工艺管道知识

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1、工艺管道知识石油化工装置中使用的管道器材，一般包括管子、管件、阀门、法兰、垫片和 紧固件以及其他管道组成件，例如过滤器、分离器、阻火器、补偿器等。 以下分别介绍各种常用材料。一、管子管子分类方法很多，按材质分类可分为金属管、非金属管和钢衬非金属复合管。 非金属管主要有橡胶管、塑料管、石棉水泥管、石墨管、玻璃钢管等，非金属管 的使用同金属管相比所占比例较小，而金属管在大多数石油化工装置中要占到全 部工艺管道安装工程的百分之八十五以上，本节重点介绍金属管材。有关金属管材分类，见下表（一）焊接钢管焊接钢管，也称有缝钢管，一般由钢板或钢带卷焊而成。按管材的表面处理 形式分为镀锌和不镀锌两种。表面镀锌的

2、发白色，又称为白铁管或镀锌钢管；表 面不镀锌的即普通焊接钢管，也称为黑铁管。镀锌焊接钢管，常用于输送介质要 求比较洁净的管道，如生活用水、净化空气、仪表空气等；不镀锌的焊接钢管， 可用于输送蒸汽、煤气、压缩空气和冷凝水等。根据用户要求，焊接钢管在出厂时可分两种，一种是管端带螺纹的，另一种 是管端不带螺纹的。管端带螺纹的焊接钢管，每根管材长度为49m，不带螺纹的焊接钢管，每根管材长度为 412m。焊接钢管按管壁厚度不同，分为薄壁钢管、加厚钢管和普通钢管。工艺管道 上用量最多的是普通钢管，其试验压力为 2.0MPa。加厚钢管的试验压力为 3.0MPa。焊接钢管的联接方法较多，有螺纹联接、法兰联接和

3、焊接。法兰联接中又分 螺纹法兰联接和焊接法兰联接，焊接方法中又分为气焊和电弧焊。常用焊接钢管的规格范围为公称直径 6150mm。（二）无缝钢管无缝钢管，是工业管道中用量最大，品种规格最多的管材，基本上分为流体 输送用无缝钢管和带有专用性的无缝钢管两大类，前者是工艺管道常用的钢管， 后者如锅炉专用钢管、裂化炉管和热交换器用钢管等。按材质可分为碳素无缝钢 管、铬钼无缝钢管和不锈、耐酸无缝钢管。按公称压力可分为低压（0 10MPa三类。工艺管道常用的是流体输送用无缝 钢管。1 碳素无缝钢管，常用的制造材质为10号、20号、16Mn钢，其规格范 围为：热轧外径 3A630mm，冷拔外径6200mm，单

4、根管长度412m， 容许操作温度为-40450 C,广泛用于输送各种对钢无腐蚀性的介质，如输送 蒸汽、氧气、压缩空气、油品和油气等。2 低合金钢无缝钢管，系指含一定比例合金元素的合金钢管。通常分为两种，一种是含有锰元素的低合金钢管，称为普通低合金钢管，如16Mn、15MnV等；另一种是含有铬、钼等元素的低合金钢管，称铬钼钢管。常用的有12CrMo、 15CrMo、12Cr2Mo、1Cr5Mo等，其规格范围为外径 1( 273mm,单根管 长度412m，铬钼钢管适用温度范围为-40550 C。低合金无缝钢管，多用于 输送各种温度较高的油品、油气和腐蚀性不强的盐水、低浓度有机酸等。3 不锈耐酸无缝

5、钢管，根据铬、镍、钛各种金属的不同含量，品种很多，有 Cr13、00Cr17Ni14Mo2、1Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni9Ti 等。这些钢号中用 量最多的是1Cr18Ni9Ti，在施工图上常用简化材质代号18-8来表示，适用温度 范围为-196700 C,在化工生产中用来输送各种腐蚀性较强的介质，如硝 酸、醋酸和尿素等。4 高压无缝钢管，其制造材质与上述无缝钢管基本相同，只是管壁比中低 压无缝钢管厚，最厚的管壁达 40mm。如化肥设备用高压无缝钢管规格为 14 x 4(mm)273 X40(mm)，单根管长度412m，适用压力范围1032MPa， 工作温度-40400 C。在石

