燃气工程常用材料与设备
燃气工程常用管材、管道附件及材料

50
298.39
357.47
2) 螺旋缝焊接钢管 螺旋缝焊接钢管是将钢带按一定的螺旋线的角度(又叫成型角)卷成管坯,然后将管缝 焊接起来而制成的。它的优点是生产效率高,可用较窄的钢带生产大口径管,并具有较高的耐压能力。螺旋缝焊 接管主要用于石油、天然气的输送管线,城市燃气管道也有应用。螺旋缝电焊钢管的规格与质量见表 1-7。
第二节 管道附件
管道工程中为了分支、变更方向、改变管径和避让障碍物,需要专用管路附件。各种管材均应备有必需的管 道配件。由于管道的材料、接口不同,因此管路附件也各不相同。
一、铸铁管路附件 燃气铸铁管以机械接口连接为主。机械接口铸铁管路附件见表 1-9。
2.O 0.104 常温下使用压力(105帕)
2.O 0.133
拉伸强度(105帕)
2.O 0.213
断裂伸长率(%〉
3.O 0.321 液压试验(2倍使用压力)
4.O 0.532
5.O 0.838
指标
4 8.O 200 保持五分钟,无 破裂、渗漏现象
注: 管材长度不少于 4 米, 颜色一般为本色。
6
;
+ 12% —15%
3. 铜管的理论质量〈钢的相对密度为 7.85 〉按公称尺寸计算 , 镀铸管比不镀辞管重 3%6% 。
燃气管道输送压力不高 , 采用一般无缝钢管即可。一般无缝钢管有热轧和冷拔二种,其机械性能表1-5。 其中最常用的钢号是20结构钢。
钢管机械性能表
钢号
机械性能
试验压力(帕)
抗拉强度
纹长度(毫米) 锥 圆柱形
6米一个管 接头计算)
形 螺纹
(公斤)
螺
纹
2.5 2.75 2.75 3.25 3.5
燃气工程专业中级职称理论考试题库(2)

燃气工程专业中级职称理论考试题库(2)1. 什么是燃气工程的传热方式?简要介绍各种传热方式的特点和应用范围。
2. 请简要介绍燃气锅炉的工作原理,并描述其在燃气工程中的应用场景。
3. 通常情况下,燃气管道系统的设计中需要考虑哪些因素?请列举至少三个。
4. 在燃气输配工程中,给定一定条件下,如何选择适当的管道材料?5. 请简要介绍燃气储配站的结构和功能。
6. 燃气热力站是燃气工程中常见的组成部分之一,请问燃气热力站的主要功能有哪些?7. 通常情况下,燃气管道系统的检测和维护主要包括哪些方面?8. 燃气工程中的自动化控制系统具有哪些特点和优势?9. 请简要介绍燃气储罐的类型和典型应用场景。
10. 燃气工程中的安全管理是非常重要的,请列举至少五个保障燃气工程安全的措施。
11. 燃气工程中的传热方式主要有三种:传导,传热和对流。
传导是通过物体内部原子或分子的碰撞和振动传递热量。
传热是通过空间中的辐射热量传递。
对流是通过物体表面和流体之间的传热,包括自然对流和强制对流。
传导属于非常有效的传热方式,主要应用于燃气管道和设备的热传递。
传热主要应用于燃气锅炉、冷凝器和空调系统等设备中。
对流是一种较为常见的传热方式,主要用于燃气换热器和燃气管道输送过程中的热传递。
12. 燃气锅炉是燃气工程中常见的设备之一,它通过燃烧燃气产生高温烟气,进而将水加热转化为蒸汽或热水。
其工作原理可以简述为:燃气进入锅炉燃烧室,通过可调节的风门使燃气与空气混合,然后点火燃烧产生热量。
烟气经过燃烧室内部和烟气管道的热交换后,烟气被排出,同时水也在烟气管道内受热,转化为蒸汽或热水,供应给需要的系统。
