对易燃介质的压力容器用什么事
盛装极度或高度危害介质的压力容器在设计,制造中应注意以下问题:1)大于或者等于12mm的铁素体和低合金钢板(不包括多层压力容器的层板)用于制造压力容器壳体且盛装介质毒性程度为极度、高度危害厚度时应逐张按JB/T4730.3进行超声检测且合格级别不低于Ⅱ级。—TSGR0004(P6)2.52)铸铁不得用于盛装极度,高度,中度危害介质的压力容器。—TSGR0004(P6)2.6.13)接管(凸缘)与壳体之间的接头设计以及夹套压力容器的接头设计应当采用全焊透设计。—TSGR0004(P15)3.14.2(1)4)设计图样注明盛装毒性为极度或高度危害介质的压力容器,需要制备产品焊接试件。—TSGR0004(P20)4.3.1(4)5)耐压试验合格后,对于介质毒性程度为极度、高度危害或者设计上不允许有微量泄漏的压力容器,应当进行泄漏试验。—TSGR0004(P27)4.8.1(1)6)对易爆介质或毒性程度为极度,高度或中度危害的压力容器,应当在安全阀或爆破片的排出口装设导管,将排放介质引至安全地点,并进行妥善处理,不得直接排入大气。—TSGR0004(P38)8.2(3)7)液位计用于易爆、毒性程度为极度、高度危害介质的液化气体压力容器上,有防止泄露的保护装置。—TSGR0004(P39)8.5.1(5)8)介质毒性程度为极度、高度危害或者不允许有微量泄漏的容器,应在耐压试验合格后进行泄漏试验。—GB150.1(P15)4.7.29)对盛装易爆介质或毒性程度为极度,高度或者中度危害的容器,应在泄放装置的排出口装设导管,将泄放介质引至安全地点,并进行妥善处理,不得直接排入大气。—GB150.1(P18)B3.1010)爆破片安全装置不能单独用于排放介质毒性程度为极度、高度危害或者易爆及液化石油气等场合,在这些场合可以和安全阀组合使用。—GB150.1(P19)B.5.311)GB150.1附录C以验证性爆破试验确定容器设计压力的方法不得用于盛装极度和高度危害的容器设计。—GB150.1(P19)C.1.512)GB/T8163中10、20钢和Q345D不得用于毒性程度为极度或高度危害的介质。—GB150.2(P53)5.1.3e)13)GB/T12771中的Ⅲ类和Ⅳ类钢管不得用于毒性程度为极度或高度危害的介质。—GB150.2(P54)5.2.4b)14)GB/T24593中的钢管不得用于毒性程度为极度或高度危害的介质。—GB150.2(P54)5.2.5c)15)GB/T21832中的Ⅳ类钢管不得用于毒性程度为极度或高度危害的介质。—GB150.2(P54)5.2.7c)16)GB/T3274-2007《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》中的Q235B和Q235C钢板不得用于毒性程度为极度或高度危害的介质。—GB150.2(P87)D.1g)17)用于盛装毒性为极度或高度危害介质的碳素钢、低合金钢制容器应进行焊后热处理。—GB150.4(P332)8.2.2.318)盛装毒性为极度或高度危害介质的容器,有A类纵向焊接接头的容器,应逐台制备产品焊接试件。—GB150.4(P333)9.1.1.1a)19)盛装毒性为极度或高度危害介质的容器,需采用设计文件规定的方法对A类和B类焊接接头进行全部射线或超声检测。—GB150.4(P335)10.3.1e)20)介质的毒性为极度和高度危害的锻件以及截面尺寸大于300mm的锻件应符合Ⅲ级或Ⅳ级要求。—HG/T20581(P57)6.4.321)容器内为易燃、易爆介质或毒性为中度和轻度危害介质(介质的毒性程度和爆炸危险程度的划分按《压力容器中化学介质毒性和爆炸危险程度分类》HG20660-2000)的接管法兰的公称压力等级选用应不低于1.6MPa毒性为极度和高度危害介质以及介质特性为强渗透性介质的接管法兰的公称压力等级选用应不低于2.0MPa.—HG/T20583(P437)7.2.422)容器内介质毒性为极度危害、高度危害或有强渗透性的中度危害和介质为液化石油气时,接管的法兰应采用带颈对焊型管法兰。—HG/T20583(P437)7.2.423)真空容器,储存介质毒性为极度、高度危害或液化石油气的容器,公称压力为中高压的容器宜选用公称直径小的人孔。—H/T20583(P441)8.5.424)容器内介质毒性程度为极度和高度危害的场合应采用整体补强(即增加壳体的壁厚)或采用局部整体补强元件的补强方法。—HG/T20583(P443)9.2.225)容器中盛装易燃、易爆危险性介质和毒性程度为中度、高度、极度介质时,不允许选用玻璃管液面计和玻璃浮子液面计。—HG/T20583(P447)10.1.326)容器内盛装介质毒性为极度、高度危害或有强渗透性的中度危害介质时应选择全焊透焊缝。—HG/T20583(P489)18.9.227)易燃或毒性为极度、高度危害介质或压力大于或等于1.6MPa的低温压力容器,T型接管应采用无缝挤压三通或加厚管开孔焊接。—HG/T20585(P596)7.0.628)低温压力容器盛装毒性为极度、高度危害介质或设计压力大于或等于1.60MPa且盛装易燃介质的容器法兰和管法兰应采用对焊法兰。—HG/T20585(P597)7.0.1029)NB/T47003.1《钢制焊接常压容器》不适用于盛装极度和高度危害介质的容器,钢制焊接常压容器,其设计、制造、检验与验收按GB150。—NB/T47003.1(P5)1.3,NB/T47003.1标准释义30)NB/T47003.2《固体料仓》不适用于盛装极度和高度危害的的料仓。—NB/T47003.2(P185)1.
