一·管道系统概述：

　　　　为了输送液体或气体，必须使用各种管道，管道中除了直管道用钢管外，还要用到各种管配件：管道拐弯时必须用到弯头，管道变径时要用到大小头，

分叉时要用到三通或者四通，管道接头与接头相连时要用到法兰，为打到开启输送介质的目的，还要用到各种阀门，为热胀冷缩或者频繁震动对管道系统

的影响，还要用到膨胀节也叫补偿器（多种形式）。此外在管路上还有与各种仪器仪表相连接的各种接头，堵头等。管路内流通介质不同，相应管道或管

件也要做出与技术要求相符的改变来保证管路的稳定性与常态适应性。我们习惯将管道系统中除直管意外的其他配件统称为管件。

二·金属材料常识

　　　　金属材料是我们日常生活及工业上应用最广泛的材料。它主要分为钢、铁、合金及有色金属等几大类，而其中的钢又是应用最多最普遍的材料。钢中

的主要成份是铁元素，其余部分是人为添加的合金元素体及生产过程中所产生的杂质。正是由于这些添加的合金元素的种类不同，数量不同方能形成个类

不同材质不同用途的钢种。例如普通碳钢，不锈钢，合金钢等等，在这些添加的元素中，碳往往起着非常重要的角色。

　　　　２．１　钢中常见的化学元素

　　　　　各种钢铁中占百分比较多的为铁元素（Ｆｅ），除此之外通常含有常见的几种元素体，也是钢中的合金元素。

　　　　　Ｃ（碳）　　Ｓｉ（硅）　　Ｍｎ（锰）　Ｐ（磷）　Ｓ（硫）　　Ｃｒ（铬）　Ｎｉ（镍）　　Ｍｏ（钼）　Ｔｉ（钛）　Ｖ（钒）等等常见的元素体。

　　　　　一般情况下，其中的Ｐ，Ｓ　也就是磷，硫为生产过程中产出的杂质成份，其含量越低相对应钢材质量越高。

　　　　２．２　　钢的分裂：

　　　　　按照钢中添加的合金元素不同及用量多少，我们可将钢简单分为几大类：碳钢，不锈钢，合金钢。

　　　　　（１）碳钢：其中合金元素只有Ｃ　Ｓｉ　Ｍｎ　Ｐ　Ｓ五种，再按照硫磷含量不同又可分为普碳钢（其要求硫磷含量不超过其本身百分之０．０４）优碳钢（其要求

　　　　　　　硫磷含量不超过其本身百分之０．０３）两种碳钢常见型号有：普碳钢（Ｑ２１５Ａ．Ｑ２３５ＢＦ）优碳钢（２０＃。４５＃。１６ＭＮ）等。

　　　　　　　这种钢的强度和韧性一般，也不耐腐蚀，但是因其成本低也在钢中使用率最高。

　　　　　（２）合金钢：除碳钢中含有５种元素体外，还添加了百分之十以下的　Ｃｒ　Ｍｏ　Ｖ等元素为，常见的合金钢种有１５ＣｒＭｏ　１２Ｃｒ１ＭｏＶ　１Ｃｒ５Ｍｏ等。与碳钢相比，

　　　　　　合金钢的强度更高，耐湿性能耐热性能也有所提高，但是其抗腐蚀性能扔较差，因此，合金钢通常用于腐蚀程度不高的高温高压场合，如锅炉用钢，

　　　　　　电厂热蒸汽输送等等，使用成本处于中等水平。

　　　　　（３）不锈钢：通常是在碳钢基础上，增加了比例较高的Ｃｒ．Ｎｉ等合金而成，含量比例可达百分之２０以上。常见的不锈钢钢种有：３０４　３０４Ｌ　３２１　３１６　

　　　　　　３１６Ｌ　１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ等。前几种用数字表示的钢号为日本、美国钢号表示方法，最后一种（１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ）为国内钢号表示方法。下面以数字表示法钢号