燃气锅炉广泛应用于居住和工业领域,主要用于供暖和热水供应。
其优点包括高热效率,节能环保,操作安全,体积小等。
在燃气工程中,燃气锅炉的设计和选择非常重要,需考虑供热负荷、燃料类型、热效率、排放标准等因素。
13. 燃气管道系统的设计中,需要考虑多个因素,包括但不限于以下几点:- 燃气需求量:根据需要供应的燃气数量和对燃气的使用情况来确定管道的尺寸和容量。
精品课件-燃气工程

▪ (1)燃气管道 ▪ (2)燃气表 ▪ (3)燃气用具的安装 ▪ 2)车间燃气系统敷设的一般规定
10 压缩空气工程安装
▪ 10.1 压缩空气的性质及其应用 ▪ 10.1.1 压缩空气的性质 ▪ 1)压缩空气的含湿量 ▪ 2)压缩空气膨胀对外做功 ▪ 10.1.2 压缩空气在工业中的应用 ▪ 10.2 压缩空气站生产工艺流程
5—起点站(或起点压气站);6—阀门;7—中间压气站; 8—终点压气站;9—储气设施;10—燃气分配站;11—城镇或工业基地
▪ (2)城市燃气输配系统 ▪ (3)室内燃气供应系统
图2 低压一次高压两级管网系统 1—长输管线;2—城市燃气分配站;3—中压A管网;4—区域调压站;
5—工业企业专用调压站;6—低压管网;7—穿越铁路的套管敷设; 8—穿越河底的过河管道;9—沿桥敷设的过河管道;10—工业企业
图10.1 压缩空气的生产流程图 1—电动机;2—活塞式压缩机;3—中间冷却器;4—空气过滤器;
5—后冷却器;6—贮气罐;7—废油沉淀箱;8—空气流量表
图10.2 压缩空气管路系统的3种形式 (a)单树枝状;(b)环状;(c)双树枝状 1—进气管;2—阀门;3—主干管;4—支管
图10.3 从总管上引出支管的形式
图10.8 中间配气器安装 1—总管;2—支管;3—配气器;4—软管接头;5—排水阀
图10.9 单列式布置 (a)平面图;(b)A—A剖面 1—空气过滤器;2—吸气管;3—电动机;4—排气量调节装置; 5—活塞式空气压缩机一级汽缸;6—中间冷却器; 7—活塞式空气压缩机二级汽缸;8—排气管;9—套管式空气冷却器; 10—立式贮气罐;11—至室外(厂区)压缩空气管;12—安全阀;13—冷却给水总管; 14—冷却排水总管;15—泊水管;16—废油收集箱
燃气管道安装主要施工及检验设备表

燃气管道安装主要施工及检验设备表本文档旨在提供一个燃气管道安装主要施工及检验设备的清单,以便进行施工前的准备和检验工作。
施工设备清单以下是燃气管道安装过程中常用的施工设备:1. 管道切割机:用于切割燃气管道的工具,确保管道的长度和形状符合要求。
2. 管道焊接机:用于将管道连接起来的工具,确保焊接点牢固可靠。
3. 管道螺纹机:用于管道的螺纹加工,确保管道的连接紧密无漏气。
4. 管道扩口机:用于管道的口径扩大处理,确保管道的连接质量。
5. 管道疏通器:用于清理管道内部的杂物和堵塞物,确保管道通畅。
6. 管道定位仪:用于定位管道的位置,确保安装的准确性。
7. 管道测压仪:用于检测管道的压力,确保管道的安全可靠。
8. 管道漏气探测器:用于检测管道是否存在漏气,确保燃气安全。
9. 管道绝缘材料:用于保温和防腐的材料,确保管道的使用寿命。
10. 管道支撑装置:用于支撑管道的装置,确保管道的稳定性。
检验设备清单以下是燃气管道安装后需要进行检验的设备:1. 管道压力表:用于测量管道的压力,确保管道的安全性。
