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1、认识化工管路认识化工管路前前 言言 一套化工装置之所以能进行生产，是由于工一套化工装置之所以能进行生产，是由于工艺过程所必须的机械设备用管到按流程加以连接艺过程所必须的机械设备用管到按流程加以连接的结果。工艺生产装置的管道犹如人体的血管，的结果。工艺生产装置的管道犹如人体的血管，没有它人就不能生存；同样，工艺生产装置如果没有它人就不能生存；同样，工艺生产装置如果没有管道的连接也就不能生产。没有管道的连接也就不能生产。 在石油化工工程建设中，配管材料的费用约在石油化工工程建设中，配管材料的费用约占设备材料总费用的占设备材料总费用的23%，安装工时约占施工总，安装工时约占施工总工时的工时的47%，
2、设计工时约占工程设计总工时的，设计工时约占工程设计总工时的40%，而且装置能否长期安全运行与管道的设计，而且装置能否长期安全运行与管道的设计安装质量密切相关。安装质量密切相关。 管道设计与安装是石油化工装置设计与安装管道设计与安装是石油化工装置设计与安装的重要组成部分，是一门综合性的技术，既要求的重要组成部分，是一门综合性的技术，既要求从事这项工作的工程技术人员具有工艺、设备、从事这项工作的工程技术人员具有工艺、设备、生产操作、检修和施工等方面的知识，也要求具生产操作、检修和施工等方面的知识，也要求具备土建、机械、电工、仪表、系统工程等广泛的备土建、机械、电工、仪表、系统工程等广泛的知识。知识
3、。 本课程在全面分析石油化工工艺管道设计理本课程在全面分析石油化工工艺管道设计理论、安装原则、施工标准等主要内容的同时力求论、安装原则、施工标准等主要内容的同时力求理论联系实际，突出工程实践，为化工工艺类毕理论联系实际，突出工程实践，为化工工艺类毕业生从事化工装置的管理和工艺管道的安装与使业生从事化工装置的管理和工艺管道的安装与使用打下一定的基础。用打下一定的基础。 管道是由管子、管件、阀门、以及管管道是由管子、管件、阀门、以及管道上的小型设备等管道组成件连接而成的道上的小型设备等管道组成件连接而成的输送流体或传递压力的通道。输送流体或传递压力的通道。 实际生产中各种管道输送的介质和操实际生产
4、中各种管道输送的介质和操作参数千差万别，其危险性和重要程度也作参数千差万别，其危险性和重要程度也各有不同。因此目前工程上采用管道分级各有不同。因此目前工程上采用管道分级的办法，对各种管道分门别类地提出不同的办法，对各种管道分门别类地提出不同的设计、制造和施工验收要求，以确保各的设计、制造和施工验收要求，以确保各种管道在其设计条件下能安全可靠地运行。种管道在其设计条件下能安全可靠地运行。 第一章第一章 管道工程基础管道工程基础工业管道分级：工业管道分级：管道级管道级/类别类别级别名称设计压力/MPa级别名称设计压力/MPa真空管道0中压管道1.6P10.0低压管道0P1.6高压管道10.0 注意
5、：工作压力大于注意：工作压力大于9MPa，且工作温度大于，且工作温度大于500的蒸汽管道的蒸汽管道可视为高压管道。可视为高压管道。管道的设计压力和设计温度管道的设计压力和设计温度设计压力设计压力 如何确定管道的设计压力，国际如何确定管道的设计压力，国际工业金属管道工业金属管道设计规范设计规范规定设计压力按下列要求确定。规定设计压力按下列要求确定。 一条管道的设计压力（表压），不应小于运行中一条管道的设计压力（表压），不应小于运行中遇到的可能内压或外压与温度相偶合时最严重条件下遇到的可能内压或外压与温度相偶合时最严重条件下的压力。的压力。 管道的设计温度是指正常操作过程中，由压力和管道的设计温度
