方案？n n如：一外径如：一外径为为273mm273mm的普通无的普通无缝钢缝钢管，壁厚管，壁厚为为20mm,20mm,管材屈服极限管材屈服极限为为2
7、35Mpa,235Mpa,设计压设计压力力为为10Mpa,10Mpa,腐腐蚀蚀余量余量1.0mm,C2=C3=0.1.0mm,C2=C3=0.液液压实验压压实验压力力为为12.512.5，要求管内最大要求管内最大应应力不超越力不超越0.90.9屈服极限，屈服极限，请问请问此方此方案能案能经过吗经过吗？n n 解答：液解答：液压时产压时产生的最大生的最大应应力力为为n n =12.5*273-(20-1-0-0)/2*(20-1-0-0) =12.5*273-(20-1-0-0)/2*(20-1-0-0)n n =83.56Mpa =83.56Mpan n而而0.9*235*1=211.5Mpa
8、(0.9*235*1=211.5Mpa(强强度校度校验验) )n n因此，此因此，此强强度度实验实验方案是可行的，而且平安性很方案是可行的，而且平安性很高高当当检修或者技修或者技术改造改造时，工，工艺管道管道焊接完后需接完后需进展液展液压实验，请问您您知道液知道液压实验压力是多少力是多少吗？当设计温度高于实验温度时，如压力管道D159*10，设计压力为4.0Mpa,设计温度500，材质为00Cr19Ni10的不锈钢。首先查资料得00Cr19Ni10设计温度500 许用应力为73Mpa,25 室温许用应力为115，那么实验压力为 P=1.5*4*115/73=9.45Mpa而不是简单的 1.5*
9、4.0=6.0Mpa管道系管道系统的的检修及技修及技术管理管理n n腐蚀管道剩余强度计算分析：n n 作用:确定管道是平安留用还是修补或改换。n n计算方法如下：压力容器定力容器定义n n压压力容器，是指盛装气体或者液体，承力容器，是指盛装气体或者液体，承力容器，是指盛装气体或者液体，承力容器，是指盛装气体或者液体，承载载一定一定一定一定压压力的密力的密力的密力的密闭设备闭设备，其范，其范，其范，其范围规围规定定定定为为最高任最高任最高任最高任务压务压力大于力大于力大于力大于或者等于表或者等于表或者等于表或者等于表压压，且，且，且，且压压力与容力与容力与容力与容积积的乘的乘的乘的乘积积大于或者
10、等于的气体、液大于或者等于的气体、液大于或者等于的气体、液大于或者等于的气体、液化气体和最高任化气体和最高任化气体和最高任化气体和最高任务务温度高于或者等于温度高于或者等于温度高于或者等于温度高于或者等于规规范沸点的范沸点的范沸点的范沸点的液体的固定式容器和挪液体的固定式容器和挪液体的固定式容器和挪液体的固定式容器和挪动动式容器；盛装公称任式容器；盛装公称任式容器；盛装公称任式容器；盛装公称任务务压压力大于或者等于表力大于或者等于表力大于或者等于表力大于或者等于表压压，且，且，且，且压压力与容力与容力与容力与容积积的乘的乘的乘的乘积积大于或者等于的大于或者等于的大于或者等于的大于或者等于的气体
11、、液化气体和气体、液化气体和气体、液化气体和气体、液化气体和规规范沸点等于或者低于范沸点等于或者低于范沸点等于或者低于范沸点等于或者低于液体的气瓶；氧液体的气瓶；氧液体的气瓶；氧液体的气瓶；氧舱舱等。等。等。等。 压力容器分力容器分类n n按承压方式分类，压力容器可分为内压容器与外压容器。内压容器又可按设计压力(户)大小分为四个压力等级，详细划分如下：a低压(代号L)容器 0.1MPaP1.6MPa；b中压(代号M)容器1.6MPaP10.0MPa；c高压(代号H)容器 10MPaP100MPa；d超高压(代号U)容器 P100MPa。外压容器中，当容器的内压力小于一个绝对大气压(约01MPa
