管道讲义2Word下载.docx
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对于管路中的管子、管件、附件、支架、器具(设备)等应弄清楚材质、名称、种类、规格、型号、数量、参数等;
同时还要弄清楚管路与建筑物、设备之间的相互依存关系和定位尺寸。
(三)、管道安装相关知识
管材的分类、用途及作用
工程上常用的管材很多,按管道的材质可分为金属管材和非金属管材两大类;
金属管材根据其构成的元素不同又可分为黑色金属管材和有色金属管材。
管径常规可分为外径和公称直径两种形式,通常黑色金属管材和非金属管材一般用公称直径表示;
有色金属多数用管外径表示。
黑色金属管材:
在工程上用量最多的是无缝钢管、焊接钢管、铸铁管等。
无缝钢管在工业管道中用量最大,品种规格最多的管材。
一般分为普通无缝钢管和专用无缝钢管二类。
1、普通无缝钢管:
A普通碳素无缝钢管,常用的有优质碳素钢管10#、20#钢等。
一般用于输送水、煤气、蒸汽、氧气、压缩空气、乙炔气等对钢材腐蚀性要求不大的各种介质。
B合金无缝钢管,又可依据各种合金元素含量的多少分为低合金钢管、中合金钢管和高合金钢管。
如化工装置中常用的合金管,一般是指含铬、钼金属元素的钢管(俗称铬钼钢管),常用的有12GrMo、15GrMo等。
适用于温度在—40度~570度,温度要求较高的油品、油气及腐蚀性不太强的化工介质,如聚酯装置中的乙二醇、二氧化钛介质。
C不锈钢耐酸无缝钢管,根据钢管含铬、镍、钛等金属元素含量的不同,有很多品种。
常用的有1Cr13、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9Ti等。
(现在还有焊接不锈钢管其品种和无缝不锈钢管相同,适用的温度压力相对无缝不锈钢管要低一些),在化工管道中常用18—8代号来表示,其适用的温度为-196~700度,具有很高的耐腐蚀性,主要应用于各类管道的防腐部位及输送强腐蚀介质、低温或高温介质以及纯度要求较高的其它介质。
D、专用无缝钢管:
锅炉无缝钢管、地质钻探用无缝钢管、石油裂化用无缝钢管及不锈耐酸钢无缝钢管。
2、焊接钢管,又称有缝钢管。
焊接钢管按制造方法可分为螺旋缝焊接钢管和直缝焊接钢管。
按管材表面的处理方式分为镀锌、不镀锌两种。
表面镀锌的称为镀锌钢管(又称铁管);
表面不镀锌的为普通焊接钢管(又称黑铁管)。
3、铸铁管(又称生铁管)。
根据含碳元素的不同,分为白口铸铁、灰口铸铁、更进一步球墨铸铁,铸铁管特点是经久耐用,抗腐蚀性强、成本低,但材料性质较脆,易破损;
按其连接形式分为承插口和法兰连接两种,承插铸铁管常用于输送给排水和煤气管道;
法兰铸铁管多用于工业上输送各种酸、碱等腐蚀性较强的介质。
有色金属管材:
1、铝及铝合金管:
主要用于输送浓硝酸、醋酸、脂肪酸等液体及硫化氢、二氧化碳气体介质;
此类管道不耐碱及氯离子化物如盐水、盐酸的腐蚀。
2、铜及铜合金管:
主要用低温管道,输送油品、制氧管路和做伴热管等。
3、钛及钛合金管:
其特点有耐蚀性、耐热性、;
用于输送强酸、强碱介质及其它材质不能输送的介质,但本身价格昂贵,机加工难度大。
4、铅及铅合金管:
其材质特点耐蚀性强,用于输送输送15%~65%的硫酸,二氧化硫、60%氢氟酸、浓度小于80%的醋酸,但不能输送硝酸、次氯酸、高锰酸钾及盐酸。
非金属管材:
1、塑料管:
主要有聚氯乙烯管PVC、聚乙烯管PE、聚丙烯PP等。
其特点是具有质量轻、耐腐蚀,易加工,施工方便等;
现广泛应用于管道工程。
2、混凝土管:
主要用于输送水即排水管道。
3、橡胶管:
具有较好的物理性能和耐腐蚀性能,依据用途可分输水胶管,耐热胶管,耐酸碱胶管,耐油胶管。
4、玻璃钢管:
质量轻,隔音、隔热、耐腐蚀性好,输送氢氟酸和热热浓碱以外的腐蚀性介质和有机溶剂。
5、玻璃管:
表面光滑,不易挂料,便于观察;
输送氢氟酸,氟硅酸,热磷酸,强碱以外的各种浓度无机酸和有机溶剂等到介质。
6、陶瓷管和陶土管:
输送氢氟酸,热磷酸,强碱以外的各种浓度无机酸和有机溶剂等到介质。
7、石墨管
8、铸石管
管件:
管件是管道系统中用于连接、转弯、分支、变径及用作端部等的零部件,管件不仅连接管道,而且起着改变管道敷设方向,接出分支管线,改变管径规格等到多种作用。
包括弯头、三通、四通、异径管(大小头)、管箍、内外螺纹接头、活接头、螺纹短接、加强管接头、管堵、管帽、盲板等。
弯头包括冲压无缝弯头、冲压焊接弯头、异径弯头、斜焊弯头(虾米腰弯头)、现场煨弯。
冲压无缝弯头:
直径在200mm以下的,直接用无缝钢管压制,一次成形。
又称无缝弯头。
常用有两种,R=1.5DR=1.0D,前者多用于工艺配管,后者多用于加热炉炉内配管。
冲压焊接弯头:
直径在200mm以上,采用10号、20号或16Mn钢板冲压成两半,现场两半对焊而成的。
焊接弯头:
(有缝弯头)用钢板卷制焊接而成的弯头。
异径弯头:
两端直径不同的弯头。
三通包括定型三通(同径、异径)、现场挖眼三通、四通、挖眼四通(挖眼管件不计材料费,但工程量中要计安装费用)
异径管包括同心(多用于垂直管道)、偏心(多用于水平管道)。
管帽–用于管端封闭的堵头,有椭圆和平盖两种。
平盖封头:
适用于压力较低的管路,其外径略大于管外径,在管外进行焊接封闭,平盖封头外径略小于管外径,在管内进行焊接
盲板–起切断介质作用。
常用光滑面、梯形槽面、凸面、和8字盲板。
对焊连接管件:
通常用于DN≥50mm的管道,用于石油化工装置中的易燃、可燃介质以及高的温度—压力参数的其他介质管道
承插焊管件:
一般用于DN≤40mm管道
螺纹管件:
常用材料有锻钢、铸钢、铸铁、可锻铸铁
法兰连接管件:
多用于特殊配管场合,实际用量相对比较小
法兰:
法兰是一种在一定压力范围内可保持密封作用、可拆的连接件,应用于设备与管道的连接、管道与管道的连接、管道与阀门的连接等多种场合。
法兰通常采用低碳钢、普通合金钢、不锈钢等材料,也有铸铁、塑料、有色金属等材料以满足不同的操作工况要求。
法兰的分类:
分为管法兰和设备法兰两种。
管法兰:
通常分为对焊法兰(WN)、平焊法兰(SO)、承插焊法兰(SW)、活套法兰(Lj)、螺纹法兰(SCRD)、法兰盖(BF)等种类。
法兰的密封面形式:
主要有平面(FF)、台面(RF)、凹凸面(MF)榫槽式(RT)、T型槽面(RT)等。
常用的法兰:
1、对焊法兰:
也称高颈法兰,与管道的连接采用对焊焊接。
通常适用于中、高压等级的管道。
2、平焊法兰:
法兰内径比管道外径稍大,套在管子端部进行角焊缝焊接连接,是低压力等级管道常用的法兰。
3、活套法兰:
也称松套法兰,安装时与管道不直接焊在一起,而是以管口翻边为密封接触面,活套法兰这一部分只起紧固作用,多用于与有色金属和不锈钢管道上,一般只适用于低压等级。
4、承插法兰:
法兰背部有带有承插口经便管子插入插口内进行焊接,通常用于小于DN50的小口径管道。
5、螺纹法兰:
有低压和高压两种,低压法兰逐步被平焊法兰代替
6、法兰盖:
7、垫片:
法兰连接时起密封作用的材料
橡胶石棉垫—用量最多的垫片,适用于很多介质,如蒸汽、煤气、空气、盐水、酸和碱等(定额包含)。
橡胶垫–橡胶垫有一定的耐腐蚀性,常用于输送低压水、酸和碱等介质的管道法兰连接。
缠绕垫–是用金属钢带及非金属填料带缠绕而成,应用广泛。
金属垫–按形状分金属平垫片、椭圆形垫片、八角形垫片和透视镜垫片。
金属平垫圈:
用于光滑式平焊法兰,承受的压力和温度较低。
椭园垫及八角形金属垫圈:
多用于梯形槽对焊法兰,公称压力范围为6.4~20.0MPN。
该垫圈虽然密封性能好,但制造复杂,要求精度高。
透镜垫:
密封性能好,各种高温高压管道的法兰连接,广泛使用此种垫圈,公称压力范围为16.0~32.0MPa。
齿形垫片–常用于凹凸式密封面法兰的连接
塑料垫–适用于输送各种腐蚀性较强管道的法兰连接,常用的有聚四氟乙烯和聚乙烯。
阀门:
在工艺管道上,用于切断和控制管内介质流量的装置。
1、阀门的种类:
阀门的种类很多,按压力划分:
低、中、高压;
按材质划分:
铸铁阀、碳钢阀、低合金阀、不锈钢阀、铜阀、塑料阀等。
按连接方式划分:
法兰连接、丝扣连接、焊接。
按驱动方式划分:
手动、电动、气动、齿轮传动。
按用途划分:
隔断管道、使介质停止流动:
如闸阀、截止阀、球阀等;
节制介质流量:
如节流阀;
阻止介质逆流:
如止回阀;
降低介质压力:
如减压阀;
排除蒸汽管道中的凝结水,并防止蒸汽泄漏:
如疏水阀等。
常用的阀门有:
闸阀、截止阀、止回阀、减压阀、安全阀、疏水阀、旋塞阀、电磁阀、球阀、碟阀等。
闸阀Z:
流体通过阀门时流向不变,因此阻力小,它广泛用于冷、热水管道系统中;
截止阀J:
结构简单,严密性较高,制造和维修方便,阻力比较大。
安装时是低进高出,方向不能装反;
止回阀H:
它具有严格的方向性,升降式止回阀只能用在水平管道上;
垂直管道上应用旋启式止回阀;
安全阀A:
一般应垂直安装,分为弹簧式和杠杆式两种,选用安全阀的主要参数是排泄量;
减压阀Y:
应垂直安装在水平管道上,只适用于蒸汽、空气和清洁水等清净介质。
不能超过其减压范围,保证在合理情况下使用。
减压阀的进、出口一般要伴装截止阀。
节流阀L:
多用于小口径管路上,如安装压力表所用的阀门常用节流阀
旋塞阀X:
通常用于温度和压力不高的管路上,如:
热水龙头
蝶阀D:
适用于直径较大的输送水、空气、原油和油品等介质的低压管道上
球阀Q:
连接方式有法兰和螺纹连接,常用于低温、高压、要求开关迅速的部位
疏水器S:
作用在于阻气排水
2、阀门型号及表示方法:
阀门型号是用符号与数字表示阀门的结构与性能。
阀门型号一般用如下7个单元组成:
①②③④⑤—⑥⑦
(1)第1单元用一汉语拼音字母表示阀门的结构类别。
如Z表示闸板阀,Q表示球形阀等。
(2)第2单元用一位数字表示阀门的驱动方式。
如6表示气动、9表示电动等,一般手动时该单元代号可省略。
(3)第3单元用一位数字表示阀门与管道的连接方式。
如1表示内螺纹连接,6表示焊接等。
(4)第4单元用一位数字表示阀门结构型式。
如1表示明杆楔式单闸板,6表示暗杆楔式双闸板等。
(5)第5单元用汉语拼音字母表示阀门密封面或衬里的材料。
如T表示铜,H表示不锈钢等。
(6)第6单元用公称压力的数字直接表示,并用短线与前5个单元分开。
(7)第7单元用汉语拼音码字母表示阀体材料。
如C表示碳钢,V表示铬钼钒钢等
例如:
J63H—19.6V(II)为截止阀、手动传动(第二单元符号省略)、焊接连接、直通式单闸板、密封面为不锈钢、公称压力为19.6MPa、阀体材料为铬钼钒钢,适用于蒸汽介质的截止阀。
一单元:
阀门类型代号
类型
安全阀
蝶阀
隔膜阀
止回阀
底阀
截止阀
节流阀
排污阀
球阀
疏水阀
柱塞阀
旋塞阀
减压阀
闸阀
代号
A
D
G
H
J
L
P
Q
S
U
X
Y
Z
当阀门还具有其他功能作用或带有其他特异结构时,在阀门类型代号前再加注一个汉语拼音字母,按下表的规定。
第二功能作用名称
代号
保温型
B
排渣型
P
低温型
Da
快速型
Q
防火型
F
(阀杆密封)波纹管型
W
缓闭型
H
—
a低温型指允许使用温度低于-46℃以下的阀门。
二单元:
传动方式
传动
方式
电磁动
电磁-液动
电-液动
蜗轮
正齿轮
伞齿轮
气动
液动
气-液动
电动
手柄
手轮
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
无代号
安全阀、减压阀、疏水阀、手轮直接连接阀杆操作结构形式的阀门,本代号省略,不表示;
对于气动或液动机构操作的阀门:
常开式用6K、7K表示;
常闭式用6B、7B表示;
防爆电动装置的阀门用9B表示。
三单元:
连接型式
连接方式
内螺纹
外螺纹
两不同连接
法兰
焊接
对夹
卡箍
卡套
四单元:
结构型式阀门结构形式用阿拉伯数字表示,按下表规定。
闸阀结构形式代号
结构形式
阀杆升降式
(明杆)
楔式闸板
弹性闸板
刚性闸板
单闸板
1
双闸板