2. 管道密封测试器:用于测试管道是否存在泄漏,确保管道的完整性。
3. 管道温度计:用于测量管道的温度,确保管道的工作状态。
4. 管道流量计:用于测量管道的流量,确保管道的正常运行。
5. 管道超声波探伤仪:用于检测管道内部的裂纹和缺陷,确保管道的安全性和可靠性。
请注意,以上设备表仅为参考,具体的施工和检验设备根据实际需求和工程规模可能会有所不同。
在使用设备前,请确保设备的正常工作和安全可靠。
以上是关于燃气管道安装主要施工及检验设备的说明,希望对您的工作有所帮助。
燃气管道工程设计、施工技术规定(3篇)

燃气管道工程设计、施工技术规定是指在燃气管道工程设计和施工过程中需要遵守的一系列规定和技术要求。
以下是一些常见的燃气管道工程设计、施工技术规定:1. 燃气管道设计:燃气管道设计应根据当地气候条件、燃气供应压力、气体流量等因素确定管道的材料、直径、厚度等参数,并合理布置管道线路,确保安全稳定运行。
2. 管道材料:燃气管道应选择具有耐压、耐腐蚀性能的材料,常用的材料包括钢管、不锈钢管、塑料管等。
管道材料应符合国家相关标准。
3. 管道安装:管道安装应按照设计要求进行施工,包括管道的开挖、敷设、连接等工作。
管道连接应采用焊接、螺纹连接等可靠的方法,并进行必要的防腐处理。
4. 管道支承:燃气管道应设置合理的支承装置,确保管道的稳定性。
支承装置应选择耐腐蚀、耐高温材料,并按照设计要求进行安装。
5. 管道防护:燃气管道应设置防护措施,以防止外力损坏和腐蚀。
常见的防护措施包括管道保温、防腐涂层、地下埋设等。
6. 管道试验:燃气管道施工完成后,应进行严格的试验,包括气密性试验、强度试验和泄漏试验等。
试验结果应符合相关标准要求。
7. 安全设施:燃气管道工程应设置相应的安全设施,包括阀门、调压装置、监测系统等,以保障燃气的安全供应和使用。
上述是一些常见的燃气管道工程设计、施工技术规定,具体要求还需根据当地法规、标准和工程实际需求确定。
同时,在进行燃气管道工程时,还需遵守相关的安全操作规程和施工规范,确保施工过程中的安全和质量。
燃气管道工程设计、施工技术规定(2)燃气管道工程是指从燃气输送站点到用户使用点之间的管道系统。
燃气管道工程设计和施工技术的规定是为了确保燃气的安全运输和有效利用。
本文将对燃气管道工程设计和施工技术进行详细阐述,包括设计原则、设计内容和施工要求等方面。
一、燃气管道工程设计原则燃气管道工程设计应遵循以下原则:1.符合有关法律法规和技术标准的要求;2.考虑到燃气的性质、压力和流量等因素,确定管道的材料、厚度和直径等技术参数;3.合理布置管道路线,减少工程投资和运营成本;4.确保燃气的安全运输和用户的使用安全。
燃气工程常用施工规范(3篇)

第1篇燃气工程是一项重要的基础设施建设,关系到人们的生命财产安全。
为确保燃气工程的质量和安全,我国制定了一系列的施工规范。
以下是一些燃气工程常用施工规范:一、设计规范1. 设计依据:燃气工程设计应依据国家相关法律法规、技术标准和规范,如《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)等。
2. 设计内容:燃气工程设计应包括燃气设施布局、管道布置、设备选型、施工图设计等。
3. 设计要求:设计应满足燃气输配系统的安全性、可靠性、经济性、环保性等要求。
