化工設(shè)備基礎(chǔ)14-第八章

第八章化工(huàgōng)管路化工管路是化工生產(chǎn)中所使用的各種管路的總稱，其主要作用是用來(lái)(yònɡlái)輸送和控制流體介質(zhì)。正確合理的設(shè)計(jì)化工管路，對(duì)于優(yōu)化設(shè)備布置，降低工程投資和減少日常管理費(fèi)用以及方便操作都起著十分重要的作用。精品資料化工(huàgōng)管路一般由管子、管件、閥門、管架等組成。按管路(ɡuǎnlù)的材質(zhì)分為金屬管路(ɡuǎnlù)和非金屬管路(ɡuǎnlù)。按輸送介質(zhì)的壓力分為真空管、低壓管、中壓管、高壓管、超高壓管。鑄鐵、碳素鋼、合金鋼、有色金屬塑料、橡膠、陶瓷、水泥按輸送介質(zhì)的溫度分為低、常、高溫管。按輸送介質(zhì)的種類分水、蒸汽、氣體、油管以及輸送酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)的管路。精品資料為了簡(jiǎn)化(jiǎnhuà)管子和管件等產(chǎn)品的規(guī)格，使其滿足化工生產(chǎn)的需要，又適應(yīng)批量生產(chǎn)的要求，方便設(shè)計(jì)制造和安裝檢修，有利于匹配互換。國(guó)家制定了管路標(biāo)準(zhǔn)和系列。管路標(biāo)準(zhǔn)時(shí)根據(jù)公稱直徑和公稱壓力兩個(gè)基本參數(shù)來(lái)制定的。具有相同公稱直徑和公稱壓力的管子(guǎnzi)與管件，都可相互配合和互換使用。精品資料§1管子常用(chánɡyònɡ)材料一、金屬管常用的金屬管有鑄鐵管、鋼管(gāngguǎn)、有色金屬管。1.鑄鐵管普通鑄鐵管：灰鑄鐵造，硅和微量石墨有較強(qiáng)的耐蝕性，內(nèi)外壁都涂上瀝青。給排水、煤氣管道。一般φ50-φ300mm，壁厚4-7mm，管長(zhǎng)有3、4、6m。硅鐵管：含碳0.5-1.2%，含硅10-17%的鐵硅合金，表面形成氧化硅保護(hù)膜，耐多種強(qiáng)酸；且硬度高，但耐沖擊和抗振動(dòng)性能差。φ32-φ300mm，壁厚10-7-16mm，管長(zhǎng)有15-2000m。精品資料2、鋼管(gāngguǎn)材料(cáiliào)：普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金鋼和不銹鋼制造：有縫鋼管、無(wú)縫鋼管鋼管有縫鋼管：碳素鋼制成，白口和黑口管。常用于低壓流體的輸送：水、煤氣、天然氣、低壓蒸汽和冷凝液。無(wú)縫鋼管：10、20、16Mn、09Mn2V。熱軋管φ32-φ600mm，管長(zhǎng)有3-12.5m；冷軋管φ5-φ200mm，管長(zhǎng)有1.5-9m見表。精品資料3、有色金屬(yǒusèjīnshǔ)管有色金屬(yǒusèjīnshǔ)管銅管：紫銅（99.5-99.9%）和黃銅（銅鋅合金）。導(dǎo)熱性能好，大多用于制造換熱設(shè)備、深冷管路，儀表測(cè)量和液壓傳輸。鋁及鋁合金管：具有良好的耐腐蝕性和導(dǎo)熱性，常用于輸送脂肪酸、硫化氫、二氧化碳?xì)怏w等介質(zhì)，輸送硝酸、醋酸、磷酸等腐蝕性介質(zhì)，但不適合輸送含氯離子的化合物。鉛管：軟鉛和硬鉛管；硬度小、重度大、具有良好的耐蝕性。輸送濃度70%以下的冷硫酸、濃度40%以下的熱硫酸和濃度10%以下的冷鹽酸。（<150℃）精品資料二、非金屬管1.塑料管熱塑性（thermoplastic）：聚氯乙烯(jùlǜyǐxī)管、聚乙烯管、聚丙烯管、聚甲醛管等；熱固性（thermosetting）：醛塑料管等。優(yōu)點(diǎn)：耐蝕性好、質(zhì)輕、成型(chéngxíng)方便、加工容易；缺點(diǎn)：強(qiáng)度較低、耐熱性差。精品資料2.陶瓷(táocí)管用于輸送(shūsònɡ)除氫氟酸、高溫堿、磷酸外的幾乎所有酸類和氯化物。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)致密，表面光滑平整，硬度高，耐腐蝕性強(qiáng)；缺點(diǎn)：質(zhì)脆易破碎，耐壓、耐熱性差。