钢管作为钢铁产品的重要组成部分,因其制造工艺及所用管坯形状不同而分为无缝钢管(圆坯)和焊接钢管(板,带坯)两大类。
(1) 无缝钢管
因其制造工艺不同,又分为热轧(挤压)无缝钢管和冷拔(轧)无缝钢管两种。冷拔(轧)管又分为圆形管和异形管两种。
a. 工艺流程概述
热轧(挤压无缝钢管):圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径(或减径)→冷却→坯管→矫直→水压试验(或探伤)→标记→入库。
冷拔(轧)无缝钢管:圆圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油(镀铜)→多道次冷拔(冷轧)→坯管→热处理→矫直→水压试验(探伤)→标记→入库。
b.无缝钢管,因其用途不同而分为如下若干品种:
GB/T8162-1999(结构用无缝钢管)。主要用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号):碳素钢20、45号钢;合金钢Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
GB/T8163-1999(输送流体用无缝钢管)。主要用于工程及大型设备上输送流体管道。代表材质(牌号)为20、Q345等。
GB3087-1999(低中压锅炉用无缝钢管)。主要用于工业锅炉及生活锅炉输送低中压流体的管道。代表材质为10、20号钢。
GB5310-1995(高压锅炉用无缝钢管)。主要用于电站及核电站锅炉上耐高温、高压的输送流体集箱及管道。代表材质为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
GB5312-1999(船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管)。主要用于船舶锅炉及过热器用I、II级耐压管等。代表材质为360、410、460钢级等。
GB1479-2000(高压化肥设备用无缝钢管)。主要用于化肥设备上输送高温高压流体管道。代表材质为20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
GB9948-1988(石油裂化用无缝钢管)。主要用于石油冶炼厂的锅炉、热交换器及其输送流体管道。其代表材质为20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
GB18248-2000(气瓶用无缝钢管)。主要用于制作各种燃气、液压气瓶。其代表材质为37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
GB/T17396-1998(液压支柱用热轧无缝钢管)。主要用于制作煤矿液压支架和缸、柱,以及其它液压缸、柱。其代表材质为20、45、27SiMn等。
GB3093-1986(柴油机用高压无缝钢管)。主要用于柴油机喷射系统高压油管。其钢管一般为冷拔管,其代表材质为20A。
GB/T3639-1983(冷拔或冷轧精密无缝钢管)。主要用于机械结构、碳压设备用的、要求尺寸精度高、表面光洁度好的钢管。其代表材质20、45钢等。
GB/T3094-1986(冷拔无缝钢管异形钢管)。主要用于制作各种结构件和零件,其材质为优质碳素结构钢和低合金结构钢。
GB/T8713-1988(液压和气动筒用精密内径无缝钢管)。主要用于制作液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧无缝钢管。其代表材质为20、45钢等。
GB13296-1991(锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管)。主要用于化工企业的锅炉、过热器、热交换器、冷凝器、催化管等。用的耐高温、高压、耐腐蚀的钢管。其代表材质为0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14975-1994(结构用不锈钢无缝钢管)。主要用于一般结构(宾馆、饭店装饰)和化工企业机械结构用的耐大气、酸腐蚀并具有一定强度的钢管。其代表材质为0-3Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14976-1994(流体输送用不锈钢无缝钢管)。主要用于输送腐蚀性介质的管道。代表材质为0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
YB/T5035-1993(汽车半轴套管用无缝钢管)。主要用于制作汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。其代表材质为45、45Mn2、40Cr、20CrNi3A等。
API SPEC5CT-1999(套管和油管规范),是美国石油学会(American Petreleum Instiute, 简称"API")编制并发布的在世界各地通用。其中: 套管:由地表面伸进钻井内,作为井壁衬的管子,其管子之间通过接箍连接。主要材质为J55、N80、P110等钢级,以及抗硫化氢腐蚀的C90、T95等钢级。其低钢级(J55、N80)可为焊接钢管。油管:由地表面插入套管内直至油层的管子,其管子之间通过接箍或整体连接。其作用于是抽油机将油层石油经油管输送到地面。主要材质为J55、N80、P110、以及抗硫化氢腐蚀的C90、T95等钢级。其低钢级(J55、N80)可为焊接钢管。
API SPEC 5L-2000(管线管规范),是美国石油学会编制并发布的,在世界各地通用。
