管道工程设计施工与维护PDF电子书下载

第1章 基本知识和常用数据 1

1.1 管道工程的发展 1

1.2 工业管道的分类和分级 1

1.2.1 按介质压力分类 1

1.2.2 按介质温度分类 2

1.2.3 按介质性质分类 2

1.2.4 按管道材质、温度、压力综合分类 2

1.2.5 按工业用水使用程度分类 4

1.3 公用和民用建筑管道分类 4

1.3.1 按介质分类 4

1.3.2 按介质压力分类 5

1.4 管道工程常用符号、代号、图例 5

1.4.1 管道工程文字符号和介质类别代号 5

1.4.2 管道系统图形、符号、图例 7

1.5 管道的标准化 15

1.5.1 常见国内国外标准代号 15

1.5.2 管子和管路附件的公称直径 16

1.5.3 管道公称压力、工作温度和工作压力之间的关系 16

第2章 管道的受力计算与推力计算 21

2.1 强度理论 21

2.1.1 强度理论简述 21

2.1.2 主应力σ1、σ2、σ3的计算 22

2.1.3 不同强度理论的计算公式 24

2.2 许用应力［σ］的确定 26

2.2.1 计算方法与数据 26

2.2.2 钢制压力容器的许用应力 27

2.2.3 其它管道工程钢管和钢板的许用应力［σ］？和焊缝系数 29

2.3 球形压力容器的壁厚计算 31

2.3.1 计算公式 31

2.3.2 球形压力容器与圆柱形压力容器的比较 31

2.4 管道的设计壁厚 31

2.4.1 设计壁厚的计算公式 31

2.4.2 管道壁厚附加值的计算 32

2.4.3 最小壁厚与标准壁厚 33

2.5 埋设管道的强度验算 34

2.5.1 直线管道轴向应力的验算 34

2.5.2 穿越公路及铁路管道应力的验算 34

2.6 管道的刚度和轴向稳定性验算 36

2.6.1 管道的刚度验算 36

2.6.2 管道轴向稳定性的验算 37

2.7 明设与沟设管道轴向应力的验算 37

2.7.1 轴向应力的组成 37

2.7.2 管道的荷载与受力 38

2.7.3 管道的最大弯曲应力 42

2.7.4 管道的轴向拉应力 42

2.8 管道允许跨距的计算 43

2.8.1 不同条件的计算 43

2.8.2 增加管道跨距的措施 43

2.9 管件的壁厚计算 45

2.9.1 弯头的壁厚计算 45

2.9.2 三通的壁厚计算 45

2.10 管道的推力计算 47

2.10.1 管道支座受力荷载的分类 47

2.10.2 固定支架的推力计算 47

2.10.3 管道的最小敷设坡度和轴向分力 51

2.10.4 温度变化产生的热推力 52

2.10.5 转角点的推力计算 52

第3章 流体力学和热工学的应用 54

3.1 流体力学的基本知识 54

3.1.1 流体的分类和流型 54

3.1.2 切应力和切应变 55

3.1.3 有效粘度与临界雷诺数 56

3.1.4 气(汽)体的特性 58

3.2 管道的热工计算 60

3.2.1 管道的热阻 60

3.2.2 伴热型保温管 60

3.2.3 散热的环境温度 61

3.2.4 液体管道的温降计算 62

3.2.5 气体管道的温升或温降计算 63

3.2.6 饱和蒸汽管道的散热量 63

3.2.7 静止冷却计算 63

3.2.8 绝缘层表面温度的验算 64

3.3 管道的摩阻计算 64

3.3.1 牛顿体液体管道的摩阻计算 64

3.3.2 宾汉体浆体管道的摩阻计算 65

3.3.3 屈服幂律体浆体管道的摩阻计算 68

3.4 气(汽)体管道的压降计算 69

3.4.1 考虑高差的高压气(汽)体管道的压降计算 69

3.4.2 不考虑高差的高压气(汽)体管道的压降计算 71

3.4.3 低压气(汽)体管道的压降计算 72

3.5 液体加压设备功率的计算 72

3.5.1 液体加压泵功率的计算 72

3.5.2 气体加压设施功率的计算 73

3.5.3 多变指数n对电耗的影响 75

3.6 管道的流体力学计算 76

3.6.1 流体力学计算的主要任务 76

3.6.2 负荷计算 76

3.6.3 允许流速和经济流速 76

3.7 管道输送系统加压设施压力的计算 76

3.7.1 液体管道加压设施压力的计算 76

3.7.2 气(汽)管道加压设施压力的计算 78

3.7.3 局部阻力和附加系数 78

3.7.4 污水管道和浆体管道的特征 78

第4章 技术经济与优化设计 80

4.1 概述 80

4.1.1 技术经济与优化设计的内容 80

4.1.2 工程项目的效益 80

4.2 经济比较的计算理论 81

4.2.1 金融机制的改革 81

4.2.2 经济比较的方法 81

4.3 管道工程设计的经济比较 82

4.3.1 经济比较方法的概化 82

4.3.2 经济流速或经济管径 82

4.3.3 经济压力或经济段数 83

4.3.4 经济浓度和经济管径 83

4.3.5 设备选型 85

4.4 管道工程的系统优化 85

4.4.1 给水排水管道工程 85

4.4.2 采暖与供热管道工程 87

4.4.3 热水采暖实行自然循环 90

