化工管路培訓(xùn)課件

學(xué)習(xí)情境一、化工管路化學(xué)工程系

11十二月2022李麗

學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識化工管路的構(gòu)成1

熟悉化工管路用材2

掌握密度、流量、流速、管徑概念及相關(guān)計算3化工管路：俗稱化工過程的“供血”管網(wǎng)？主要由管子、管件和閥件構(gòu)成。化工管路按輸送介質(zhì)的壓力真空管、低壓管、中壓管、高壓管、超高壓管低溫管、常溫管、高溫管按輸送介質(zhì)的溫度簡單管路、復(fù)雜管路按連接方式按輸送介質(zhì)的種類水管、蒸汽管、氣體管、油管以及輸送酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)管路概述與分類一、壓力管道

（一）壓力管道概念壓力管道是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或液體的管狀設(shè)備（二）壓力管道的分類與分級壓力管道通常根據(jù)其危害程度實施分級安全監(jiān)察。一般將壓力管道按安全等級分為GC1、GC2、GC3三級。（三）石油化工管道的分級根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)和工藝條件分為5級：SHA、SHB、SHC、SHD、SHE二、化工管路的構(gòu)成（一）管子在實際化工生產(chǎn)中，由于輸送流體物料的性質(zhì)和工藝條件的不同，用于連接設(shè)備和輸送流體物料的管子不僅要滿足強度和通過物料能力的要求，還要適應(yīng)耐溫（高溫或低溫）、耐壓（高壓或低壓）、耐腐蝕（酸、堿）、導(dǎo)熱等性能的要求。

1．管子的標(biāo)準(zhǔn)公稱直徑公稱壓力2．管子的材料金屬管非金屬管（二）常用管件1.彎頭彎頭的作用主要是用來改變管路的走向。彎頭可用直管彎曲而成，也可用管子組焊，還可用鑄造或鍛造的方法制造。彎頭的常用材料為碳鋼和合金鋼。彎頭的形狀常有45度、60度、90度、180度回彎頭等。據(jù)接入管的角度和旁路管徑的不同，可分為正三通、斜三通。接頭處的管徑除三通外，還有四通、Y形管等，有時也用來改變流向，多余的一個通道接頭用。，2．三通3.短路和異管徑短管兩端面直徑相同的叫等徑管，兩端面直徑不同的叫異徑管。異徑管可改變流體的流速。短管與管子的連通常采用法蘭或螺紋連接方式，也可采用焊接4.法蘭與盲板為了管路安裝和檢修的需要，管路中需裝設(shè)管道法蘭。管法蘭已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時可根據(jù)公稱壓力和公稱直徑選取。通常管路的末端裝有法蘭蓋（實心法蘭），以便于檢修和清理管路

