管道設(shè)計(jì)與布置改

1、第七章第七章 管道設(shè)計(jì)與布置管道設(shè)計(jì)與布置 教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 工藝管道的設(shè)計(jì)計(jì)算工藝管道的設(shè)計(jì)計(jì)算 第三節(jié)第三節(jié) 管道布置設(shè)計(jì)管道布置設(shè)計(jì) 第四節(jié)第四節(jié) 管道布置圖管道布置圖 教學(xué)目的與要求：教學(xué)目的與要求： n了解不同設(shè)計(jì)階段管道的要求，掌握管了解不同設(shè)計(jì)階段管道的要求，掌握管 道的種類(lèi)、計(jì)算和標(biāo)注。道的種類(lèi)、計(jì)算和標(biāo)注。 n重點(diǎn)與難點(diǎn)：管道的種類(lèi)、計(jì)算和標(biāo)注。重點(diǎn)與難點(diǎn)：管道的種類(lèi)、計(jì)算和標(biāo)注。 思考題 1、解釋概念：、解釋概念：公稱(chēng)直徑、公稱(chēng)壓力、管件、公稱(chēng)直徑、公稱(chēng)壓力、管件、 管路死角管路死角 2、按照規(guī)定管道壓力可分為幾個(gè)等級(jí)？、按照規(guī)定管

2、道壓力可分為幾個(gè)等級(jí)？ 3、發(fā)酵工廠常用管材？發(fā)酵工廠常用管材？ 4、無(wú)縫鋼管的標(biāo)注方法？無(wú)縫鋼管的標(biāo)注方法？ 5、管道局部阻力的計(jì)算方法有哪幾種？、管道局部阻力的計(jì)算方法有哪幾種？ 6、管道熱補(bǔ)償?shù)男问剑?、管道熱補(bǔ)償?shù)男问剑?7、發(fā)酵車(chē)間管道布置的特點(diǎn)？、發(fā)酵車(chē)間管道布置的特點(diǎn)？ 8、管道涂色？、管道涂色？ 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 p管道設(shè)計(jì)布置工作量約占工廠工藝設(shè)計(jì)管道設(shè)計(jì)布置工作量約占工廠工藝設(shè)計(jì) 工作總量的工作總量的40%； p管道安裝工作量約占工程安裝工作總量管道安裝工作量約占工程安裝工作總量 的的35%； p管道的費(fèi)用約占工程總投資的管道的費(fèi)用約占工程總投資的20%。 一、管道設(shè)計(jì)

3、與布置的意義一、管道設(shè)計(jì)與布置的意義 二、管道設(shè)計(jì)與布置的內(nèi)容二、管道設(shè)計(jì)與布置的內(nèi)容 管道設(shè)計(jì)計(jì)算管道設(shè)計(jì)計(jì)算 管道布置設(shè)計(jì)管道布置設(shè)計(jì) 管徑計(jì)算、管壁厚計(jì)算、管道壓管徑計(jì)算、管壁厚計(jì)算、管道壓 降計(jì)算、管道保溫絕熱工程、管降計(jì)算、管道保溫絕熱工程、管 道應(yīng)力分析、熱補(bǔ)償計(jì)算、管件道應(yīng)力分析、熱補(bǔ)償計(jì)算、管件 選擇、管道支吊架計(jì)算等。選擇、管道支吊架計(jì)算等。 設(shè)計(jì)繪制表示管道在空間位置連設(shè)計(jì)繪制表示管道在空間位置連 接，閥件、管件及控制儀表安裝接，閥件、管件及控制儀表安裝 情況的圖樣。情況的圖樣。 具體內(nèi)容如下：具體內(nèi)容如下： 1、選擇管道材料、選擇管道材料 輸送介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、流動(dòng)狀態(tài)、溫

4、度、壓輸送介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、流動(dòng)狀態(tài)、溫度、壓 力等因素。力等因素。 2、選擇介質(zhì)的流速、選擇介質(zhì)的流速 介質(zhì)的性質(zhì)、輸送的狀態(tài)，及相接的設(shè)備、介質(zhì)的性質(zhì)、輸送的狀態(tài)，及相接的設(shè)備、 流量等。流量等。 3、確定管徑、確定管徑 流量和流速。流量和流速。 4、確定管壁厚度、確定管壁厚度 介質(zhì)的壓力及所選擇的管道材料介質(zhì)的壓力及所選擇的管道材料 5、確定管道連接方式、確定管道連接方式 管道管道-管道，管道管道，管道-設(shè)備，管道設(shè)備，管道-閥門(mén)，設(shè)備閥門(mén)，設(shè)備- 閥門(mén)。閥門(mén)。 6、選閥門(mén)和管件、選閥門(mén)和管件 有分、有合、轉(zhuǎn)彎、變速等。有分、有合、轉(zhuǎn)彎、變速等。 彎頭、三通、異徑管、法蘭等管件和各種閥門(mén)。