管线管:是把轴出地面的油、气或水,通过管线管输送到石油和天然气工业企业。管线管包括无缝和焊接管两种,其管端有平端、带螺纹端和承口端其连接方式为端头焊接、接箍连接、承插连接等。该管主要材质为B、X42、X56、X65、X70等钢级。
(2) 焊接钢管
焊接钢管采用的坯料是钢板或带钢,因其焊接工艺不同而分为炉焊管、电焊(电阻焊)管和自动电弧焊管。因其焊接形式的不同分为直缝焊管和螺旋焊管两种。因其端部形状又分为圆形焊管和异型(方、扁等)焊管。焊管因其材质和用途不同而分为如下若干品种:
GB/T3091-1993(低压流体输送用镀锌焊接钢管)。主要用于输送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其他用途管。其代表材质Q235A级钢。
GB/T3092-1993(低压流体输送用镀锌焊接钢管)。主要用于输送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其它用途管。其代表材质为:Q235A级钢。
GB/T14291-1992(矿用流体输送焊接钢管)。主要用于矿山压风、排水、轴放瓦斯用直缝焊接钢管。其代表材质Q235A、B级钢。GB/T14980-1994(低压流体输送用大直径电焊钢管)。主要用于输送水、污水、煤气、空气、采暖蒸汽等低压流体和其它用途。其代表材质Q235A级钢。
GB/T12770-1991(机械结构用不锈钢焊接钢管)。主要用于机械、汽车、自行车、家具、宾馆和饭店装饰及其他机械部件与结构件。其代表材质0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。
GB/T12771-1991(流体输送用不锈钢焊接钢管)。主要用于输送低压腐蚀性介质。代表材质为0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等。
1、(结构用无缝钢管)主要用于一般结构和机械结构。代表材料(等级):碳钢20日,45钢;合金钢Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CRMO、42CrMo等
2、输送液体的无缝钢管。主要用于工程及大型设备输送流体管道。代表性材料(等级)为20、Q345等。
3、Gb3087-1999(中压锅炉用无缝钢管)。主要用于工业锅炉和生活锅炉输送低压、中压流体。代表性的材料是10,20钢。
4、高压锅炉用无缝钢管。主要用于电站、核电站锅炉内高温高压输送流体收集箱及管道。代表性材料为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
5、(船用碳钢、碳锰钢无缝钢管)主要用于船用锅炉、过热器的一类、二类压力管。代表材料为360,410,460钢级等。
6、Gb1479-2000(高压化肥设备用无缝钢管)。主要用于输送高温、高压流体管道的化肥设备。代表性材料有20,16mn,12CrMo,12Cr2Mo等。
7、石油裂解用无缝钢管。主要用于石油冶炼厂的锅炉、换热器和流体管道。其代表性材料有20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
8、Gb18248-2000钢瓶用无缝钢管主要用于制造各种气体和液压缸。其代表性材料有37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
9、液压支柱用热轧无缝钢管。主要用于生产煤炭液压支架及油缸、柱等液压缸、柱。其代表材料有20、45、27SiMn等。
10、柴油机用高压无缝钢管。主要用于柴油机喷射系统的高压油管。钢管一般是冷拔的,其代表性材料为20A。
11、(冷拔或冷轧精密无缝钢管)主要用于机械结构、压碳设备,要求尺寸精度高、表面光洁度好的钢管。其代表性材料20、45钢等。
12、(冷拔异型无缝钢管)主要用于制造各种结构件和零件,其材质为优质碳素结构钢和低合金结构钢。
13、(液压、气动管路用内径精确的无缝钢管)用于制造液压和气动气缸的内径精确的冷拉或冷轧无缝钢管。其代表材料为20,45钢等。
14、锅炉和换热器用无缝不锈钢管。主要用于化工企业的锅炉、过热器、换热器、冷凝器、催化管等。耐高温、高压、耐腐蚀钢管。其代表性材料有0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
15、不锈钢结构用无缝钢管。主要用于一般结构(酒店、酒店装修)及化工企业机械结构的大气、耐酸蚀及有一定强度的钢管。其代表性材料有0-3CR13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
16、流体输送用无缝不锈钢管。主要用于输送腐蚀性介质的管道。代表性材料有0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
参考资料:
百度百科-无缝光管钢管壁厚的标注符号是"Sch"表示壁厚。
ANSI B36.10壁厚等级:Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160十个等级;
ANSI B36.19壁厚等级:Sch5s、Sch10s、Sch40s、Sch80s四个等级;
扩展资料:
厚壁钢管,钢管外径和壁厚之比小于20。主要用做石油地质钻探管、石油化工用的裂化管、锅炉管、轴承管以及汽车、拖拉机、航空用高精度结构管等。
国内常用材质为:10# 20mn 42crmo 36CrMo 40Cr 20Cr 15CrMo 12Cr1Mov Q235A,Q235B、0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb、16Mn、20#、45#,Q345、L245、L290、X42、X46、X70、X80。
