管道材料范文（精选10篇）
管道材料 第1篇
关键词：排水管道,管道材料,选用分析
据统计, 一个建筑工程在给排水管道材料选择上的投资占整个工程投资比例的大约3%, 即管材的花费在项目中并非很大。然而, 我们并不能因为管材消耗的花费少而忽视其重要性, 统计表明, 多个建筑工程由于给排水管道选材不当而造成的损失是其管材自身费用的10-30倍。管材选用不当引起的后果常是给排水管道漏水进而引起施工损失、维修费用的增加;或者是新管材的更换损失以及给排水管道材料的更新施工费用增加等。
1 常见的排水管道材质
1.1 排水管道中的塑料管
塑料管又可以称为非金属管, 在我国, 塑料管的种类也是不同的, 这不仅体现在塑料管材质的不同上, 同时还体现在塑料管各种不同的性能特点、连接方式和适用范围上。一般塑料管的材质可以分为以下几种:聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、工程塑料、玻璃钢、氟塑料、有机玻璃。其中聚氯乙烯材质的塑料管又分为硬聚氯乙烯、软聚氯乙烯和氯化聚氯乙烯;聚乙烯材质的塑料管又分为高压聚乙烯、中压聚乙烯、低压聚乙烯、线形低密度聚乙烯和交联聚乙烯;聚丙烯材质的塑料管又分为均聚聚丙烯和氯化聚丙烯;工程塑料是由聚碳酸酯、氯化聚醚、聚砜、聚酰胺和聚丙晴-丁二烯-苯乙烯共聚物材质的塑料管组成的;玻璃钢是由酚醛、环氧、呋喃和不饱和聚酯树脂材质的塑料管组成的;氟塑料管道的材质则有聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯和氟-40。
1.2 排水管道中的复合管
复合管的材质一般是由金属材质和非金属材质结合组成的, 它既有金属管的优点, 如复合管的强度高、刚性好, 也有非金属管的优点, 如耐腐蚀等。复合管可以分为两类, 即衬塑管和涂料管。衬塑管又包括铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢-塑复合管、塑覆不锈钢管、塑覆铜管、钢板孔网骨架增强复合管和衬塑铝合金复合管;涂塑管的主要材质是涂塑钢管。
1.3 排水管道中的金属管
镀锌钢管是以前管道材质选用中常用的一种材质管道, 但是随着造管技术的发展和人们对健康要求的不断提高, 镀锌钢管的应用已经大大减少, 但这并不能说明所有金属材质的管道都已经被淘汰, 也不是说镀锌钢管应用的时代已经终结。一些地区室内的消防给水系统和生产给水系统仍然有镀锌钢管的应用。目前金属管材质的管道主要有以下几种, 即钢管、铜管、铸铁管和铝管。其中钢管的分类比较多, 主要有无缝钢管不锈钢管、焊接钢管、镀锌钢管、镀镍钢管、渗铝钢管和渗镍钢管;而铜管比较常见的是紫铜管、黄铜管以及薄壁铜管;铸铁管主要有两种, 即机制柔性接口铸铁排水管和球墨铸铁给水管;铝管就是常说的铝合金管。
2 排水管道材料的选用标准
一般条件下排水管道管材的选择标准是管道的阻力要小、管道的成本和能耗要低, 同时管道材质应具有必要的强度和韧性, 材质的使用寿命要长, 管道的施工要简便, 管道的设计要便于维修。而对于一些地区, 常年比较潮湿, 雨水较多, 就必须考虑到排水管道材质对腐蚀性的要求。此外, 排水管道管材的选用是否合理还对整个管网的水质以及管网水漏损率有着较大的影响, 最重要的是, 随着人们对健康意识的加强, 水质的好坏是人们日常最在意的一项内容, 所以管材对水质的影响也成为了重点关注的内容。
2.1 排水管道选用要符合国标标准
不管是选择何种材质的排水管道, 首选的都是执行国标的产品, 即:建筑方、施工方或个人在对排水管道进行购买时, 首先都要仔细观察所选材质的管道是否有执行国标的标志, 如果管道的生产标志是企标而不是国标, 那么消费者在购买时就要多加注意和留心了, 谨防上当受骗。
2.2 以外观选择管材时应符合的标准
同样不管是何种材质的管道, 在选择时都要注意其外观是否光滑、平整和无气泡、变色等缺陷, 此外, 管道的材质还应该具有色泽均匀一致的特点, 即管道材质应无杂质, 管道的壁厚应均匀一致。
2.3 注意压力等级的选用标准
压力等级的选择是排水管道材质选用的标准之一, 即在管材选择时要满足实际使用要求的压力等级。对于排热水的管道来说, 其管道的压力等级一般选择S为2.5以下的管材, 即外径如果是20的管材, 那么其管道的壁厚应该大于3.4mm, 而对于外径是25的管材, 管道的壁厚应该大于4.2mm。
2.4 管材刚性标准的选用
不管对于何种材质的排水管道, 其管材都应该具有足够的刚性。主要变现在, 排水管道在选择时对于刚性标准的要求是;用手按压管道管材时不应该产生变形。只有这样的排水管道才符合刚性使用标准。
3 各材质排水管道的优缺点分析
3.1 塑料管优缺点分析
不同材料塑料管的特性决定了塑料管排水管道具有的特性。在排水管道材质多年选用的基础上, 人们总结出选用塑料材质的排水管道的主要优点是:塑料管具有化学稳定性, 即塑料材质的排水管可以不因环境因素的改变而受到影响;塑料管具有较强的耐腐蚀性;由于塑料材质的排水管具有导热系数小的特点, 所以, 在很大程度上塑料管的保温性能和节能性能都优于其他材质的排水管;塑料管的内壁比较光滑, 因此, 其管道内部的阻力系数较小, 较不容易发生管道堵塞的现象;与其他材质的排水管道相比, 塑料材质的排水管道具有密度小、质量轻的特点, 因此, 便于运输和安装以及维修;此外塑料材质的排水管具有自然弯曲的特点, 因此就可以在使用中采用盘管供货的方式, 以便减少排水管接头的使用数量。但是塑料管在作为排水管道使用时也具有力学性能差, 抗冲击性不佳, 刚性差的特点, 此外塑料材质排水管的阻燃性差, 况且大多数塑料制品是可燃的, 且燃烧时热分解出有毒气体和烟雾, 对周边环境造成不良影响。
3.2 金属管材质优缺点分析
金属管应用比较广泛的是铜管, 金属管中最具优势的也是铜管, 其优点较多, 如管材和管件齐全, 接口方式多样, 在热水管路中的应用较多, 目前存在的主要问题在于铜的析出量容易超标, 对环境或人类造成一定的影响。
3.3 复合材质排水管的优缺点分析
复合管是金属与非金属材质的结合体, 金属材质在复合管中多做支撑材料, 而环氧树脂和水泥多是内衬物, 该类复合管的优点是管材的重量轻、管道的内壁光滑、使用中的内壁阻力小、管道的耐腐性也好;高强软金属作支撑, 而非金属管在内外两侧也是一种常见的复合管, 其优点是排水管道的内壁不易腐蚀也不易结垢, 不会造成管道堵塞;此外金属管在内侧, 而非金属管在外侧也是复合管的一种。
结束语
总而言之, 排水管道的选用标准是性能佳、安全可靠、价格合理以及便于安装维护。此外, 根据排水管道安装的位置不同或者是安装的环境不同也应选择不同材质的管道进行安装。例如, 如果安装的是塑料管, 还要对其选择细致到是选择塑料管材质中的以下哪一种:聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、工程塑料、玻璃钢、氟塑料、有机玻璃。而如果选择的是符合材料的管道还要考虑到是用衬塑管还是用涂塑管。所以说, 排水管道材质的选择是十分严谨的。
参考文献
[1]张丽敏.浅谈建筑给排水建筑材料中的常用管材[J].工程技术, 2010, 6.
[2]薛学成.浅谈建筑给排水管材的选用[J].工程应用, 2009, 2.