　　　　　　为例，说明几种不锈钢成份之间的关系：作为一般性的了解，也为了便于初学者记忆，我们可以这样认为（但不是十分准确的说法）。

　　　　　　３０４－基本型钢种，只含（Ｃ小于百分之０．０８）、Ｃｒ（成份小于百分之１８）、Ｎｉ（成份小于百分之９）

　　　　　　３０４Ｌ－超低碳Ｃ的３０４　（Ｃ成份小于百分之０．０５）也叫作３０４Ｌ

　　　　　　３２１－３０４＋Ｔｉ（其含量不超过百分之０．５）

　　　　　　３１６－３０４＋Ｍｏ（其含量不超过百分之２．５）

　　　　　　３１６Ｌ－超低碳Ｃ的３１６（其碳含量不超过其百分之０．０５）也叫作３１６Ｌ

　　　　　　不锈钢的强度、韧性指标是各项钢种最好的，其最特出的有点灰耐腐蚀性，在化工造纸等腐蚀性较强的场合必须使用不锈钢来达到其技术再求，成本

　　　　　　较高。

　　　　２．３　　钢的性能表示：

　　　　　　一种钢性能的好坏，　总要用一些指标来反映出本身出现的问题，再用各种实验证明钢的各种性能。我们通常用其所含的化学成分和机械性能的数值来

　　　　　　反映本身的质量和性能。机械性能通常有三个指标：抗拉强度（ＴＳ）：材料在拉断时所能承受的最大外拉力。屈服强度（ＹＳ）：材料发生塑性变形时所

　　　　　　能承受的最小外拉力。延伸率（ＥＬ）：材料在拉断后，在长度方向上延长的百分比，比值越大，说明材料的塑性越好。有时还会使用硬度值、冲击韧性

　　　　　　值等试验来反映材料的具体性能。

　　　　　　我们常见的碳钢２０＃、Ｑ２３５及国外的ＳＳ４００、ＳＳ４１、Ｓｔ３７等等诸多材料。它们的性能是非常接近的，或者说基本可以互相取代，它们的具体元素含量参数

　　　　　　大致如下：Ｃ：　０．１８％－０．２１％　Ｓｉ：０．３０％　　Ｍｎ：０．５％　　Ｐ、Ｓ：０．０２５％　ＴＳ：－５５０Ｍｐａ　　　ＹＳ：－２６０Ｍｐａ　　　ＥＬ：－２５％

