管道器材選用與工程應用

第一章緒論（1）
第一節(jié)配管設計管道器材（1）
一、配管設計管道器材的概念（1）
二、配管設計管道器材選用的特點（1）
三、配管設計管道器材選用的過程與職責（3）
四、工程各階段配管設計管道器材選用的工作內容（4）
五、配管設計管道器材選用的工作程序（5）
六、國內外對管道設計專業(yè)人員的資格和經(jīng)驗要求（7）
七、氧氣管道管徑和流速變化器材選用問題與工程應用（7）
八、海水管道選用玻璃鋼管道及地上敷設問題與工程應用（8）
九、熱水直埋管道配管設計器材選用問題與工程應用（8）
十、高溫高壓蒸汽管道器材選用問題與工程應用（9）
十一、硫酸管道器材選用問題與工程應用（10）
十二、消防水管道連接方式選用問題與工程應用（10）
十三、FBE內涂敷管道的選用對配管設計的影響與工程應用（11）
十四、大口徑管道外形失效問題與工程應用（12）
十五、大口徑閥門操作方式的問題與工程應用（12）
十六、P91材質管道的選用與工程應用（13）
十七、不銹鋼管道生銹及防腐蝕涂漆問題與工程應用（14）
十八、高溫高壓蒸汽管道不用不銹鋼材質的原因與工程應用（15）
十九、超出一般規(guī)范要求超高壓管道的設計與工程應用（15）
二十、低溫低應力工況與嚴寒地區(qū)管道不選用低溫鋼的設計與工程應用（16）
二十一、圖紙文件混淆NPS和DN造成連續(xù)報價失?。?7）
二十二、管道設計規(guī)范EN 13480與GB/T 20801的比較（17）
二十三、環(huán)氧乙烷（EO）管道器材選用與工程應用（17）
二十四、渦激振動工況管道器材選用與工程應用（18）
二十五、不銹鋼和碳鋼直接焊接的設計與工程應用（21）
二十六、不銹鋼法蘭需選用不銹鋼螺栓的疑問與工程應用（23）
二十七、醋酸乙烯管道器材的選用與工程應用（23）
第二節(jié)管道器材常見失效形式（24）
一、低溫脆性斷裂（24）
二、高溫破壞（24）
三、疲勞失效（25）
四、腐蝕破壞（25）
五、法蘭密封失效（26）
六、閥門泄漏（27）
七、管道堵塞（27）
八、液錘和汽錘（28）
九、惡劣天氣破壞（29）
十、外力破壞（29）
第三節(jié)配管設計管道器材常用材料分類（29）
第四節(jié)配管設計常用黑色金屬材料（30）
一、常用黑色金屬的分類（30）
二、鑄鐵的分類與工程應用（30）
三、碳素鋼的分類與工程應用（31）
四、普通碳素鋼的分類與工程應用（32）
五、優(yōu)質碳素鋼的分類與工程應用（33）
六、高級優(yōu)質碳素鋼的分類與工程應用（35）
七、碳素工具鋼的分類與工程應用（35）
八、國內外常用碳素鋼管、鋼板牌號的比較（35）
九、合金鋼的分類與工程應用（36）
十、國內外鉻鉬鋼鋼號、化學成分和力學性能對比（38）
十一、不銹鋼的分類與工程應用（49）
十二、不銹鋼的性能及各種元素的作用（51）
十三、國內外配管設計常用不銹鋼牌號對比（52）
十四、配管設計常用304、304L、316、316L的比較與工程應用（54）
十五、奧氏體不銹鋼的分類與工程應用（56）
十六、雙相不銹鋼的國內外標準比較與工程應用（57）
十七、國內外常用配管設計材料牌號與標準的比較（58）
第五節(jié)配管設計常用有色金屬材料（66）
一、配管設計常用有色金屬的概念（66）
二、銅的選用與工程應用（67）
三、鋁的選用與工程應用（67）
四、鉛的選用與工程應用（67）
五、鋅鎳鈦鎂的選用與工程應用（68）
六、有色金屬的牌號（68）
七、國內外有色金屬的應用比較（69）
第六節(jié)金屬材料性能的影響因素（70）
一、溫度對金屬材料性能的影響（70）
二、常見元素對金屬材料性能的影響與工程應用（70）
第七節(jié)配管設計管道器材選用設計條件與限制（73）
一、設計壓力條件（73）
二、設計溫度條件（75）
三、荷載條件（76）
四、環(huán)境影響條件（77）
五、壓力和溫度的允許變動范圍（77）