二、施工规范1. 施工准备:施工前应进行现场勘查、设计交底、施工方案编制等工作。
2. 施工材料:施工材料应符合国家相关标准,如《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJJ33-2005)等。
3. 施工工艺:施工工艺应遵循规范要求,确保施工质量。
以下列举几种常用施工工艺:a. 管道施工:管道施工应采用相应的焊接、连接方法,确保管道的密封性和强度。
b. 设备安装:设备安装应按照设计要求进行,确保设备运行稳定。
c. 管道防腐:管道防腐应符合《城镇燃气输配工程施工及验收规范》等标准要求。
d. 燃气表安装:燃气表安装应按照《城镇燃气室内工程施工及质量验收规范》(CJJ94-2009)等标准进行。
4. 施工质量控制:施工过程中应加强质量控制,确保工程质量。
以下列举几种质量控制方法:a. 施工过程检验:对施工过程中的关键工序进行检验,如管道焊接、设备安装等。
b. 隐蔽工程验收:对隐蔽工程进行验收,确保工程质量。
c. 工程质量评定:根据国家相关标准对工程质量进行评定。
5. 施工安全:施工过程中应严格执行安全操作规程,确保施工安全。
以下列举几种安全措施:a. 安全教育培训:对施工人员进行安全教育培训,提高安全意识。
b. 安全防护设施:施工现场应设置必要的安全防护设施,如围栏、警示标志等。
c. 应急预案:制定应急预案,确保在发生安全事故时能够及时处理。
三、验收规范1. 验收依据:燃气工程验收应依据国家相关法律法规、技术标准和规范,如《城镇燃气输配工程施工及验收规范》等。
燃气公司材料

燃气公司材料燃气公司作为一个专业从事天然气生产、运输和销售的企业,其所使用的材料至关重要。
在燃气生产和运输过程中,需要使用各种材料来确保设备的安全运行和天然气的高效输送。
本文将就燃气公司常用的材料进行介绍和分析,以便更好地了解燃气公司的运营和管理。
首先,燃气公司在生产过程中需要使用各种管道和阀门。
这些管道和阀门通常采用高强度、耐腐蚀的材料,如碳钢、不锈钢等。
这些材料具有良好的耐压性和耐腐蚀性能,能够确保天然气在输送过程中不泄漏,保障设备和人员的安全。
其次,燃气公司在储存天然气时需要使用储罐和储槽。
这些储存设备通常采用特殊的合金材料,如铝合金、镍合金等。
这些材料具有良好的密封性和耐高压性能,能够确保天然气的安全储存和输送。
此外,燃气公司在生产和运输过程中还需要使用各种密封材料,如密封垫片、密封圈等。
这些密封材料通常采用橡胶、聚四氟乙烯等材料制成,具有良好的密封性能和耐腐蚀性能,能够确保设备的密封性,防止天然气泄漏。
另外,燃气公司还需要使用各种防腐材料,如防腐涂料、防腐漆等。
这些防腐材料通常采用环保型材料,具有良好的防腐蚀性能,能够保护设备表面不受腐蚀,延长设备的使用寿命。
总的来说,燃气公司在生产和运输过程中需要使用各种材料来确保设备的安全运行和天然气的高效输送。
这些材料包括管道和阀门材料、储存设备材料、密封材料和防腐材料等。
这些材料具有良好的性能,能够满足燃气公司的生产和运输需求,确保天然气的安全生产和输送。
综上所述,燃气公司的材料选择和使用对于保障设备安全运行和天然气高效输送至关重要。
燃气公司需要根据实际情况选择合适的材料,并加强对材料的管理和维护,以确保设备的安全运行和天然气的高效输送。
燃气工程管道的连接

