管道及管件的一般常识
一．管道系统概述
为了输送液体或气体，必须使用各种管道，管道中除直管道用钢管以外，还要用到各种管配件：管道拐弯时必须用弯头，管道变径时要用大小头，分叉时要用三通，管道接头与接头相连接时要用法兰，为达到开启输送介质的目的，还要用各种阀门，为减少热膨冷缩或频繁振动对管道系统的影响，还要用膨胀节。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。我们习惯将管道系统中除直管以外的其它配件统称为管配件。
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﹑铁及有色金属等几类，而其中的钢又是应用最多最普遍的材料，钢中主要成份是铁元素，其余部分是人为添加的合金元素及各种杂质。正是由于这些添加的合金元素的品种不同。数量不同才形成了各种各样的钢，如普通碳钢，不锈钢，合金钢等等，在这些添加元素中，碳C起着非常重要的作用。
2.1 钢中常见化学元素
各种钢中占多数百分比的为铁元素（Fe），除之以外，通常还含有下列几种元素（通常称之为钢中的合金元素）：
C（碳） Si（硅）Mn（锰）P（磷）S（硫）以及
Cr（铬）Ni（镍）Mo（钼）Ti（钛）V（钒）等等。
一般情况下，其中P，S为杂质成份，越低钢材质量越好。
诗经氓2.2 钢的分类
按照钢中添加的合金元素品种的不同，我们可以将钢简单地分为三大类：碳钢、合金钢、不锈钢。
1 钢：
其中合金元素只有C，Si，Mn，P，S五种，其按照P，S杂质含量高低，又分为普碳钢（P，S 一般≤0.040%），和优碳钢（P，S一般≤0.03%），常见钢种有：
活动总结文案普碳钢： Q215A，Q235BF。
优碳钢： 20#，45#，16Mn等。
这种钢强度及韧性一般，不耐腐蚀，可用于要求不高的场合，成本最低。
2 合金钢：
除碳钢中含有的5种元素以外，还添加了10%以下的Cr，Mo，V等元素，常见的钢种有：15CrMo，12Cr1MoV，1Cr5Mo等。
与碳钢相比，合金钢强度更高，耐温性能也提高，但抗腐蚀性能仍较差，因此，合金钢通常用于腐蚀不大的高温高压场合，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：
黄晴宜通常是在碳钢基础上。增加了高比例的Cr，Ni等合金而成，含量比例可达20%以上。常见钢种有：304，304L，321，316，316L，1Cr18Ni9Ti，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，说明几种不锈钢成分之间的关系：
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<0.08%）、Cr（~18%）、Ni（~9%）
304L-----超低碳C的304（C<0.05%）就叫304L
321------- 304+Ti（~0.5%）
316------- 304+Mo（~2.5%）
316L-----超低碳C的316（C<0.05%）就叫316L酸式盐有哪些
不锈钢的强度、韧性指标是各种钢中最好的，其最特出的优点是抗腐蚀，在化工造纸等腐蚀性较强的场合就必须使用不锈钢，当然，其成本也是最高的。
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，来表示。对于钢，我们通常用其所含的化学成份，机械性能的数值来反映其质量和性能。机械性能通常有三个指标：
抗拉强度（σb，TS）：材料在拉断时能承受的最大外拉力。
屈服强度（σs，YS）：材料发生塑性变形能承受的最小外拉力。
延伸率（ψ，EL）：材料在拉断后，在长度方向上延长的百分比，此值越大，说明材料的塑性越好。有时，还用硬度值、冲击韧性值等反映材料性能。
我们最常见的碳钢20#，Q235及国外的SS400，SS41，St37等等，它们的性能是非常接近的，或者说基本可以相互替代，它们的有关参数大致如下：
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，其实与钢的内部组织结构有关。通过显微镜可以看出，钢的内部是由许多不同的象细胞一样的小块块叠积而成的，再仔细观察，这些小块块其实归属于几种不同类别，我们通常将同一类的小块块称为一种“相”或一种“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，每一种相所占的比例多少，相的形态如何，这些都直接影响钢的性能。也就是说，如果钢中相的类型，比例，形态发生变化，钢的性能就要跟着发生变化。那末，哪些因素会促使这些年变化呢？显然，钢的成分的变化肯定会影响钢的性能的变化，而对于成份固定的某一种钢来说，比如20#钢，或者304L，当它们被进行形变加工，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是：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最佳性能，必须使其内部组织结构稳定于某一种稳定的结构状态。