压力管道材料检验规程 第2篇
4.1 材料检验员使用的各种量具（千分尺、卡尺、合尺、卷尺等）应经过校验且在有效期内。
4.2 材料检验员目测材料实物上的标识，在材料上的明显部位应有清晰、牢固的钢印标识或其他标识，至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉（批）号、材料生产单位名称及检验印鉴标识。实物品种、规格、批号、状态等应与材料质量证明书一致，否则拒检，反馈给采购员和材料责任工程师及时处理。
4.3 钢板厚度的测量应在距离边部不小于40mm处测量；有色板材厚度的测量应在距顶角不小于100mm距离边部不小于10mm处测量。板材应逐张检验表面质量和尺寸。
4.4 合格材料由材料检验员填写“原材料入库检验登记表”（样表6－6），按KFB422－2005《材料标识及移植管理制度》3.1条的规定编写材质编号，在登记表、质量证明书上作出材质编号标记，质量证明书归档，并监督仓库保管员将材质编号移植于材料上，逐张/件用钢印或其它方法进行标识移植，按KFB421－2005《材料验收入库管理制度》办理入库审批手续。由保管员负责将合格材料分类存放于合格区内。对不合格的材料由材料责任工程师配合材料采 购员反馈给供料单位协商处理。焊接材料的检验
5.1 审查焊接材料的质量证明书，主要项目：规格、型号或牌号、批号、化学成分、机械性能等应齐全，数据合格。
5.2 检查焊条的外包装，应标出：焊条的规格、标准号、型号或牌号、批号、净重；制造厂名或商标；检验标记，并与质量证明书相符，内包装应封口。焊条夹持端的药皮上应印有清晰的型号或牌号的标记；焊芯的直径、长度、药皮的偏心度及缺陷、引弧端的倒角等应符合相应标准的规定。
5.3 焊丝的标识与质量证明书一致，焊丝的直径和盘条的尺寸、表面质量等应符合相应标准的规定。直径应按垂直方向各测一次，测量结果均在允许范围内为合格。
5.4 检查焊剂的包装，应标出：焊剂的名称、型号和标准号、批号、净重、生产日期；制造厂名或商标并与质量证明书相符。
5.5 接材料需复验时，由检验员开出“材料复验取样通知单”（样表6－6）和“委托试验单”并保管员取样。焊丝应在盘条的两端进行取样，焊条和焊剂的取样按相应标准的规定进行。试验报告根据相应标准进行评定。
5.6 合格焊接材料由材料检验员填写“原材料入库检验登记表”（样表6－4），按《材料标识及移植管理制度》3.2条的规定编写材质编号，在登记表、质量证明书上作出材质编号标记，质量证明书归档，并监督仓库保管员将材质编号移植于焊接材料的外包装上，逐件用标签或其它方法进行标识移植，按《材料验收入库管理制度》办理入库审批手续。之后由保管员负责将合格焊接材料分类存放于合格区内。对不合格的焊接材料由材料责任工程师配合焊接材料采购员反馈给供料单位协商处理。外购锻件的检验
6.1 质量证明书或合格证的项目和内容数据应齐全、合格。
6.2 压力管道零件采用外购锻件，锻件的材料牌号和供货状态应符合产品图 样的要求，形状和尺寸符合锻件毛坯图的要求，或锻至尽可能接近零件的形状和尺寸，外观质量和缺陷应符合相应标准的技术要求。
6.3 锻件的标识：应有厂名或厂标、材料牌号、（图号）炉批号及热处理的标记，并与质量证明书一致
6.4 合格锻件由材料检验员填写“外购外协件检验登记表”，按《材料标识及
移植管理制度》3.1条的规定编写材质编号，在登记表、质量证明书上作出材质编号标记，质量证明书归档，并监督仓库保管员将材质编号移植于锻件上，逐件用标签或其它方法进行标识移植，按《材料验收入库管理制度》办理入库审批手续。之后由保管员负责将合格锻件分类存放于合格区内。对不合格的锻件由材料责任工程师配合锻件采购员反馈给供料单位协商处理。7 管材、棒材、型材、线材等的检验
7.1 管材、棒材、型材、线材等的质量证明书或合格证的项目和内容数据应齐全、合格。
7.2 管材、棒材、型材、线材等：如标准有规定应按规定位置测量，一般应在距端部不小于500mm处测量。管材、棒材直径应按垂直方向各测一次，测量结果均在允许范围内为合格。
7.3 合格材料由材料检验员填写“原材料入库检验登记表”，按《材料标识及移植管理制度》3.1条的规定编写材质编号，在登记表、质量证明书上作出材质编号标记，质量证明书归档，并监督仓库保管员将材质编号移植于材料上，逐张/件用钢印或其它方法进行标识移植，按《材料验收入库管理制度》办理入库审批手续。之后由保管员负责将合格材料分类存放于合格区内。对不合格的材料由材料责任工程师配合材料采购员反馈给供料单位协商处理。8 补项及复验：按照法规、标准以及设计文件要求补项或复验的项目，均应及时补项检验或复验。
8.1 材料质量证明书缺项的应补所缺项的试验。
8.2 复验：
a)设计图样要求复验的；
b)用户要求复验的；
c)不能确定材料真实性或对材料的性能和化学成分有怀疑的；
d)钢材质量证明书注明复印件无效或不等效的。
b)对压力管道经常使用且已有信誉保证的外协锻件，如质量证明书（原件）项目齐全，可只进行硬度复验，复验结果出现异常时，则应进行化学成分和力学性能复验；
c)我公司锻制且供本公司使用的锻件，可免做复验。
8.2.4 取得国家安全监察机构产品安全质量认证并有免做复验标志的材料，可免做复验。
8.3 材料的复验结果由材料责任工程师审核。引用的相关文件
KFB***－2008 《材料验收入库管理制度》
KFB***－2008 《材料标识及移植管理制度》
浅析市政给水管道施工中的管道试压 第3篇
【关键词】市政工程；给水管道；管道试压
0.引言
可以说，市政给水管道工程是与人们的日常生活息息相关的，对于城市经济的发展以及我国国民经济的稳定增长有着重要的影响。但是，就我国目前市政给水管道施工过程中，仍旧存在一定的不足和问题，大大降低了市政给水管道的施工质量，最终导致城市排水系统出现失效的现象。由此，我们可以看出，加强做好给水管道的试压工作是十分有必要的，只有这样，才能确保市政给水管道的安全性。下面，本文就对市政给水管道施工中的管道试压进行初探分析，并提出几点有效的注意事项，从而促使市政给水管道施工的正常进行，加快我国城市化进程的发展步伐。
1.管道试压概述
一般情况下，在实际的市政给水管道工程中，施工单位通常是通过管道试压来对管道中存在的问题进行判断分析，从而采取有效的改善措施，彻底将这些质量缺陷控制在根源处，逐步提高了市政给水管道施工的质量与效率，有效避免了安全隐患的发生，极大的保障了现场施工作业人员的生命安全。那么，施工单位在进行管道试压工作时，必须充分掌握试压的时间、速度，以及压力的大小，以此来保证管道试压的有效性。因此，本文就具体归纳了管道试压的主要工作内容。
1.1管道试压的前期准备工作
对于任何一个工程项目而言，前期准备工作将是整个工程项目顺利开展的必要前提，市政给水管道工程自然一样。那么，施工单位在进行管道试压工作之前，必须充分做好前期准备工作，对即将试压的管道进行认真仔细的检查，一旦发现其中存在质量缺陷，就要及时向施工现场管理人员汇报，并加强对每一个管道接口处、连接系统的质量控制，采取相应有效的解决对策。其次，管材材料质量也是影响给水管道施工质量的重要因素之一，因此，施工单位必须对管材材料进行严格的质量把关，确保选用的管材能够符合国家规定的使用标准。与此同时，施工单位还需要准备好试压工作中所需的压力表、试压泵等施工设备，分别在连接系统的上端与下端设置放气阀与泄水阀。只有将上述所有的准备工作完成以后，才可以进行管道试压工作。
1.2试压
在工作中通过将试压管道各段配水点进行封堵，从而朝着管道系统中缓慢的注入相关的水，打开系统中最高点的排气阀，等到排气阀连绵不断的出现水流之后说明系统中的水已经趋于饱和，进而关闭排气阀对系统进行水密性检查在检查的过程中不宜进行加压，而在检查过后在进行手动加压泵加压，需要注意的是在这个加压过程中是一个缓慢的加压方式，其升压的时间不能够少于十分钟等到加压结束之后在对其进行加压试验，试验中其压力值应当控制在平常工作的1.5被左右，但是却不能够低于0.6mpa，当升压到一定的范围之后，在停比升压进而进行稳压，并保证压力值能够稳定的进行控制在一个小时之后再次进行检查，从而判断升压是否合理.
