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基準(zhǔn)溫度下泵管的耐壓強(qiáng)度

制品的公稱(chēng)壓力是指基準(zhǔn)溫度下的耐壓強(qiáng)度。但在大多數(shù)情況下制品并非在基準(zhǔn)溫度下工作。隨著工作溫度的變化,泵管的耐壓強(qiáng)度也跟著變化。所以,隸屬于某一公稱(chēng)壓力值的制品,究競(jìng)允許承受多大的工作壓力,要由介質(zhì)的工作溫度來(lái)決定。這就需要知道制品在不同的工作溫度下公稱(chēng)壓力和工作壓力的關(guān)系。為此,必須通過(guò)強(qiáng)度計(jì)算,找出制品的耐壓強(qiáng)度與溫度之間的變化規(guī)律。在工程上,通常是按照制品的最高耐溫界限,把工作溫度分成幾個(gè)等級(jí),并計(jì)算出在每個(gè)工作溫度等級(jí)下,制品的允許工作壓力相當(dāng)于公稱(chēng)壓力的百分?jǐn)?shù)。例如,用優(yōu)質(zhì)碳素鋼制造的制品,工作溫度可分為十一個(gè)等級(jí),在每一工作溫度等級(jí)下,用公稱(chēng)壓力百分?jǐn)?shù)表示的最大工作壓力。用其它材料制造的制品,同樣地也可以分成不同的工作溫度等級(jí),并計(jì)算出在每一工作溫度等級(jí)下所允許承受的最大工作壓力。這樣,我們可以制訂出各種制品的公稱(chēng)壓力工作溫度和最大工作壓力的換算關(guān)系,編制成便于應(yīng)用的表格,以便按照制品的公稱(chēng)壓力和介質(zhì)的工作溫度來(lái)確定所允許承受的最大工作壓力;或者按照介質(zhì)的工作壓力和工作溫度,來(lái)確定制品的公稱(chēng)壓力,并用這個(gè)公稱(chēng)壓力來(lái)選擇管路附件。分別列出了鋼制品、鑄鐵制品、銅制品的公稱(chēng)壓力、工作溫度和最大工作壓力的關(guān)系。這些表格稱(chēng)為制品的“溫壓表”,在選擇管路附件時(shí)要經(jīng)常使用。以上的壓力分級(jí),是對(duì)工業(yè)管道壓力的總的分類(lèi),并不是對(duì)某一特定介質(zhì)的壓力分級(jí)。各種特定介質(zhì)管路有其本身的壓力分級(jí),此處不一一介紹。我們常見(jiàn)的水暖管道和動(dòng)力管道,一般都屬于低壓管道。

管道在介質(zhì)壓力作用下,必須滿(mǎn)足以下主要要求:1.具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。管道所用的管子與管路附件,以及接頭構(gòu)造,都必須在介質(zhì)壓力作用下安全可靠。特別是高壓管道,不但介質(zhì)壓力高,而且還產(chǎn)生振動(dòng)。所以高壓管道還必須注意防振加固問(wèn)題。2.具有可靠的密封性。保證泵管與管路附件以及連接接頭,在介質(zhì)壓力作用下嚴(yán)密不漏。這就必須正確地選用連接方法和密封材料,并進(jìn)行合理地施工安裝。管材在介質(zhì)溫度的作用下必須穩(wěn)定可靠。對(duì)于同時(shí)承受介質(zhì)溫度和壓力作用的管道必須從耐熱性能和機(jī)械強(qiáng)度兩個(gè)方面滿(mǎn)足工作條件的要求。金屬管材在高溫作用下,機(jī)械強(qiáng)度下降,產(chǎn)生蠕變(在不變應(yīng)力作用下,材料不斷產(chǎn)生塑性變形)、松弛(壓緊力自行減少)和高溫氣化(在高溫下產(chǎn)生氧化皮而脫落)等現(xiàn)象;并引起金屬內(nèi)部組織的變化,進(jìn)而引起金屬性能的變化。因此,輸送高汽介質(zhì)的管材應(yīng)采用耐熱性能好的合金鋼成不銹耐酸鋼金屬管材在低溫作用下,將產(chǎn)生冷脆性,強(qiáng)度降低。因此,輸送低溫介質(zhì)的管道,應(yīng)采用耐低溫的鋼材或有色金屬。管子在介質(zhì)溫度作用下,管壁內(nèi)外產(chǎn)生溫度差,將使介質(zhì)通過(guò)管壁散熱(或吸熱),并使管壁產(chǎn)生溫差應(yīng)力。介質(zhì)溫度愈高,泵管管壁內(nèi)外溫差愈大,介質(zhì)散熱(或吸熱)愈強(qiáng),管子所承受的溫差應(yīng)力也越大。為了減少管壁的熱交換和溫差應(yīng)力,輸送冷介質(zhì)和熱介質(zhì)的管道,在一般情況下,管外應(yīng)設(shè)絕熱層。汽水介質(zhì)是指過(guò)熱水蒸汽、飽和水蒸汽和冷熱水。

這類(lèi)管道在工業(yè)與民用建筑中最為普遍。汽水介質(zhì)屬于不可燃的情性介質(zhì),對(duì)管材沒(méi)有特殊要求,主要應(yīng)根據(jù)工作壓力和溫度進(jìn)行選材,保證管道具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱的穩(wěn)定性。同時(shí)應(yīng)注意管路的熱補(bǔ)償、絕熱保溫和蒸汽凝結(jié)水的排除與回收。對(duì)于其它惰性氣體、不可燃的液體及共蒸汽,如壓縮空氣、氮?dú)?、堿液、冷卻劑等,對(duì)管道本身的要求可與汽水介質(zhì)歸于同一類(lèi)。2腐蝕性介質(zhì)管道在工業(yè)管道所送的介質(zhì)中,有許多腐蝕性介質(zhì)。如,硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸、苛性堿、氯化物、硫化物等等。管道在腐蝕性介質(zhì)作用下,管壁受介質(zhì)腐蝕而減薄或受到破壞。因此,輸送腐蝕性介質(zhì)的管道,所用管材必須具有耐腐蝕的化學(xué)穩(wěn)定性。在工程上常以介質(zhì)每年對(duì)材料的腐蝕深度來(lái)標(biāo)志介質(zhì)對(duì)材料的腐蝕程度,稱(chēng)為腐蝕速度,單位用mm/年表示。腐蝕速度愈高則材料的耐蝕性愈差。這里要特別注意的是,同一介質(zhì)對(duì)不同材料的腐蝕速度是不同的。某一介質(zhì)的腐蝕類(lèi)別究競(jìng)屬于低、中、高哪一種,要由輸送該介質(zhì)的管材來(lái)決定。例如,濃度為30%的硝酸,對(duì)碳素鋼的腐蝕速度超過(guò)125mm/年,為高腐蝕性介質(zhì);而同樣的硝酸對(duì)鎳鉻不銹鋼的腐蝕速度僅為0.007mm/年,為低腐蝕性介質(zhì)。另外,在習(xí)慣上一般泛稱(chēng)低、中、高腐蝕介質(zhì)時(shí),是以介質(zhì)對(duì)碳素鋼的腐蝕程度為基準(zhǔn)的。凡是碳素鋼管能耐腐蝕的介質(zhì)均稱(chēng)為低腐蝕性介質(zhì)。在一般情況下,冷泵管熱水、蒸汽、空氣、煤氣、氧氣、乙炔、堿液、常溫油品、制冷劑、惰性氣體等,屬于低腐蝕性介質(zhì)。

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