5、彎頭、三通、異徑管、法蘭等管件和各種閥門(mén)。 7、選管道的熱補(bǔ)償器、選管道的熱補(bǔ)償器 采用轉(zhuǎn)彎、支管、固定等方式自然補(bǔ)償；采用轉(zhuǎn)彎、支管、固定等方式自然補(bǔ)償； 選擇合適的熱補(bǔ)償器。選擇合適的熱補(bǔ)償器。 8、絕熱形式、絕熱層厚度及保溫材料的選擇、絕熱形式、絕熱層厚度及保溫材料的選擇 9、管道布置、管道布置 確定管道的敷設(shè)方式確定管道的敷設(shè)方式明裝或暗設(shè)。明裝或暗設(shè)。 在垂直面和水平面的排布。在垂直面和水平面的排布。 10、計(jì)算管道的阻力損失、計(jì)算管道的阻力損失 校核檢查選泵、選設(shè)備、選管道等前述各步驟校核檢查選泵、選設(shè)備、選管道等前述各步驟 是否正確合理。是否正確合理。 11、選擇管架及固定方式選

6、擇管架及固定方式 、確定管架跨度、確定管架跨度 、選定、選定 管道固定用具管道固定用具 12、繪制管道圖、繪制管道圖 平、剖面配管圖、透視圖、管架圖和工藝平、剖面配管圖、透視圖、管架圖和工藝 管道支吊點(diǎn)預(yù)埋件布置圖等。管道支吊點(diǎn)預(yù)埋件布置圖等。 13、編制管材、管件、閥門(mén)、管架及絕熱材料綜、編制管材、管件、閥門(mén)、管架及絕熱材料綜 合匯總表合匯總表 14、選擇管道的防腐蝕措施、選擇管道的防腐蝕措施 表面處理方法和涂料及涂層順序，編制表面處理方法和涂料及涂層順序，編制 材料及工程量表。材料及工程量表。 第二節(jié)第二節(jié) 工藝管道的設(shè)計(jì)計(jì)算工藝管道的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、管道、管件及閥門(mén)的選用一、管道、管件及閥

7、門(mén)的選用 （一）基本概念（一）基本概念 公稱(chēng)直徑公稱(chēng)直徑將管子和管道用的零部件的直徑加將管子和管道用的零部件的直徑加 以標(biāo)準(zhǔn)化以后的標(biāo)準(zhǔn)直徑。以標(biāo)準(zhǔn)化以后的標(biāo)準(zhǔn)直徑。 公稱(chēng)壓力公稱(chēng)壓力管道、管件、閥門(mén)在一定溫度范圍管道、管件、閥門(mén)在一定溫度范圍 內(nèi)的最大允許工作壓力。內(nèi)的最大允許工作壓力。 （二）管道（二）管道 1、管道材料的選擇、管道材料的選擇 （1）選擇依據(jù)）選擇依據(jù) 輸送介質(zhì)的溫度、壓力以及腐蝕情況、貨源、價(jià)輸送介質(zhì)的溫度、壓力以及腐蝕情況、貨源、價(jià) 格等。格等。 金屬類(lèi)金屬類(lèi) 非金屬類(lèi)非金屬類(lèi) 耐溫高、耐壓高，易加工、安裝。耐溫高、耐壓高，易加工、安裝。 耐腐蝕性能好，品種多，但耐熱、

8、耐腐蝕性能好，品種多，但耐熱、 耐壓不高。耐壓不高。 （2）分類(lèi)）分類(lèi) （3）生物工廠常用的管材）生物工廠常用的管材 p常用作埋于地下的給水總管及污水管；常用作埋于地下的給水總管及污水管； p化工廠用來(lái)輸送堿液及濃硫酸；化工廠用來(lái)輸送堿液及濃硫酸； p鑄鐵管不能用來(lái)輸送蒸汽及在壓力下輸送爆炸性與有毒鑄鐵管不能用來(lái)輸送蒸汽及在壓力下輸送爆炸性與有毒 的氣體。的氣體。 a.鑄鐵管鑄鐵管 a.鑄鐵管鑄鐵管 b.鋼管鋼管 c.有色金屬管有色金屬管 d.非金屬管非金屬管 b.鋼管鋼管 p無(wú)縫鋼管無(wú)縫鋼管 品質(zhì)均勻且強(qiáng)度大，可用來(lái)輸送有壓力的物料、水品質(zhì)均勻且強(qiáng)度大，可用來(lái)輸送有壓力的物料、水 蒸汽、高壓

9、水、過(guò)熱水以及可燃性和有爆炸危險(xiǎn)的及有毒蒸汽、高壓水、過(guò)熱水以及可燃性和有爆炸危險(xiǎn)的及有毒 性的物料。性的物料。 p水煤氣鋼管水煤氣鋼管 常用作給水、煤氣、暖氣、常用作給水、煤氣、暖氣、 壓縮空氣、真空、低壓蒸汽和冷壓縮空氣、真空、低壓蒸汽和冷 凝液以及無(wú)腐蝕性物料的管道。凝液以及無(wú)腐蝕性物料的管道。 p不銹鋼不銹鋼 輸送有腐蝕性介質(zhì)、氨水、酸、堿等，且有溫壓的輸送有腐蝕性介質(zhì)、氨水、酸、堿等，且有溫壓的 或食品衛(wèi)生要求高的管道，可耐或食品衛(wèi)生要求高的管道，可耐800-950高溫。高溫。 c.有色金屬管有色金屬管 p銅管與黃銅管銅管與黃銅管 多用作低溫管道（冷凍系統(tǒng)）、儀表的測(cè)壓管線。多用作低