2.我国市政给水管道施工中的质量控制措施
如今，管道试压已经成为我国市政给水管道工程中重要的组成部分，起到了非常理想的施工效果，也是目前非常先进、高效的施工技术，被广泛应用于各种管道工程施工中，取得了非常显著的成就，受到了社会各界的广泛关注。但是，我国目前的市政给水管道试压工作时，仍旧存在很多的问题，都极大的影响了给水管道的使用品质，需要得到市政部门的高度重视。因此，本文具体归纳了在管道试压工作中需要着重注意的事项。
（1）在试压工作中，若是选择的试压泵的扬程以及流量均无法满足管道的试压压力和渗水要求的时候，就需要在管道中对管道压力进行严格的加压，使得其能够满足管道试压要求之后在进一步进行工作，从而使得试压工作能够正常进行因此，我们在工作中一定要根据试验压力和渗水情况的需要来选择合理的试压泵。
（2）在试压工作中要全面科学的检查压力表，由于压力表在长期未曾使用的情况下容易出现一定的误差和故障，因此在安装之前必须要做出相关的检查和校正此外，在工作中如果不曾将管道内部的空气排除干净和管道未曾灌水情况下出现直观分开的现象，那么其结果很有可能受到使用频繁而使得指针出现损坏，造成管道加压情况无法控制和准确的显示因此在一般情况下我们都需要将压力表和指针分开，对其可能出现的情况和破坏现象进行管理和控制。
（3）在试压工作中要尽量避免管道内部含有空气的现象，若是试压管道的排气阀、排气孔设置不科学、不合理，而且在工作中也未能够及时的将管道内部的空气排出干净，那么压力指针在加压的时候极容易出现摇摆不定的情况，且升压效率也比其他时候要缓慢一般情况下，在排气阀或者排气孔的设置工作中，我们要将其设置在管道的顶点上，对于长距离的管道要尽量多设置排气孔和排气阀，从而使得管道内部出现灌水的时候排出的水流不带气泡，且流动性能好圈。
（4）若试压后背受力面积或土层厚度不够，或后背土质较松软等，试压时，后背就会发生轴向移动，如移动过大，就会使得堵板接口漏水此外，若选用的千斤顶顶力不足或在用千斤顶支撑前捻打堵板刚性接口，也都会使得堵板接口在试压时产容易漏水此外，若选用的者板接口在试压时容易漏水，所以，必要时可根据有关方法进行核算后背土厚度一般宜大于7.0M当后背土质较差时，应采取加固措施，如浇筑混凝土或者换土或换土夯实等，以保证试压正常进行。
（5）若一些管件如三通、弯头和堵头等部位的支墩修筑不符要求，例如支墩尺寸或形式不对，原土土质松软、支墩后背与原土接触不紧密等，都会使得支墩在试压时不能很好地克服管内水压在该处产生的推力，从而造成管件接口松脱漏水。
3.水压试验的合格参数
按照我们的工作经验及供水行业的相关要求，管道在做水压试验时，要分2-3次才能升至试验压力，且升至所需试验压力后，要保证10分钟内压力下降不大于0.的MPa，然后再将试验压力降到设计要求的工作压力值，对所试验管道系统进行全面检查，如果不发生渗漏现象，则水压试验为合格。
4.结束语
综上所述，可以得知，管道试压对于市政给水管道施工质量有着重要的影响，更是城市排水系统安全稳定运行的有效保障。因此，施工单位必须高度重视管道试压工作，充分做好管道试压前期的准备工作，加大对施工环节的监管力度，从而促使管道试压工作的顺利开展，进一步提高我国市政给水管道施工技术水平。
【参考文献】
[1]荆形形，孔令红.浅析给水管道施工中的管道试压[J].黑龙江科技信息，2007（15）.
[2]李爱月.浅谈建筑给排水管道工程施工质量的控制[J].科技情报开发与经济，2010（02）.
小管径管道保温材料选择研究 第4篇
关键词：保温材料,临界热绝缘直径,计算流体力学,数值模拟
据文献[1]规定:外表面温度高于323 K(50℃)的设备、管道及其附件必须保温。但是随着经济的发展,市场竞争的激烈,越来越多公司单独地追求利益,而忽视了工程质量。就保温工程而言,普遍认为,无论什么保温材料,只要厚度越厚就一定能起到保温作用。其实不然。管道保温时,要注意保温材料的选取。保温材料的临界热绝缘直径不能小于管道外径,不然就起不到保温的效果。
1临界热绝缘直径
高温流体通过管道壁和保温层传热给低温流体,由文献[2]可知传热热阻为:
h1—高温流体与管壁的对流换热系数;
h2—低温流体与保温层壁的对流换热系数;
λ1—管道材料的导热系数;
λx—保温材料的导热系数;
d1—管道内径;
d2—管道外径;
dx—保温层外径。
当针对某一具体的管道时,式(1)前两项热阻的热值已定。当保温材料选定以后,则保温材料的物性参数————导热系数λx也就成了定值,此时决定热阻R的就取决于保温层厚度,此公式中就取决于保温层外径dx。当dx增大时,项随之增大,而项则随之减小;当dx减小时,以上两项则发生相反的变化。由此可见R的大小取决于保温层的厚度δ。
通过图1可以得出:总热阻R随着dx的增大,先是逐渐减小,然后是逐渐增大;这个过程中具有一个极小值,此极小值可以通过对式(1)求极限得到,即:
令:
此极小值dx又称之为临界热绝缘直径dc,即dc=dx。由传热量和热阻的关系式:
可知,总传热量与热阻成反比,即:传热量随着dx的增大,先是逐渐增大,然后逐渐减小,当dx=dc时,传热量q
由此可知,只有当管道外径d2大于临界热绝缘直径dc时,覆盖保温层才会起到减少热损失的作用。由式(2)可以看出,临界热绝缘直径与保温层材料导热系数λx有关,因此可以选择不同的保温材料来改变dc的大小,以使dc<d2。
当管道直径较小,而保温材料导热系数较大时,就要注意临界热绝缘直径的问题。
2 利用不同保温材料进行保温的数值模拟
选用外径为16 mm,壁厚1.5 mm的管道输送60℃的热水。分别选用导热系数为0.12 W/(m·K)的石棉保温材料和导热系数为0.07 W/(m·K)的矿渣棉保温材料进行保温。管外的对流换热系数定为12 W/(m2·K)。
2.1 用石棉保温材料进行保温
2.1.1 保温层厚度确定
结合文献[3]规定保温层厚度的计算方法和文献[4]涉及的保温层经济厚度的计算方法来确定保温层厚度:
D0—保温层外径;D1—管道外径;
A2—常数,按我国法定计算单位计算其值为3.795×10-3;
fn—热价,取值:5元/106 kJ;
λ—保温材料导热系数,石棉导热系数取值为:0.12 W/(m·K);
t—年运行时间,取5 000 h;
T—管道的外表面温度,取60℃;T0=环境温度,取25 ℃;
P1—保温结构单位造价,取2 000元/m3;
S—保温工程投资贷款年分摊率,
i—年利息,取6%;n—计息年数,取10年;