法蘭盲板（三））常用用閥門門1.閘閥閘閥的的結(jié)構(gòu)構(gòu)如圖圖所示示，主主要部部分為為一閘閘板，，通過過閘板板的升升降以以啟閉閉管路路（相相當(dāng)于于在管管道中中插入入一塊塊和管管徑相相等的的閘門門，閘閘門通通過手手輪來來進行行升降降，從從而達達到啟啟閉管管路的的目的的）。。楔式閘閘閥平行式式閘閥閥2．截止止閥截止閥又稱球心閥或球形閥，截止閥的密封零件是閥盤和閥座。通過轉(zhuǎn)動手輪，帶動閥桿和閥盤做軸線方向的升降，改變閥盤與閥座之間的距離，從而改變流體通道面積大小，使得流體的流量改變或截斷通道。3．止回回閥止回閥閥是根根據(jù)閥閥盤前前后介介質(zhì)的的壓力力差而而自動動啟閉閉的的閥門門。如如將它它裝在在管路路中，，流體體只能能向一一個方方向流流動，，從而而阻止止介質(zhì)質(zhì)的逆逆流。。它的的結(jié)構(gòu)構(gòu)是在在閥體體內(nèi)裝裝有一一個閥閥盤或或搖板板，當(dāng)當(dāng)介質(zhì)質(zhì)順流流時，，閥盤盤或搖搖板被被頂開開；當(dāng)當(dāng)介質(zhì)質(zhì)倒流流時，，閥盤盤或搖搖板受受介質(zhì)質(zhì)壓力力作用用而自自動關(guān)關(guān)閉。。根據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)不不同，，止回回閥分分為升降式式和旋啟式式兩種。。升降式式止回回閥4．旋塞塞旋塞閥閥是利用用帶孔孔的錐錐形栓栓塞來來控制制啟閉閉的閥閥門。。錐形形旋塞塞與閥閥體內(nèi)內(nèi)表面面形成成圓錐錐形壓壓合面面相配配合，，閥體體上部部用填填料將將旋塞塞與閥閥體之之間的的間隙隙密封封。旋旋塞上上部有有方榫榫，使使用專專門的的方孔孔扳手手轉(zhuǎn)動動栓塞塞，通通過旋旋轉(zhuǎn)一一定角角度來來開閉閉閥門門。旋塞閥與管管路的連接接方式有螺螺紋連接和和法蘭連接接兩種。法蘭連接旋旋塞閥內(nèi)螺紋連接接旋塞閥5．球閥球閥主要由由閥體、閥閥蓋、密封封閥座、球球體和閥桿桿等組成。。其結(jié)構(gòu)與與旋塞閥相相似。球閥閥是通過旋旋轉(zhuǎn)帶孔球球體來控制制閥門啟閉閉的。根據(jù)據(jù)球體在閥閥體內(nèi)可否否浮動，分分為浮動球球球閥和固固定球球閥閥。帶固定密封封閥座的浮浮頭球球閥閥固定球球閥閥6．隔膜閥隔膜閥是在在閥桿下面面固定一個個特別橡膠膠膜片構(gòu)成成隔膜，并并通過隔膜膜來進行啟啟閉工作。。橡膠隔膜膜的四周夾夾在閥體與與閥蓋隔離離開來。在在隔膜中間間凸起的部部位，用螺螺釘或銷釘釘與閥盤相相連接，閥閥盤與閥桿桿通過圓柱柱銷連接起起來。7．蝶閥蝶閥主要有有手柄、齒齒輪、閥桿桿、閥板、、閥體等組組成如圖1-12所示。當(dāng)旋旋轉(zhuǎn)手柄時時，通過齒齒輪、閥桿桿、杠桿和和松緊彈簧簧傳動，使使閥板門開開啟。檔手手柄反向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時，使使蝶閥關(guān)閉閉。蝶閥除除手動外，，還有電動動、氣動等等方式。8．節(jié)流閥中低壓外螺螺紋節(jié)流閥閥節(jié)流閥結(jié)構(gòu)構(gòu)與截止閥閥相似，僅僅啟閉件形形狀不同。。截止閥的的啟閉件為為盤狀，而而節(jié)流閥啟啟閉件為錐錐狀或拋物物線狀。節(jié)流閥屬于于調(diào)節(jié)類閥閥門。通過過轉(zhuǎn)動手輪輪，改變流流體通道的的截面積，，從而調(diào)節(jié)節(jié)介質(zhì)流量量與壓力的的大小。9.閥門的選用用原則輸送流體的的性質(zhì)。如如液體、氣氣體、蒸汽汽、漿液、、懸浮液、、粘稠液等等。閥門的功能能。選用時時應(yīng)考慮各各種閥門的的特征及適適用場合。。閥門的尺寸寸。應(yīng)根據(jù)據(jù)流量大小小和允許的的壓降范圍圍選定，一一般應(yīng)與工工藝管道尺尺寸相配。。阻力損失。。