10、溫管道（冷凍系統(tǒng)）、儀表的測(cè)壓管線。 銅、鉛、鋁或鋁合金管。銅、鉛、鋁或鋁合金管。 p鋁管鋁管 常用來(lái)輸送濃硝酸、醋酸、甲酸等物料，但不能抗堿，在常用來(lái)輸送濃硝酸、醋酸、甲酸等物料，但不能抗堿，在 溫度大于溫度大于160時(shí)不宜在壓力下操作，極限工作溫度為時(shí)不宜在壓力下操作，極限工作溫度為200。 p鉛管鉛管 常用作硫酸管道或酸性物料管道，但由于強(qiáng)度低，重量大，常用作硫酸管道或酸性物料管道，但由于強(qiáng)度低，重量大， 抗熱性差等缺點(diǎn)，已逐步被耐酸合金管，尤其為塑料管所代替?？篃嵝圆畹热秉c(diǎn)，已逐步被耐酸合金管，尤其為塑料管所代替。 品種很多，如硬聚氯乙烯管、軟聚氯乙烯管、聚四氟品種很多，如硬聚氯乙烯管

11、、軟聚氯乙烯管、聚四氟 乙烯管、搪玻璃管、耐酸酚醛塑料管、玻璃管、耐酸陶瓷乙烯管、搪玻璃管、耐酸酚醛塑料管、玻璃管、耐酸陶瓷 管、膠管等。管、膠管等。 d.非金屬管非金屬管 （三）管道的連接（三）管道的連接 （1）焊接）焊接 p特點(diǎn)：施工方便，可靠不漏，成本低。特點(diǎn)：施工方便，可靠不漏，成本低。 p凡是不需要拆裝的地方，都應(yīng)盡量采用焊接。凡是不需要拆裝的地方，都應(yīng)盡量采用焊接。 p所有壓力管道都應(yīng)盡量采用焊接。所有壓力管道都應(yīng)盡量采用焊接。 電焊：管徑大于電焊：管徑大于32mm，厚，厚 度在度在4mm以上的管道。以上的管道。 氣焊：管徑在氣焊：管徑在32mm以下，以下， 厚度在厚度在3.5以下

12、的管道。以下的管道。 （2）螺紋連接）螺紋連接 p特點(diǎn)：連接簡(jiǎn)單，拆裝方便，成本低。特點(diǎn)：連接簡(jiǎn)單，拆裝方便，成本低。 p缺點(diǎn)：連接的可靠性低，容易在螺紋處發(fā)生滲漏。缺點(diǎn)：連接的可靠性低，容易在螺紋處發(fā)生滲漏。 p一般只用于輸送上、下水，壓縮空氣等介質(zhì)的管道。一般只用于輸送上、下水，壓縮空氣等介質(zhì)的管道。 p不宜用于易燃、易爆和有毒介質(zhì)的管道。不宜用于易燃、易爆和有毒介質(zhì)的管道。 （3）法蘭連接）法蘭連接 p 特點(diǎn)：結(jié)合強(qiáng)度高，密封可特點(diǎn)：結(jié)合強(qiáng)度高，密封可 靠，拆裝方便，應(yīng)用極為廣泛?？浚鹧b方便，應(yīng)用極為廣泛。 p 缺點(diǎn)：費(fèi)用較高。缺點(diǎn)：費(fèi)用較高。 p一般用于大管徑，密封性要一般用于大管徑

13、，密封性要 求高的管道連接。求高的管道連接。 （4）卡箍連接）卡箍連接 p特點(diǎn)：拆裝靈活。特點(diǎn)：拆裝靈活。 p適用于臨時(shí)裝置或要求經(jīng)常拆洗的潔凈管。適用于臨時(shí)裝置或要求經(jīng)常拆洗的潔凈管。 p用凸緣式管口，管與管之見(jiàn)用用凸緣式管口，管與管之見(jiàn)用O形密封圈，凸緣外用金屬扎緊。形密封圈，凸緣外用金屬扎緊。 （四）常用閥門(mén)（四）常用閥門(mén) 1 1、閥門(mén)選擇依據(jù)、閥門(mén)選擇依據(jù) 閥門(mén)的功能閥門(mén)的功能 閥門(mén)尺寸閥門(mén)尺寸 阻力損失阻力損失 閥門(mén)材質(zhì)閥門(mén)材質(zhì) 2 2、常用閥門(mén)的特性和選用條件、常用閥門(mén)的特性和選用條件 (1)閘閥閘閥 p 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 流體阻力小，流體阻力小， 具有一定的調(diào)節(jié)具有一定的調(diào)節(jié) 性能。

14、性能。 p 主要用途：主要用途： 用以啟閉管路或設(shè)備中的介質(zhì)，具有一定的調(diào)節(jié)流用以啟閉管路或設(shè)備中的介質(zhì)，具有一定的調(diào)節(jié)流 量性能，從閥桿的升降高低可以看出閥的開(kāi)度大小。量性能，從閥桿的升降高低可以看出閥的開(kāi)度大小。 (2)截止閥截止閥 p 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 流體阻力大，密流體阻力大，密 封性能差。封性能差。 p 主要用途：主要用途： 主要用以啟閉管路或設(shè)備中的介質(zhì)，可調(diào)節(jié)流量，主要用以啟閉管路或設(shè)備中的介質(zhì)，可調(diào)節(jié)流量， 不適宜帶顆粒和粘度大的介質(zhì)。不適宜帶顆粒和粘度大的介質(zhì)。 注意安裝方向。注意安裝方向。 (3)球閥球閥 p 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 流體阻力小，流體阻力小， 快速啟閉，結(jié)構(gòu)快速啟閉，結(jié)構(gòu)