以公称压力表示其等级或规定压力一温度额定值的管件,应按标准规定的压力一温度额定值作为其使用基准,如GB/T 17185;
标准中仅规定了与其相连直管的公称厚度的管件,按标准规定的基准管子等级确定其适用压力一温度额定值,如GB14383~GB14626。
标准中仅规定外形尺寸的管件,如GB12459、GB 13401,应通过验证性试验来确定其承压强度。
其他,应按有关规定进行压力设计或解析分析等方法来确定其使用基准。此外,管件强度等级的确定,还应不低于整个管道系统在操作中可能遇到的最严酷工况下的压力。
参考资料:
百度百科-钢管壁厚参考资料:
百度百科-直径符号1.防护单元内部不应设置沉降缝、伸缩缝,如需设置必须设置防爆沉降缝。
2.密闭通道、防毒通道、洗消间、滤毒室、扩散室等房间、通道,其墙面、顶面、地坪均应平整光洁、易于清洗。
3.人防地下室防护区顶部(除第2条中叙述各区域外)不允许用水泥砂浆粉刷或找平。
4.固定门槛人防门下有门槛,门槛与地坪建筑高差应≧150mm;活门槛人防门下无门槛,门框下边与建筑地坪同高。人防门框锚钩应伸入结构层内。
5.当防护密闭门设置于竖井内时,其门扇外表面不得突出竖井内墙面,防爆波活门应嵌入墙内。
6.在距人防门框四周20mm范围内墙面粉刷层不得超出门框角钢面。
二、结构部分
7.后浇带不得设在人防口部及人防门处。
8.钢筋砼结构构件纵向受力钢筋的锚固长度laF=1.05la。
9.人防门框受力筋不得在门框边断开。人防门框墙、柱配筋构造要求见07FG04。注意人防门下槛、悬板活门下槛箍筋绑扎方式。
10.人防区顶、底板、外墙、临空墙、密闭墙必须设拉结筋(形式“S”型,≧φ6,隔一绑一,梅花形布置)。
11.人防围护结构和密闭墙体门洞四角必须设置加强筋:长度1000mm,斜45º绑扎,墙厚≦400mm,每角2φ16;墙厚>400mm,每角3φ16。
12.被止水钢板割断的附墙柱箍筋应搭接焊在止水钢板上。
13.人防围护结构和密闭墙体(均为钢筋砼内墙)模板对拉螺杆不允许穿PVC套管,且螺杆中部应设止水片,且不得作用水泥撑。
14.管割断的墙筋应点焊在穿墙管上。
15.梁与边柱交接处,外墙与顶、底板交接处,临空墙配筋及临空墙拐角处钢筋构造要求为(07FG01P57-63):
①边柱外侧纵向钢筋伸入地、顶梁内的锚固长度应≧1.5laF,
②当顶板厚度<外墙厚度时,顶板上排筋伸入外墙内锚固长度应≧1.7laF,
③当顶板厚度≧外墙厚度时,外墙外侧纵向钢筋伸入顶板内锚固长度应≧1.5laF,
④外墙外侧纵向钢筋伸入底板内锚固长度应≧1.5laF。
注意临空墙、内墙下部锚固方式。
16.人防中楼板(上部有建筑的人防顶板)上下排钢筋搭接锚固长度参见07FG01P63。
17.人防顶板应采用防水砼。
18.人防集水坑做法参见07FG01P72、73。
三、电气部分
19.底板中的电气管线不得直接进入防空地下室,应通过临空墙、防护密闭墙等位置穿越。在围护结构内敷设,穿过顶板、外墙、临空墙、防护密闭墙和密闭墙的各种电缆(包括各种强弱电)管线,应按照人防要求(07FD02P19、20)进行制作且过墙、板的管径不得大于25mm。直接穿越人防外墙、临空墙、防护密闭墙和密闭墙的电缆应采用壁厚大于2.5的热镀锌钢管作为穿线管,两端出墙100,中间双面满焊密闭肋(δ≧4,b≧50),相邻线管管壁间距不小于100mm。SC32及以下管路暗敷,SC40及以上管路明敷07FD01。
20.人防强、弱电井、各人员出入口和连通口的防护密闭门和密闭门门框墙上应预埋4~6根管径为50~80mm,壁厚大于2.5的热镀锌钢管,作为备用管。具体做法为两端出墙100,中间双面满焊密闭肋(δ≧4,b≧50)。
21.各类母线槽、桥架不能直接穿越人防临空墙、门框墙、外墙及顶板。当必须通过时,母线应符合防护密闭要求,桥架应改为穿管敷设,一根电缆穿一根套管。 人防区内应采用金属桥架,不得使用塑料线槽。
22.临空墙、门框墙、人防外墙两侧的指示灯,配电箱,只能明装,不允许暗装。
23.临空墙、门框墙、人防外墙两侧应尽量避免安装电气设备。必须安装时,当两侧的接线盒、过渡盒深度>100时,以δ=3镀锌钢板制作,且背面加焊δ=8钢板,周边飞出50,四周满焊。同时还应避免两侧过线盒在同一位置。
24.应设置显示三种通风方式的信号装置。
25.甲类防空地下室的柴油发电站中除柴油发电机组平时可不安装外,其它附属设备及管线均应安装到位。
四、通风部分
26.人防围护结构及密闭墙体风预埋管为直接预埋管,外径为配合尺寸。风管预埋管以δ≧3钢板卷制,预埋管长度为500,两端出砼墙100;中间双面满焊密闭肋(δ≧5,b≧50)。不得用现成的钢管截断代替。在防爆波活门对面墙上的预埋风管应焊接90o弯头朝下。浇混凝土后预埋管内外除锈刷两道防锈漆两道红色调和漆。
27.测压管以DN15镀锌钢管煨制﹑焊接,不得丝接。埋入砼墙,在砼中管段任意部位焊接密闭肋(δ=5,b=50),井侧或非人防侧标高:人防顶板下0.5m,出墙150,丝接堵头;机房或防化值班室侧标高﹑机房地坪上大于2.0m,出墙150,丝接DN15闸阀。出墙管段刷两道红色调和漆。具体位置由设计定。
五、给排水部分
28.防爆地漏和管道均为DN80,是压力管道。管道材料为镀锌钢管,连接方式为丝接,需加麻丝,白厚漆。管道伸进集水坑100,焊接钢制弯头并接管至坑底200。地漏上口标高低于地平5~10mm,盖板应能在地漏支口内灵活转动,支口上黄油,盖板刷两道沥青漆。明露管道刷两道沥青漆。
29.进出人防单元的管道,在人防侧安装P≧1.0Mpa,铜芯或不锈钢芯的焊接法兰闸阀,阀与墙﹑顶之间的管道连接为焊接,不得丝接或用丝扣管件。人防围护结构内侧距离闸门的近端面不宜大于200。
30.进入人防的给水管道,阀前材料应采用热镀锌钢管或钢塑复合管。
31.临空墙﹑门框墙﹑在室外地坪上的人防外墙上水套管做法:两端出墙100,中间双面满焊密闭肋(δ≧5,b≧50)。
