基准温度下泵管的耐压强度

制品的公称压力是指基准温度下的耐压强度。但在大多数情况下制品并非在基准温度下工作。随着工作温度的变化,泵管的耐压强度也跟着变化。所以,隶属于某一公称压力值的制品,究竞允许承受多大的工作压力,要由介质的工作温度来决定。这就需要知道制品在不同的工作温度下公称压力和工作压力的关系。为此,必须通过强度计算,找出制品的耐压强度与温度之间的变化规律。在工程上,通常是按照制品的最高耐温界限,把工作温度分成几个等级,并计算出在每个工作温度等级下,制品的允许工作压力相当于公称压力的百分数。例如,用优质碳素钢制造的制品,工作温度可分为十一个等级,在每一工作温度等级下,用公称压力百分数表示的最大工作压力。用其它材料制造的制品,同样地也可以分成不同的工作温度等级,并计算出在每一工作温度等级下所允许承受的最大工作压力。这样,我们可以制订出各种制品的公称压力工作温度和最大工作压力的换算关系,编制成便于应用的表格,以便按照制品的公称压力和介质的工作温度来确定所允许承受的最大工作压力;或者按照介质的工作压力和工作温度,来确定制品的公称压力,并用这个公称压力来选择管路附件。分别列出了钢制品、铸铁制品、铜制品的公称压力、工作温度和最大工作压力的关系。这些表格称为制品的“温压表”,在选择管路附件时要经常使用。以上的压力分级,是对工业管道压力的总的分类,并不是对某一特定介质的压力分级。各种特定介质管路有其本身的压力分级,此处不一一介绍。我们常见的水暖管道和动力管道,一般都属于低压管道。

管道在介质压力作用下,必须满足以下主要要求:1.具有足够的机械强度。管道所用的管子与管路附件,以及接头构造,都必须在介质压力作用下安全可靠。特别是高压管道,不但介质压力高,而且还产生振动。所以高压管道还必须注意防振加固问题。2.具有可靠的密封性。保证泵管与管路附件以及连接接头,在介质压力作用下严密不漏。这就必须正确地选用连接方法和密封材料,并进行合理地施工安装。管材在介质温度的作用下必须稳定可靠。对于同时承受介质温度和压力作用的管道必须从耐热性能和机械强度两个方面满足工作条件的要求。金属管材在高温作用下,机械强度下降,产生蠕变(在不变应力作用下,材料不断产生塑性变形)、松弛(压紧力自行减少)和高温氣化(在高温下产生氧化皮而脱落)等现象;并引起金属内部组织的变化,进而引起金属性能的变化。因此,输送高汽介质的管材应采用耐热性能好的合金钢成不锈耐酸钢金属管材在低温作用下,将产生冷脆性,强度降低。因此,输送低温介质的管道,应采用耐低温的钢材或有色金属。管子在介质温度作用下,管壁内外产生温度差,将使介质通过管壁散热(或吸热),并使管壁产生温差应力。介质温度愈高,泵管管壁内外温差愈大,介质散热(或吸热)愈强,管子所承受的温差应力也越大。为了减少管壁的热交换和温差应力,输送冷介质和热介质的管道,在一般情况下,管外应设绝热层。汽水介质是指过热水蒸汽、饱和水蒸汽和冷热水。

这类管道在工业与民用建筑中最为普遍。汽水介质属于不可燃的情性介质,对管材没有特殊要求,主要应根据工作压力和温度进行选材,保证管道具有足够的机械强度和耐热的稳定性。同时应注意管路的热补偿、绝热保温和蒸汽凝结水的排除与回收。对于其它惰性气体、不可燃的液体及共蒸汽,如压缩空气、氮气、碱液、冷却剂等,对管道本身的要求可与汽水介质归于同一类。2腐蚀性介质管道在工业管道所送的介质中,有许多腐蚀性介质。如,硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、苛性碱、氯化物、硫化物等等。管道在腐蚀性介质作用下,管壁受介质腐蚀而减薄或受到破坏。因此,输送腐蚀性介质的管道,所用管材必须具有耐腐蚀的化学稳定性。在工程上常以介质每年对材料的腐蚀深度来标志介质对材料的腐蚀程度,称为腐蚀速度,单位用mm/年表示。腐蚀速度愈高则材料的耐蚀性愈差。这里要特别注意的是,同一介质对不同材料的腐蚀速度是不同的。某一介质的腐蚀类别究竞属于低、中、高哪一种,要由输送该介质的管材来决定。例如,浓度为30%的硝酸,对碳素钢的腐蚀速度超过125mm/年,为高腐蚀性介质;而同样的硝酸对镍铬不锈钢的腐蚀速度仅为0.007mm/年,为低腐蚀性介质。另外,在习惯上一般泛称低、中、高腐蚀介质时,是以介质对碳素钢的腐蚀程度为基准的。凡是碳素钢管能耐腐蚀的介质均称为低腐蚀性介质。在一般情况下,冷泵管热水、蒸汽、空气、煤气、氧气、乙炔、碱液、常温油品、制冷剂、惰性气体等,属于低腐蚀性介质。

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