在很多情况下，我们都必须对钢进行热处理。因为我们的很多产品都是经过加工变形而成的，上面提到经变形的钢，其组织结构就要发生变化，也就是说，钢的性能就发生了变化，
而这种变化往往是我们所不愿意的，这时我们就必须采取热处理的办法来消除这些变化，恢复钢的本来特性。当然，我们还有因为其他考虑，进行其它方式的热处理。
2.6 钢号表示方法
世界各国钢号表示方法不尽一样，但多数按两类方法来表示：一类以含有的合金之素及其含量来表示，一类以钢种代号及强度数值来表示。例如：
20#----------------表示含碳量为0.20%左右的优碳钢
45#----------------表示含碳量为0.45%左右的优碳钢
1Cr18Ni9Ti------表示含碳量：0.1%以下
Cr 18%左右
Ni 9%左右
Ti 含少许
LiFePO40Cr18Ni9---------表示含碳量极低，≤0.08%
Cr 18%左右
Ni 9%左右小学音乐歌曲
Q235---------------表示屈服强度＞235MPA的普碳钢
SS400--------------表示抗拉强度＞400MPA的优碳钢
2.7 常用钢铁代号，成份性能
碳钢、合金钢、不锈钢三大类。
三．管道系统常识
3.1 管道常用材料
管道中常用的原材料有：板材、管材和锻件。
1 板材：常见板材有卷板、平板和开平板
卷板通常成卷交货，优点是可根据需要任意截取长度，缺点是必须有相应的开卷设备，板面平整度一般
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经板面平整后而成的
区分平板和开平板的方法，除观察其表面及边缘平整度，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记号。
板材理论重量计算公式为：
碳 钢 板理重 =长*宽*厚*7.85/106 （毫米为单位，重量为公斤）
国画丝瓜不锈钢板理重 =长*宽*厚*7.91/106 （毫米为单位，重量为公斤）
例如：一张 1500*6000*6 的不锈钢板：
理重=1500*6000*6*7.91=71190000，小数点前移6位=71.19Kg
2 管材：这主要指圆管，可分为焊管（直缝焊管、螺旋焊管）及无缝管。
焊管（也叫有缝管）通常用于压力较低（20KG/cm2我不怕寂寞）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，其壁厚一般较薄（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），此如：
Φ27-Φ48 壁厚 ≥2.0
Φ57-Φ76 壁厚 ≥3.0
Φ89-Φ159 壁厚 ≥3.5
Φ168-Φ219 壁厚 ≥4.0（Φ168*3市场有，但较少）
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 管理论重量=（外经-壁厚）*壁厚*0.02466（毫米为单位，重量为公斤）
不锈钢管理论重量=（外经-壁厚）*壁厚*0.02491（毫米为单位，重量为公斤））
例如：一根6米长273*8的不锈钢管：
每米理论重量=（273-8）*8*0.02491=52.81Kg
6米一根理论重量=52.81*6=316.86Kg
3 锻件：
锻件通常用于制造法兰，承插件及某些接头。
3.2 管系通径及壁厚的表示方法
（1）最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。但在很多情况下，为便于设计，管道口径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）所代表示实际外径并不是唯一的，归纳起来，主要有两种，一种称公制系列（B系列），一种称为英制系列（A系列）。因此，如果只知道公称通径，而不知道属于A系列还是B系列，通常我们不能唯一确定它的实际外径。例如DN100，如为A系列，则其代表管道外径为114.3mm，如果采用B系列，则某代表外径为108mm。但DN100A就代表外径为114.3、DN100B就代表外径为108。至于壁厚通常按照给出的管标号（如SCH20、STD、XS），查询相关标准中的有关表格，即可查到其代表的实际壁厚。