6、是指正常操作过程中，由压力和温度构成的最苛刻条件下的材料温度。温度构成的最苛刻条件下的材料温度。设计温度设计温度公称压力公称压力 公称压力为管子、管件、阀门等在规公称压力为管子、管件、阀门等在规定温度下允许承受的以压力等级表示的工定温度下允许承受的以压力等级表示的工作压力。公称压力的符号为作压力。公称压力的符号为PN，其公制单，其公制单位为位为MPa。50 - PN1.6 DN50 PN1.6表示公称压力为表示公称压力为16atm DN50表示公称直径为表示公称直径为50mm外径外径: 57X3.5cs cs表示材料为普通碳素钢表示材料为普通碳素钢 ss表示材料为特种碳素钢表示材料为特种碳素钢
7、标准号公称压力/MPaGB9112-88 0.250.601.01.62.02.54.05.010.015.025.042.0SH3406-96 1.02.05.06.810.015.025.042.0JB/T75-940.25 0.60 1.0 1.6 2.5 4.0 6.3 10.0 16.0 25.0HG-97-205920.25 0.60 1.0 1.6 2.5 4.0 6.3 10.0 16.0 25.0HG-97-206152.05.011.015.026.042.0国内公称压力分级对照表国内公称压力分级对照表公称直径、外径及壁厚公称直径、外径及壁厚公称直径公称直径 为简化管道组成
8、件的连接尺寸，便于生产和选用，为简化管道组成件的连接尺寸，便于生产和选用，工程上对管道直径进行了标准化分级，以工程上对管道直径进行了标准化分级，以“公称直径公称直径”表示，公称直径的符号为表示，公称直径的符号为DN，公制单位为，公制单位为mm。公称。公称直径为表征管子、管件、阀门等口径的名义内直径，其直径为表征管子、管件、阀门等口径的名义内直径，其实际数值与内径并不完全相同。实际数值与内径并不完全相同。 目前国内外公称直径的分级基本相同，我国采用公目前国内外公称直径的分级基本相同，我国采用公制、美国采用英制，具体见下表。制、美国采用英制，具体见下表。外径及壁厚外径及壁厚v1英寸分成8等分；1/
9、81/43/81/25/83/47/8英寸。相当于通常说的1分管到7分管,更小的尺寸用1/16、1/32、1/64来表示，单位还是英寸。vDN15（4分管）、DN20（6分管）、DN25（1寸管）、DN32（1寸2管）、DN40（1寸半管）、DN50（2寸管）、DN65（2寸半管）、DN80（3寸管）、DN100（4寸管）、DN125（5寸管）、DN150（6寸管）、DN200（8寸管）、DN250（10寸管）等。二、标准：有英制标准和国际标准两种。公称直径分级公称直径分级公制/mm英制/in公制/mm英制/in公制/mm英制/in公制/mm英制/in61/810045502211504681
10、/4125560024120048103/8150665026125050151/2175770028130052203/420087503013505425122598003214005632/250108503415006040/3001290036160064502350149503817006865/400161000401800728034501810504219007690/50020110044200080一、管子一、管子v1.管子分类（1）按公称直径大小分：51个级别（2）介质压力分低压管中压管高压管超高压0.1MPap1.6MPa1.6MPap10.0MPa10MPap100
11、MPap100MPa（3）按材质分金属管非金属管衬里管2.金属管钢管铸铁管有色金属管有缝管无缝管水、煤气钢管电焊钢管普通铸铁管硅铁管热轧无缝钢管冷轧无缝钢管承插式法兰式铜管铝及铝合金管铅及铅合金管紫铜管黄铜管无无缝缝钢钢管管3.非金属管塑料管酚甲醛塑料管硬聚氯乙烯塑料管聚氯乙烯软管聚乙烯管聚四氟乙烯管尼龙1010管石英玻璃管透明石英玻璃管不透明石英玻璃管玻璃钢管玻璃钢增强管耐酸陶瓷管橡胶管橡4.衬里管衬铝管衬铅管衬不锈钢管衬橡胶管衬塑料管衬里管道衬里管道衬塑管衬塑管第二节第二节 管管 件件 管件在管道系统中起着改变走向、改变标高或改变直管件在管道系统中起着改变走向、改变标高或改变直径、封闭管端