6、油化工装置中用以上高压无缝钢管输送原料气、氢 氮气、合成气、水蒸气、高压冷凝水等介质。除上述外，还有低温钢管，在引进工程项目的冷区用量较多， 其材料牌号为 STPL-39、STPL-46，工作温度可达-105 C,适用于输送各种无腐蚀性低温介质 管道，目前国内还没有批量生产与这种标准相应的钢管。低温钢管分为无缝钢管 和有缝钢管两种，无缝低温钢管公称直径为15400mm，壁厚同碳钢管；有缝低温钢管公称直径为4001100mm，壁厚为610mm，单根管标准长度6m。(三) 钢板卷板管钢板卷板管，是由钢板卷制焊接而成，分为直缝卷焊钢管和螺旋缝卷焊钢管 两种。直缝卷焊钢管多数在施工现场制造或委托加工厂

7、制造，专业钢管厂不生产。钢板材料有Q235A、10号、20号、16Mn、20g等，其规格范围为公称直径200 3000mm，最大的有4000mm，壁厚一般为416mm。公称直径200900mm 的单根管长度为6.4m ;公称直径10003000mm的为4.8m。适用工作温度： Q235A 为-15 300 C，10 号、20 号、16Mn、20g 为-40 450 C,均适用于低 压范围。螺旋缝卷焊钢管，由钢管制造厂生产，材质有 Q235A，16Mn。其规格范围 为公称直径200700mm，壁厚710mm，单根管长度818m。适用工作温 度：Q235A 为-15 300 C，16Mn 为-40

8、 450 C，操作压力：Q235A 为 2.5MPa， 16Mn 为 4MPa。直缝卷焊钢管和螺旋缝卷焊钢管，多用于输送常温低压腐蚀性不强的介质， 如低压蒸汽、地下循环水、煤气和油气等。螺旋缝卷焊钢管单根管较长，特别适 用于长距离输送管道。根据工程所需，还有直缝不锈钢板卷焊管，都是在施工现场卷制，制造厂不 生产。所用材质多为1Cr18Ni9Ti钢板。其规格范围公称直径为2001000mm， 公称直径200400mm 的壁厚为4mm，公称直径7001000mm的壁厚为6 8mm，单根管长度为4.5m。适用温度和输送的介质范围同低压不锈钢管。（四）铜管铜管分紫铜管和黄铜管两种。制造紫铜管所用的材料

9、牌号有 T2、T3、T4和 TUP等，含铜量较高，占99.7%以上；黄铜管的制造材料牌号有 H62，H68 等, 都是锌和铜的合金，如H62黄铜管，其材料成份铜为60.5%63.5%，锌为 39.6%，其他杂质小于0.5%。铜管的制造方法分为拉制和挤制两种。拉制铜管外径为3 200mm，挤制铜管外径为 32 280mm,壁厚1.55mm ;铜板卷焊铜管的规格范围为外 径 155- 505mm,供货方式有单根的和成盘的两种。铜管的适用工作温度在250 C以下，多用于油管道、保温伴管和空分氧气管 道。（五）钛管钛管是近年来新出现的一种管材，由于它具有重量轻、强度高、耐腐蚀性强 和耐低温等特点，常被

10、用于其他管材无法胜任的工艺部位。钛管是用TA1、TA2工业纯钛制造，适用温度范围为-140250 C,当温度超过250 C时，其机械性 能下降。常用钛管的规格范围为公称直径 20400mm。适用于低中压，低压管 壁厚2.812.7mm，中压管壁厚3.721.4mm。钛管虽然具有很多优点，但因 价格昂贵，焊接难度较大，尚未被广泛采用。二、管件在管系中改变走向、标高或改变管径以及由主管上引出支管等均需用管件。由于管系形状各异、简繁不等，因此，管件的种类较多。常用的管件有弯头、三通、 异径管、管接头、管帽等。管件按用途分类（一）弯头弯头是用来改变管道的走向。常用弯头的弯曲角度为90 45和180,