32.穿越人防顶板的预埋管为预埋套管,预埋管中间双面满焊闭肋(δ≧5,b≧50)。套管出顶板上下100。
33.与人防无关管道不得进入人防,例:地面的给水﹑下水﹑雨水、空调冷凝水管。
34.临空墙、门框墙、人防外墙两侧的消火栓箱只能明装。
大体算一下:Q235抗拉强度是(38-47)Kg/mm^2 ,
而钢管的受压面积:S=(165-4.5)*3.14*4.5=2269mm^2.
压力P/受压面积S=压强σ (塑性材料抗拉与抗压取同样数据)
则:P1=Sσ=2269*38=86t. P2=2269*47=108t 取中值: 97t
钢管(Steel pipe)是用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器,也是一种经济钢材。
钢管生产技术的发展开始于自行车制造业的兴起、19世纪初期石油的开发、两次世界大战期间舰船、锅炉、飞机的制造,第二次世界大战后火电锅炉的制造,化学工业的发展以及石油天然气的钻采和运输等,都有力地推动着钢管工业在品种、产量和质量上的发展。
钢管按生产方法可分为两大类:无缝钢管和有缝钢管,有缝钢管分直缝钢管和螺旋缝焊管两种。
钢管产品的钢种与品种规格极为繁多,其性能要求也是各种各样的。所有这些应随着用户要求或工作条件的变化而加以区分。通常,钢管产品按断面形状、生产方法、制管材质、联接方式、镀涂特征与用途等进行分类。
钢管按横断面形状可分为:圆钢管和异形钢管。
异形钢管是指各种非圆环形断面的钢管。其中主要有:方形管、矩形管、椭圆管、平椭管、半圆管、六角形管、六角内圆管、不等边六角形管、等边三角形管、五角梅花管、八角形管,凸字形管、双凸形管。
无缝钢管的材质有:普通和优质碳素结构钢(Q215-A~Q275-A和10~50号钢)、低合金钢(09MnV、16Mn等)、合金钢、不锈耐酸钢等。
无缝钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是一种经济截面钢材。无缝钢管材质的不同,其用途也不同。
(一)无缝钢管材质介绍:
GB/T8162-1999(结构用无缝钢管)。主要用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号):碳素钢20、45号钢合金钢Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
GB/T8163-1999(输送流体用无缝钢管)。主要用于工程及大型设备上输送流体管道。代表材质(牌号)为20、Q345等。
GB3087-1999(低中压锅炉用无缝钢管)。主要用于工业锅炉及生活锅炉输送低中压流体的管道。代表材质为10、20号钢。
GB5310-1995(高压锅炉用无缝钢管)。主要用于电站及核电站锅炉上耐高温、高压的输送流体集箱及管道。代表材质为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
GB5312-1999(船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管)。主要用于船舶锅炉及过热器用I、II级耐压管等。代表材质为360、410、460钢级等。
GB1479-2000(高压化肥设备用无缝钢管)。主要用于化肥设备上输送高温高压流体管道。代表材质为20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
GB9948-1988(石油裂化用无缝钢管)。主要用于石油冶炼厂的锅炉、热交换器及其输送流体管道。其代表材质为20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
GB18248-2000(气瓶用无缝钢管)。主要用于制作各种燃气、液压气瓶。其代表材质为37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
GB/T17396-1998(液压支柱用热轧无缝钢管)。主要用于制作煤矿液压支架和缸、柱,以及其它液压缸、柱。其代表材质为20、45、27SiMn等。
GB3093-1986(柴油机用高压无缝钢管)。主要用于柴油机喷射系统高压油管。其钢管一般为冷拔管,其代表材质为20A。
GB/T3639-1983(冷拔或冷轧精密无缝钢管)。主要用于机械结构、碳压设备用的、要求尺寸精度高、表面光洁度好的钢管。其代表材质20、45钢等。
GB/T3094-1986(冷拔无缝钢管异形钢管)。主要用于制作各种结构件和零件,其材质为优质碳素结构钢和低合金结构钢。
GB/T8713-1988(液压和气动筒用精密内径无缝钢管)。主要用于制作液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧无缝钢管。其代表材质为20、45钢等。
GB13296-1991(锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管)。主要用于化工企业的锅炉、过热器、热交换器、冷凝器、催化管等。用的耐高温、高压、耐腐蚀的钢管。其代表材质为0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14975-1994(结构用不锈钢无缝钢管)。主要用于一般结构(宾馆、饭店装饰)和化工企业机械结构用的耐大气、酸腐蚀并具有一定强度的钢管。其代表材质为0-3Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14976-1994(流体输送用不锈钢无缝钢管)。主要用于输送腐蚀性介质的管道。代表材质为0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