　　　　２．４　　钢的组织及其变化

　　　　　　钢为什么会有性能的差别，其实与钢的内部结构组织有关。通过显微镜可以看出，钢的内部是由许多不同像细胞一样的晶块叠加而成，通过仔细观察，

　　　　　　这些粒状的晶体其实属于不同类别，我们通常将】同一种类的晶块称为“相”或者“体”。如我们平时所说的奥氏体、铁素体就是指钢中最常见的两种

　　　　　　组织结构，也就是两种相。一种钢中含有哪些相，每一种相所占比例多少，相的形态如何，这些都直接影响到钢的性能。也就是说，如果钢中相的类型

　　　　　　、比例、形态发生变化，钢的性能也会随之改变。那么哪些因素会促使这些变化呢？显然，钢的成份的变化会影响到钢的性能，而对于成份固定的某一

　　　　　　种钢来说，比如２０＃、或者３０４Ｌ，当它们被形变加工时、进行热处理时其性能也会发生变化。归纳起来，影响钢的性能的主要因素有成份、变形、和温度

　　　　　　。

　　　　２．５　　　钢的热处理

　　　　　　为了使某种钢达到我们所希望的性能，必须使其内部结构稳定于某一种稳定的结构状态。在很多情况下，我们要进行钢的热处理。因为我们很多产品都是

　　　　　　经过变形而成的，上面提到经过形变的钢，其组织结构就会发生变化，也就是说钢的性能随之发生了变化。而这种变化往往不会使产品性能变的更好，

　　　　　　这时我们要采取热处理的方法来消除这些变化，恢复钢的应力程度。

　　　　２．６　　　钢号的表示方法

　　　　　　世界各国钢号表示方法不尽相同，但多以两类方法来表示，一类以含有合金之素的多少来表示，一类以钢种代号及强度数值来表示。例如：２０＃钢表示含

　　　　　　碳量为０．２０％左右的优碳钢。４５＃钢为含碳量为０．４５％左右的优碳钢。１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ－表示含碳量０．１％以下，Ｃｒ１８％左右，Ｎｉ９％左右，Ｔｉ含少许。０Ｃｒ１８Ｎｉ９－表

　　　　　　示含碳量极低，要小于０．０８％　，Ｃｒ１８％左右，Ｎｉ９％左右。Ｑ２３５－表示屈服强度小于２３５ＭＰＡ的普碳钢，ＳＳ４００－表示抗拉强度小于４００ＭＰＡ的优碳钢。

　三·管道系统常识

　　　　３．１　　　管道常用材料

　　　　　　管道中长用的的原材料有：板材，管材和锻件。

　　　　　　（１）板材：常见的板材有卷板、平板。和开平板。卷板通常是成卷交货，优点是根据需要任意截取长度、缺点是必须有相应的开卷设备，版面平整度一

　　　　　　　般。平板通常是成张交货，优点是板面平整，便于运输，使用缺点是有时板材使用率较低。开平板是将卷板通过剪板机剪成一块块板面平整后而成的。

　　　　　　　区分平板和开平板的方法除了观察其表面及边缘平整度和光滑度外，还有一简便方法，真正的平板每张上均有钢厂出厂时的标记如厂家、规格、钢号等

　　　　　　　字样。而在开平板上就没有这些印记。

　　　　　　　板材理论重量计算公式为：

　　　　　　　碳钢板理论重量＝长※宽※厚※７．８５

　　　　　　　不锈钢板理论重量＝长※宽※厚※７．９１　　注意两种计算公式都是毫米为单位而计算出的重量为公斤。

　　　　　　　例如：一张１５００＊６０００＊６的不锈钢板：计算应为１５００＊６０００＊６＊７．９１＝７１１９００００．小数点前移６位＝７１．１９ＫＧ

　　　　　　（２）管材：这主要指圆管，可大致分为焊管（直缝焊管、螺旋焊管）以及无缝管。焊管也叫有缝焊管通常用于压力较低（２０ＫＧ／ＣＭ２）的管道，其中螺旋

　　　　　　　焊管又主要用于大口径如ＤＮ４００以上系统，因此壁厚一般较薄（通常ＳＣＨ１０以下）。无缝管则一般用于压力较高的管道，由于无缝管的生产工艺所限，我

　　　　　　　们常用的工业无缝管，通常是热轧而成，因此市场上可供热轧无缝管的壁厚，对于一定口径的管材通常是有一定下限的（一般在ＳＣＨ１０以上）如此：φ

　　　　　　　２７－φ４８　壁厚≥２．０　　φ５７－φ７６　壁厚≥３．０　　φ８９－φ１５９　壁厚≥３．５　　φ１６８－φ２１９　　壁厚≥４．０　（１６８＊３市场有，但相对来说较少）　　φ２７３　　壁厚≥