15、 簡(jiǎn)單，體積小。簡(jiǎn)單，體積小。 p 主要用途：主要用途： 用于切斷介質(zhì)，不能作調(diào)節(jié)流量。用于切斷介質(zhì)，不能作調(diào)節(jié)流量。 適于低溫、高壓及粘度大的介質(zhì)。適于低溫、高壓及粘度大的介質(zhì)。 (4)止回閥止回閥 p 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 靠流體自身靠流體自身 力量開(kāi)閉，限制力量開(kāi)閉，限制 介質(zhì)流動(dòng)方向，介質(zhì)流動(dòng)方向， 介質(zhì)不能倒流。介質(zhì)不能倒流。 p 主要用途：主要用途： 主要用于防止介質(zhì)倒流。主要用于防止介質(zhì)倒流。 適用于清凈介質(zhì)，不適宜帶顆粒和粘度較大介質(zhì)。適用于清凈介質(zhì)，不適宜帶顆粒和粘度較大介質(zhì)。 注意安裝方向。注意安裝方向。 (5)蝶閥蝶閥 p 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 開(kāi)閉迅速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)開(kāi)閉迅速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，外形

16、尺寸小，密單，外形尺寸小，密 封性差。封性差。 p 主要用途：主要用途： 只適用于調(diào)節(jié)流量，不能用于切斷管路。只適用于調(diào)節(jié)流量，不能用于切斷管路。 (6)旋塞閥旋塞閥 p 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 開(kāi)閉迅速，流體阻力小，重量輕。開(kāi)閉迅速，流體阻力小，重量輕。 p 主要用途：主要用途： 適用于溫度較低、粘度較大的介質(zhì)和要求開(kāi)關(guān)迅速適用于溫度較低、粘度較大的介質(zhì)和要求開(kāi)關(guān)迅速 的部位。一般不適用于蒸汽和溫度較高的介質(zhì)。的部位。一般不適用于蒸汽和溫度較高的介質(zhì)。 (7)針形閥針形閥 p 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 能精確地控制流體流量。能精確地控制流體流量。 p 主要用途：主要用途： 主要用于取樣管道上。主要用于取樣管道上。

17、 (8)隔膜閥隔膜閥 p 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好。 p 主要用途：主要用途： 適用于溫度小于適用于溫度小于200200，壓力小于，壓力小于1.0MPa1.0MPa的油品、水、的油品、水、 酸性介質(zhì)，不適用于有機(jī)溶劑和強(qiáng)氧化劑的介質(zhì)。酸性介質(zhì)，不適用于有機(jī)溶劑和強(qiáng)氧化劑的介質(zhì)。 (9)安全閥安全閥 特點(diǎn)：特點(diǎn)：在工作壓力超過(guò)規(guī)在工作壓力超過(guò)規(guī) 定值時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟使流體外泄，定值時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟使流體外泄， 壓力回復(fù)后自動(dòng)關(guān)閉，以保壓力回復(fù)后自動(dòng)關(guān)閉，以保 護(hù)設(shè)備和管道，使生產(chǎn)安全護(hù)設(shè)備和管道，使生產(chǎn)安全 運(yùn)行。運(yùn)行。 p 主要用途：主要用途： 應(yīng)用于鍋爐、管道和各種壓力容

18、器中。應(yīng)用于鍋爐、管道和各種壓力容器中。 (10)減壓閥減壓閥 流體通過(guò)閥瓣時(shí)流體通過(guò)閥瓣時(shí) 產(chǎn)生阻力，造成壓產(chǎn)生阻力，造成壓 力損耗，達(dá)到減低力損耗，達(dá)到減低 壓力的目的。壓力的目的。 p 主要用途：主要用途： 在蒸汽管道中應(yīng)用較廣。在蒸汽管道中應(yīng)用較廣。 (11)疏水閥疏水閥 特點(diǎn)：特點(diǎn)：自動(dòng)排除設(shè)備或管自動(dòng)排除設(shè)備或管 道中的冷凝水，又同時(shí)阻止道中的冷凝水，又同時(shí)阻止 蒸汽的逸出。蒸汽的逸出。 p 主要用途：主要用途： 凡是需要蒸汽加熱的設(shè)備、蒸汽管道等都應(yīng)裝疏水凡是需要蒸汽加熱的設(shè)備、蒸汽管道等都應(yīng)裝疏水 閥。閥。 3 3、閥門(mén)型號(hào)、閥門(mén)型號(hào) （五）常用管件（五）常用管件 在管道上，常

19、用的管件有如下幾種：在管道上，常用的管件有如下幾種： （1）連接管件）連接管件 （2）導(dǎo)流管件）導(dǎo)流管件 （3）分合流管件）分合流管件 管堵管堵 p用于需要經(jīng)常檢修和具特殊用于需要經(jīng)常檢修和具特殊 用途的管道堵塞。用途的管道堵塞。 （1）連接管件）連接管件 異徑管（大小頭）異徑管（大小頭） p用于改變管道的直徑。用于改變管道的直徑。 內(nèi)牙管內(nèi)牙管 外牙管外牙管 （2）導(dǎo)流管件）導(dǎo)流管件彎頭彎頭 p用于改變流體方向之用。用于改變流體方向之用。 90彎頭彎頭 45彎頭彎頭 180彎頭彎頭 （3）分合流管件）分合流管件 等徑三通等徑三通 p用于將流體分成幾條流向或用于將流體分成幾條流向或 合并流體為

