鋼管常識(shí)
一、管道系統(tǒng)概述：
為了輸送液體或氣體，必須使用各種管道，管道中除直管道用鋼管以外，還要用到各種管配件：管道拐彎時(shí)必須用彎頭，管道變徑時(shí)要用大小頭，分叉時(shí)要用三通，管道接頭與接頭相連接時(shí)要用法蘭，為達(dá)到開(kāi)啟輸送介質(zhì)的目的，還要用各種閥門(mén)，為減少熱膨冷縮或頻繁振動(dòng)對(duì)管道系統(tǒng)的影響，還要用膨脹節(jié)。
此外，在管路上，還有與各種儀器儀表相連接的各種接頭﹑堵頭等。我們習(xí)慣將管道系統(tǒng)中除直管以外的其它配件統(tǒng)稱為管配件。
二． 金屬材料常識(shí)：
金屬材料是我們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)上應(yīng)用最廣泛的材料。它主要分為鋼﹑鐵及有色金屬等幾類，而其中的鋼又是應(yīng)用最多最普遍的材料，鋼中主要成份是鐵元素，其余部分是人為添加的合金元素及各種雜質(zhì)。正是由于這些添加的合金元素的品種不同、數(shù)量不同才形成了各種各樣的鋼，如普通碳鋼，不銹鋼，合金鋼等等，在這些添加元素中，碳C起著非常重要的作用。
三、鋼中常見(jiàn)化學(xué)元素：
各種鋼中占多數(shù)百分比的為鐵元素（Fe ），除之以外，通常還含有下列幾種元素（通常稱之為鋼中的合金元素）：C（碳）、Si（硅）、Mn（錳）、P（磷）、S（硫）以及Cr（鉻）、Ni（鎳）、Mo（鉬）、Ti（鈦）、V（釩）等等。一般情況下，其中P，S為雜質(zhì)成份，含量越低鋼材質(zhì)量越好。
四、鋼管尺寸說(shuō)明：
A、公稱尺寸：是標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的名義尺寸，是用戶和生產(chǎn)企業(yè)希望得到的理想尺寸，也是合同中注明的訂貨尺寸。
B、實(shí)際尺寸：是生產(chǎn)過(guò)程中所得到的實(shí)際尺寸，該尺寸往往大于或小于公稱尺寸。這種大于或小于公稱尺寸的現(xiàn)象稱為偏差。
C、米重：每米重量=0.02466*壁厚*（外徑-壁厚）
五、偏差和公差
A、偏差：在生產(chǎn)過(guò)程中，由于實(shí)際尺寸難于達(dá)到公稱尺寸要求，即往往大于或小于公稱尺寸，所以標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了實(shí)際尺寸與公稱尺寸之間允許有一差值。差值為正值的叫正偏差，差值為負(fù)值的叫負(fù)偏差。
B、公差：標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的正、負(fù)偏差值絕對(duì)值之和叫做公差，亦叫"公差帶"。
偏差是有方向性的，即以"正"或"負(fù)"表示；公差是沒(méi)有方向性的，因此，把偏差值稱為"正公差"或"負(fù)公差"的叫法是錯(cuò)誤的。
六、管道系統(tǒng)常識(shí)
管道常用材料：管道中常用的原材料有：板材、管材和鍛件。
⑴ 板材：常見(jiàn)板材有卷板、平板和開(kāi)平板。卷板通常成卷交貨，優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)需要任意截取長(zhǎng)度，缺點(diǎn)是必須有相應(yīng)的開(kāi)卷設(shè)備，板面平整度一般，平板通常是成張交貨，優(yōu)點(diǎn)是板面平整，便于運(yùn)輸，使用缺點(diǎn)是有時(shí)板材使用率較低。開(kāi)平板是將卷板通過(guò)剪板機(jī)剪成一塊塊經(jīng)板面平整后而成的，區(qū)分平板和開(kāi)平板的方法，除觀察其表面及邊緣平整度、光滑度外，還有一簡(jiǎn)便方法：真正的平板，每張上均有鋼廠出廠時(shí)的標(biāo)記，如廠家、規(guī)格、鋼號(hào)等字樣，而在開(kāi)平板上就沒(méi)有這些記號(hào)。
板材理論重量計(jì)算公式為：
碳鋼板理重 =長(zhǎng)*寬*厚*7.85/106 (毫米為單位，重量為公詳細(xì)）
不銹鋼板理重 =長(zhǎng)*寬*厚*7.91/106 (毫米為單位，重量為公斤)
例如： 一張 1500*6000*6 的不銹鋼板：
理重=1500*6000*6*7.91=71190000，小數(shù)點(diǎn)前移6位=71.19Kg
⑵管材：這主要指圓管，可分為焊管(直縫焊管、螺旋焊管)及無(wú)縫管.焊管(也叫有縫管)通常用于壓力較低(20KG/CM2)的管道，其中螺旋焊管又主要用于大口徑(如DN400以上)系統(tǒng)，因此，其壁厚一般較薄(通常SCH10以下)。無(wú)縫管則一般 用于壓力較高的管道，由于無(wú)縫管生產(chǎn)工藝所限，我們常用的工業(yè)無(wú)縫管，通常是熱軋而成，因此市場(chǎng)上可供熱軋無(wú)縫管的壁厚，對(duì)于一定口徑的管材，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市場(chǎng)有，但較少)
Φ273 壁厚 ≥6.0
Φ325-Φ377 壁厚 ≥8.0
Φ402-Φ426 壁厚 ≥9.0
Φ530-Φ630 壁厚 ≥10.0
管材每米理論重量計(jì)算公式為：
碳鋼管理重 =(外徑-壁厚)*壁厚*0.02466 (毫米為單位， 重量為公斤)
不銹鋼管理重 =(外徑-壁厚)*壁厚*0.02491 (毫米為單位， 重量為公斤))