　　　　　　　６．０　　　φ３２５－φ３７７　　壁厚≥８．０　　φ４０２－φ４２６　壁厚≥９．０　　　φ５３０－φ６３０　　壁厚≥１０．０

　　　　　　　管材每米理论重量计算公式为：

　　　　　　　碳钢管重量＝（外径－壁厚）＊壁厚＊０．０２４６６　　　不锈钢理论重量＝（外径－壁厚）＊壁厚＊０．０２４９１　　　（以上数据毫米为单位，重量为公斤）

　　　　　　　例如：一根６米长２７３＊８的不锈钢管每米重量为：（２７３－８）＊８＊０．０２４９１＝５２．８１ＫＧ　＊　６　＝３１６．８６ＫＧ

　　　　　　　（３）锻件：锻件通常用于制造法兰，承插件，和某一部分接头等

　　　　３．２　　　管系通径及壁厚的表示方法：

　　　　　　　　（１）简单明了的表示方法是：管道的实际外径＊实际壁厚，例如φ１１４．３＊６．０２即表示管道外径为１１４．３ＭＭ，壁厚为６．０２ＭＭ。但很多情况下便于设计，管道

　　　　　　　　　多用公称通径来表示。例如ＤＮ１００，４”等。壁厚用管标号ＳＣＨ××表示，如ＳＣＨ８０来表示。这些数值不代表实际外径或者实际壁厚，它们只是一种标识。

　　　　　　　　　由于世界各国使用上的习惯，某种公称通径（如ＤＮ１００）所代表实际外径不是唯一的，归纳起来，主要有两种，一种公制系列（Ｂ系列）一种英制管（Ａ

　　　　　　　　　系列）。因此，如果只知道公称通径，而不知道属于哪种系列，通常我们不能确定它的实际外径。至于壁厚通常按照给出的标号，查询相关标准的有关

　　　　　　　　　知识，即可查到它所代表的实际壁厚。

　　　　　　　　（２）有些老的设计部门，尚沿用这种习惯。以ＤＮ××表示为公制管（Ｂ系列），以英寸表示为英制管为Ａ系列。但根据目前实际情况，后一种情况以英寸

　　　　　　　　　表示公称通径时，一般代表英制管为Ａ系列。但是前一种情况已经不能确定。目前较为准确的做法是，不论公制管还是英制管都以ＤＮ××来表示。需要

　　　　　　　　　沟通需方来确定所使用的管道系列，否则可能发生错误造成不必要的损失。

　　　　　３．３　　管件的分类：

　　　　　　　　　一般来讲，在整条管线中，除直管外的各种配件统称为管件。不过习惯的，我们将弯头，三通，大小头，管帽及各种管接头等统称管件，同时将法兰

　　　　　　　　　阀门，膨胀节，管道支架等分别称呼。以下主要就管件进行细分。依据直管与管件焊接时焊接方式不同，可将管件分为两大类：管件对焊类（ＢＷ），承插

　　　　　　　　　（ＳＷ），螺纹类（ＴＨ）。产品有弯头，三通，大小头，管帽，变径管，各种管接头（由任，考贝仑，单头丝，双头丝，不申，堵头等等。）依据管件表

　　　　　　　　　面是否带有焊缝，可将管件分为有缝管件和无缝管件两大类。ＧＢ／Ｔ１２４５９－２００５为无缝管件。ＧＢ／Ｔ１３４０１－２００８为有缝管件。

　　　　　３．４　　管件标识：

　　　　　　　　　所谓管件标识，也就是对某一种管件品种，要知道哪些参数才能确定这种管件的特征。一般的讲，必须知道一下参数。１类别（弯头还要知道角度，弯曲

　　　　　　　　　半径，大小头要知道同心还是偏心）　２材质　３通径大小及管制　４壁厚或管标号　５执行标准号

　　　　　３．５　　有关管道及管件的英文代号汇总：

　　　　　　　　　为了设计及书写时方便，经常用英文字母来代表有关内容。现就常见的一些代号汇总如下

　　　　　３．６　　管件常见标准

　　　　　　　　　管件中最常见的标准由四种。ＧＢ／Ｔ１２４５９－２００５　无缝对焊国家标准　　ＧＢ／Ｔ１３４０１－２００８焊缝管件国家标准　　ＡＮＳＩ　Ｂ１６．９　美标对焊管件标准　　ＡＮＳＩ　Ｂ１６．１１