20、同一流向。合并流體為同一流向。 異徑三通異徑三通 1、管道材料、管道材料 金屬類(lèi)：金屬類(lèi)： 非金屬類(lèi)非金屬類(lèi) 鑄鐵管、鑄鐵管、鋼管、有色金屬管鋼管、有色金屬管 2、管道的連接：、管道的連接：焊接、螺紋連接、法蘭連接、卡箍連焊接、螺紋連接、法蘭連接、卡箍連 接接 3、常用閥門(mén)：、常用閥門(mén)：閘閥、截止閥、球閥、止回閥、蝶閥、閘閥、截止閥、球閥、止回閥、蝶閥、 旋塞閥、針形閥、隔膜閥、安全閥、減壓閥、疏水旋塞閥、針形閥、隔膜閥、安全閥、減壓閥、疏水 閥等閥等 4、常用管件、常用管件 連接管件：連接管件：管堵、異徑管、內(nèi)牙管、外牙管管堵、異徑管、內(nèi)牙管、外牙管 導(dǎo)流管件：導(dǎo)流管件：彎頭彎頭 分合流管件

21、：分合流管件：三通、四通等三通、四通等 小結(jié)：小結(jié)： 二、管徑、壁厚的計(jì)算二、管徑、壁厚的計(jì)算 先求出液體的流量，根據(jù)流體在管內(nèi)的流量、先求出液體的流量，根據(jù)流體在管內(nèi)的流量、 流速與管徑之間的關(guān)系即可計(jì)算出管道的內(nèi)徑流速與管徑之間的關(guān)系即可計(jì)算出管道的內(nèi)徑 d：1.88(Q/W)1/2。 (一一)管徑的計(jì)算與選擇管徑的計(jì)算與選擇 18.8() Q dmm w Q流體流量流體流量(m3/h) w流體的流速流體的流速(m/s) (二二)管子壁厚的計(jì)算管子壁厚的計(jì)算 根據(jù)公稱(chēng)壓力根據(jù)公稱(chēng)壓力PgPg和公稱(chēng)直徑和公稱(chēng)直徑DgDg，可以查表確定，可以查表確定 管壁厚度。管壁厚度。 如果工作壓力和溫度過(guò)

22、高，則應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算，如果工作壓力和溫度過(guò)高，則應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算， 其計(jì)算公式為：其計(jì)算公式為： 2 Pd SC P S鋼管允許最小壁厚(mm) d管子內(nèi)徑(mm) 許用應(yīng)力(kPa) 焊縫系數(shù)，無(wú)縫鋼管1，直焊縫鋼管0.8 P試驗(yàn)壓力(kPa) P=KPg Pg工作壓力（表壓，kPa） K壓力系數(shù)；Pg98kPa,K=2 Pg245kPa K=1.5 C壁厚附加量，C=C1+ C2+ C3 C1壁厚負(fù)偏差，壁厚的1015%mm C2腐蝕裕度 C3加工減薄量，螺紋管為螺紋深度， 常見(jiàn)55圓錐狀管螺紋 =1.21.5mm 三、管道壓力降的計(jì)算三、管道壓力降的計(jì)算 流體在管道中流動(dòng)時(shí)，遇到各種不同的阻力，流

23、體在管道中流動(dòng)時(shí)，遇到各種不同的阻力， 造成壓力損失，以致流體總壓頭減小。造成壓力損失，以致流體總壓頭減小。 總阻力總阻力H 直管阻力直管阻力H1 局部阻力局部阻力H2 直管阻力直管阻力(沿程阻力沿程阻力)是流體流是流體流 經(jīng)一定管徑的直管時(shí)，由于摩經(jīng)一定管徑的直管時(shí)，由于摩 擦產(chǎn)生的阻力。它是伴隨著流擦產(chǎn)生的阻力。它是伴隨著流 體流動(dòng)同時(shí)出現(xiàn)的體流動(dòng)同時(shí)出現(xiàn)的 。 局部阻力是流體在流動(dòng)中，由局部阻力是流體在流動(dòng)中，由 于管道的某些局部障礙于管道的某些局部障礙(如管道如管道 中的管件、閥門(mén)、彎頭、流量中的管件、閥門(mén)、彎頭、流量 計(jì)及管子出人口等計(jì)及管子出人口等)所引起的。所引起的。 P壓力降

