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管道与阀门基础知识大全

 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。

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。

铸铁管:

铸铁管是由生铁制成。按其制造方法不同可分为:砂型离心承插直管、连续铸铁直管及砂型铁管。按其所用的材质不同可分为:灰口铁管、球墨铸铁管及高硅铁管。铸铁管多用于给水、排水和煤气等管道。

焊接钢管,南亚管材

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4~9m,不带螺纹的焊接钢管,每根管材长度为4~12m。

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。

常用焊接钢管的规格范围为公称直径6~150mm。

无缝钢管:

无缝钢管,无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形,方形,矩形钢材。无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道。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≤1.0MPa)、中压(1.0<10MPa=、高压(≥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φ32~630mm,冷拔外径φ6~200mm,单根管长度4~12m,容许操作温度为-40~450℃,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φ10~φ273mm,单根管长度4~12m,铬钼钢管适用温度范围为-40~550℃。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。暖通南社

3.不锈耐酸无缝钢管,根据铬、镍、钛各种金属的不同含量品种很多,有Cr13、00Cr17Ni14Mo2、1Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni9Ti等。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-196~700℃,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φ14×4(mm)~273×40(mm),单根管长度4~12m,适用压力范围10~32MPa,工作温度-40~400℃。在石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。

铜管:

铜管分紫铜管和黄铜管两种。制造紫铜管所用的材料牌号有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φ3~φ200mm,挤制铜管外径为φ32~φ280mm,壁厚1.5~5mm;铜板卷焊铜管的规格范围为外径φ155~φ505mm,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℃以下,多用于油管道、保温伴管和空分氧气管道。

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-140~250℃,当温度超过250℃时,其机械性能下降。常用钛管的规格范围为公称直径20~400mm。适用于低中压,低压管壁厚2.8~12.7mm,中压管壁厚3.7~21.4mm。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。

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。

法兰:

法兰是工艺管道上起连接作用的一种部件。如管道与工艺设备连接,管道上法兰阀门及附件的连接。采用法兰连接既有安装拆卸的灵活性,又有可靠的密封性。

工艺管道所输送的介质,种类繁多,温度和压力也不同,因此对法兰的强度和密封,提出了不同的要求。为了满足工艺管道安装工程的需要,出现了很多种结构和压力不同的法兰。

法兰垫片:

泄漏是管法兰失效的主要形式,它与密封结构型式、被连接件的刚度、密封件的性能、操作和安装等许多因素有关。垫片是法兰连接的主要密封件,因而正确选用垫片也是保证法兰连接不泄漏的关键。法兰垫片根据管道所输送介质的腐蚀性、温度、压力及法兰密封面的形式选用种类很多。管法兰垫片有非金属垫片,半金属垫片和金属垫片。

橡胶石棉垫:

橡胶石棉垫以石棉纤维、橡胶为主要原料再辅以橡胶配合剂和填充料,经过混合搅拌、热辊成型、硫化等工序制成。能适用于很多介质,如蒸汽、煤气、空气、盐水、酸和碱等。橡胶石棉垫的厚度,各专业还不统一,通常用3mm厚。公称直径小于100mm的法兰,其垫片厚度不超过2.5mm。

使用压力,用于光滑密封面法兰连接时不超过2.5MPa。工业常用的橡胶石棉垫有两种,一种是耐油橡胶石棉垫,适用于温度在200℃以下,公称压力在2.5MPa以下,输送一般油品、液化烃、丙烷和丙酮等介质。高温耐油橡胶石棉垫,使用温度可达350~380℃。另一种是中压橡胶石棉垫可使用于200℃,PN2.5MPa以下蒸汽、凝结水、水、空气等介质。

橡胶垫:

橡胶垫,是用橡胶板制作的垫片,它有一定的耐腐蚀性,常用于温度在60℃以下,压力不超过1.0MPa,输送低压水,酸和碱等介质的管道法兰连接,这种垫片的特点是利用橡胶的弹性,达到较好的密封效果,因此也常用于铸铁法兰阀门的安装上。暖通南社

缠绕式垫片:

缠绕式垫片简称为缠绕垫,是用金属钢带及非金属填料带缠绕而成。主要包括金属缠绕垫片,石墨缠绕垫片,石墨金属缠绕垫片,金属石墨缠绕垫片,内外环缠绕垫片, 金属石棉缠绕垫片,金属四氟缠绕垫片等。这种垫片具有价格低、材料能被充分利用、密封性能较好的优点,适用的公称压力为4.0MPa以下,适用温度范围,08号钢温度可达450℃,0Cr13钢带制成的缠绕垫,使用温度可达540℃。这种垫片多数用于光滑面法兰连接,其密封面不用车水线。有的缠绕垫,还带有定位环,是为了防止垫片偏离法兰中心。垫片的厚度一般为4.5mm,直径大于1000mm时,垫片厚度为6~7mm。定位环的厚度为3mm左右。金属钢带材质有08号钢、0Cr13钢和1Cr18Ni9Ti钢等;非金属带材质有特性石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯等。

齿形垫:

齿形垫是用各种金属制造,材质有普通碳素钢、低合金钢和不锈耐酸钢等,其厚度为3~5mm。它是利用同心圆的齿形密纹与法兰密封面相接触、构成多道密封,因此密封性能较好,常用于凹凸式密封面法兰的连接。最高公称压力可达16.0MPa,适用于工作温度较高的部位,如0Cr13材质的齿形垫,其适用温度可达530℃