α—保温层外表面与大气环境的对流换热系数,取12 W/(m2·K)。
计算得保温层厚度δ为17 mm。
2.1.2 模型建立
根据文献[5]二维管传热模型的建立及网格划分的方法,采用Gambit二维建立此模型。由于管道是对称的,所以建一半的模型:管内径6.5 mm,管外径8 mm,保温层厚度17 mm,如图3所示。
为了网格划分的精确,便于迭代,对管面运用Quad单元与Tri Primitive方法进行网格划分;管壁、保温层运用Quad单元与Map方法进行网格划分; 外环境区采用Tri单元与Pave方法进行网格划分;划分网格后的模型如图4所示。
由于管内高温液体与管道各层及外部大气环境之间是一个非稳态的传热过程,所以需要将管内液体及外部大气环境定义为流体;将管壁、保温层都定义为固体。在Specify Continuum Type面板中添加各个区域的介质类型。
2.1.3 运用Fluent模拟
结合文献[6]FLUENT在换热设备中的应用来求解计算此模型。利用二维单精度Fluent求解器,利用非稳态计算模型,打开Energy模块,激活能量方程计算模型。设置大气环境左边为速度入口,速度设为0.1 m/s;右边设置为压力出口。管壁材料默认为Aluminum。设置时间步长0.1 s,时间步数600。迭代的效果如图5所示。
从温度轮廓图中可以看出,管内的高温已经逐渐地传到大气中去,保温层没有起到保温、减少热量损失的作用。
2.2 用矿渣棉保温材料进行保温
由式(4)、式(5)确定矿渣棉保温层厚度为15 mm,模型建立与石棉保温材料保温模型类似。
运用Fluent模拟时,只需要将保温材料导热系数改为0.07 W/(m·K),其余的设置条件与用石棉保温材料保温时相同。迭代的效果如图6所示。
可以看出利用矿渣棉保温材料进行保温时,高温热量没有外泄,该保温材料起到了保温、减少热量损失的作用。
2.3 结果分析
利用石棉和矿渣棉两种不同的保温材料对同一管道进行保温,矿渣棉的保温效果较好。之所以会出现这种情况,是因为这两种保温材料的临界热绝缘直径与管道外径的关系不一样。
石棉保温材料的导热系数为0.12 W/(m·K),外表面对流换热系数为12 W/(m2·K),其临界热绝缘直径
3 结语
在管道保温工程,特别是对小管径管道保温时,一定要注意保温材料的选择。选择的保温材料临界热绝缘直径要小于管道的外径,这样才能起到保温、减少热量损失的作用。
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.设备及管道保温技术通则(GB4272—92).国家标准局
[2]章熙民,任泽霈.传热学.北京:中国建筑工业出版社,2006;(11):37—38
[3]中华人民共和国国家标准.设备及管道保温设计导则(GB4272—92).国家标准局
[4]李德英,徐文发.供热工程.北京:中国建筑工业出版社,2006;(1):133—144
[5]朱红钧,林元华,谢龙汉.流体分析及仿真实用教程.北京:人民邮电出版社,2010;(4):92—99
低温地板辐射采暖管道材料比较 第5篇
目前，地暖管一般采用PE-X（交联聚乙烯）、PE-RT（耐热聚乙烯）、PP-R（无规共聚聚丙烯）、交联铝塑复合管和PB（聚丁烯）等管材。
一、不同地暖塑料管材性能的比较
1、PE-X交联聚乙烯管
交联聚乙烯（简称PE-X）就是在聚乙烯长链分子间进行化学键接，形成三维网状化学结构，以增强聚乙烯的物理机械性能（如拉伸强度、热强度、抗老化性、尺寸稳定性、耐应力开裂性、耐溶剂性等一系列物理化学性能）。交联聚乙烯管材具有以下优点：
1）优良的耐温性能，可使用的温度范围是-70℃～110℃，可用于热水管道和地板采暖，既耐高温又耐低温，适用面广。2）使用寿命长，可达50年。3）耐腐蚀性能好。4）耐应力开裂性能好。5）柔韧性好，便于施工。6）经济适用，同等性能的管材中价格最低。
由于PE-X管具有耐高温性能、耐压好，导热系数高（0，40W/mk）、易弯曲，施工方便等卓越的性能和相对较低的价格，使其在工程应用中占据绝对优势。
2、耐热聚乙烯管（PE-RT）
耐热聚乙烯管（简称PERT）的原料是一种力学性能十分稳定的中密度聚乙烯，由乙烯和辛烯的单体经催化共聚而成。它在生产加工过程中无需交联，生产工艺简单、容易控制，管材质量稳定可靠等特性：PE-RT地暖管材是目前唯一一种不需交联，且能在水温60度以下长期静液压性能的塑料管材。在工作温度为>60℃压力为0，8MPa条件下，其使用寿命可安全使用50年左右。最重要的一点，PE-RT地暖管材在遭受到外部损坏也可以用管件热熔连接修复，连接处没有接头，可大大提高连接质量。
耐热聚乙烯管材（PE-RT）的优点：1）良好的热稳定性和长期耐压性能。2）优异的耐环境应力开裂性能。3）良好的柔韧性。4）低温抗冲击能力。5）优良的卫生 性能。6）可以热熔连接。7）适合做低温地板辐射采暖的管采用。
3、无规共聚聚丙烯管（PP-R）
无规共聚聚丙烯管（简称PPR）是在聚丙烯分子链上引入无规分布的共聚乙烯单体得到的一种无规共聚聚丙烯，一般共聚物中大部分共聚单体在分子链上孤立存在。这种共聚物在许多方面与均聚的等规聚丙烯类似。只是由于参与共聚的乙烯单体无规分布在等规聚丙烯的分子链上，导致分子链的等规性降低，无规程度增加，因此分子链的柔性增加，玻璃化温度、结晶度、熔点下降。乙烯单体的引入大大地改善了PP的脆性，且由于其在热水使用条件下的长期静液压强度比第二代的聚丙烯/聚乙烯嵌段共聚物（PPB）有了很大提高，使其在热水管市场得到推广。但由于PPR的低温性能较差，脆化温度为-5℃～10℃，且管壁较厚，弯曲施工比较困难，如果在地暖系统中使用需要使用较多的管件来配合，因此其在地暖系统中的应用受到了限制。
4、交联铝塑复合管（XPAP、PAX）
交联铝塑复合管（简称XPAP、PAX）是目前国内生产和使用量均较大的一种铝塑复合管，也是国内最早引进并投入生产的铝塑管，由于其中间的嵌入金属铝层是采用搭接超声波焊接而得名。在结构上是五层，即内塑管层、中间铝管层、外塑管层和内外塑管与中间铝管间的粘合层。搭接铝塑管的内外塑管层材料可以是普通管材级PE，PE-RT或PE-X，以PE或PE-RT为内外塑管层的搭接铝塑管代号为PAP-A，内外塑管层为PE-X的搭接铝塑管代号为XPAP-A。与全塑管相比，铝塑复合管具有尺寸稳定性好、线胀系数小、刚挠平衡性好；对氧气或其它化学物的屏蔽性好；遮光和防静电等方面的优点。