燃气工程管道的连接燃气管道的连接方法分为罗纹连接、承插连接、法兰连接、焊接连接等。
罗纹连接又称丝扣连接,是在管段端部加工外罗纹,然后拧上带内罗纹的管件(如管箍、三通、弯头、活接头与阀件等),通过内外罗纹把管段与管段、管段与阀件等连接起来,构成管道系统。
普通用于压力小于 500mm 水柱的燃气管道。
(一)管罗纹的种类与尺寸管罗纹有圆锥形和圆柱形两种。
圆柱形管罗纹的罗纹深度及每圈罗纹的直径均相等,只是螺尾部份稍粗些。
这种管罗纹接口严密性差,接头的罗纹间隙要靠填料达到严密。
实际中,普通不用圆柱形外螺纹而用于长丝活接头,但管接头、阀件和管件等多采用圆柱形内罗纹。
圆柱形罗纹便于加工。
圆锥形管罗纹各圈罗纹的直径都不相等,从罗纹的端部到根部罗纹直径逐步增大呈锥形。
这种管螺纹与管件的柱形内罗纹连接时,丝扣越拧越紧,接口较严密。
管子罗纹连接普通均采用圆锥外罗纹与圆柱内罗纹连接,常称锥接柱。
普通不用柱接柱。
用圆锥外罗纹与圆锥内罗纹连接,全部罗纹表面互相挤压,严密性更好,但因圆锥形内罗纹管件加工艰难,故锥接锥的连接方式很少用。
用电动套丝机或者手工管子绞板加工的为圆锥外罗纹。
图 5—2— 1 为圆柱及圆锥管罗纹。
管子丝扣阀门连接时,管端的外螺线长度应比阀门的内罗纹长度短 1~2 扣丝,以免拧过头,管子顶坏阀芯。
同理,其他接口管子外罗纹长度也应比所连接配件的内罗纹略短些。
连接管件用的长、短管罗纹及连接阀门的罗纹长度(圆柱形短螺纹与长罗纹尺寸)见表 5—2— 1。
圆锥形管罗纹尺寸见表 5—2—2。
连接阀门的罗纹长度(mm)管子公称直径长罗纹短罗纹序号序 号1 2 3 4 5 6 7 8 管子公称 直径(英 (mm)寸)15 1/2 20 3/4 25 1 32 11/ 4 40 11/ 2 50 2 65 2 80罗纹有效长度 (不计螺 尾)(mm) 15 17 19 22 23 26 30 32连接管件由管端至基 面间的罗纹 长度(mm) 7.5 9.5 11 13 14 16 18.5 20.51 英寸 长度内罗纹数 14 14 11 11 11 11 11 11管端罗纹内径(mm)18.163 23.524 29.606 38.142 43.972 55.659 71.074 83.649连接阀门罗纹有效长 度( 计螺 尾)(mm) 12 13.5 15 17 19 21 23.526由管端至基 面间的罗纹长度(mm) 4.5 6 7 8 10 11 1214.5注:基面是指用手拧紧与开始用工具拧紧管件的分界面(二)管罗纹加工管罗纹加工分为人工绞板与电动套丝机两种方法。
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燃气工程常用材料与设备——管材一、输气管线对材质的要求输气管线用钢除必须满足强度要求(力学性能)和可焊性外,还需根据环境温度、管径大小、输送压力及输送介质的腐蚀性等条件,考虑钢材的冲击韧性、韧脆转变温度和耐腐蚀性能。
(一)力学性能衡量钢材力学性能的主要指标有抗拉强度、屈服限、伸长率等。
1.抗拉强度钢的抗拉强度是指钢材在拉伸试验中,试样在拉断时对应的最大应力,用σb 表示,单位为MPa。
同一种钢的不同试件测定出的抗拉应力略有差别,标准中提供的抗拉强度是指该钢种最低抗拉强度值。
我国常用管材抗拉强度在330~515MPa之间,见表3—1—1。