12、以及由主管引出支管的作用。在石油化工径、封闭管端以及由主管引出支管的作用。在石油化工装置中管道品种多，管系复杂，形状各异、繁简不同，装置中管道品种多，管系复杂，形状各异、繁简不同，所采用的管件品种、材质、数量也就很多，选用时需要所采用的管件品种、材质、数量也就很多，选用时需要考虑的因素也很复杂。考虑的因素也很复杂。 管件的主要品种有弯头、异径管、三通、四通、加管件的主要品种有弯头、异径管、三通、四通、加强管嘴、管帽、螺纹短节等。常用材料有普通碳素钢、强管嘴、管帽、螺纹短节等。常用材料有普通碳素钢、合金钢、不锈钢等。合金钢、不锈钢等。管件的用途管件的用途管件名称管件名称用途用途活接头活接头弯头弯
13、头三通、四通三通、四通异径管异径管管帽、丝堵管帽、丝堵直管与弯管的连接直管与弯管的连接改变走向改变走向管路分支管路分支改变管径改变管径封闭管端封闭管端管件的选择管件的选择 管件的选择是指根据管道级别、设计条件（管件的选择是指根据管道级别、设计条件（P、T）、介）、介质特性、材料加工工艺性能、焊接性能、经济性以及用途质特性、材料加工工艺性能、焊接性能、经济性以及用途来合理确定管件的温度来合理确定管件的温度-压力等级和管件的连接形式。压力等级和管件的连接形式。 实际工程设计中，具体根据工程项目的管道器材选用规实际工程设计中，具体根据工程项目的管道器材选用规定、管道等级表以及管道布置要求选用管件的材
14、料、压力定、管道等级表以及管道布置要求选用管件的材料、压力等级、连接形式等级、连接形式和种类。和种类。 管件的连接形式多种多样，相应的结构也有所不同，常管件的连接形式多种多样，相应的结构也有所不同，常用的有对焊连接、螺纹连接、承插焊连接和法兰连接四种用的有对焊连接、螺纹连接、承插焊连接和法兰连接四种形式。形式。二、管件（标准）二、管件（标准）管件v管帽异型三通三通四通管件v45弯头v90弯头冲冲压压弯弯头头煨煨弯弯管管三三通通或或四四通通异异径径管管碳碳钢钢高高压压弯弯头头4545o o、9090o o、180180o o弯头弯头法兰及紧固件法兰及紧固件 管道法兰是工业管道系统最广泛使用的一种
15、可拆卸管道法兰是工业管道系统最广泛使用的一种可拆卸连接件，法兰及其紧固件包括法兰本身和起紧固密封连接件，法兰及其紧固件包括法兰本身和起紧固密封作用的螺栓螺母和垫片。由这三部分组成的可拆卸连作用的螺栓螺母和垫片。由这三部分组成的可拆卸连接件整体是管道的重要环节，法兰连接密封不好很容接件整体是管道的重要环节，法兰连接密封不好很容易造成物料的泄露，而泄露的原因除施工不良等因素易造成物料的泄露，而泄露的原因除施工不良等因素外，正确选用法兰及其紧固件也很关键。外，正确选用法兰及其紧固件也很关键。 本节将着重介绍法兰类型及其安装与使用。本节将着重介绍法兰类型及其安装与使用。法兰v高颈法兰板式螺纹法兰v盲板
16、带颈法兰vv凸凹法兰活套法兰垫片v石墨橡胶四氟v包四氟金属缠绕石棉二、管件（标准）二、管件的制作（非标准）二、管件的制作（非标准）三、管路附件v1、视镜Y型过滤器2.Y型过滤器3.阻火器四、化工管路常见故障及其处理故障类型产生原因消除方法管路振动旋转零件的不平衡联轴器不同心零件的配合间隙过大机座和基础间连接不牢介质流向引起的突变介质激振频率和管路固有频率相接近介质的周期性波动对旋转件进行静、动平衡进行联轴器找正调整配合间隙加固机座和基础的连接采用大弯曲半径弯头加固或增设支架，改变管路的固有频率控制波动幅度，减少波动范围故障类型产生原因消除方法管路泄漏密封垫破坏介质压力过高法兰螺栓松动法兰密封面破坏螺纹连接没有拧紧、螺纹部分破坏阀门故障更换密封垫，带压堵漏使用耐高压的垫片拧紧法兰螺栓修理或更换法兰，带压堵漏拧紧螺纹连接螺栓，修理管端螺纹修理或更换阀门四、化工管路常见故障及其处理故障类型产生原因消除方法管路泄漏螺纹连接的密封失效铸铁管子上有气孔或夹渣焊接焊缝处有气孔或夹渣管路腐蚀更换连接处的密封件，带压堵漏在泄漏处打上卡箍，带压堵漏清理焊缝、补焊，带压堵漏更换管路，带压堵漏四、化工管路常见