<120℃精品資料3.橡膠管純膠管、夾布膠管、棉線紡織(fǎngzhī)膠管、高壓膠管；優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量(zhìliàng)輕、撓性好、安裝方便，對(duì)多種酸堿液具有耐蝕性能。缺點(diǎn)：不輸送硝酸、有機(jī)酸和石油產(chǎn)品。精品資料4.玻璃鋼管玻璃纖維布+樹脂(shùzhī)成型玻璃鋼優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性；缺點(diǎn)：易老化、易變性、耐磨性差；用于輸送<150℃，壓力小于1MPa的酸性和堿性(jiǎnxìnɡ)介質(zhì)管路。精品資料5.玻璃管玻璃管一般(yībān)有硼玻璃或高鋁玻璃制成。優(yōu)點(diǎn)：透明、耐蝕、阻力小價(jià)格低；缺點(diǎn)：質(zhì)脆、不耐沖擊和振動(dòng)。用做檢測(cè)或?qū)嶒?yàn)(shíyàn)的管路。精品資料§2管徑選擇(xuǎnzé)與壁厚確定一、影響管徑大小(dàxiǎo)的因素管徑可根據(jù)流量和流速確定。如對(duì)于確定的流量選流速：若流速過(guò)大即管徑過(guò)小，則流過(guò)管道阻力增加，則操作費(fèi)用增加；若流速減小即管徑增大，但基建投資上升。見表精品資料二、管徑的計(jì)算(jìsuàn)與選用采用質(zhì)量流量(liúliàng)計(jì)算直徑：流量采用體積流量計(jì)算直徑：精品資料三、管子壁厚計(jì)算(jìsuàn)與選用在確定管壁(ɡuǎnbì)厚度時(shí)，還要加上介質(zhì)腐蝕和管子制造偏差防止可能造成的管壁(ɡuǎnbì)厚度的減少的情況。在此基礎(chǔ)上按鋼管規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)選取管子厚度。管子承受介質(zhì)壓力，受力情況相當(dāng)于內(nèi)壓圓筒：精品資料§3管件與閥門(fámén)為了控制流體介質(zhì)的壓力，流量，化工管路中還使用(shǐyòng)著多種類型的閥門?；す苈分?，除作為主體的直管以外的各種配件總稱為管件。精品資料改變管路的走向(zǒuxiàng)，形狀有45℃、60℃、90℃、180℃等。1、彎頭(wāntóu)精品資料管路之間的連通(liántōng)或分流處的管件稱三通。有正三通和斜三通之分。還有四通、Y形管等。2、三通(sāntōnɡ)精品資料短管兩端面直徑(zhíjìng)相同的叫等徑管，兩端面直徑(zhíjìng)不同的叫異徑管。異徑管可改變流體的流速。3、短管和異徑管精品資料管路中設(shè)置(shèzhì)法蘭是為了便于安裝和維修，根據(jù)公稱直徑和公稱壓力選取法蘭。檢修時(shí)，在兩法蘭間插入盲板，切斷管路中的介質(zhì)，，確保人身安全。4、法蘭與盲板精品資料主要(zhǔyào)作用：?jiǎn)㈤]作用，調(diào)節(jié)功能，節(jié)流效應(yīng)。二、閥門(fámén)精品資料§4管路(ɡuǎnlù)的連接管路(ɡuǎnlù)的連接包括管子與管子的連接，管子與各種管件、閥門的連接，還包括設(shè)備接口處等的連接。管路(ɡuǎnlù)連接的常用方法有焊接、法蘭連接、螺紋連接、承插連接等。精品資料化工管路是在環(huán)境溫度下安裝的，而工作時(shí)管內(nèi)介質(zhì)的溫度可能與安裝時(shí)的溫度不一致(yīzhì)，由于溫差的影響，將導(dǎo)致管路熱脹冷縮。如管路不受約束，則由溫差導(dǎo)致的自由伸縮量為：五、溫度(wēndù)補(bǔ)償1、溫差應(yīng)力管子材料膨脹系數(shù)精品資料由于管路因溫差而產(chǎn)生的變形通常受到約束，則管路伸長(zhǎng)時(shí)將產(chǎn)生溫差應(yīng)力(yìnglì)，有虎克定律知：溫差(wēnchā)應(yīng)力管子長(zhǎng)度的相對(duì)變形精品資料為使管路不因溫差應(yīng)力(yìnglì)過(guò)大而破壞，根據(jù)強(qiáng)度條件，應(yīng)使溫差應(yīng)力(yìnglì)小于材料許用應(yīng)力(yìnglì)[σ]可見，只要，管路即不會(huì)因溫度應(yīng)力而被破壞。所以并不是有溫差存在就必須采用補(bǔ)償措施。如果溫差過(guò)大，或溫差應(yīng)力超過(guò)材料許用應(yīng)力，則應(yīng)當(dāng)考慮(kǎolǜ)溫差補(bǔ)償問(wèn)題。精品資料2.溫差(wēnchā)補(bǔ)償補(bǔ)償方法(fāngfǎ)有兩種：一種是自然補(bǔ)償，一種是安裝補(bǔ)償器補(bǔ)償。自然補(bǔ)償：利用管路本身某一管路的彈性變形，來(lái)吸收另一管道的熱脹冷縮。精品資料安裝(ānzhuāng)補(bǔ)償器補(bǔ)償有⑴回折管式補(bǔ)償器將直管彎成一定幾何形狀的曲管，利用剛性較小的曲管所產(chǎn)生的彈性變形(biànxíng)來(lái)吸收連接在其兩端的直管的伸縮變形(biànxíng)。精品資料⑵波形(bōxínɡ)補(bǔ)償器利用金屬薄殼撓性的彈性變形來(lái)吸收(xīshōu)其兩端連接直管的伸縮變形。結(jié)構(gòu)有波形、鼓形、盤形。精品資料§5管路(ɡuǎnlù)常見故障及排除方法1.連接處泄漏輕則浪費(fèi)資源、影響正常生產(chǎn)，重則跑、冒、滴、