2.屈服强度钢的屈服强度是指钢在拉伸试验中,试样拉伸变形,当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的最小应力,用σs表示,单位为MPa。
同钢种的不同试件测出的最小屈服应力略有差别,标准给定的屈服强度是该钢种的最小屈服应力(保证值)。
屈服强度是强度计算的基本数据。
我国常用管线用钢的屈服强度在205~415MPa之间。
3.伸长率伸长率又称断后伸长率,是对钢的塑性的一种度量,伸长率是钢在拉伸试验时,试样被拉断后,标距的伸长与原标距的百分比。
钢的屈服强度愈低,则伸长率愈大,标志钢的塑性愈好。
伸长率大的钢材制管成型好,易于焊接加工。
常用国产管材的伸长率一般均大于20%。
常见国产管材的力学性能见表3—l —1。
钢的抗拉强度和屈服强度是由钢的化学成分和轧制工艺所决定的。
输气管线选材时,应选用屈服强度较高的钢种,以减少钢的用量。
但并非屈服强度越高越好。
屈服强度太高会降低钢的韧性。
在选用钢种时,还应考虑钢的屈服强度与抗拉强度的比例关系——屈强比,一般输气管线用钢的屈强比不宜大于0.85。
同一种钢材,虽然最低屈服强度满足了规定要求,但若不限定最大抗拉应力值,则往往同种管材性能差异很大,影响焊接性能和质量。
抗拉强度与标准规定值超过太多的钢韧性降低、延伸率降低,影响制管成形质量;并且给焊接工艺和焊料选择都带来困难,使焊接性能不稳定,焊口韧性降低。
因此,在确定管材的技术条件时,除了要求屈服强度、抗拉强度外,对抗拉应力的高限应给以适当限定。
以保证钢管的焊接性能。
①标准为50mm时,伸长率δ50最小值按下式计算式中 A——拉伸试样横截面面积,mm2;σb——母材最低抗拉强度,MPa。
各种不同厚度不同钢种拉伸试样的伸长率最小值见SY 5297-91附录B。
②表列的数据为宽38mm,厚为6~10mm试样的伸长率。
厚度小的取小值,厚度大的取大值,中间值可内插。
4.试件取样管材的力学性能是强度计算的依据,试件的取样必须能代表管子的力学性能。
因此试验取样应在每炉钢制成的管子上切取。
API 5L和GB 9711等钢管标准都有取样规定。
实践证明,同钢级的钢,钢板上取样和管子上取样的力学性能差异较大,这是由于钢板在生产和制管过程中会经过多次冷变形而引起的。
钢在经反复拉伸压缩后,力学性能会发生变化,强度降低,严重的降低15%,这就是常说的鲍辛格效应。
在订购制管用钢板时必须考虑这一因素,可采取在该级别钢的最小屈服强度的基础上提高40~50MPa的方法。
(二)断裂韧性管线断裂可分为韧性断裂和脆性断裂。
韧性断裂是在过大拉应力和裂纹缺陷同时存在的条件下,由细小的裂纹逐渐扩展而最终造成的断裂。
韧性断裂又称剪切断裂,其断裂断面特征是呈暗灰色纤维状。
脆性断裂又称解理断裂,它是由低温,应力和裂纹缺陷三种条件共同作用造成的,其断裂常在远低于钢材屈服应力条件下突然发生,断裂后的断裂面呈发亮的结晶状。
对于高强度、厚壁、韧性低的管材在低温、高应力使用条件下容易发生断裂。
为了防止管线在工作条件下断裂,可从消除管线裂纹缺陷,和提高钢材断裂韧性两方面入手。
对于前者是属于制管和施工应注意的;后者则是从选择管线用钢,提高钢材断裂韧性来防止管线断裂。
钢材的断裂韧性,是指含裂纹的金属材料在破断前吸收能量和塑性变形的能力。