12、)时又称为真空容器。 压力容器相关力容器相关单位位责任任压力容器力容器压力管道用力管道用资料料质量管理量管理n n验验收入收入收入收入库库n n 对对入入入入场资场资料料料料进进展展展展验验收收收收, ,是是是是实实施施施施质质量控制的关量控制的关量控制的关量控制的关键环节键环节之一。之一。之一。之一。n n 验验收内容包括收内容包括收内容包括收内容包括: :n n 对质对质量量量量证证明明明明书书的的的的审审核核核核, ,实实物的核物的核物的核物的核对对, ,资资料包装、料包装、料包装、料包装、标标志及数量志及数量志及数量志及数量检查检查, , 外外外外观质观质量和主要几何尺寸量和主要几何尺
13、寸量和主要几何尺寸量和主要几何尺寸检查检查( (厚厚厚厚 度等度等度等度等), ),补项检验补项检验及复及复及复及复验验等。等。等。等。n n 对对外外外外购购件和外件和外件和外件和外协协件件件件, , 还还包括按包括按包括按包括按该购该购件件件件规规范或外范或外范或外范或外协协合同中合同中合同中合同中规规定的其定的其定的其定的其它工程的它工程的它工程的它工程的检查检查和和和和验验收。收。收。收。n n 资资料料料料验验收入收入收入收入库库条件是条件是条件是条件是: :n n 质质量量量量证证明明明明书书包含的工程、内容的包含的工程、内容的包含的工程、内容的包含的工程、内容的审查结审查结果果果
14、果, ,应应符合相符合相符合相符合相应资应资料料料料规规范及范及范及范及订货订货合同中所合同中所合同中所合同中所规规定的附加要求。定的附加要求。定的附加要求。定的附加要求。n n 提供的提供的提供的提供的质质量量量量证证明明明明书书, ,必需是必需是必需是必需是经资经资料消料消料消料消费单费单位位位位质质量量量量检验检验部部部部门门盖章确盖章确盖章确盖章确认认的原件或商的原件或商的原件或商的原件或商业业部部部部门转门转交的原件的复印件。交的原件的复印件。交的原件的复印件。交的原件的复印件。n n 资资料的包装、外表料的包装、外表料的包装、外表料的包装、外表质质量及量及量及量及实实物物物物标标志
15、均志均志均志均应应符合相符合相符合相符合相应规应规范的要求。范的要求。范的要求。范的要求。资资料料料料标标志志志志应应明晰、明晰、明晰、明晰、结实结实、且与、且与、且与、且与资资料料料料质质量量量量证证明明明明书书一致。一致。一致。一致。n n 当当当当质质量量量量证证明明明明书书不全不全不全不全时时, ,应应及及及及时时向向向向资资料供料供料供料供货货部部部部门门或或或或资资料消料消料消料消费费厂家索取厂家索取厂家索取厂家索取, ,或按或按或按或按“ “容容容容规规规规定定定定进进展复展复展复展复验验。n n 验验收中所收中所收中所收中所发现发现的的的的问题问题已妥善已妥善已妥善已妥善处处置
16、置置置终终了并了并了并了并经经有关人有关人有关人有关人员签员签字字字字认认可。可。可。可。n n 以下以下以下以下资资料不得用于消料不得用于消料不得用于消料不得用于消费费: :n n a) a) 无无无无质质量量量量证证明明明明书书的的的的资资料料料料; ;n n b) b) 无无无无钢钢号、号、号、号、( (炉炉炉炉) )批号或其它批号或其它批号或其它批号或其它识别标识别标志的志的志的志的资资料料料料; ;n n c) c) 标标志不清不能确志不清不能确志不清不能确志不清不能确认认的的的的资资料料料料; ;n n d) d) 经检查经检查、检验检验或复或复或复或复验验不合格的不合格的不合格的不合格的资资料以及未料以及未料以及未料以及未经检查验经检查验收的收的收的收的资资料。料。料。料。压力管道、容器施工流程力管道、容器施工流程金属腐金属腐蚀n n不同金属焊接的腐蚀问题: n n n n 如碳钢与不锈钢腐蚀n n 电势较高的“不锈钢管和电势较低的“碳钢管偶接，“不锈钢管呈阴极，“碳钢管呈阳极，碳钢腐蚀速度加快，同时二者的电位差越大那么电偶腐蚀倾向愈大。 常常见牺牲阳极防腐方案牲阳极防腐方案需求维护管道或设备地面以下阳极包用铜丝导线衔接