六、各種類型管道許用應力條件與比較（78）
七、ASME B31規(guī)定的許用應力（81）
八、GB/T 150規(guī)定的管材和螺栓的許用應力（82）
九、常用金屬材料的使用溫度（82）
十、配管設計常用ASME基本材料（84）
第八節(jié)配管設計管道壽命與腐蝕裕度的設計（85）
一、管道使用壽命的有關影響因素（85）
二、國內外不同行業(yè)對管道使用壽命的設計比較（86）
三、管道設計壽命與使用壽命的比較（86）
四、管道剩余使用壽命的評估方法（87）
五、國外某管道材料腐蝕余量的要求與工程應用（88）
六、管道剩余強度評價方法與工程應用（89）
七、腐蝕余量取值設計（90）
第九節(jié)管道器材選用的一般要求與限制（90）
一、配管設計管道器材選用一般要求（90）
二、鑄鐵管道器材的選用與工程應用（92）
三、碳素鋼和低中合金鋼管道器材的選用與工程應用（92）
四、高合金鋼管道器材的選用與工程應用（93）
五、各標準焊后熱處理的一般要求與比較（94）
六、配管設計常用管道器材焊前預熱及焊后熱處理的一般要求（95）
七、耐熱鋼管道器材的選用與工程應用（95）
八、高溫管道器材的選用與工程應用（96）
九、低溫管道器材的選用與工程應用（97）
十、低溫低應力工況管道器材的選用與工程應用（98）
十一、劇烈循環(huán)條件下管道器材的選用與工程應用（99）
十二、極度危害介質、高度危害介質及液化烴管道器材的選用與工程應用（99）
十三、劇毒流體管道器材的選用與工程應用（99）
十四、標準規(guī)范對壓力管道器材選用的一般限制（100）
十五、沖擊試驗的一般要求與工程應用（104）
十六、腐蝕環(huán)境奧氏體不銹鋼的傾向試驗一般要求（106）
十七、含有氫氣管道器材的選用與工程應用（106）
十八、濕H2S應力腐蝕管道器材的選用與工程應用（106）
十九、NaOH溶液應力腐蝕管道器材的選用與工程應用（107）
二十、液氨應力腐蝕環(huán)境管道器材的選用與工程應用（108）
二十一、材料間相互連接或接觸管道器材的選用與工程應用（108）
二十二、腐蝕速率的選用與工程應用（109）
第十節(jié)非金屬管道器材選用的一般要求與限制（109）
一、配管設計非金屬管道器材選用的一般要求（109）
二、纖維增強塑料及纖維增強塑料襯里管道設計的一般要求（111）
三、聚乙烯及其他非金屬材料管道設計的一般要求（112）
四、非金屬管道配管設計材料應力與荷載的一般要求（113）
五、流體工況對非金屬管道材料的一般要求（113）
六、國內外常用非金屬管道選用表（114）
第十一節(jié)配管設計管道器材選用易混淆術語（116）
一、交貨狀態(tài)(delivery condition)（116）
二、熱軋狀態(tài)(hot rolling condition)（116）
三、冷拉（軋）狀態(tài)［cold drawn（rolling）condition］（117）
四、常用鋼的熱處理方法分類（117）
五、正火狀態(tài)(normalized condition)（117）
六、退火狀態(tài)(annealed condition)（117）
七、高溫回火狀態(tài)(high temperature tempering condition)（118）
八、固溶處理狀態(tài)(solid solution treatment)（118）
九、抗蝕性(corrosion resistance)（118）
十、力學性能(mechanical properties)（118）
十一、彈性(elasticity)（118）
十二、塑性(plasticity)（119）
十三、強度（intensity & strength）（119）
十四、強度極限(ultimate strength)（119）
十五、比例極限（proportional limit）（119）
十六、彈性極限（elastic limit）（119）