24、kPa H1直管阻力 m流體柱 摩擦系數(shù) l、d管道總長(zhǎng)度 、內(nèi)徑 m 流體重度kg/m3 w流體流速m/s 22 1 或 22 lwl w PH dgdg (一)直管阻力H1計(jì)算 (二)局部阻力H2計(jì)算 常用兩種方法：當(dāng)量長(zhǎng)度法； 阻力系數(shù)法。 1.當(dāng)量長(zhǎng)度法： 流體通過(guò)某一管件或閥門(mén)時(shí)，因局部 阻力而造成的壓力損失，相當(dāng)于流體通 過(guò)與其具有相同管徑的若干米長(zhǎng)度的直 管的壓力損失，這個(gè)直管長(zhǎng)度稱(chēng)為當(dāng)量 長(zhǎng)度，用符號(hào)le表示。 2阻力系數(shù)法 流體通過(guò)某一管件或閥門(mén)的壓頭損失用 流體在管路中的速度頭(動(dòng)壓頭)倍數(shù)來(lái)表示 這種計(jì)算局部阻力的方法，稱(chēng)為阻力系數(shù)法。 2 1 ( 流 體 柱) 2 w

25、hm g 2 2 (流 體 柱) 2 w Hm g h1局部阻力損失的壓頭 m流體柱 w管路中流體速度 m/s 阻力系數(shù)，實(shí)驗(yàn)測(cè)定 計(jì)算過(guò)程中， 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算流體阻力。 當(dāng)量長(zhǎng)度法為主。 例如，某一個(gè)輸送系統(tǒng)的管路中，如直 管的長(zhǎng)度為l(m)，則在計(jì)算該系統(tǒng)的流體總 阻力H時(shí)，取(l+le)為l的1.3至2倍，即： H= (l+le)=(1.32)l 在選取這個(gè)倍數(shù)時(shí)，須考慮到管路的長(zhǎng)短、 形狀(直的或彎的)、管徑的大小和管路中管 件及閥門(mén)等的數(shù)目多少。 四、管道的熱補(bǔ)償計(jì)算四、管道的熱補(bǔ)償計(jì)算 為了防止管道熱膨脹而產(chǎn)生的破壞作用，在管為了防止管道熱膨脹而產(chǎn)生的破壞作用，在管 道設(shè)計(jì)中需要考慮

26、自然補(bǔ)償或設(shè)置各種形式的補(bǔ)償?shù)涝O(shè)計(jì)中需要考慮自然補(bǔ)償或設(shè)置各種形式的補(bǔ)償 器，以吸收管道的熱膨脹或端點(diǎn)位移。器，以吸收管道的熱膨脹或端點(diǎn)位移。 (一一)管道的熱變形與熱應(yīng)力計(jì)算管道的熱變形與熱應(yīng)力計(jì)算 一根自由放置的長(zhǎng)度為一根自由放置的長(zhǎng)度為 l 的管子，因溫度變的管子，因溫度變 化化t 而引起的伸長(zhǎng)為而引起的伸長(zhǎng)為: L=lt 管材的線膨脹系數(shù)，鋼為管材的線膨脹系數(shù)，鋼為1210-6。 若管道兩端固定，管道受到拉伸或壓縮時(shí)，若管道兩端固定，管道受到拉伸或壓縮時(shí)， 由溫度變化而引起熱應(yīng)力，熱應(yīng)力產(chǎn)生的軸向由溫度變化而引起熱應(yīng)力，熱應(yīng)力產(chǎn)生的軸向 推力推力P為：為： p=F=Et.F 式中式中

27、E材料的彈性模數(shù)，材料的彈性模數(shù)，2.11011Pa F管子截面積管子截面積(m2) (二二)管道熱補(bǔ)償設(shè)計(jì)管道熱補(bǔ)償設(shè)計(jì) 1.自然補(bǔ)償自然補(bǔ)償 自然補(bǔ)償利用管道敷設(shè)時(shí)自然形成的轉(zhuǎn)彎自然補(bǔ)償利用管道敷設(shè)時(shí)自然形成的轉(zhuǎn)彎 吸收熱伸長(zhǎng)量吸收熱伸長(zhǎng)量 。這個(gè)彎管段就稱(chēng)自然補(bǔ)償器。這個(gè)彎管段就稱(chēng)自然補(bǔ)償器。 (1)L形補(bǔ)償形補(bǔ)償 當(dāng)管道有當(dāng)管道有90轉(zhuǎn)彎時(shí)，稱(chēng)轉(zhuǎn)彎時(shí)，稱(chēng)L形補(bǔ)償形補(bǔ)償 (2)Z形補(bǔ)償形補(bǔ)償 L型與型與Z型補(bǔ)償可查型補(bǔ)償可查 有關(guān)算圖設(shè)計(jì)有關(guān)算圖設(shè)計(jì) 五、管道的絕熱設(shè)計(jì)五、管道的絕熱設(shè)計(jì) （1 1）減少設(shè)備、管道及其附件的熱（冷）量損失；）減少設(shè)備、管道及其附件的熱（冷）量損失； （2

28、2）保證操作工人的安全；）保證操作工人的安全； （3 3）冬季，用保溫來(lái)延緩或防止設(shè)備、管道內(nèi)液體）冬季，用保溫來(lái)延緩或防止設(shè)備、管道內(nèi)液體 的凍結(jié)；的凍結(jié)； （4 4）用耐火材料絕熱可提高設(shè)備的防火等級(jí)。）用耐火材料絕熱可提高設(shè)備的防火等級(jí)。 1 1、絕熱的功能、絕熱的功能 2 2、絕熱結(jié)構(gòu)、絕熱結(jié)構(gòu) 絕熱層絕熱層 防潮層防潮層 保護(hù)層保護(hù)層 利用保溫材料的優(yōu)良利用保溫材料的優(yōu)良 絕熱性能，增加熱阻，絕熱性能，增加熱阻， 減少散熱減少散熱 防潮、防水防潮、防水 保護(hù)保溫層免受外力和保護(hù)保溫層免受外力和 雨水侵襲，并使保溫結(jié)雨水侵襲，并使保溫結(jié) 構(gòu)外形整潔美觀。構(gòu)外形整潔美觀。 3 3、絕熱材