它集中了金属和塑料管材各自的优点，同时又去除了它们各自的缺点。这就使得这种产品有了独一无二的优点。中间的铝层绝对不渗透，有效防止了氧的渗入；同时也抵消了反弹力。该系统的安装即简单又安全。但是由于交联铝塑复合管须用金属接头连接，维修不方便，不能回收，因此在地暖市场有少量的应用，在冷热水输送领域应用较多。
5、聚丁烯管（PB）
聚丁烯管（简称PB）是由聚丁烯-1树脂添加适量助剂，经挤出成型的热塑性加热管，通常以PB标记。聚丁烯管是一种无毒、无味、性能稳定的高分子聚合物。到目前为止，是世界上最先进的饮水管、热水管、采暖管之一，有塑料中的黄金之称。但是由于目前国内的PB树脂只有巴塞尔和三井二家供应商，供应量受到严格限制，使其价格很高。同时其表面耐划伤性能稍微差一些，除了在一些一线城市高档楼盘采用外，普通工程少有问津。但不可否认，生产PB管所用的聚丁烯是一种高惰性的聚合物材料，具有很高的化学稳定性，而且微生物不易寄生滋长，是目前世界上最符合卫生标准的饮用水给水管材。
二、性能比较
1）耐压性能：地暖管材的实际壁厚通常为2mm，在这个壁厚下各类管材均能满足地暖的要求。
2）耐低温冲击性能：PE-X、PE-RT、XPAP、PB耐低温冲击性能都比较好，冬季施工时不易受到冲击而破裂，PP-R耐低温性能相对较差，温度低的环境施工不便。3）加工性能稳定性：PE-X、XPAP两种管材的生产过程对产品的稳定性影响较大，铝管搭焊强度、粘结剂的粘结强度、交联度和交联均匀度等问题，都直接影响到管材的性能。而其他几种管材性能比较稳定。
4）导热性：PE-X、PE-RT的导热性能较好，其导热性能优于PP-R和PB。XPAP的导热性能虽然也很好，但需要解决粘结剂的耐热和老化问题。5）环保型：除PE-X、XPAP两种管材不能回收，其它三种均能回收。
表1几种地暖管材性能比较
三、地暖管的选择方法地暖管材辨别方法有以下几种方法：
1）看地暖管材的外表，质量好的地暖管材地暖管材外表比较光滑没有凹凸、气泡、明显的色差和杂质，而且地暖管材上都表明地暖管材的型号、规格和品牌。好的地暖管材上面的印字比较清晰而且不易脱落。
2）用手去感觉管材是否有沟棱，质量好的管材摸起来感觉细腻、光滑，软硬程度适。
3）比较地暖管材的柔韧度和壁厚，一般地暖管材的壁厚都标注为2.0，有些地暖管材标注的是2.0的壁厚，可实际上壁厚却达不到，但是质量好的地暖管材的壁厚是能达到要求的，并且与标注统一。
4）到检测部门监测，到检测部门检测是对地暖管材产生怀疑的时候才采用的方法，简单的管材质量检验方法可以通过肉眼和手感进行，但是性能指标的检测方法只能在实验室里进行。
化工设计过程中管道材料的选用分析 第6篇
1 在化工设计中管道材料的选用依据
第一, 介质特性。介质特性指的是选用的材料要保证无毒, 易燃性和易爆性要差, 抗腐蚀性要好。这里的抗腐蚀性包括抗氧化、抗氢腐蚀、抗酸碱离子腐蚀、抗H2S腐蚀等。第二, 介质工作参数。介质工作参数指的是设计温度和设计压力在符合相关规定的同时, 也要符合实际情况。第三, 材料的物理特性、化学特性、力学特性、机械特性和焊接特性都要符合相关的要求。第四, 管道材料的设计要符合经济性, 要有充足的货源, 保证采购的顺利性。
2 化工设计中管道材料选用原则
第一, 在化工设计的过程中, 材料的选择要按照相关规定进行设计—制造—焊接—热处理—检验—适用;第二, 在对极度危险介质、液化烃、高度危险介质进行输送的过程中, 要使用优质钢对其进行制造, 在对可燃介质进行输送的时候, 不能使用沸腾钢进行管道的制作;第三, 在对具有腐蚀性的介质进行输送的时候, 要使用抗腐蚀性好的管道材料。在选择管道材料的时候, 除了要考虑应力腐蚀和局部腐蚀以外, 还要对均匀腐蚀进行考虑。第四, 材料使用的温度不能超过相关规定的最大温度。第五, 对于低温管道材料的选择, 要在相关规定的指导下进行低温冲击试验, 然后再进行合理的选择。第六, 对于操作温度在200摄氏度以上的情况来说, 输送的介质中含有氢气, 在选择材料的时候要在管道的最高温度上加20摄氏度到40摄氏度, 按照林氢作业用钢防止脱碳和微裂的操作极限来选择合适的抗氢钢材。第七, 管道壁的厚度要在考虑腐蚀性的情况下进行合理的选择。
3 耐热管材的选用
耐热管材是指具有一定的高温强度、耐氧化性比较好、耐气体腐蚀性比较好、抗高温脆化能力比较强、抗热冲击强度比较大的材料[1]。本文以耐氧化性比较好的管材为重点对耐热管材的选用进行分析。
在化工生产的过程中, 高温钢管会在高温气体、特殊的液体或气体中暴露, 在这种情况下, 为了保证化工生产过程的安全性, 高温钢管的耐氧化性就要非常好。目前, 在化工生产过程的氧化作用下, 通常使用的碳素钢钢管的表面会形成一层氧化膜, 不能有效的起到保护钢管基体的作用。所以, 为了增强钢管的抗氧化性, 可以在钢管中适量的添加一些铝元素、硅元素、铬元素等金属元素。其中铬元素的氧化会快于铁元素的氧化, 事先在金属的表面形成氧化膜, 从而限制了氧化作用的深入发展。除此之外, 在钢管中添加一定的铬元素和钼元素, 可以形成一种铬—钼合金, 这种铬—钼合金具有很强的耐氧化性, 可以在很大程度上提高化工管道的抗氧化性, 尤其是在石油化工生产的管道中非常适用。
4 低温管材的选用
一般情况下, 低温指的就是温度在零下20℃到196℃之间的温度, 对于化工管材来说, 在零下20℃到40℃之间时, 要避免适用碳素钢管材;在40℃—70℃时, 要避免使用低合金钢管材;在70℃—196℃之间时, 要避免使用合金钢管材[2]。
一般来说, 低合金钢管材和碳素钢管材等铁素体钢, 在零℃以下的条件下, 其钢体的韧性就会急剧下降, 脆性会迅速提升。所以为了保证管材具有良好的性能, 不仅要保证在常温环境下, 管材具有很好的强度、韧性和焊接性, 同时还要保证在低温的环境下, 化工管材依然具有很好的使用性能。
在化工设计的过程中, 最常选用的低温管材就是20号钢, 这种钢体性能转变的温度在-40℃左右, 所以在使用的过程汇中, 可以在-20℃以上的范围内进行转换, 就能在很大程度上保证化工安全。如果在化工生产的过程中, 转换的温度低于-20℃, 在这种情况下, 要根据相关的规范, 进行同温冲击韧性实验, 保证管材的脆性和韧性满足生产标准[3]。
如果化工生产的温度更低, 在选用管材的时候可以选择一些含有镍元素和锰元素对钢体温度脆性具有很好改善作用的管材。如果选用的钢材中镍元素的含量是2.25%, 那么这种钢材就可以在-60℃的温度下使用;如果选用的钢材中的镍元素含量是3.25%, 那么这种钢材就可以在-100℃的条件下使用;如果选用的钢材中的镍元素含量是9%, 那么这种钢材就可以在-196℃—-120℃的条件范围内使用。