4.4.4 液体介质的加热 92

第5章 管道、管件的加工与制作 94

5.1 加工安装前的检查 94

5.1.1 钢管的检查和试验 94

5.1.2 铸铁管的检查 97

5.1.3 有色金属管的检查 97

5.1.4 非金属管的检查 98

5.2 钢管的矫正 99

5.2.1 钢管的调直 99

5.2.2 钢管的校圆 99

5.3 管子的切断 100

5.3.1 切割的一般要求 101

5.3.2 管子的手工切断 101

5.3.3 管子的机械切断 102

5.3.4 管子的气割 104

5.3.5 管子的等离子切割 105

5.3.6 管子的爆破法切割 105

5.3.7 汽油割焊机切割 106

5.4 管子的弯曲 107

5.4.1 弯管制作的一般规定 107

5.4.2 弯管弯曲角度和展开长度的计算 110

5.4.3 冷弯弯管的加工 112

5.4.4 热煨弯管的加工 114

5.4.5 折皱弯管的加工 116

5.4.6 其它金属管及塑料管的弯曲 119

5.5. 钢制焊接管件的制作 120

5.5.1 焊接管件的一般要求 120

5.5.2 焊接管件的下料展开图 121

5.5.3 焊接管件的制作 125

第6章 管道的连接 127

6.1 管道的螺纹连接 127

6.1.1 适用范围和螺纹规格 127

6.1.2 加工方法 129

6.1.3 管螺纹的连接 131

6.2 管道的法兰连接 132

6.2.1 法兰及法兰垫片的选用 132

6.2.2 法兰的连接与安装 134

6.3 管道的焊接连接 135

6.3.1 焊接连接的应用范围及优缺点 135

6.3.2 焊接的一般知识 135

6.3.3 焊接的技术要求 136

6.3.4 管道的电焊焊接 138

6.3.5 管道的气焊焊接与切割 143

6.3.6 钎焊和热风焊焊接 148

6.4 管道的承插连接 152

6.4.1 接口类别 152

6.4.2 嵌缝材料的施工 152

6.4.3 密封材料的施工 153

6.5 管道的套环连接 156

6.5.1 套环连接的特点及应用 156

6.5.2 套环连接的施工 156

6.6 卡箍式柔性管接头连接 157

6.6.1 构造、工作原理 157

6.6.2 安装 158

6.6.3 柔性管接头的应用 158

第7章 管道工程的安装施工 160

7.1 综述 160

7.1.1 熟悉图纸和施工文件 160

7.1.2 施工测量与放线 160

7.1.3 管道安装施工的工厂化预制 160

7.1.4 预制管道的方法及要求 161

7.2 管道的敷设方式 161

7.2.1 埋设管道方式 161

7.2.2 沟设管道方式 165

7.2.3 架设管道方式 165

7.2.4 管道布置的规则 168

7.2.5 管子的存放、吊装与就位 170

7.3 中、低压管道安装 175

7.3.1 一般规定 175

7.3.2 碳素钢管道安装的质量标准 177

7.4 高压管道安装 180

7.4.1 高压管道的安装程序 180

7.4.2 高压管材的选用 180

7.4.3 高压管材、管件、紧固件的验收 181

7.4.4 管道安装要求 183

7.4.5 高压高温管道的安装 183

7.4.6 合金钢管道安装 185

7.4.7 不锈钢管道安装 188

7.4.8 铝及铝合金管道的安装 192

7.4.9 铜及铜合金管道的安装 195

7.4.10 钛及钛合金管道的安装 196

第8章 管道的防腐与试压 201

8.1 金属腐蚀的防护 201

8.1.1 腐蚀机理 201

8.1.2 腐蚀因素与防腐途径 202

8.1.3 防腐涂料的选用 203

8.2 管道防腐的施工 208

8.2.1 防腐施工的基本要求 208

8.2.2 架空管道的防腐 209

8.2.3 埋地管道的防腐 209

8.2.4 水下管道的防腐 216

8.3 管道内壁的防腐 217

8.3.1 输水管道衬里防腐 217

8.3.2 输送酸、碱、盐类流体衬里防腐 217

8.3.3 管道内壁涂料防腐 217

8.3.4 用缓蚀剂防止管道内壁腐蚀 218

8.4 管道的涂色与标志 218

8.4.1 涂色与标志的规定 218

8.4.2 色环及识别符号的涂刷要求 221

8.5 管道的吹扫、清洗 221

8.5.1 一般要求 221

8.5.2 管道系统的吹扫 222

8.5.3 管道的清洗 223

8.5.4 管道的脱脂 225

8.6 管道系统的试压 228

8.6.1 一般要求与规定 228

8.6.2 水压试验 230

8.6.3 气压试验 231

8.6.4 其它试验 232

第9章 管道的绝热与保温 234

9.1 绝热与保温的目的 234

9.1.1 绝热的目的 234

9.1.2 保温的目的 234

9.1.3 绝热与保温的一般规定 234

9.2 绝热材料 235

9.2.1 绝热材料的选择原则 235

9.2.2 绝热材料的分类 235

9.2.3 常用绝热材料 237

9.2.4 防潮层材料和保护层材料 239