29、料的性能和種類(lèi)、絕熱材料的性能和種類(lèi) （1 1）絕熱層材料）絕熱層材料 （2 2）防潮層材料）防潮層材料 a)a)石油瀝青或改質(zhì)瀝青玻璃布；石油瀝青或改質(zhì)瀝青玻璃布； b b）石油瀝青瑪締脂玻璃布；）石油瀝青瑪締脂玻璃布； c c）油氈玻璃布；）油氈玻璃布； d d）聚乙烯薄膜；）聚乙烯薄膜； e e）符合鋁箔。）符合鋁箔。 （3 3）保護(hù)層材料）保護(hù)層材料 a)a)鍍鋅或不鍍鋅薄鋼板；鍍鋅或不鍍鋅薄鋼板； b b）鋁或合金鋁板；）鋁或合金鋁板； c c）帶鋁箔玻璃鋼板。）帶鋁箔玻璃鋼板。 六、管道的防腐與標(biāo)志六、管道的防腐與標(biāo)志 1 1、管道防腐、管道防腐 管道外多以涂層防腐。管道外多以涂層

30、防腐。 2 2、管道標(biāo)志、管道標(biāo)志 第三節(jié)第三節(jié) 管道布置設(shè)計(jì)管道布置設(shè)計(jì) n一、管道布置設(shè)計(jì)的任一、管道布置設(shè)計(jì)的任 務(wù)：務(wù)： 用管道把車(chē)間布置固用管道把車(chē)間布置固 定下來(lái)的設(shè)備連接起來(lái)，定下來(lái)的設(shè)備連接起來(lái)， 使之成為一條完整連貫使之成為一條完整連貫 的生產(chǎn)工藝流程。的生產(chǎn)工藝流程。 二、管道布置設(shè)計(jì)的主要依據(jù)二、管道布置設(shè)計(jì)的主要依據(jù) 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖；帶控制點(diǎn)的工藝流程圖； 設(shè)備布置圖；設(shè)備布置圖； 設(shè)備裝配圖、管口方位圖、設(shè)備安裝詳圖；設(shè)備裝配圖、管口方位圖、設(shè)備安裝詳圖； 廠房建筑平、立面圖；廠房建筑平、立面圖； 有關(guān)配管規(guī)范、要求。有關(guān)配管規(guī)范、要求。 三、管道布置設(shè)計(jì)的主要

31、原則三、管道布置設(shè)計(jì)的主要原則 1 1、物料因素、物料因素 （1 1）輸送有毒或有腐蝕性介質(zhì)的管道）輸送有毒或有腐蝕性介質(zhì)的管道 不得在人行道上空設(shè)置閥體、法蘭等；不得在人行道上空設(shè)置閥體、法蘭等； 若與其他管道并列時(shí)，應(yīng)在外側(cè)或下方安裝。若與其他管道并列時(shí)，應(yīng)在外側(cè)或下方安裝。 （2 2）輸送易燃、易爆介質(zhì)的管道）輸送易燃、易爆介質(zhì)的管道 不應(yīng)敷設(shè)在生活間、樓梯和走廊等處；不應(yīng)敷設(shè)在生活間、樓梯和走廊等處； 一般應(yīng)設(shè)置安全閥、防爆膜、阻火器等防火一般應(yīng)設(shè)置安全閥、防爆膜、阻火器等防火 防爆安全裝置。防爆安全裝置。 （3 3）輸送冷熱流體的管道）輸送冷熱流體的管道 應(yīng)相互避開(kāi)，不能避開(kāi)時(shí)，冷管

32、在下，熱管應(yīng)相互避開(kāi)，不能避開(kāi)時(shí)，冷管在下，熱管 在上。在上。 保溫層外表面的間距，上下并行時(shí)一般不應(yīng)保溫層外表面的間距，上下并行時(shí)一般不應(yīng) 小于小于0.5m0.5m，交叉排列時(shí)，不應(yīng)小于，交叉排列時(shí)，不應(yīng)小于0.25m0.25m。 （4 4）管道敷設(shè)坡度）管道敷設(shè)坡度 坡度方向：一般為介質(zhì)流動(dòng)方向。坡度方向：一般為介質(zhì)流動(dòng)方向。 坡度大?。浩露却笮。?/1001/1005/10005/1000。 （5 5）蒸汽管道）蒸汽管道 盡量不要把高壓蒸汽直接引入低壓蒸汽系盡量不要把高壓蒸汽直接引入低壓蒸汽系 統(tǒng)，如果必要，應(yīng)裝減壓閥，在低壓系統(tǒng)上裝安統(tǒng)，如果必要，應(yīng)裝減壓閥，在低壓系統(tǒng)上裝安 全閥。全

