2024年4月10日发(作者：)

管道及管件常识

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。

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.

⑴碳钢: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:

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.

⑵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.

⑶不锈钢: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

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