管道、管件分類及常識

一、 管道系統概述：

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：  管道拐彎時必須用彎頭，管道變徑時要用大小頭，分叉時要用三通，管道接頭與接頭相連接時要用法蘭，為達到開啟輸送介質的目的，還要用各種閥門，為減少熱膨冷縮或頻繁振動對管道系統的影響，還要用膨脹節。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。我們習慣將管道系統中除直管以外的其它配件統稱為管配件。

二、 金屬材料常識：

金屬材料是我們日常生活及工業上應用最廣泛的材料。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。正是由于這些添加的合金元素的品種不同。數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。

2.1 鋼中常見化學元素：

各種鋼中占多數百分比的為鐵元素（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為雜質成份，越低鋼材質量越好。

2.2 鋼的分類：

按照鋼中添加的合金元素品種的不同，我們可將鋼簡單地分為三大類：碳鋼。合金鋼。不銹鋼。

⑴碳鋼：其中合金元素只有C， Si， Mn， P， S五種，其按照P， S雜質含量高低，又分為普碳鋼（P，S 一般≤0.040%）和優碳鋼（P，S一般≤0.03%）

常見鋼種有：普碳鋼： Q215A.Q235BF.優碳鋼： 20#.45#.16Mn等。這種鋼強度及韌性一般，不耐腐蝕，可用于要求不高的場合，成本最低。

合金鋼：除碳鋼中含有的5種元素以外，還添加了10%以下的Cr Mo V 等元素，常見的鋼種有： 15CrMo   12Cr1MoV   1Cr5Mo 等。與碳鋼相比，合金鋼強度更高，耐溫性能也提高，但抗腐蝕性能仍較差，因此，合金鋼通常用于腐蝕不大的高溫高壓場合，如鍋爐用鋼，電廠熱蒸汽輸送等等，使用成本處于中等水平。

⑶不銹鋼：通常是在碳鋼基礎上。增加了高比例的Cr， Ni等合金而成，含量比例可達20%以上。常見鋼種有：304，304L，321，316，316L，1Cr18Ni9Ti，前幾種用數字表示的鋼號為日本、美國鋼號表示方法，最后一種（1Cr18Ni9Ti）為國內鋼號表示方法。下面以數字表示法鋼號為例，說明幾種不銹鋼成分之間的關系：作為一般性的了解，也為了便于初學者記憶，我們可以這樣認為（但不是十分準確的說法）：

304-------基本型鋼種，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

不銹鋼的強度、韌性指標是各種鋼中最好的，其最特出的優點是抗腐蝕，在化工造紙等腐蝕性較強的場合就必須使用不銹鋼，當然，其成本也是最高的。

2.3.鋼的性能表示：

一種鋼性能的好壞，總要用一些指標來反映，來表示。對于鋼，我們通常用其所含的化學成份，機械性能的數值來反映其質量和性能。機械性能通常有三個指標：

抗拉強度（σb， TS）：材料在拉斷時能承受的最大外拉力。

屈服強度（σs， YS）：材料發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，在長度方向上延長的百分比，此值越大，說明材料的塑性越好。有時，還用硬度值、沖擊韌性值等反映材料性能。

我們最常見的碳鋼20#，Q235 及國外的 SS400，SS41， St37 等等，它們的性能是非常接近的，或者說基本可以相互替代，它們的有關參數大致如下：

C：0.18-0.21% Si： 0.30%   Mn：0.5% P，S 0.025%

TS： ~550Mpa YS： ~260Mpa EL： ~ 25%

2.4 鋼的組織及其變化