十七、屈服極限（yield limit）與規(guī)定的最小屈服強度（SMYS）（119）
十八、抗拉強度（tensile strength）與規(guī)定的最小拉伸強度(SMTS)（119）
十九、抗彎強度（bending strength）（120）
二十、抗壓強度（compressive strength）（120）
二十一、伸長率（elongation percentage）（120）
二十二、斷面收縮率（section shrinkage）（120）
二十三、持久極限（endurance limit）［持久強度（rupture strength）］（120）
二十四、蠕變極限（creep limit）（120）
二十五、疲勞極限（fatigue limit）（121）
二十六、疲勞強度（fatigue strength）（121）
二十七、沖擊吸收功(impact absorbing energy)或沖擊韌性值(impact toughness)（121）
二十八、低溫沖擊韌性(low temperature impact toughness)和高溫沖擊韌性(high temperature impact toughness)（121）
二十九、金屬材料的冷脆（cold brittleness）及脆性轉變溫度（122）
三十、硬度（hardness）（122）
三十一、布氏硬度（Brinell hardness）（122）
三十二、洛氏硬度（Rockwell hardness）（122）
三十三、晶粒（crystalline grain）、晶界（grain boundary）（122）
三十四、相（phase）、相界（phase boundary）（122）
三十五、固溶體（solid solution）（123）
三十六、金屬化合物（metal compounds）（123）
三十七、奧氏體（A）（austenite）（123）
三十八、鐵素體（F或FN）（ferrite）（123）
三十九、滲碳體（Fe3C）（cementite）（123）
四十、珠光體（P）(pearlite)（123）
四十一、臨界點(critical point)（124）
四十二、熱處理（heat treatment & thermal treatment）（124）
四十三、退火（annealing）（124）
四十四、正火（normalizing）（125）
四十五、淬火（quenching）（125）
四十六、回火（tempering）（125）
四十七、調質（quenching and high temperature tempering）（125）
四十八、固溶處理（solution treatment）（126）
四十九、穩(wěn)定化處理（stabilizing treatment & steadiness treatment）（126）
五十、敏化處理（sensitizing treatment）（126）
五十一、碳當量（carbon equivalent）（127）
第二章標準體系的選用（128）
第一節(jié)國內外標準體系的選用與比較（128）
一、配管設計中的標準體系現(xiàn)狀（128）
二、配管設計管道器材的兩大標準體系（128）
三、美國標準體系與工程應用（128）
四、德國標準體系與工程應用（130）
五、俄羅斯標準體系與工程應用（131）
六、日本標準體系與工程應用（132）
七、國際標準化組織標準體系與工程應用（133）
八、英國、法國標準體系與工程應用（134）
九、中國國家標準體系與工程應用（135）
十、中國石化行業(yè)標準體系與工程應用（136）
十一、中國化工行業(yè)標準體系與工程應用（138）
十二、中國機械行業(yè)標準體系與工程應用（139）
十三、動力管道標準體系與工程應用（140）
十四、公用管道標準體系與工程應用（141）
十五、長輸管道標準體系與工程應用（142）