　　　　　　　　　承插及螺纹管件标准（美标）有时也会用到以下标准：ＨＧ５１４－８７　化工部标准　　ＳＨＪ４０８－９０　中石化管件标准　　ＪＩＳ　Ｂ２３１１　，　ＪＩＳ　Ｂ２３１２，ＪＩＳ　Ｂ２３１６日本

　　　　　　　　　管件标准还有德国ＤＩＮ标准等等。

四·　　法兰常识

　　　　　　　　　法兰是管道中起连接作用的重要部分，种类多，标准繁杂。其主要的作用是连接，因此法兰的主要特性是连接方式和密封面，主要影响参数是管道压力

　　　　　　　　　（介质不同影响材质选定）；一般的讲。低压系统（ＰＮ＜２．５ＭＰＡ）采用平焊或板式法兰，普通突面（ＲＦ）密封，中压系统（２．５－６４ＭＰＡ）采用对焊法兰

　　　　　　　　　，ＲＦ或凹凸面（ＦＭ／Ｍ）密封，高压系统（１００ＭＰＡ以上），通常采用对焊法兰，梯形槽（ＲＪ）密封。在低压不锈钢法兰系统中，有时为了节约成本及维修

　　　　　　　　　方便，还采用松套法兰或活套环法兰。

　　　　　４．１　　关于法兰的标准

　　　　　　　　　目前，法兰的标准较多，国内有ＧＢ（国家系列）ＪＢ（机械部标准）ＨＧ（化工部标准）等，国外有ＡＮＳＩ（美标），ＪＩＳ（日标），ＤＩＮ（德标）等。但是目

　　　　　　　　　前使用较多的标准分为两大类别：（１）以ＤＩＮ标准为主的欧洲体系（包括ＤＩＮ，ＧＢ，ＪＢ，ＨＧ２０５９２）；（２）以ＡＮＳＩ标准为主的美洲体系（ＡＮＳＩ，ＧＢ，ＨＧ２０６１５）

　　　　　　　　　；此二大类法兰可通过表示方法区分压力等级区分标识。（ＪＩＳ标准为另一种标准不属于此前两类）

　　　　　４．２　　法兰的类型和标识

　　　　　　　　　（１）方便于设计及表述，世界各地习惯用字母符号表示法兰种类及密封面形式，如在ＨＧ２０５９２，ＡＮＳＩ　Ｂ１６．５，　ＤＩＮ及ＪＩＳ标准中均有下述表达。ＳＯ　平焊法兰

　　　　　　　　　　ＷＮ　对焊法兰　　ＰＬ板式法兰　　ＰＪ／ＰＲ或ＰＪ／ＲＪ　活套环法兰　　　ＬＰ　松套法兰　　ＴＨ螺纹法兰　　　　密封面形式　普通突面密封ＲＦ　　Ｍ凸面密封　　ＦＭ凹面密封　Ｔ榫面密

　　　　　　　　　　封　ＴＧ槽面密封　　ＲＪ梯形槽密封　　ＦＦ全平面密封

　　　　　　　　　（２）确定一种法兰的全部特征需要知道以下几个方面：

　　　　　　　　　　１法兰的制造标准　　　如：ＡＮＳＩ　Ｂ１６．５

　　　　　　　　　　２法兰类型　

　　　　　　　　　　３公称通径及管制

　　　　　　　　　　４压力等级

　　　　　　　　　　５密封面形式

　　　　　　　　　　６材质

　　　　　　　　　　几点说明：１　某些法兰标准与法兰类型，密封面形式是一一对应的，即给出标准就知道了法兰类型和密封面形式。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２　关于管制，一般来讲目前世界较为通行的是英制管，公制管系列在国内的一些老标准中应用较多，因此一些老标准中只含有公制，另外，如果

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　通径以英寸表示，一般代表英制管。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３　关于字母代号，国内一些老标准未与采用，而ＨＧ２０５９２－９７则全面与国际接轨，采用了通用符号。　

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