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1、12 压力管路设计基础12.1 管路图的识别 12.2 压力管道设计条件 12.3 管线器材及选择12.5 管道的支承设计与管道支吊架 12.6 管系应力分析和补偿12.8 管路布置的基本原则12.7 管路的防腐、保温及标志12.4 管道的连接1、管路图的识别管件表示法管路表示法管线表示方法管道交叉表示法管道标高表示法管线连接形式示意图管路转折和分流表示图重叠管路的表示图管路布置图及轴测投影图N12.2、 压力管道设计条件 压力管道的定义： “压力管道”指那些在生产、生活中使用的输 送可能引起燃烧、爆炸或中毒等危险性介质 的管道，如输送原油、燃气、各类工艺物料 、有毒气体、有害气体、蒸汽等介质
2、的管道 。由于这类管道发生泄漏或断裂等失效后会 影响正常的安全生产，严重时可能导致安全 事故，因而压力管道有别于象自来水这样的 普通管道。 设计压力 不低于操作过程中可能出现的由内压(或 外压)与温度一起构成的最苛刻条件下的 压力。 设计温度 应不低于操作过程中由压力和温度构成的 最苛刻条件 环境因素影响： 动载荷影响： 质量载荷影响： 管架、固定点和管子端部位移的影响 ： 热应力的影响： 其它设计影响因素12.3 管线器材及选择 管子的选定应满足化工工艺过程的要求 。 主要参数有： 1 公称压力 PN 2 公称通径 DN 3 材料一、管子的选择表12.1 我国常用管道标准标 准 号标 准 名
3、 称标 准 号标 准 名 称GB/T14976-94流体输送用不锈钢无缝钢管YB(T)30-86流体输送用电焊钢管GB8163-87输送流体用无缝钢管SY 5036-83承压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管GB3087-82低中压锅炉用无缝钢管SY 5037-83一般低压流体输送螺旋缝埋弧焊钢管GB5310-95高压锅炉用无缝钢管SY 5038-83承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管GB6479-86化肥设备用高压无缝钢管SY 5039-83一般低压流体输送螺旋缝高频焊钢管GB9948-88石油裂化用无缝钢管GB3092-82低压流体输送用焊接钢管钢管外径系列我国、日本、德国和国际标准化组织等用 mm表
4、示外径尺寸；美国则有公制和英制两种表示方法，分别 用mm和in表示外径尺寸，管子的公制和英 制分别用A、B表示，公制公称直径100mm 表示为100A；英制公称直径4in表示为4B 。钢管壁厚系列三种表示方法：1 以管子表号(Sch.)表示壁厚管子表号相同，管子直径越大，壁厚越厚；2 以管子重量表示壁厚3 以钢管壁厚尺寸表示壁厚 ANSI B36.10和JIS标准中的管子表号 Sch10、20、30、40、60、80、100、 120、140、160。 我国中国石化总公司标准SHJ405规定了 无缝钢管的壁厚系列，其值与此基本相 同。 二 、管件 管件的作用：1 管路改变方向：(弯头)2 变换
5、口径：(异径管，异径三通)3 分流：(三通、四通)4 调节和切换管路中的流体：(阀门)5 管端封闭 管件的制造：钢板焊制，钢管热推制，液压成型，铸造，锻造等管件连接处的形状 管件分为四种： 对焊连接型， 承插焊接型， 螺纹连接型 法兰型管件类型 对焊连接型 国标GB12459-1990钢制对焊无缝管件规 定了碳钢，合金钢和奥氏体不锈钢的尺寸， 公差，技术条件，检验和标志。另：SHJ408- 1990, 表12-5 承插焊接型 标准：SHJ410-1990,包括：45弯头，90弯头 ，三通，45Y型三通，四通，管帽，根据端 部直径分为等径管件和异径管件。 螺纹连接型 制造：锻钢，铸钢，可锻铸铁，
6、铸铁等 螺纹： 锥管螺纹和圆柱形螺纹；内螺纹和外螺纹 法兰连接型 管子与管件，阀门，设备等连接用法兰，称为管法 兰 法兰与管子的连接：对焊，平焊，螺纹，承插焊和 翻边活动式。弯 头三 通短接管和异径管(大小头)三 阀门 接通和截断介质， 防止介质倒流 调节介质压力，流量 分离混合或者分配介质 防止介质压力超过规定数值， 保证管道，设备安全运行阀门的作用阀门的分类 按材料：铜，铸铁，铸钢，锻钢，不锈钢， 特殊钢，非金属，其他 按用途：一般配管，水通用，石油化工，化 学，电厂，蒸汽，船舶，采暖， 按结构：闸阀，截止阀，止回阀，球阀蝶阀 ，隔膜阀 按特殊要求：电动阀，电磁阀，气动阀，液 压阀，遥控阀
7、，紧急切断阀，温度调节阀， 压力调节阀，液面调节阀，减压阀，安全阀 ，加讨阀，波纹管阀，呼吸阀。 阀门选用一般要考虑下述原则： (1).输送流体的性质 如流体为液体、气体、蒸汽、浆液、悬浮 液、粘稠液等；流体是否带有固体颗粒、粉尘、化学物质等； (2).阀门的功能 选用时应考虑每种阀门都有它的特性和适用场 合； (3).阀门的尺寸 根据流量和允许压降确定，一般与工艺管道尺 寸一致； (4).阻力损失 根据阀门功能和阻力综合考虑阀门型式和结构 ； (5).温度和压力 根据工作温度和压力决定阀门的材质和压力等 级； (6).阀门的材质 根据压力、温度等级和流体特性选择阀门的材 质，阀体、压盖、阀瓣