例如： 一根6米長(zhǎng) 273*8的不銹鋼管：
每米理重=(273-8)*8*0.02491=52.81Kg
6米一根理重=52.81*6=316.86Kg
(3) 鍛件：鍛件通常用于制造法蘭，承插件及某些接頭。
七、 管系通徑及壁厚的表示方法：
(1) 最簡(jiǎn)單明了的表示方法是： 管道的實(shí)際外徑*實(shí)際壁厚，例如：Φ114.3*6.02 即表示管道外徑為114.3mm，壁厚為6.02mm。但在很多情況下，為便于設(shè)計(jì)，管道口徑多用公稱通徑來(lái)表示，例如DN100*6等。
(2) 壁厚用管標(biāo)號(hào)SCH××表示，如SCH80來(lái)表示。這些數(shù)值不代表實(shí)際外徑或?qū)嶋H壁厚，它們只是一種標(biāo)識(shí)。由于世界各國(guó)使用上的習(xí)慣，某種公稱通徑（如DN100）所代表示實(shí)際外徑并不是唯一的，歸納起來(lái)，主要有兩種，一種稱公制系列（B系列），一種稱為英制系列（A系列）。
因此，如果只知道公稱通徑，而不知道屬于A系列還是B系列，通常我們不能確定它的實(shí)際外徑。例如DN100，如為A系列，則其代表管道外徑為114.3mm，如果采用B系列，則代表外徑為108mm。但DN100A就代表外徑為114.3，DN100B就代表外徑為108。至于壁厚通常按照給出的管標(biāo)號(hào)（如SCH20、STD、XS），查詢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)表格，即可查到其代表的實(shí)際壁厚。
(3) 有些老設(shè)計(jì)部門(mén)，尚沿用這樣的習(xí)慣，以DN××表示的即為公制（B系列），以英寸表示的即表示英制（A系列）。但根據(jù)目前實(shí)際情況，后一種情況，即“以英寸表示公稱通徑時(shí)，一般代表英制系列（A系列）”通常是正確的，但前一種情況已不再準(zhǔn)確了。目前較為流行的做法是，不論公制英制均以DN××表示。因此，凡以DN××表示通徑而又未指出A系列、B系列的，必須明確其采用的管道系列，否則，就可能發(fā)生錯(cuò)誤，如可能誤將114.3的管道錯(cuò)成108管道。
八、鋼的性能表示：
一種鋼性能的好壞，總要用一些指標(biāo)來(lái)反映、表示，對(duì)于鋼，我們通常用其所含的化學(xué)成份，機(jī)械性能的數(shù)值來(lái)反映其質(zhì)量和性能。
機(jī)械性能通常有三個(gè)指標(biāo)：
抗拉強(qiáng)度（σb， TS）：材料在拉斷時(shí)能承受的最大外拉力。
屈服強(qiáng)度（σs， YS）：材料發(fā)生塑性變形能承受的最小外拉力。
延伸率( ψ， EL)：材料在拉斷后，在長(zhǎng)度方向上延長(zhǎng)的百分比，此值越大，說(shuō)明材料的塑性越好。有時(shí)，還用硬度值、沖擊韌性值等反映材料性能。
我們最常見(jiàn)的碳鋼20#、Q235及國(guó)外的SS400、SS41、St37 等等，它們的性能是非常接近的，或者說(shuō)基本可以相互替代，它們的有關(guān)參數(shù)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%
九、鋼的組織及其變化
鋼為什么會(huì)有性能的差別，其實(shí)與鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。通過(guò)顯微鏡可以看出，鋼的內(nèi)部是由許多不同的象細(xì)胞一樣的小塊塊疊積而成的，再仔細(xì)觀察，這些小塊塊其實(shí)歸屬于幾種不同類別，我們通常將同一類的小塊塊稱為一種“相”或一種“體”。如我們平時(shí)所說(shuō)的奧氏體、鐵素體就是指鋼中最常見(jiàn)的兩種組織結(jié)構(gòu)，也就是兩種相。
一種鋼中含有哪些相，每一種相所占的比例多少，相的形態(tài)如何，這些都直接影響鋼的性能。也就是說(shuō)，如果鋼中相的類型、比例、形態(tài)發(fā)生變化，鋼的性能就要跟著發(fā)生變化。
那么，哪些因素會(huì)促使這些變化呢？顯然，鋼的成分的變化肯定會(huì)影響鋼的性能的變化，而對(duì)于成份固定的某一種鋼來(lái)說(shuō)，比如20#鋼，或者304L，當(dāng)它們被進(jìn)行形變加工，進(jìn)行熱處理時(shí)，其性能也會(huì)發(fā)生變化。歸納起來(lái)，影響鋼的性能的主要因素是：成份、形變和溫度。
鋼的熱處理：為了使某種鋼達(dá)到我們所希望的最佳性能，必須使其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定于某一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
在很多情況下，我們都必須對(duì)鋼進(jìn)行熱處理。因?yàn)槲覀兊暮芏喈a(chǎn)品都是經(jīng)過(guò)加工變形而成的，上面提到經(jīng)變形的鋼，其組織結(jié)構(gòu)就要發(fā)生變化，也就是說(shuō)，鋼的性能就發(fā)生了變化，而這種變化往往是我們所不愿意的，這時(shí)我們就必須采取熱處理的辦法來(lái)消除這些變化，恢復(fù)鋼的本來(lái)特性。當(dāng)然，我們還有其他考慮因素，進(jìn)行其它方式的熱處理。