2
平行式闸板
3
4
阀杆非升降式
(暗杆)
5
6
7
8
截止阀、节流阀和柱塞阀结构形式代号
阀瓣非平衡式
直通流道
阀瓣平衡式
Z形流道
角式流道
三通流道
直流流道
球阀结构形式代号
浮动球
固定球
Y形三通流道
四通流道
L形三通流道
T形三通流道
9
半球直通
蝶阀结构形式代号
密封型
单偏心
非密封型
中心垂直板
双偏心
三偏心
连杆机构
隔膜阀结构形式代号
屋脊流道
Y形角式流道
旋塞阀结构形式代号
填料密封
油密封
止回阀结构形式代号
升降式阀瓣
旋启式阀瓣
单瓣结构
立式结构
多瓣结构
双瓣结构
蝶形止回式
安全阀结构形式代号
弹簧载荷弹簧密封结构
带散热片全启式
弹簧载荷弹簧不封闭且带扳手结构
微启式、双联阀
微启式
全启式
带扳手全启式
杠杆式
单杠杆
带控制机构全启式
双杠杆
脉冲式
减压阀结构形式代号
薄
膜
式
波纹管式
弹簧薄膜式
杠杆式
活
塞
蒸汽疏水阀结构形式代号
浮球式
蒸汽压力式或膜盒式
浮桶式
双金属片式
液体或固体膨胀式
脉冲式
钟形浮子式
圆盘热动力式
排污阀结构形式代号
液面连接排放
截止型直通式
液底间断排放
截止型直流式
截止型角式
浮动闸板型直通式
五单元:
密封副材料
材料
锡基轴
承合金
巴氏合金
搪
渗氮钢
18-8系
不锈钢
氟塑料
玻璃
Cr13
衬胶
蒙乃尔
合金
尼龙
塑料
渗硼钢
衬铅
Mo2Ti
铜合金
橡胶
硬质
阀体
直接
加工
C
D
E
G
J
M
N
R
S
T
X
Y
当密封副的密封面材料不同时,以硬度低的材料代号表示。
六单元:
公称压力数值用阿拉伯数字直接表示,它是MPa的10倍
七单元:
阀体材料
材料
钛及
钛合金
碳钢
Cr13系
不锈钢
铬钼钢
可锻铸铁
铝合金
球墨铸铁
Mo2Ti系
塑料
铜及
铜合金
铬钼钒钢
灰铸铁
C
I
K
R
T
V
灰铸铁底压阀和钢制中压省略此项
(六)、其他附件
过滤器:
防止管道介质中的杂质进入传动设备或精密部位。
其结构形式有Y型过滤器、直角型过滤器、锥型过滤器和高压过滤器等四种。
主体制造材质有碳钢、不锈钢、低合金钢、铸钢等。
内部装有过滤网,材质有铜网和不锈钢丝网。
压力范围中低压为1.6、2.5、4.0MPa,高压为22.0、32.0MPa。
规格范围为DN15~400mm。
最高工作温度3500C。
阻火器:
一般安装在易燃易爆气体的设备及管道的排空管上
视镜:
多用于设备的排液、冷却水等液体管道上
阀门操作装置:
为了在适当的位置能够操纵距离比较远的阀门而设置的一种装置
套管:
分为柔性套管、刚性套管、钢管套管、铁皮套管
补偿器:
分自然补偿和人工补偿
人工补偿常用的有方形补偿器、填料补偿器、波形补偿器
管支架:
滑动支架:
水平安装、管道能自由的横向移动的支架(如:
方形补偿器或变管附近的支架)。
固定支架:
管道在不允许有任何位移的地方设置固定支架。
导向支架:
在水平管道上只允许管道单向水平位移的地方,应设导支架(如:
在铸铁阀件的两侧、方形补偿器两侧适当距离的地方)。
吊架:
使管道悬垂于空间。
二、管道安装工程
(一)管道施工的基本工序
施工工序是在施工过程中,不可缺少而且独立存在的操作过程称作施工工序。
安装准备→土建结构、设备安装交接→预制管段、管路附件检查、清理→管道支撑件、管架安装→管道组装点固焊接→管道焊接→管道焊接缝检查有无损检测→管道安装→管道试验、吹扫(清洗)气密性→螺栓冷紧固、热紧固
熟悉施工图纸→现场测绘→管道组成件及管道支承件的检验→管材调直→管材切割→坡口加工与接头组对→焊接(常用的有气焊、电弧焊、氩弧焊、氩电联焊等)→管道预制→管道安装→管道预热及热处理→焊口探伤检验→管道压力试验→管道清洗、吹扫及脱脂。
(二)工艺管道的施工方法
1、管子切割
1.1、碳素钢管、合金钢管宜采用机械方法切割,当采用氧乙炔火焰切割时,必须保证尺寸正确和表面平整。
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