(二)无缝钢管的用途:
建筑类的有:地下管道输送较多、盖楼时抽取地下水、锅炉热水输送用等。
机械加工、轴承套、加工机械配件等。
电气类的:燃气输送、水发电流体管道。
风力发电厂防静电管等。
20号钢的含碳量为0.2%,属于低碳钢。钢中可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。碳含量:低碳钢一般小于0.25%;中碳钢一般在0.25~0.60%之间;高碳钢一般大于0.60%。钢中除含有碳(C)元素和为脱氧而含有一定量硅(Si)(一般不超过0.40%),锰(Mn)(一般不超过0.80%,较高可到1.20%)合金元素外,不含其他合金元素(残余元素除外)。
1.钢管重量计算公式,公式:(外径-壁厚)×壁厚mm×0.02466×长度m,例:钢管114mm(外径)×4mm(壁厚)×6m(长度),计算:(114-4)×4×0.02466×6=65.102kg。
2.圆钢重量计算公式,公式:直径mm×直径mm×0.00617×长度m,例:圆钢Φ20mm(直径)×6m(长度)计算:20×20×0.00617×6=14.808kg。
3.螺纹钢重量计算公式,公式:直径mm×直径mm×0.00617×长度m ,例:螺纹钢Φ20mm(直径)×12m(长度),计算:20×20×0.00617×12=29.616kg。
扩展资料:
1.钢管,具有空心截面,其长度远大于直径或周长的钢材。按截面形状分为圆形、方形、矩形和异形钢管按材质分为碳素结构钢钢管、低合金结构钢钢管、合金钢钢管和复合钢管。
2.按用途分为输送管道用、工程结构用、热工设备用、石油化工工业用、机械制造用、地质钻探用、高压设备用钢管等按生产工艺分为无缝钢管和焊接钢管,其中无缝钢管又分热轧和冷轧(拔)两种,焊接钢管又分直缝焊接钢管和螺旋缝焊接钢管。
3.钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器,它还是一种经济钢材。用钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架,可以减 轻重量,节省金属20~40%,而且可实现工厂化机械化施工。用钢管制造公路桥梁不但可节省钢材、简化施工,而且可大大减少涂保护层的面积,节约投资和维护费用。
由整块金属制成的,表面上没有接缝的钢管,称为无缝钢管。根据生产方法,无缝管分热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管等。按照断面形状,无缝钢管分圆形和异形两种,异形管有方形、椭圆形、三角形、六角形、瓜子形、星形、 带翅管多种复杂形状。最大直径达650mm,最小直径为 0.3mm。根据用途不同, 有厚壁管和薄壁管。无缝钢管主要用做石油地质钻探管、石油化工用的裂化管、锅 炉管、轴承管以及汽车、拖拉机、航空用高精度结构钢管。
基本介绍中文名 : 无缝钢管 外文名 :Seamless steel tube 作用 : 输送流体 特点 :表面上没有接缝 常备资源材质 : 10#、20#、35#、45#、16Mn 分类 :圆形和异形 学科 :轧钢技术 分类,用途,生产工艺,力学性能指标,质量要求, 分类 沿其横截面的周边上无接缝的钢管。根据生产方法不同分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管等,均有各自工艺规定。材质有普通和优质碳素结构钢(Q215-A~Q275-A和10~50号钢)、低合金钢(09MnV、16Mn等)、合金钢、不锈耐酸钢等。按用途分为一般用途的(用于输水、气管道和结构件、机械零件)和专用的(用于锅炉、地质勘探、轴承、耐酸等)两类。 用途无缝钢管用途很广泛。一般用途的无缝钢管由普通的碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制,产量最多,主要用作输送流体的管道或结构零件。.2、根据用途不同分三类供应:a、按化学成分和机械性能供应;b、按机械性能供应;c、按水压试验供应。按a、b类供应的钢管,如用于承受液体压力,也要进行水压试验。3、专门用途的无缝管有锅炉用无缝管、化工电力用,地质用无缝钢管及石油用无缝管等多种。 无缝钢管 无缝钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是一种经济截面钢材。 广泛用于制造结构件和机械零件,如石油钻杆、汽车传动轴、脚踏车架以及建筑施工中用的钢脚手架等用钢管制造环形零件,可提高材料利用率,简化制造工序,节约材料和加工工时,已广泛用钢管来制造。 生产工艺 ①热轧无缝钢管主要生产工序(△主要检验工序): 管坯准备及检查△→管坯加热→穿孔→轧管→钢管再加热→定(减)径→热处理△→成品管矫直→精整→检验△(无损、理化、台检) →入库 ②冷轧(拔)无缝钢管主要生产工序: 坯料准备→酸洗润滑→冷轧(拔)→热处理→矫直→精整→检验 一般的无缝钢管的生产工艺可以分为冷拔与热轧两种,冷轧无缝钢管的生产流程一般要比热轧要复杂,管坯首先要进行三辊连轧,挤压后要进行定径测试,如果表面没有回响裂纹后圆管要经过割机进行切割,切割成长度约一米的坯料。然后进入退火流程,退火要用酸性液体进行酸洗,酸洗时要注意表面是否有大量的起泡产生,如果有大量的起泡产生说明钢管的质量达不到相应的标准。外观上冷轧无缝钢管要短于热轧无缝钢管,冷轧无缝钢管的壁厚一般比热轧无缝钢管要小,但是表面看起来比厚壁无缝钢管更加明亮,表面没有太多的粗糙,口径也没有太多的毛刺。 热轧无缝钢管的交货状态一般是热轧状态经过热处理后进行交货。热轧无缝钢管在经过质检后要经过工作人员的严格的手工挑选,在质检后要进行表面涂油,然后紧接着是多次的冷拔实验,热轧处理后要进行穿孔的实验,如果穿孔扩径过大就要进行矫直矫正。