11、180 弯头也称为U型弯管，也有特殊角度的弯头，但为数极少。1 玛钢弯头玛钢弯头，也称可锻铸铁弯头，是最常见的螺纹弯头。这种玛钢管件，主要 用于采暖，上下水管道和煤气管道上。在工艺过程中，除需要经常拆卸的低压管道外，其他物料管道上很少使用。玛钢弯头的规格比较小，常用的规格范围为1/24英寸，按其不同的表面处理分镀锌和不镀锌两种。2 压制弯头压制弯头，也称冲压弯头或无缝弯头，是用优质碳素钢、不锈耐酸钢和低合 金钢无缝管等，在特制的模具内压制成型的。其弯曲半径为公称直径的一倍半（R=1.5DN ），在特殊场合下也可采用弯曲半径等于公称直径的弯头（R=1DN ）。其规格范围在DN20600mm以内。

12、其壁厚范围与无缝钢管的表号一致。压制 弯头一般由专业制造厂或加工厂用标准无缝钢管冲压加工而成，出厂时弯头两端应加工好坡口。3 冲压焊接弯头冲压焊接弯头，是采用板材经模具冲压成半块环形弯头， 然后将两块半环弯 头进行组对焊接成型。其弯曲半径同无缝管弯头，规格范围为公称直径 200mm 以上。4 焊接弯头焊接弯头，也称虾米腰或虾体弯头。制作方法有两种，一种是在加工厂用钢 板下料，切割后卷制焊接成型，多数用于钢板卷管的配套。另一种是用管材下料， 经组对焊接成型，其规格一般在 200mm以上。使用温度不能大于200 C, 一般 可在施工现场制作。5.咼压弯头高压弯头，是采用优质碳素钢或低合金钢锻造而成

13、。根据管道连接形式，弯头两端加工成螺纹或坡口，加工的精密度很高，要求管口螺纹与法兰口螺纹能紧 密配套自由拧入并不得松动，适用于压力 22.0、32.0MPa的石油化工管道，常 用规格范围为DN6200mm。（二）三通三通是主管道与分支管道相连接的管件，根据制造材质和用途的不同，划分 为很多种。从规格上划分，可分为同径三通和异径三通，同径三通也称为等径三 通；同径三通是指分支接管的管径与主管的管径相同；异径三通是指分支接管的管径小于主管的管径，所以也称为不等径三通，异径三通用量要多一些。1 .玛钢三通玛钢三通的制造材质和规格范围，与玛钢弯头相同，在石油化工工艺管道中 用量不多，主要用于室内采暖、

14、上下水和煤气管道。2. 钢制三通20世纪七十年代以前，我国工业生产技术发展的速度比较缓慢，工艺管道 方面的工程技术也比较落后。在各种中低压钢管的设计中，管道需要使用三通管 件时，一般都是采用挖眼接管的办法来解决， 即在需要接支管的主管上，按支管 的直径先挖出一个孔，再将支管焊上。这种办法有很多缺点，焊接质量不易保证， 焊接后管道容易变形，主管内容易进入杂质。七十年代后期，随着冶金、石油化 工等大型现代化生产装置的引进， 促进了工艺管道工程技术的发展，目前，我国 已能生产中低压管道钢制定型三通，已形成系列产品，无缝三通规格为 DN20 600mm，钢板焊制三通规格为 DN1501500mm。定型

15、三通的制作，是以优质管材为原料，经过下料、挖眼，加热后用模具拔 制而成，再经机加工，成为定型成品三通。中低压钢制成品三通，在现场安装时 都是采用焊接。钢板卷管所用的三通，有两种情况，一种是在加工厂用钢板下料， 经过卷制焊接而成；另一种是在安装现场挖眼接管。3. 高压三通高压三通，常用的有两种，一种是焊制高压三通，一种是整体锻造高压三通。焊制高压三通，选用优质高压钢管为材料，制造方法类似挖眼接管，主管上 所开的孔，要与相接的支管管径相一致。焊接质量要求严格，通常要求焊前进行 预热，焊后进行热处理。其规格范围为DN16200mm，压力22MPa、32MPa。整体锻造高压三通，一般是采用螺纹法兰连接。其规格范围为表号SCH160、DN15600mm，表号外加有 “ XXS其管径范围 DN15300mm。（三）异径管异径管的作用是使管道变径，从流体运动方向来看，多数是由大变小，也有 的由小变大，如蒸汽回水管道和下水管道的异径管就是由小变大。 异径管俗称大 小头。1 .玛钢异径管玛钢异径管，大体上分两种，一种是内螺纹异径管也称外接头；另一种是内 螺纹和外螺纹结合的管件，称作补芯，它虽然不叫做异径管，但起到异径管的作 用。2.钢制异