根據(jù)閥門門的功能和和可能產(chǎn)生生的阻力來來選定閥門門的結(jié)構(gòu)形形式。根據(jù)操作條件件，來確定法法閥門的壓力力等級和材質(zhì)質(zhì)。三、管路的連連接1．焊接連接適用于有壓管管道及真空管管道，視管徑徑和壁厚的不不同選用電焊焊或氣焊。這這種連接方式式簡單、牢固固且嚴(yán)密，多多用于無縫鋼鋼管，有色金金屬管的連接接。焊接連接屬于于不可拆連接接方式。采用用焊接連接密密封性能好、、結(jié)構(gòu)簡單、、連接強度高高，可適用于于承受各種壓壓力和溫度的的管道上，故故在化工生產(chǎn)產(chǎn)中得到廣泛泛應(yīng)用。對接搭接角接T形接2．法蘭連接法蘭連接是管管路中應(yīng)用最最多的可拆連連接方式。法法蘭連接強度度高、拆卸方方便、適應(yīng)范范圍廣，廣泛泛應(yīng)用于大管管徑、耐溫耐耐壓與密封性性要求高的管管路連接以及及管路與設(shè)備備的連接。在法蘭連接中中，法蘭盤與與管子的連接接方法多種多多樣，常用的的有整體式法法蘭、活套式式法蘭和介于于兩者之間的的平焊法蘭等等。3．螺紋連接（1）內(nèi)牙管連接接（3）活管接連接接（2）外牙管連接接4．承插式連接接在化工管路中中，承插連接接適用于壓力力不大，密封封性能不高的的場合。常用用作鑄鐵水管管的連接方式式，也可用作作陶瓷管、塑塑料管、玻璃璃管等金屬管管路的連接。。承插插式式連連接接結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)如如圖圖1-18所示示。。承承插插連連接接時時，，在在插插口口和和承承口口接接頭頭處處留留有有一一定定的的軸軸間間間間隙隙，，一一邊邊與與補補償償管管路路受受熱熱后后的的伸伸長長。。（二二））管管路路的的熱熱補補償償若管管路路兩兩端端固固定定，，當(dāng)當(dāng)溫溫度度變變化化較較大大時時，，就就會會因因熱熱脹脹冷冷縮縮而而產(chǎn)產(chǎn)生生拉拉伸伸或或壓壓縮縮變變形形，，嚴(yán)嚴(yán)重重時時可可使使管管子子彎彎曲曲、、斷斷裂裂或或接接頭頭松松動動。。因因此此，，承承受受溫溫度度變變化化較較大大的的管管路路，，要要采采用用熱熱膨膨脹脹補補償償裝裝置置。。一一般般溫溫度度變變化化在在32℃以上，要考慮慮熱補償。1.回折管補償器器2.波形補償器四、管徑選擇擇與壁厚確定定工廠的流體輸輸送管道大多多為圓形管道道，其管子的的粗細(xì)主要是是管子直徑的的不同即管子子規(guī)格的不同同。管子直徑徑的確定是我我們選擇管子子規(guī)格的基礎(chǔ)礎(chǔ)。輸送管路的直直徑d與流量Vs和流速u有關(guān)。管子直直徑的求取公公式為：(一)流量與流速1．流量量(1)體積流流量:單位時時間內(nèi)內(nèi)流經(jīng)經(jīng)管道道任意意截面面的流流體體體積(2)質(zhì)量流流量:單位時時間內(nèi)內(nèi)流經(jīng)經(jīng)管道道任意意截面面的流流體質(zhì)質(zhì)量(3)體積流流量與與質(zhì)量量流量量的關(guān)關(guān)系為為2．流速速(1)平均流流速:單位時時間內(nèi)內(nèi)流體體質(zhì)點點在流流動方方向上上所流流經(jīng)的的距離離（2）質(zhì)量量流速速：單位位時間間內(nèi)流流經(jīng)管管道單單位截截面積積的流流體質(zhì)質(zhì)量（3）質(zhì)量量流速速與流流速的的關(guān)系系為3.流量與與流速速的關(guān)關(guān)系為為（二））管子子直徑徑的影影響因因素分分析及及確定定2.管道直徑的確定步驟（1）根據(jù)流體的種類、性質(zhì)、壓力等在適宜流速范圍內(nèi)，選取一個流速；（2）將索選取的流速代入公式計算管道的直徑d；（3）由計算出的d，根據(jù)管子規(guī)格，將管子圓整成標(biāo)準(zhǔn)管徑。例1-2有一通通風(fēng)管管道輸輸送120kPa(絕壓)、30℃、質(zhì)質(zhì)量流流量為為600㎏/h的空氣氣。