在矫直后再由传送装置传送到探伤机进行探伤实验,最后贴上标签、进行规格编排后放置到到仓库当中。 圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径(或减径)→冷却→矫直→水压试验(或探伤)→标记→入库 无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。 热轧无缝管外径一般大于32mm,壁厚2.5-200mm,冷轧无缝钢管外径可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm,冷轧比热轧尺寸精度高。 一般用无缝钢管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件,如汽车、拖拉机的受力零件。一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货;冷轧以热处理状态交货。 热轧,顾名思义,轧件的温度高,因此变形抗力小,可以实现大的变形量。以钢板的轧制为例,一般连铸坯厚度在230mm左右,而经过粗轧和精轧,最终厚度为1~20mm。同时,由于钢板的宽厚比小,尺寸精度要求相对低,不容易出现板形问题,以控制凸度为主。对于组织有要求的,一般通过控轧控冷来实现,即控制精轧的开轧温度、终轧温度.圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油(镀铜)→多道次冷拔(冷轧)→坯管→热处理→矫直→水压试验(探伤)→标记→入库。 力学性能指标 钢材力学性能是保证钢材最终使用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等。 ①抗拉强度(σb) 试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的最大力(Fb),除以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm 2 (MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。 ②屈服点(σs) 具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm 2 (MPa)。 上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的最大应力; 下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的最小应力。 屈服点的计算公式为: 式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿)So--试样原始横截面积,mm 2 。 ③断后伸长率(σ) 在拉伸试验中,试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比,称为伸长率。以σ表示,单位为%。计算公式为:σ=(Lh-Lo)/L0*100% 式中:Lh--试样拉断后的标距长度,mm; L0--试样原始标距长度,mm。 ④断面收缩率(ψ) 在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率。以ψ表示,单位为%。计算公式如下: 式中:S0--试样原始横截面积,mm 2 ; S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积,mm 2 。 ⑤硬度指标 金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。 A、布氏硬度(HB) 用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm 2 (MPa)。 其计算公式为: 式中:F--压入金属试样表面的试验力,N; D--试验用钢球直径,mm; d--压痕平均直径,mm。 测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm 2 (MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。 举例:120HBS10/1000/30:表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ mm 2 (MPa)。 质量要求 (一) 质量要求 ①钢的化学成分:钢的化学成分是影响无缝钢管性能最主要的因素之一,也是制定轧管工艺参数和钢管热处理工艺参数的主要依据。 a. 合金元素:有意加入,根据用途 b. 残余元素:炼钢带入,适当控制 c. 有害元素:严格控制(As、Sn、Sb、Bi、Pb),气体(N、H、O) 炉外精炼或电渣重熔:提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度,减少管坯中的非金属夹杂物并改善其分布形态。 ②钢管几何尺寸精度和外形 a. 钢管外径精度:取决于定(减)径方法、设备运转情况、工艺制度等。 外径允许偏差 δ=(D-Di)/Di ×100% D: 最大或最小外径mm Di:名义外径mm b. 钢管壁厚精度:与管坯的加热质量,各变形工序的工艺设计参数和调整参数,工具质量及其润滑质量等有关 壁厚允许偏差: ρ=(S-Si)/Si×100% S:横截面上最大或最小壁厚 Si:名义壁厚mm C.钢管椭圆度:表示钢管的不圆程度。 d. 钢管长度:正常长度、定(倍)尺长度、长度允许偏差 e. 钢管弯曲度:表示钢管的弯度:每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度 f. 