5 高温管材的选用
化工生产经常在高温条件下进行, 化工管材在高温作用下, 管材的性能会复杂化。一般情况下, 在化工生产中, 高温管材的选用需要满足以下条件:第一, 管材的屈服强度和温度成反比例变化, 管材的塑性和温度成正比例变化;第二, 管材的荷载强度和力学性能会随着时间的推移出现蠕变;第三, 管材的抗拉强度和温度会呈现出反比例变化;第四, 管材的腐蚀性会随着温度的升高而增强。
化工过程中的高温状态是以350℃为标准的, 在高温状态下, 管材会遭受一定的腐蚀, 所以在选择高温管材的时候, 不仅要考虑管材的耐高温性, 还要考虑管材的耐腐蚀性。一般来说, 碳素钢适用温度的极限在425℃左右, 在这个温度范围内, 碳素钢会出现石墨化, 为了避免这种情况的发生, 可以在其中添加一些合金元素来提高碳素钢的稳定性[4]。当超过这个温度范围的时候, 为了保证化工管道使用的安全性, 可以使用沸腾钢、铝元素镇静钢。
6 特殊介质管材的选用
6.1非金属材料的选用
在化工生产中, 如果管道运输的介质具有一定的腐蚀性, 在这种情况下, 不可以选用金属管材, 可以使用一些非金属管材, 比如pp管材等。但是在选用非金属管材的时候要注意以下两种情况:第一, 材料适用的温度和压力可以满足化工要求;第二, 防止非金属材料在压力、温度发生变化时出现脆化现象。
6.1.1塑料衬里材料的选用
一般情况下, 在化工生产的过程中, 塑料衬里的使用温度要控制在120℃以下, 可以作为化工管材的衬里材料有聚丙烯、聚四氟等。在选用这些材料的时候, 除了要考虑温度因素以外, 还要考虑应用环境, 不可以在苯溶解介质中使用。
6.1.2苛性钠碱液管材的选用
苛性钠碱液管材在使用的过程中, 在拉应力和腐蚀介质的共同作用下, 会对碳钢材料产生一定的破坏, 造成碳钢材料的开裂。所以在对其进行选用和设计的时候, 要控制好氢氧化钠的温度和浓度, 保证化工生产的安全性。
6.1.3硫酸管材的选用
硫酸具有很强的腐蚀性, 所以如果化工管道的输送介质是硫酸时, 就要对化工管材进行科学的选择。一般情况下, 对于95%和98%之间的浓硫酸来说, 管道的温度适宜控制在20度左右, 实际操作中的压力最好控制在0.2帕左右, 腐蚀裕量的取值为1.5, 选用20号管材, 20克材料的压力应该在1.6帕左右, 温度应该控制在200度左右。在输送硫酸的过程中, 碳钢的抗腐蚀性取决于硫酸亚铁保护膜, 为了有效的保护这层保护膜不会受到破坏, 要严格的控制管道中硫酸的流速。如果在运输同一种硫酸的过程中, 管道内的温度发生了变化, 可以选用不锈钢管材进行控制。如果操作温度在29度左右, 操作压力在2帕以下, 硫酸的腐蚀裕量到达3, 对于管材可以选用316L号的不锈钢管材。
6.1.4氧气管材的选用
当化工管道的输送介质为氧气的时候, 一般情况下, 化工管道的材料可以选择碳钢或者不锈钢。这两种类型的化工管道以设计温度和设计压力为依据, 在很多情况下会设计为GC2类型的管道。因为氧气属于一种助燃气体, 在输送的过程中和其他的气体混合, 如果受到外力的冲击可能会发生爆炸。如果氧气在运输的过程中发生意外, 会造成停产等严重的后果。所以, 对于氧气管材, 在选择的过程中要考虑两个方面的问题, 一方面是氧气的压强问题;另一方面是氧气的流速问题。一般情况下, 如果氧气的压强在0.33帕和0.55帕之间时, 可以选择碳钢管。如果氧气的压强比较高, 就要选择不锈钢管道, 并且要保证管道的直径要超过管道外径的4倍, 同时管道的长度要保证在2米以上, 而且在制作管道的时候要禁止使用褶皱弯头, 防止在管道使用的过程中发生安全事故。但是在实际的选材过程中, 还是要根据管道的实际压力和流速来进行选择。一般情况下, 在管道的管件选择方面要尽量的选择大半径弯头, 并且弯头的半径要超过管道外径的6倍, 在焊接的时候要使用无缝焊接的方式来进行。在对管道的阀门材料进行选择时, 要以实际的压强情况为准, 选择不锈钢材料。
6.1.5盐酸管材的选择
盐酸具有一定的腐蚀性, 所以对于输送盐酸的管材也要合理的选择。如果盐酸的浓度在15%和30%之间, 在运输的时候要选择由聚丙烯材料制成的管道, 因为这种管道的抗腐蚀能力非常好, 能够在很大的压强和温度下保持很好的耐腐蚀性, 除此之外, 还可以在复杂的盐酸环境下保持很好的耐腐蚀性。同时, 这种使用聚丙烯材料制成的管道的导入率不高, 所以它的保温性能特别好。而且聚丙烯管材的熔口的强度比较高, 所以在使用的过程中能够很好的避免管道断开的情况出现, 能够很好的保证管材的使用质量。并且, 由聚丙烯材料制成的管材密度比较小、质量比较轻, 所以在使用的过程中非常便捷, 使用的寿命比较长。除此之外, 由聚丙烯材料制成的管道的成本比较低, 可以大面积的使用。虽然聚丙烯材料在输送盐酸的过程中有种种优点, 但是也存在一些缺点, 比如容易在使用的过程中出现老化的现象, 在使用的过程中, 如果受到风力、降水或者降雪等天气情况的影响, 管道的使用性能会在很大程度上下降。
7 结语
在化工设计的过程中, 管道材料的选择是非常重要的。因为化工生产环境的多变性和复杂性, 所以要根据实际的生产环境选择适用的管道材料。本文从耐热管道材料的选用、低温管道材料的选用、高温管道材料的选用和特殊介质的管道材料的选用四个方面对化工设计过程中管道材料的选用进行了探讨, 以期对化工设计中管道材料选用的相关研究产生一定的参考价值。
摘要：随着化工产业的不断发展, 在化工设计的过程中, 管道材料的选用是关键。因为化工过程的特殊性, 化工管道运输的物质也具有一定的特殊性, 比如高温、低温、强烈的腐蚀性等, 所以管道材料的质量对管道安装和使用过程中的安全性具有重要的影响。本文从耐热管道材料的选用、低温管道材料的选用、高温管道材料的选用和特殊介质下的管道材料的选用四个方面对化工设计过程中管道材料的选用进行了分析。
关键词：化工设计,管道材料,选用
参考文献
[1]张建伟.化工工艺管道中的安装方式[J].中国石油和化工标准与质量, 2012, (4) :31-32.
[2]何思然.化工设计过程中管道材料的选用分析[J].化工管理, 2015, (6) :107+109.
[3]李一文.化工装置管道材料的设计和选用分析[J].化工管理, 2014 (3) :197.