第二節(jié)管道的分級（類）（143）
一、我國壓力管道分級（類）（143）
二、GB 50316、GB 50235、SH/T 3059、SH/T 3501、GB 50517管道分級（類）（144）
三、ASME管道分級（類）（144）
四、按設計壓力管道分級（類）（145）
五、按設計溫度管道分級（類）（145）
六、管道分級（類）的變化（145）
第三節(jié)配管設計管道器材標準體系之間的配伍（145）
第四節(jié)配管設計管道器材國內外常用標準（146）
一、各國各行業(yè)管道標準的選用與工程應用（146）
二、常用API管道標準（147）
三、常用ASME管道標準（147）
四、常用ASTM管道標準（148）
五、常用MSS管道標準（153）
六、常用NACE管道標準（154）
七、常用AWWA管道標準（155）

第三章配管器材的計算（156）
第一節(jié)管道壓力等級的確定與計算（156）
一、壓力等級的定義與一般要求（156）
二、壓力等級確定的原則（157）
三、PN和Class壓力等級的選用（157）
四、壁厚壓力等級的選用（159）
五、壓力-溫度額定值的確定與工程應用（161）
六、管道壓力-溫度允許變動范圍（163）
七、國內外壓力-溫度額定值的比較（163）
第二節(jié)管道口徑的選用與水力計算（164）
一、配管設計管道口徑計算與選用的一般原則（164）
二、管道口徑計算與選用的一般要求（166）
三、初步口徑計算（167）
四、單相流管道壓力損失計算（171）
五、兩相流管道的流型判斷（171）
六、氣液兩相流管道壓力損失計算（174）
七、管道口徑計算與選用的常用標準規(guī)范（175）
八、長輸管道和公用管道水力計算與工程應用（175）
九、管道口徑的計算與選用的計算機技術應用（176）
第三節(jié)配管設計管道壁厚的計算與選用（176）
一、DN、NPS、De、D、d、、dn、Dg、OD、ID、NB管徑的比較與工程應用（176）
二、鋼管壁厚的三種常用表示方法的比較（177）
三、管表號Sch的特點與計算工程應用（177）
四、國內外標準壁厚系列的比較（180）
五、板焊管及其壁厚等級CWP（187）
六、常用板焊管的承壓能力與壁厚等級的工程應用（193）
七、國內外鋼管外徑壁厚偏差比較與工程應用（193）
八、ASME B313、SH/T3059、GB/T 20801管道壁厚計算方法（196）

九、公用管道、長輸管道壁厚計算方法（199）
十、國內外各類管道壁厚計算方法的比較（202）
十一、管子壁厚與管件壁厚的匹配設計（203）
十二、厚壁管和薄壁管的應力分布與計算方法（203）
十三、直管壁厚計算方法的推算原理（204）
十四、各類管道的最小壁厚要求（205）
十五、管道壁厚等級的確定方法（207）
十六、俄羅斯與中國長輸管道壁厚計算方法的比較（207）
十七、某工業(yè)管道壁厚的計算與工程應用（209）
十八、超高壓管道壁厚的計算與不同規(guī)范的比較（209）
十九、t≥D/6管道壁厚的計算與工程應用（211）
二十、玻璃鋼管道壁厚的計算與工程應用（211）
二十一、PE管道壁厚的計算與工程應用（212）
二十二、非金屬管道壁厚的計算（213）
二十三、管道強度計算書（213）
第四節(jié)管件壁厚及強度計算（214）
一、管件壁厚等級的確定（214）
二、彎管或彎頭壁厚強度計算與工程應用（214）
三、斜接彎管壁厚及強度計算（215）
四、三通壁厚及強度計算（217）
五、非標準異徑管強度計算（218）
六、平蓋厚度及強度計算（220）
七、盲板厚度計算與工程應用（221）
八、法蘭強度的計算與工程應用（223）
九、支管連接形式的選用與強度計算工程應用（224）
十、支管直接焊接到主管不需要補強的要求（225）
十一、半管接頭強度要求（226）
十二、焊支管臺、螺紋支管臺及承插焊支管臺強度要求（226）
十三、焊接支管補強板的計算安裝與工程應用（227）