钢管端面切斜度:表示钢管端面与钢管横截面的倾斜程度 g. 钢管端面坡口角度和钝边 5.钢管表面质量:表面光洁要求 a. 危险性缺陷:裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。 b. 一般性缺陷:麻坑、青线、划伤、碰伤、轻微的内、外直道、辊印等。 产生原因: ① 由于管坯的表面缺陷或内部缺陷所带来的。 ② 生产过程中产生的,如轧制工艺参数设计不正确,模具表面不光滑,润滑条件不好,孔型设计及调整不合理。 ③ 管坯(钢管)在加热轧制,热处理以及矫直过程中,如果因为加热温度控制不当,变形不均匀,加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而产生过大的残余应力,那么也有可能导致钢管产生表面裂纹。 6.钢管理化性能:常温力学性能、高温力学性能、低温性能、抗腐蚀性能。钢管的理化性能主要取决于钢的化学成分,组织结构和钢的纯净度以及钢管的热处理方式等。 7.钢管工艺性能:压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。 8.钢管金相组织:低倍组织(巨观)、高倍组织(微观) M、B、P、F、A、S 9.钢管特殊要求:契约附属档案、技术协定。 (二)无缝钢管质量检验方法: 1.化学成分分析:化学分析法、仪器分析法(红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等)。 ①红外C—S仪:分析铁合金,炼钢原材料,钢铁中的C、S元素。 ②直读光谱仪:块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi ③N—0仪:气体含量分析N、O 2.钢管几何尺寸及外形检查: ①钢管壁厚检查:千分尺、超声测厚仪,两端不少于8点并记录。 ②钢管外径、椭圆度检查:卡规、游标卡尺、环规,测出最大点、最小点。 ③钢管长度检查:钢卷尺、人工、自动测长。 ④钢管弯曲度检查:直尺、水平尺(1m)、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。 ⑤钢管端面坡口角度和钝边检查:角尺、卡板。 3.钢管表面质量检查:100% ①人工肉眼检查:照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。 ②无损探伤检查: a. 超音波探伤UT: 对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。 标准:GB/T 5777-1996 级别:C5级 b. 涡流探伤ET:(电磁感应) 主要对点状(孔洞形)缺陷敏感。 标准:GB/T 7735-2004 级别:B级 c. 磁粉MT和漏磁探伤: 磁力探伤,适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。 标准:GB/T 12606-1999 级别: C4级 d. 电磁超音波探伤: 不需要耦合介质,可以套用于高温高速,粗燥的钢管表面探伤。 e. 渗透探伤: 萤光、着色、检测钢管表面缺陷。 4.钢管理化性能检验: ①拉伸试验:测应力和变形,判定材料的强度(YS、TS)和塑性指标(A、Z) 纵向,横向试样 管段、弧型、圆形试样(¢10、¢12.5) 小口径、薄壁 大口径、厚壁 定标距。 备注:试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760 ②冲击试验:CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm 2 标准试样10×10×55(mm) 非标试样5×10×55(mm) ③硬度试验:布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等 ④液压试验:试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D 5.钢管工艺性能检验过程: ①压扁试验:圆形试样 C形试样(S/D>0.15) H=(1+2)S/(∝+S/D) L=40~100mm 单位长度变形系数=0.07~0.08 ②环拉试验:L=15mm 无裂纹为合格 ③扩口和卷边试验:顶心锥度为30°、40°、60° ④弯曲试验:可代替压扁试验(对大口径管而言) 6.钢管金相分析: ①高倍检验(微观分析):非金属夹杂物100x GB/T 10561 晶粒度:级别、级差 组织:M、B、S、T、P、F、A-S 脱碳层:内、外。 A法评级:A类-硫化物 B类-氧化物 C类-矽酸盐 D-球状氧化 DS类。 ②低倍试验(巨观分析):肉眼、放大镜10x以下。 a. 酸蚀检验法。 b. 硫印检验法(管坯检验,显示低培组织及缺陷,如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。 c. 塔形发纹检验法:检验发纹数量、长度及分布。 (三)中国现行无缝钢管标准: 1.现行无缝钢管标准:共有47项 其中:GB 25 项 HB 3 项 特殊用途19项;基础 2项 产品 45项 2.常用标准: ① GB/T 2102-2006 钢管的验收、包装、标志和质量证明书。 ② GB/T 17395-2008 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差。 ③ GB 5310-2008 高压锅炉用无缝钢管。 ④ GB 9948-2013 石油裂化用无缝钢管。 ⑤ GB 6479-2013 高压化肥设备用无缝钢管。 ⑥GB 18248-2008 气瓶用无缝钢管。