9.3 管道的伴热保温 240

9.3.1 伴热保温的应用条件及措施 240

9.3.2 伴热能力的计算 241

9.3.3 两种伴热措施的特点及应用 241

9.4 绝热层厚度的计算 242

9.4.1 按技术条件计算绝热层的厚度 242

9.4.2 按经济条件计算绝热层的厚度 245

9.5 绝热与伴热保温的结构 246

9.5.1 一般要求 246

9.5.2 结构设计及型式 247

9.5.3 绝热结构的施工 248

9.5.4 伴热电缆的设计安装 253

第10章 设计施工的质量检查与验收 256

10.1 综述 256

10.1.1 质量意识与质量管理 256

10.1.2 设计质量的保证 256

10.1.3 施工质量的保证 257

10.1.4 质量检查的内容 257

10.2 金属管道工程施工质量标准 258

10.2.1 碳素钢管道 258

10.2.2 铸铁管道 261

10.2.3 不锈钢、有色金属管道 263

10.3 非金属管道工程施工质量标准 265

10.3.1 混凝土、水泥、陶土管道 265

10.3.2 硬聚氯乙烯管道 267

10.4 其它管道工程施工质量标准 269

10.4.1 卫生器具安装 269

10.4.2 采暖设备安装 270

10.4.3 绝热、绝缘和防腐 271

第11章 管道系统的维护与检修 272

11.1 维护与检修在运行中的地位 272

11.1.1 管道系统的特点 272

11.1.2 维护与检修的重要性 273

11.1.3 故障与维修 273

11.2 管道系统的诊断与巡查 274

11.2.1 管道系统的诊断 274

11.2.2 管道系统的巡查与检查 274

11.3 管道系统的维修通则 277

11.3.1 维修分类 277

11.3.2 维修施工的准备 278

11.4 水暖管道系统的维修 279

11.4.1 给水管道的检漏 279

11.4.2 管道维修 281

11.4.3 管道结冰和冻裂事故的处理 284

11.4.4 给水管道的常见故障和消除方法 284

11.4.5 排水管道的维修 286

11.4.6 供暖管道的维修 286

11.4.7 常见热水供暖系统的常见故障及排除方法 287

11.4.8 热水采暖的调整与养护 288

11.5 离心式水泵的维护与检修 289

11.5.1 离心式水泵的维护 289

11.5.2 离心式水泵的故障处理 289

11.6 煤气管道的维修 291

11.6.1 概述 291

11.6.2 煤气管道的日常维护 291

11.6.3 煤气管道的检漏 292

11.6.4 漏气的修理 293

11.6.5 管道的阻塞及其消除 294

11.7 热力管网的维护与检修 295

11.7.1 蒸汽管网的维护与检修 295

11.7.2 热水管网的维护与检修 296

11.8 特种管道的维护与检修 296

11.8.1 特种管道的维护管理 296

11.8.2 特种管道的维修要求 296

11.8.3 特种管道的维修要点 297

11.8.4 长输管道的维修与检修 297

11.9 管道的维修安装与增加用户 298

11.9.1 用打“补丁”法接管 298

11.9.2 管中管的维修 299

11.9.3 压缩空气管漏气的堵塞 299

11.9.4 停水引接支管的施工 299

11.9.5 不停水引接支管的施工 302

第12章 管道施工的安全技术 306

12.1 安全技术的一般要求 306

12.1.1 安全技术的组织和教育 306

12.1.2 安全防护 307

12.2 土方工程安全技术 309

12.2.1 土方施工前的准备工作 309

12.2.2 施工注意事项 309

12.2.3 土方开挖和回填的安全技术要求 309

12.3 高空作业安全技术的 311

12.3.1 高空作业前的准备工作 311

12.3.2 高空作业的安全技术要求 312

12.4 吊装作业安全技术 313

12.4.1 吊装作业前的准备工作 313

12.4.2 吊装作业的安全技术要求 313

12.5 电气焊作业安全技术 314

12.5.1 电气焊作业前的准备工作 314

12.5.2 电气焊作业的安全技术要求 315

12.6 防火防爆安全技术 316

12.6.1 燃烧和爆炸的原理和条件 316

12.6.2 防火防爆的安全措施 317

12.6.3 灭火剂及灭火方法 318

12.7 防腐保温工程安全技术 319

12.7.1 事故类型与一般要求 319

12.7.2 油漆作业事故原因及预防措施 320

12.7.3 保温作业事故原因及预防措施 320

12.7.4 沥青作业故事原因及预防措施 321

12.8 管道维修的安全技术 321

12.8.1 管道维修的事故类型及事故原因 321

12.8.2 维修前处理的步骤与方法 322

12.8.3 维修中的安全措施 323

12.8.4 管道系统的拆除 324

附录 管道维护检修规程(SY21004-73) 326

参考文献 330