对同一使用条件下,不同钢材有不同的断裂韧性。
断裂韧性与钢材的化学成分、合金元素、热处理工艺、材料厚度和方向性有关。
应尽可能降低钢中碳、硫、磷的含量,适当添加钒、铌、钛、镍等合金元素,采用控制轧制,控制冷却等工艺,使钢的纯度提高,材质均匀,晶粒细化,则可以提高钢的韧性。
目前冶金技术发达的国家在生产高强度管线用钢时,大都采用降碳增锰,减少硫、磷杂质,改变杂质形态等来提高管材的强度和韧性。
比如API 51标准中规定X60钢含碳量最高允许为O.26%,而实际生产中大多控制在0.1%左右,标准中还规定含碳量每降低0.01%,锰含量则允许比规定值提高0.05%,锰含量最大可增至1.6%。
在硫、磷杂质控制方面,虽然API 5L标准只要求硫含量小于0.05%,磷含量小于0.04%,但生产时实际控制在0.001%左右,远小于规定的允许含量。
对于某种钢材,其断裂韧性在一定温度范围内是随使用温度的降低而降低。
当温度低到某一临界温度附近时,韧性便会出现突然下降的现象。
在这个温度下,钢材从韧性断裂转变为脆性断裂。
这个温度称作钢材的韧脆转变温度。
钢材的韧性指标通常用剪切值、冲击吸收功来衡量,采用夏比冲击试验进行测定。
管线工作温度越低,钢管工作应力越大(强度等级越高),管径和壁厚越大,对钢材冲击韧性要求也就越高。
目前这几种因素对冲击韧性影响的定量研究尚不充分,我国尚未对管线用钢韧性指标作明确规定,现将前苏联《大型管线》规范中对管材冲击韧性规定值列于表3-1-2。
我国部分管线及美国阿拉斯加输气管线管材韧性规定值列于表3-1-3。
管线用钢的断裂韧性,在钢管标准中是属于合同协议试验项目,用户需要根据工程实际情况,确定是否增加断裂韧性试验,如果需要,还需确定试验方法、标准、试验温度和验收指标,并在定货合同中注明。
①试验温度为-40℃,试样按гOCT9454-78中11—13类试样加工,壁厚等于大于lOmm者,试样高75mm;②对输送液态产品的管线,不提出剪切值要求。
(三)焊接性能钢的可焊性指被焊钢材在一定的焊接工艺方法、工艺参数及结构形式的条件下,能获得可靠焊接的难易程度。
钢的可焊性是相对的,主要取决于钢的化学成分。
对钢的可焊性影响最大的合金元素是碳,其他合金元素的影响可以把它折算成与其等般作用的附加碳来估算。
1.碳当量把钢中合金总含量换算成对可焊性有相同影响的碳的数量称碳当量,符合为CE。
碳当量的计算方法较多,国际焊接协会(IIW)用来判定产生延迟裂纹(也称冷裂纹)倾向的碳当量计算式如下式中C(碳)、V(钒)、Mn(锰)、Cu(铜)、Cr(铬)、Ni(镍)、Mo(钼)均以各种成分含量的重量百分数表示,其中钒的百分含量中尚可包括铌、钛的百分含量。
在钢管的一般焊接条件下,焊口是快速冷却的,钢的硬化,尤其在紧靠焊缝受热影响的粗粒区内,焊接会对这些成分产生影响。
公式中分母数值提供了关于焊口及其热影响区内金属硬化方面各元素的含量起作用的程度。
当需要较精确地计算钢中各种成分对焊接性能影响时,推荐采用CNE%计算一般认为,碳钢的碳含量小于0.25%,合金钢的碳含量小于0.45%,焊接性能良好。
2.各种成分对焊接性能的影响钢管的可焊性与管材的化学成分密切相关,尤以碳、锰含量影响最大。
(1)碳:碳对钢和焊缝金属的作用是提高强度和硬度,降低塑性和韧性。
含碳量增加,钢的可焊性降低。