浅谈热煤气输送管道保温及材料应用 第7篇
从实践中认识到, 热煤气输送管道保温, 除有利于提高煤气进入窑内温度, 提高了显热外, 还有具有以下优点:1) 因热煤气温度的提高, 减少了煤气中热值高的焦油在管道中的沉降量, 使实际入窑煤气的热值提高, 从而提高了煤气的利用率;2) 由于热值的提高, 减低了煤气体积量, 为提高煤气的质量和提高煤气燃烧传热效率提供了前提条件。
1保温部位
从煤气炉出口至煤交机, 包括旋风除尘器、竖管、水封阀、一二节烟道及其放灰斗、转向烟道实施保温, 厚度为30～50 mm。
2材料选择
此次保温选择了复合硅酸盐节能保温涂料。该产品理化性能指标如表1所示。
注:耐酸、碱、油、水浸泡24 h无溶解开裂现象。
该产品的特点:密封性能好, 导热系数低, 用量少, 施工方便, 直接涂抹, 粘结强度高, 不裂不脱落, 无污染, 整体美观, 使用寿命长。
3施工方法
1) 基础处理:清除旋风除尘器, 管道表面的灰尘, 油污铁锈。
2) 焊固定桩:在竖直管道表面焊纵横交错筋桩。
3) 分层经纬交错涂抹, 待厚度达到一定时, 用12#铁丝进行拉筋, 然后继续涂抹, 直到工艺要求厚度。
4) 收光处理:确保平整、光滑、厚薄均匀。
5) 保温层硬化干燥后, 喷涂有机硅防水剂, 待完全干燥后, 用193防水剂, 粘贴增强玻璃布, 并反复涂刷粘贴, 使之无空鼓, 无皱褶, 无脱落, 最后再刷灰色油漆。
4保温效果
热煤气输送管道保温在煤气出口温度 (460 ℃) 不变的情况下, 进入煤交机的温度由370 ℃上升到420 ℃, 管道表面温度由保温前108 ℃降到保温后65 ℃, 根据煤气平均比热0.327×4.18 kJ/m3, 管道流量20 000 m3/h测算, 每年可节约资金16万元左右, 获得了明显的节能效果, 达到预期目的。
5结语
管道材料 第8篇
1 压力管道施工材料的采购
压力管道安装工程的施工材料是指构成工程实体的材料。取得压力管道设计资格的单位所出的压力管道设计图纸的材料一览表一般都标明压力管道元件的规格、数量、材质、制造标准等。压力管道安装过程使用的焊接材料、管道组成件、管道支承件、以及其他消耗材料都必须确保符合设计图纸的要求。安装单位或建设单位应根据设计图纸和工程要求做好采购工作, 编制相应的采购文件, 落实货源, 进行分供方评审。
2 压力管道施工材料的验收检验
压力管道施工材料到货后应根据设计图纸和标准规范要求进行验收检验, 作好检验记录并办理入库手续, 材料责任人员必须对材料验收检验记录实施控制。
2.1 质量证明书的核查
凡施工验收规范中规定必须具备材料制造厂质量证明书的原材料, 安装单位必须对质量证明书进行核查, 以确认原材料质量不低于设计文件、国家标准和其他相应标准规范的规定。核查内容主要是审查质量证明书上所列质量技术数据与该材料标准规定的项目和指标是否一致, 包括产器的标准号, 产品规格, 金属材料的牌号 (钢号) 、炉批号、化学成分、物理性能等。同时还应该核对材料实物标识和质量证明书是否相符。对要求进行安全注册的压力管道元件, 应检查是否有相应的安全注册标识。
根据国家标准G B50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》的规定, 对于低温和耐腐蚀管道使用的管道组成件, 应按照设计规定由供货方提供相应的低温冲击韧性试验或晶间腐蚀试验结果的证明资料。对用于S H3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》适用的输送毒性程度为极度危害和高度危害介质的管子, 质量证明文件中还应有超声检测结果合格证的证明, 其他管道组成件应有热处理结果及焊缝无损检测报告, 合金钢锻件还应有金相分析结果。电力行业标准DL5031-1994《电力建设施工及验收技术规范》 (管道篇中) , 还要求合金钢管子和管件的质量证明书中有金相分析结果, 用于工作温度大于等于500℃且直径大于等于M30的合金钢螺栓应有硬度试验结果。
2.2 外观和尺寸检查
对所有压力管道使用的原材料均应进行外观和尺寸检查, 以确认其外观质量、主要尺寸和标识符合要求, 不存在设计或相应标准中规定的不允许缺陷, 如裂纹、凹陷、孔洞、砂眼、重皮、焊缝外观不良、严重锈蚀和局部残损等, 同时其尺寸误差应在标准许可范围内。对于压力管道用管材, 应特别注意必须使用流体用钢管, 不得使用结构用钢管 ( (1) 标准号不同:GB/T8163-1999《输送流体用无缝钢管》, GB/T8162-1999《流体输送用不锈钢无缝钢管》, GB/T14975-2002《结构用不锈钢无缝钢管》;GB/T12771-2000《流体输送用不锈钢焊接钢管》, GB/T12770-2002《机械结构用不锈钢焊接钢管》。 (2) 内容不同:如输送流体用无缝钢管应逐根进行液压试验, 供方可用超声波探伤、涡流探伤或漏磁探伤代替液压试验, 结构用无缝钢管一般不要求作液压试验或无损探伤等) 。对外观检查不合格的原材料不得验收、使用。
2.3 校验性检验
对某些原材料进行校验性检验, 根据标准规范规定, 即使在原材料质量证明书齐全的情况下, 也应对其进行必要的一定数量的抽查检验, 以确认该材料适用于特定条件下的压力管道:
(1) 对合金钢管道组成件应采用光谱分析或其他方法对材质进行复查。
(2) 根据S H3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》的规定对适用于以下条件的管子、管件和紧固件, 应进行的检验:
(1) S H A级管道中, 设计压力等于或大于10MPa的管子, 外径大于12mm的导磁性钢管外表面应逐根进行磁粉检测, 非导磁性钢管应逐根进行渗透检测;
(2) SHA级管道中, 设计压力小于10MPa的输送极度危害介质 (苯除外) 的管子, 每批应抽5%且不少于一根进行表面磁粉检测或渗透检测;
(3) 设计压力等于或大于10MPa的管道用合金钢螺栓、螺帽应逐件进行快速光谱分析, 并在每批中抽两件进行硬度检测;
(4) 设计温度低于-29℃的低温管道用合金钢螺栓、螺帽应逐件进行快速光谱分析, 并在每批中抽两根螺栓进行低温冲击性能检验。
(3) 在质量证明书核查中发现无效证件、技术数据缺项或对证明书中的有关数据有怀疑时所进行的力学性能或化学成分检验等;
(4) 对弹簧支吊架进行的校核性试验。
2.4 补充性试验和检验
补充性试验和检验是对质量证明书齐全并通过校验性检验合格的原材料进一步进行试验或检验, 以确认其使用可靠性, 保证压力管道的使用安全和寿命, 补充性试验和检验的重点是压力管道用的各种阀门。
3 压力管道施工材料的保管
对压力管道施工材料的保管应具备必要的材料库房和材料堆场等基础设施, 并必须满足材料性能要求的存放条件和防护要求。由于压力管道组成件和焊接材料的使用必须具有可追溯性, 因此从入库验收开始, 经过检验、保管、发放、使用、回收等一系列过程, 这些材料都必须保持其唯一性标识, 所以必须为标识方法制定详细可行的程序。如库场的待检材料、合格材料和不合格材料的分区隔离标识, 材料标识及其检验试验状态标识等。而且由于压力管道组成件品种复杂、材质规格多, 实际动作时还应有必要的作业指导文件才能使这个过程落到实处。材料责任人员应对存放条件及其监测仪表 (如温度、湿度) 和记录, 材料的分区存放和防护状况, 以及对材料标识程序的实施等进行有效的控制。
4 压力管道施工材料的发放和使用
管道材料 第9篇
1.1 天然气管道
主要指将天然气从开采地或者处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道, 又称输气管道。利用天然气管道输送天然气, 是陆地上大量输送天然气的唯一方式。在世界管道总长中, 天然气管道约占一半。
1.2 天然气管道结构
输气管道是由单根管子逐根接连起来的。现代的集气管道和输气管道是由钢管经电焊连接而成。钢管有无缝管、螺旋缝管、直缝管多种, 无缝管适用于管径为529毫米以下的管道, 螺旋风管和直缝管适用于大口径管道。集输管道的管子横断面结构, 复杂的为内涂层—钢管—外绝缘层—保温 (保冷) 层;简单的则只有钢管和外绝缘层, 而内壁涂层及保温 (保冷) 层均视输气工艺在再确定。
1.3 管道材料