8、、阀座等可能是由好几种不同材质制造 的，以获得经济、耐用的最佳效果。需要耐腐蚀时既可采用不 锈钢等材料制作阀门，也可采用防腐材料衬里。闸 阀常用阀门截止阀节流阀是一个最简单又是最基本的 流量控制阀,其实质相当于一个可变节 流口,即借助于改变阀口的过流面积改 变流量。 其工作原理是通过旋转阀芯,轴向移动 改变阀口的过流面积。节流阀旋 塞 阀 旋塞阀：填料式，润滑式和塞阀， 由阀体，塞子，填料，压盖等组成 分为直通式，三通式和四通式 可以截断介质，或改变方向，分配介质球 阀隔膜阀止回阀/单向阀单向阀是一种只允许液流沿一个 方向通过,而反向液流截止的方向阀 柱塞阀1阀体2 衬圈3 阀盖4 阀杆5 阀
9、芯（柱塞)6 密封圈蝶 阀安全阀重锤式安全阀弹簧式安全阀疏 水 阀热动力式疏水器浮球式疏水器疏水阀脉冲式疏水器疏水阀热膨胀式疏水器浮桶式疏水器玻璃钢阀阀门 现行国家标准目录 序号 标准编号 标准名称 1 GB/T8464-1998 水暖用内螺纹连接阀门 2 GB/T12220-1989 通用阀门 标志 3 GB/T12221-1989 法兰连接金属阀门 结构长度 4 GB/T12222-1989 多回转阀门 驱动装置的连接 5 GB/T12223-1989 部分回转阀门 驱动装置的连接 6 GB/T12224-1989 钢制阀门 一般要求 7 GB/T12225-1989 通用阀门 铜合金铸件
10、技术条件 8 GB/T12226-1989 通用阀门 灰铸铁件技术条件 9 GB/T12227-1989 通用阀门 球墨铸铁件技术条件 10 GB/T12228-1989 通用阀门 碳素钢锻件技术条件 11 GB/T12229-1989 碳素钢铸件技术条件 12 GB/T12230-1989 奥氏体钢铸件技术条件 13 GB/T12232-1989 法兰连接铁制闸阀 14 GB/T12233-1989 铁制截止阀与升降式止回阀 15 GB/T12234-1989 法兰和对焊连接钢制闸阀 16 GB/T12235-1989 法兰连接钢制截止阀和升降式止回阀 17 GB/T12236-1989 钢
11、制旋启式止回阀 18 GB/T12237-1989 法兰和对焊连接钢制球阀 19 GB/T12238-1989 法兰和对夹连接蝶阀 20 GB/T12239-1989 通用阀门 隔膜阀 21 GB/T12240-1989 通用阀门 铁制旋塞阀 22 GB/T12241-1989 安全阀 一般要求 23 GB/T12242-1989 安全阀 性能试验方法 24 GB/T12243-1989 弹簧直接载荷式安全阀 25 GB/T12244-1989 减压阀 一般要求 26 GB/T12245-1989 减压阀 性能试验方法 27 GB/T12246-1989 先导式减压阀 28 GB/T12247
12、-1989 蒸汽疏水阀 分类 29 GB/T12248-1989 蒸汽疏水阀 术语 30 GB/T12249-1989 蒸汽疏水阀 标志 31 GB/T12250-1989 蒸汽疏水阀 结构长度 32 GB/T12251-1989 蒸汽疏水阀 试验方法 33 GB/T13927-1992 通用阀门 压力试验 34 GB/T13932-1992 通用阀门 铁制旋启式止回阀 35 GB/T15185-1994 铁制和铜制球阀 36 GB/T15188.1-1994 阀门的结构长度 对焊连接阀门 37 GB/T15188.2-1994 阀门的结构长度 对夹连接阀门 38 GB/T15188.3-19
13、94 阀门的结构长度 内螺纹连接阀 39 GB/T15188.4-1994 阀门的结构长度 外螺纹连接阀门 4、 管路的连接管路法兰连接1 管子 2 法兰盘 3 螺栓螺母 4 垫片管道用垫片管箍 管子a管箍 b 弯头 c 三通 d 四通e 外接头 f 堵头 g 内外螺纹管 h 异径接头a 对焊b 搭焊c 加管箍对焊d 加衬环对焊壁厚大于5mm壁厚小于5mm填料函式连接承插连接5 、管路的支架与补偿支吊架的作用(1). 支承管道的重量。(2). 限制管道在某个或某几个方向的位移。(3). 平衡介质反力。(4). 防止管系产生振动外管架a 独立式 b 十字架式 c 悬臂式 d 梁架式e 桁架式f
14、悬杆式g 拉索式h 拱桥式a 单立式 b 框架式 c 悬臂式d 吊架 e 夹柱式 f 支撑式管 托a 瓦板管托 b 焊接管托 c 滑动管托 d H型管托e 槽钢管托 f 角钢管托管 卡a 夹持式管卡 b 固定管卡 c 导向管卡 d 扁钢管卡补偿器其它型式的支架d 滑动式a 夹持式c 滚动式b 弹簧式6 、管路的防腐、保温及标志 管路的防腐方法： 1、 涂层防腐 2、 电化学防腐(阴极保护，阳极保护) 涂料选用 与被涂物的使用条件相适应 与被涂物的表面材料相适应 底漆与面漆正确配用 经济合理，便于施工 管路的保温方法：1、 保温材料保温2、 蒸汽伴热保温 3、 电伴热保温 管路的保温目的：1、 节能2、 降低温度波动，提高生产能力， 3、 防止介质凝固，或过度粘稠 4、防止设备结露，保护环境，