含碳量愈高,焊接时碳和氧发生反应而生成一氧化碳的机会越多,在焊缝的熔合区和熔合线上更容易产生气孔。
(2)锰:锰是炼钢的良好脱氧剂和脱硫剂,在钢中加入一定数量的锰,能消除或减弱钢因硫所引起的热脆性,提高钢的强度。
但锰能使钢提高淬透性,对焊接性能有不利影响。
为了改善钢的焊接性能,应适当降低钢中碳的含量,焊接时可采用低氢型焊条和相应焊接工艺。
(3)镍:镍能使钢改善低温韧性和提高淬透性,并具有较高的抗腐蚀能力。
(4)铬:能提高钢的耐腐蚀能力、抗氧化能力、耐高温性、淬透性及材料的耐磨性能,加大焊缝热影区的硬度。
(5)铌、钒、钛:添加在碳锰低合金钢中,经控制轧制和控制冷却可以提高钢的强度,细化晶粒,改善可焊性和韧性。
(6)磷、硫:在各类钢中均属有害杂质,它会降低钢的塑性、韧性和可焊性。
(四)抗腐蚀性能长距离输气管道要求天然气必须经净化处理,脱除硫化氢和水。
在输送净化天然气的条件下,不考虑管材的内壁防蚀。
只有在输送的天然气既含水又含硫化物的条件下,才考虑管材的抗硫化物应力开裂。
目前抗硫化物应力开裂的主要方法是选用低碳钢和焊缝经热处理消除应力,控制硬度不超过200HB。
常用的国产抗硫化物应力开裂的钢种有Q235,10,15,2 0,09MnV等钢种。
至今,还没有抗化学腐蚀的输气管道用钢,在有化学腐蚀的条件下一般是采用增加腐蚀裕量或输气管采用内涂层来解决。
(五)寒冷地带的管材选择所谓寒冷地带,一般指最低月平均温度低于-20%的地区。
当采用低温输送工艺时,应按最低输送温度计算。
由于钢的韧性随温度降低而下降,当低于钢的韧脆转变温度时,管线会产生脆性断裂。
寒冷地区管材的选择主要根据最低使用温度,选用钢种的韧脆转变温度必须低于最低使用温度,钢的冲击吸收功必须大于一定的值。
不同强度等级的钢,要求的冲击吸收功的最小值不同。
不同的使用温度,对冲击吸收功的最小值要求也不相同。
国内管材低温条件下使用的冲击吸收功最小值尚无标准规定。
低温压力容器用钢在最低设计温度下冲击吸收功最低规定值见表3—1—4。
低温用钢的冲击吸收功试验方法按GB 45159—84《金属低温夏比冲击试验方法》规定,冲击试样缺口按GB 2106《金属(V型缺口)夏比冲击试验方法》规定的标准试件加工。
表3①试验温度下三个试样的冲击功平均值不得低于表3—15的规定,其中单个试样冲击功可以小于平均值,但不得小于平均值的70%;②试验温度为最低设计温度。
前苏联由于在寒冷地区建设天然气管道工程较多,其管线建设标准中对于钢管的低温韧性作了规定。
当使用温度不低于-40℃时,冲击韧性规定值见表3—1—2;当工作温度在-40℃~-60℃时,钢管的冲击韧性规定值见表3—1—5。
表3—1—5还适用于虽然工作温度不低-40℃,但壁厚较厚时,其冲击韧性规定值也应按表中规定选取。
二、钢管的种类及标准(一)钢管的种类1.无缝钢管采用热加工的方法制造的不带焊缝的钢管称为无缝钢管。
根据需要,有的无缝钢管还经冷精整和热处理加工成所要求的形状、尺寸和性能。
我国将无缝钢管按不同用途分为输送流体用无缝钢管(GB 8163—87)、高压锅炉无缝钢管(GB 5310—85)、化肥设备用高压无缝钢管(GB 6479—86)、石油裂化用无缝钢管(GB 9948—88)等。
按制造工艺又可分为热轧、热扩、冷拨无缝钢管。
2.焊接钢管采用钢板(带)经常温(或加热)成型,然后在成型边缘进行焊接而制成的钢管称焊接钢管。