33、閥。 （6 6）真空管線）真空管線 盡量縮短，避免過(guò)多曲折，盡量減少?gòu)濐^和盡量縮短，避免過(guò)多曲折，盡量減少?gòu)濐^和 閥門(mén)，使阻力小，達(dá)到更大的真空度。閥門(mén)，使阻力小，達(dá)到更大的真空度。 避免用截止閥。避免用截止閥。 2 2、考慮施工、操作及維修、考慮施工、操作及維修 （1 1）管道應(yīng)盡量集中明線敷設(shè)；）管道應(yīng)盡量集中明線敷設(shè)； （2 2）管道盡量架空敷設(shè)，平行成列走直線，少拐彎，）管道盡量架空敷設(shè)，平行成列走直線，少拐彎， 少交叉；少交叉； （3 3）支管多的應(yīng)布置在并行管的外側(cè)，引支管時(shí)，氣）支管多的應(yīng)布置在并行管的外側(cè)，引支管時(shí)，氣 體管從上方引出，液體管從下方引出；體管從上方引出，液體管從

34、下方引出； （4 4）管道布置不得妨礙門(mén)窗開(kāi)啟及閥門(mén)、管件、設(shè)備、）管道布置不得妨礙門(mén)窗開(kāi)啟及閥門(mén)、管件、設(shè)備、 機(jī)泵和自控儀表的操作檢修；機(jī)泵和自控儀表的操作檢修； （5 5）管道應(yīng)避免通過(guò)電動(dòng)機(jī)、儀表盤(pán)、配電盤(pán)上空；）管道應(yīng)避免通過(guò)電動(dòng)機(jī)、儀表盤(pán)、配電盤(pán)上空； （6 6）管道應(yīng)盡可能沿墻面敷設(shè)，或固定在墻上的管架）管道應(yīng)盡可能沿墻面敷設(shè)，或固定在墻上的管架 上；上； （7 7）管道之間、管道與墻壁之間應(yīng)保持一定的距離。）管道之間、管道與墻壁之間應(yīng)保持一定的距離。 （8 8）管道安裝時(shí)盡量避）管道安裝時(shí)盡量避 免出現(xiàn)免出現(xiàn)“氣袋氣袋”、“口口 袋袋”和盲腸；和盲腸； （9 9）閥門(mén)、儀表的安

35、裝應(yīng)方便操作與維修。）閥門(mén)、儀表的安裝應(yīng)方便操作與維修。 閥門(mén)：閥門(mén)：1.2m1.2m 安全閥高度：安全閥高度：2.2m2.2m 溫度計(jì)、壓力表：溫度計(jì)、壓力表：1.5m1.5m左右左右 水平管道上的閥門(mén)閥桿不宜垂直向下。水平管道上的閥門(mén)閥桿不宜垂直向下。 3 3、安全生產(chǎn)、安全生產(chǎn) （1 1）不銹鋼管不得與普通碳鋼制的管架直接接觸，以免產(chǎn)生因）不銹鋼管不得與普通碳鋼制的管架直接接觸，以免產(chǎn)生因 電位差造成腐蝕核心；電位差造成腐蝕核心； （2 2）在人員通行處，管道底部的凈高不宜小于）在人員通行處，管道底部的凈高不宜小于2.22.2米，通行大米，通行大 型檢修機(jī)械或車(chē)輛時(shí)，凈高不小于型檢修機(jī)械

36、或車(chē)輛時(shí)，凈高不小于4.5m4.5m； （3 3）埋地管道應(yīng)在凍土層以下；）埋地管道應(yīng)在凍土層以下； （4 4）為防止管道在工作中產(chǎn)生振動(dòng)、變形及損壞，合理確定其）為防止管道在工作中產(chǎn)生振動(dòng)、變形及損壞，合理確定其 支承與固定結(jié)構(gòu)；支承與固定結(jié)構(gòu)； （5 5）閥門(mén)要布置在便于操作的部位，容易開(kāi)錯(cuò)且引起重大事故）閥門(mén)要布置在便于操作的部位，容易開(kāi)錯(cuò)且引起重大事故 的閥門(mén)，相互間距要拉開(kāi)，并涂刷不同顏色；的閥門(mén)，相互間距要拉開(kāi)，并涂刷不同顏色； （6 6）管道在穿墻和樓板時(shí)，應(yīng)在墻面和樓板上預(yù)埋一個(gè)直徑達(dá)）管道在穿墻和樓板時(shí)，應(yīng)在墻面和樓板上預(yù)埋一個(gè)直徑達(dá) 的套管；的套管； （7 7）長(zhǎng)距離輸送蒸汽或其它熱物料的管道，應(yīng)考慮熱補(bǔ)償。）長(zhǎng)距離輸送蒸汽或其它熱物料的管道，應(yīng)考慮熱補(bǔ)償。 四、管道敷設(shè)方式四、管道敷設(shè)方式 架空敷設(shè)架空敷設(shè) 地下敷設(shè)地下敷設(shè) 管廊、管架或管墩敷設(shè)管廊、管架或管墩敷設(shè) 支吊架敷設(shè)支吊架敷設(shè) 埋地敷設(shè)埋地敷設(shè) 管溝敷設(shè)管溝敷設(shè) 第四節(jié)第四節(jié) 管道布置圖管道布置圖 p 管道布置圖主要用于表達(dá)車(chē)間內(nèi)管道的空間位管道布置圖主要用于表達(dá)車(chē)間內(nèi)管道的空間位 置、尺寸規(guī)格，以及與設(shè)備的連接關(guān)系。置、尺寸