钢管是管道的主要材料。天然气输送钢管是板 (带) 经过深加工而形成的较特殊的冶金产品。管道钢的组织形态, 由于工艺技术的差别, 各厂商生产的管道钢存在一定的差异。20世纪60年代, 一般采用X52钢级, 70年代采用X60、X65钢级, 80-90年代以X70钢为主。近年来外国一些国家输气管道开始采用X80钢。随着管道钢研究的不断发展, 加拿大等国已铺设了X100和X120管道钢的试验段。我国在冀宁联络线管道工程中, 首次把X80级管道钢用于7.71km的试验段。长达4843km的西气东输二线干线管道全部采用了直径为1219mm的X80钢级管道钢, 将输气压力提高到12Mpa。一般来说, X80钢为铁素体和贝氏体双相组织, X100管道钢为贝氏体组织, X120管道钢为超低碳贝氏体和马氏体。对于天然气管道的管材来说, 强度、韧性和可焊性是三项最基本的质量控制指标。
2 天然气管道材料的选择
2.1 天然气管道材料的强度性能
管道材料的强度性能要从屈服极限、抗拉强度极限、延伸率三个参数进行分析。这三个参数由于材质的不同而有较大的变化, 钢管的抗拉强度极限一般为335mpa—365m p a, 屈服极限为205m p a—480m p a, 钢的延伸率越大, 其屈服极限越低, 塑性越好, 也较容易进行焊接。
2.2 天然气管道的断裂韧性
管道断裂一般可以分为:韧性断裂和脆性断裂两种。采用过大拉应力和裂纹缺陷是韧性断裂的主要原因所在。在低温、应力和裂纹缺陷这三种条件的共同作用下很容易造成脆性断裂。为了能够有效的防止管道在工作中保持完整, 在制管和施工的过程中, 要注意管道裂纹缺陷的出现和减小外应力。
2.3 天然气管道材料的温差适应性
我国的天然气的产地大多是我国的西北和东北地区, 这些地方冬天寒冷干燥, 温差较大, 气候条件十分恶劣。天然气管道的铺设都是在温差极大的冻土层中, 所以, 天然气管道的使用材料要保证在低温和高温以及较大温差的条件下, 都不能发生脆裂或者变形。
2.4 天然气管道材料的抗腐蚀性能
天然气管道中输送的天然气中含有二氧化碳、硫化物、硫化氢、氧和其他腐蚀性化合物, 这些化合物直接和金属其作用会导致化学腐蚀。从而造成天然气管道出现凹穴, 以至穿孔等严重腐蚀现象。所以一般在天然气管道涂层聚乙烯管道防腐料。其具有很高的那老化性能和耐腐蚀性能, 使用寿命较长。由于聚乙烯管道防腐料是以双峰聚乙烯为基料, 其支链程度较小, 密度较大, 结晶度高, 有优异的刚性和韧性, 有良好的力学性能、耐蒸汽渗透性能, 耐环境应力开裂性能、电气绝缘性能、抗冲击性能、耐老化性能和耐低温性能。无毒、化学性能稳定, 导热系数较低, 保温性能好的特点。
3 天然气管道中钢管的种类以及应用
焊接钢管也称焊管, 是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单, 生产效率高, 品质规格多, 设备投资少, 但是一般强度低于无缝钢管。我国从20世纪30年代以来, 随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步, 焊缝质量不断的提高, 焊接钢管的品种规格日益增多, 已经逐渐代替了无缝钢管。一般较小口径的焊管采用直缝焊、大口径焊管采用螺旋焊。
3.1 螺旋焊钢管
3.1.1 承压流体输送螺旋缝埋弧焊钢管
承压流体输送螺旋缝埋弧焊钢管是以热轧钢带卷作钢坯, 经常温螺旋成型, 用双面埋弧焊法焊接, 用于承压流体输送的螺旋缝钢管。钢管承压能力强, 焊接性能好, 经过各种严格的科学检验和测试, 使用安全可靠。钢管口径大, 输送效率高, 并可节约铺设管线的投资, 这也是主要用于天然气的管线。
3.1.2 承压流体输用螺旋缝高频焊钢管
承压流体输用螺旋缝高频焊钢管也是适用于天然气的一种钢材。此钢管是以热轧钢带卷做钢坯, 经常温螺旋成型, 采用高频塔接焊法焊接的, 用于承压流体输送的螺旋缝高频焊钢管, 钢管承压能力强, 塑性好, 便于焊接和加工成型;经过各种严格和科学检验和测试, 使用安全可靠, 钢管口径较大, 输送效率高, 并可节省铺设管线的投资。
3.2 直缝钢管
直缝钢管是焊缝于钢管纵向平行的钢管。通常可以分为公制电焊钢管、电焊薄壁管、变压器冷却油管等, 直缝焊管生产工艺简单、生产效率高, 成本低, 发展较快, 是主要的天然气输送管。
大口径直缝埋弧焊钢管的生产中的采用折弯成型的方法进行钢管成形主要应用了天然气管道, 由于经常需要用控轧板在冷态下成形以制作特别厚的钢管, 而这种方法具有高的成形精度和施加压力, 所以用来制作天然气管道用厚壁钢管。这种方法的特点是针对高强度和厚壁钢管, 它既适用于小直径, 也适用于大直径, 因此它可以制造于干线管和天然气结构用管;系统设备费用低、适应性强、经济性好, 即使小批量生产, 也可降低费用。
4 总结
由于天然气本身的特性以及铺设管道的地理环境的制约, 天然气管道材料的选择要具有较高的延展性、较强的任性, 抗腐蚀以及对温差的适应性。目前针对我国天然气运输管道主要采用螺旋缝管和直缝钢管等, 其无论是在结构工艺、适应性、经济效益上, 都对天然气输送产生了较大的便捷性和实用性。
摘要：管道工业是世界范围内发展最迅速的工业之一, 采用管道将天然气从产地输送到用户已经逐渐成为最安全、最经济和对环境破坏最小的运输方式。随着我国国民经济的发展, 对能源的需求量与日俱增。因此也促进了我国天然气管道工业的长足发展。西气东输等重大天然气管道工程的成功建设, 促进了我国管线钢技术的进步, 缩短了与先进国家的差距。天然气管道材料的性能:强度、韧性和可焊性是最基本的质量控制指标。但是我国焊接材料的发展目前相对落后, 大部分管线钢焊接材料还依靠进口。所以只有提高我国自主建造天然气管道的能力, 才能提高管道的应用。
关键词：天然气,管道,材料性能,分析与应用
参考文献
[1]周光明.高分子聚合材料用于天然气管道[J].油气储运, 2008-06
管道材料 第10篇
关键词：循环流化床锅炉,主汽管道,材料失效,分析与预防
1 基本情况
锅炉型号为NG-75/5.3/485/MI, 锅炉为杭州锅炉厂1990年制造, 1991年投入运行, 运行时间23年, 主汽管道为12Cr1Mo V规格为273×35mm。
2 检验情况
该次检验为大修检验, 我们要求对主汽管道弯头选点打开保温进行检测, 因为该锅炉运行时间较长, 我们对共九个弯头进行了检验。宏观检验时发现该管道颜色有所变化有脱皮、过烧现象, 之后对焊缝和弯头表面进行了磁粉MT检测, 发现有六道焊口出有裂纹, 裂纹长度为12-58mm, 都位于焊缝上。我们又进行了硬度检测发现硬度值偏低, 硬度值HB范围在200之上, 见表1。
明显低于该材料的标准值, 12Cr1Mo V的硬度标准值为150-220HB.于是我们怀疑该材料材质发生了劣化, 于是做了现场金相, 如图1、图2。
经过金相检测结果为球化4-5级, 于是我们进行了割管检查, 发现结果于我们现场金相相同, 进行力学性能试验发现各项力学性能均不达标, 具体数值如表2, 单位为MPa。
该材料的标准抗拉强度为470-670MPa, 屈服点为:>225MPa。
3 分析及处理
经过以上检验我们认定该主汽管道出现了严重的材料劣化现象。随后我们经过对运行数据的检查发现主汽管道经常有超温现象, 设计温为540℃, 在运行记录中显示该锅炉主汽温度经常有超过540℃的现象出现, 而且由于该锅炉运行时间有24年而且经常有超温现象, 导致主汽管子材料发生劣化, 球化4-5级按照我们现在标准已经不能保证安全使用, 建议该厂更换全部主汽管道, 最后该厂对所有主汽管道进行了全部更换。
4 预防措施
为了避免再次材料劣化, 确保锅炉的长周期安全运行, 应当采取以下措施进行防范:
(1) 加强锅炉运行管理, 对司炉人员加强管理, 严格按照操作规程进行操作, 减少超温现象的发生, 如果出现超温现象及时进行处理, 进行减温操作, 减少超温时间。
(2) 加强金属监督, 定期进行硬度测试, 对数据进行监控对比, 如果发现硬度值超标及时处理。
(3) 加强化学监督, 严格控制水质, 避免因水质不合格导致管内结垢, 导致管壁温度超标。
5 结论
通过本次检验发现了该主汽管道的材料劣化等问题, 由于及时发现了问题并提出了整改措施, 有效的预防了该锅炉在运行中事故的发生, 通过我们提出的预防措施也保证了该厂以后的安全运行。
参考文献
[1]刘培炎.锅炉主汽阀焊接接头裂纹原因分析及处理措施[J].化学工程与装备, 2012 (03) .
[2]唐少杰.浅析锅炉受压部件出现的疲劳皱纹[J].发电设备, 2000 (03) .
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