若若選用用流速速為15m/s,試計算其管內(nèi)內(nèi)徑和選擇適適宜的管子規(guī)規(guī)格，并計算算管內(nèi)的實際際流速和質(zhì)量量流量。1.管道直徑討論論當(dāng)Vs一定，流速u增加，管道直直徑d減小，管道安安裝的設(shè)備投投資減少，但但u增加會導(dǎo)致管管路中流動阻阻力增加，操操作費用增加加。五、化工管路路的布置與安安裝（一）從安安裝、檢修、、操作等方面面考慮1.在安裝時除了了下水道、上上水總管和煤煤氣管以外，，管路鋪設(shè)應(yīng)應(yīng)盡可能采用用明線。2.在安裝時并列列管路上的管管件和閥門應(yīng)應(yīng)互相錯開，，避免在檢修修及操作時的的不方便。并并列管路上安安裝手輪操作作的閥門時，，手輪間距約約100mm。3.在安裝時車間間內(nèi)的管路應(yīng)應(yīng)盡可能沿廠廠房墻壁安裝裝，管架可以以固定在墻上上，或沿天花花板及平臺安安裝。在露天天的生產(chǎn)裝置置，管路可沿沿掛架或吊架架安裝。管與與管之間和管管與墻之間的的距離以能容容納活動接頭頭或法蘭以及及便于檢修為為宜，管與墻墻、柱邊或管管架支柱之間間的凈空距離離不小于100mm為宜。中壓壓管與管之之間的距離離保持在40～60mm，高壓管與與管之間的的距離保持持在70～90之間。4.在安裝時管管路的傾斜斜度通常為為3/1000～5/1000,對含有固體體結(jié)晶或顆顆粒較大的的物料管應(yīng)應(yīng)大于等于于1%。5.在安裝時為為了便于區(qū)區(qū)別各種類類型的管路路，應(yīng)在管管路的保護護層或保溫溫層表面涂涂以顏色加加以區(qū)別。。6.一般上下水水管及廢水水管適宜埋埋地鋪設(shè)，，埋地管路路的安裝深深度，在冬冬季結(jié)冰地地區(qū)，應(yīng)在在當(dāng)?shù)乇鶅鰞鼍€以下。。（二）從從保障操作作與人身安安全考慮1.輸送流體的的管路，特特別是輸送送腐蝕性介介質(zhì)的管路路，為防止止因滴漏而而造成對人人體的傷害害，在穿越越通道時，，不得裝設(shè)設(shè)各種管件件、閥門以以及可拆卸卸連接。2.鋪設(shè)各種管管路離地面面的高度應(yīng)應(yīng)便于檢修修，通過路路、橋的高高度應(yīng)按標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，，如通過人人行橫道時時，不得小小于2m；通過公路路不得小于于4.5m；通過鐵路路與輕軌距距離不得小小于6m；通過工廠廠主要交通通干線，一一般高度為為5m。3.管路的跨距距（兩支座座之間的距距離）4.輸送腐蝕性性介質(zhì)的管管路與其他他管路并列列時，兩者者應(yīng)保持一一定距離，，而且其位位置應(yīng)略低低一些，以以免發(fā)生滴滴漏時影響響其他管路路，5.物料流流動時時常有有靜電電產(chǎn)生生而是是管路路成為為帶電電體，，為了了防止止靜電電積累累，必必須將將管路路可靠靠接地地。6.在溫差差變化化較大大的管管路中中，應(yīng)應(yīng)考慮慮到熱熱脹冷冷縮，，以免免產(chǎn)生生熱應(yīng)應(yīng)力，，造成成管路路彎曲曲或破破裂。。（三））從從降低低成本本考慮慮1.各種管管路鋪鋪設(shè)時時要盡盡量走走直線線，少少拐彎彎，少少交叉叉，以以減少少阻力力。2.各種管管路應(yīng)應(yīng)集中中鋪設(shè)設(shè)，這這樣可可以共共同利利用管管架，，降低低基建建費用用。當(dāng)當(dāng)穿過過墻壁壁時，，墻壁壁上應(yīng)應(yīng)開預(yù)預(yù)留孔孔，過過墻時時，管管外最最好加加套管管，套套管與與管子子之間間的環(huán)環(huán)隙內(nèi)內(nèi)應(yīng)充充滿填填料；；管路路穿過過樓板板時最最好也也這樣樣。3.平行管路的的排列應(yīng)考考慮管路互互相的影響響。在垂直直排列時，，輸氣的在在上，輸液液的在下；；熱介質(zhì)管管路在上，，冷介質(zhì)管管路在下，，這樣，減減少熱管路路對冷管