金属垫圈:

金属垫圈的种类很多,按形状划分有金属平垫圈,截面积为椭圆形、八角形金属垫圈和透镜式垫圈。按制造材质分有低碳钢、不锈耐酸钢、紫铜、铝和铅等。

金属平垫圈多用于光滑面平焊法兰,承受的温度和压力较低。

椭圆形及八角形金属垫圈,多用于梯形槽对焊法兰,公称压力范围为6.4~22.0MPa。虽然密封性好但制造复杂,要求精度高。

透镜垫,因其截面形状似透镜而得名,密封性能好、在石油化工生产中,各种高温高压管道的法兰连接,广泛使用此种垫圈,常用公称压力范围为16.0~32.0MPa。

金属垫圈的使用有条原则,即垫圈表面的硬度必须低于法兰密封面的硬度。

仪表管道:

一般规定:

1)仪表管道、线路的工程设计,应做到仪表测量准确、信号传递可靠、减少滞后、安全经济实用、线路整齐美观并便于施工和维修。

2)对火灾及爆炸危险、腐蚀、高温、潮湿、振动等环境,在仪表管道线路设计时,应采取相应的防护措施。

仪表测量管线图:

测量管道的材质:

1)测量管道(包括阀门和管件)的材质,应按被测介质的物性、温度、压力等级和所处环境条件等因素综合考虑。

2)非腐蚀性介质的测量管道材质,宜选用碳钢或不锈钢。

腐蚀性介质的测量管道材质,应选用与连接的工艺管道、设备相同或防腐性能更好的材质。

3)测量管道及管件阀门,宜选用同种材料。

4)分析仪表的取样管道材质,宜选用不锈钢。

测量管道的选用:

1)测量管道的管径选择

阀门:

阀门是使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止并能控制其流量的装置。阀门是管路流体输送系统中控制部件,它是用来改变通路断面和介质流动方向,具有导流防止逆流、稳压、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。

按结构特征,根据关闭件相对于阀座移动的方向可分:

1.截门形:关闭件沿着阀座中心移动。

2.闸门形:关闭件沿着垂直阀座中心移动。

3.旋塞和球形:关闭件是柱塞或球,围绕本身的中心线旋转。

4.旋启形:关闭件围绕阀座外的轴旋转。

5.碟形:关闭件的圆盘,围绕阀座内的轴旋转。

6.滑阀形:关闭件在垂直于通道的方向滑动。

按用途,根据阀门的不同用途可分:

1.开断用:用来接通或切断管路介质,如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。

2.止回用:用来防止介质倒流,如止回阀。

3. 调节用:用来调节介质的压力和流量,如调节阀、减压阀。

4.分配用:用来改变介质流向、分配介质,如三通旋塞、分配阀、滑阀等。

5.安全阀:在介质压力超过规定值时,用来排放多余的介质,保证管路系统及设备安全,如安全阀、事故阀。

6.特殊用途:如疏水阀、放空阀、排污阀等。

按驱动方式,根据不同的驱动方式可分:

1.手动:借助手轮、手柄、杠杆或链轮等,有人力驱动,传动较大力矩时,装有蜗轮、齿轮等减速装置。

2.电动:借助电机或其他电气装置来驱动。

3.液动:借助(水、油)来驱动。

4.气动:借助压缩空气来驱动。

按压力,根据阀门的公称压力可分:

1.真空阀:绝对压力>0.1Mpa即760mm汞柱高的阀门,通常用mm 汞柱或mm水柱表示压力。

2.低压阀:公称压力PN≤1.6Mpa的阀门(包括PN≤1.6MPa的钢阀)

3.中压阀:公称压力PN2.5—6.4MPa的阀门。

4.高压阀:公称压力PN10.0—80.0MPa的阀门。

5.超高压阀:公称压力PN≥100.0MPa的阀门。

按介质的温度分,根据阀门工作时的介质温度可分:

1.普通阀门:适用于介质温度-40℃~425℃阀门。

2.高温阀门:适用于介质温度425℃~600℃阀门。

3.耐热阀门:适用于介质温度600℃以上的阀门。

4.低温阀门:适用于介质温度-40℃~-150℃阀门。

5.超低温阀门:适用于介质温度-150℃以下阀门。

按公称通径分,根据阀门的公称通径可分:

1.小口径阀门:公称通径DN>40mm的阀门。

2.中口径阀门:公称通径DN50~300mm的阀门。

3.大口径阀门:公称通径DN350~1200mm的阀门。

4.特大口径阀门:公称通径DN≥1400mm的阀门。

按与管道连接方式分,根据阀门与管道连接方式可分;

1.法兰连接阀门:阀体带有法兰,与管道采用法兰连接的阀门。

2.螺纹连接阀门:阀体带有内螺纹或外螺纹,与管道采用螺纹连接的阀门。

3.焊接连接阀门:阀体带有焊口,与管道采用焊接连接的阀门。

4.夹箍连接阀门:阀体上带有夹口,与管道采用夹箍连接的阀门。

5.卡套连接阀门:采用卡套与管道连接的阀门。

 

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