工藝管道知識(shí)

工藝管道學(xué)問石油化工裝置中使用的管道器材，一般包括管子、管件、閥門、法蘭、墊片和緊固件以及其他管道組成件，例如過濾器、分別器、阻火器、補(bǔ)償器等。以下分別介紹各種常用材料一、管子rJUr3 HI1■T■管子分類方法很多，按材質(zhì)分類可分為金屬管、非金屬管和鋼襯非金屬復(fù)合管。非金屬管主要有橡膠管、塑料管、石棉水泥管、石墨管、玻璃鋼管等，非金屬管的使用同金屬管相比所占比例較小，而金屬管在大多數(shù)石油化工裝置中要占到全部工藝管道安裝工程的百分之八十五以上，本節(jié)重點(diǎn)介紹金屬管材。有關(guān)金屬管材分類，見下表大分類中分類 r 管子名稱舉桝鐵管 承尿轉(zhuǎn)鐵管〔砂型禽右鑄鐵管、側(cè)鑄鐵管〉碳素制鋼懵 Q235AS接鉗煤1。號(hào)*20號(hào)制無鑒鋼管金屬伐

樹管 低合金細(xì)制管高合金綱鋼管銅合金管留及整合金管有色金屬管 鈦管

UiMn無縫制管、低擬俐尤醴鋼骨 1奧氏體不鐫審啊管、耐熱鋼無縫鋼骨、雙相不鐫鋼管拉制園擠制黃鉛管、鉛鐲合金管 1冷杭鋁及鋁合金岡管、熱擠壓鋁股鋁合金闘倍做野及鈦合金管＜Ti2KI TiGAI6V2Sn0.5Cu-0.5Fe)線及線合金管線及線合金管錯(cuò)及錯(cuò)合金管Hone1HasteIloy、〔一〕焊接鋼管焊接鋼管，也稱有縫鋼管，一般由鋼板或鋼帶卷焊而成。按管材的外表處理形式分為鍍鋅和不鍍鋅兩種。外表鍍鋅的發(fā)白色，又稱為白鐵管或鍍鋅鋼管；表面不鍍鋅的即一般空氣和冷凝水等。依據(jù)用戶要求，焊接鋼管在出廠時(shí)可分兩種，一種是管端帶螺紋的，另一種是管端不帶螺紋的。管端帶螺紋的焊接鋼管，每根管材長度為4?12m。

4?9m，不帶螺焊接鋼管按管壁厚度不同，分為薄壁鋼管、加厚鋼管和一般鋼管。工藝管道上用量最多的是一般鋼管，其試驗(yàn)壓力為。加厚鋼管的試驗(yàn)壓力為。焊接鋼管的聯(lián)接方法較多，有螺紋聯(lián)接、法蘭聯(lián)接和焊接。法蘭聯(lián)接中又分螺紋法蘭聯(lián)接和焊接法蘭聯(lián)接，焊接方法中又分為氣焊和電弧焊。常用焊接鋼管的規(guī)格范圍為公稱直徑6?150mm?！捕碂o縫鋼管無縫鋼管，是工業(yè)管道中用量最大，品種規(guī)格最多的管材，根本上分為流體輸送用無縫鋼管和帶有專用性的無縫鋼管兩大類，前者是工藝管道常用的鋼管，后者如鍋爐專用鋼管、裂化爐管和熱交換器用鋼管等。按材質(zhì)可分為碳素?zé)o縫鋼管、鉻鉬無縫鋼管和不銹、耐酸無縫鋼管。按公稱壓力可分為低壓 (0<中壓V10MPa=、高壓(>10MPa三類。工藝管道常用的是流體輸送用無縫鋼管。10號(hào)、20號(hào)、16Mn鋼，其規(guī)格范圍為：熱軋外徑?3A630mm，冷拔外徑?6?200mm4?12m,容許操作溫度為-40?450C，廣泛用于輸送各種對鋼無腐蝕性的介質(zhì)，如輸送蒸汽、氧氣、壓縮空氣、油品和油氣等。?低合金鋼無縫鋼管，系指含確定比例合金元素的合金鋼管。通常分為兩種，一種是含有錳元素的低合金鋼管，稱為一般低合金鋼管，如 16Mn、15MnV等；另一種是含有鉻、鉬等元素的低合金鋼管，稱鉻鉬鋼管。常用的有12CrMo、15CrMo、12Cr2Mo、1Cr5Mo等，其規(guī)格范圍為外徑?1(??273mm,單根管長度4?12m，鉻鉬鋼管適用溫度范圍為-40?550C較高的油品、油氣和腐蝕性不強(qiáng)的鹽水、低濃度有機(jī)酸等。?不銹耐酸無縫鋼管，依據(jù)鉻、鎳、鈦各種金屬的不同含量，品種很多，Cr13、00Cr17Ni14Mo2、1Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti18-8來表示，適用溫度范圍為-196?700C,?高壓無縫鋼管，其制造材質(zhì)與上述無縫鋼管根本一樣，只是管壁比中低壓無縫鋼40mm。如化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管規(guī)格為?14x4(mm)273X40(mm)4?12m10?32MPa，工作溫度-40?400C成氣、水蒸氣、高壓冷凝水等介質(zhì)。除上述外，還有低溫鋼管，在引進(jìn)工程工程的冷區(qū)用量較多，其材料牌號(hào)為STPL-39、STPL-46，工作溫度可達(dá)-105C,適用于輸送各種無腐蝕性低溫介質(zhì)管道，目前國內(nèi)低溫鋼管公稱直徑為 15?400mm，壁厚同碳鋼管；有縫低溫鋼管公稱直徑為400?1100mm，壁厚為6?10mm，單根管標(biāo)準(zhǔn)長度6m(三) 鋼板卷板管鋼板卷板管，是由鋼板卷制焊接而成，分為直縫卷焊鋼管和螺旋縫卷焊鋼管兩種。直縫卷焊鋼管多數(shù)在施工現(xiàn)場制造或托付加工廠制造，專業(yè)鋼管廠不生產(chǎn)。鋼板材料有Q235A、10號(hào)、20號(hào)、16Mn、20g200?3000mm，最大的有4000mm4?16mm200?900mm的單根1000?3000mm的為。適用工作溫度：Q235A為-15?300C,10號(hào)、20號(hào)、16Mn、20g為-40?450C,均適用于低壓范圍。Q235A16Mn200?700mm7?10mm8?18m。適用工作溫度：Q235A為-15?300°C，16Mn為-40?450°C，操作壓力：Q235A為，16Mn4MPa。直縫卷焊鋼管和螺旋縫卷焊鋼管，多用于輸送常溫低壓腐蝕性不強(qiáng)的介質(zhì)，如低壓蒸汽、地下循環(huán)水、煤氣和油氣等。螺旋縫卷焊鋼管單根管較長，特別適用于長距離輸送管道。1Cr18Ni9Ti200?1000mm，公稱直徑200?400mm4mm，700?1000mm6?8mm，單根管長度為。適用溫度和輸送的介質(zhì)范圍同低壓不銹鋼管?！菜摹炽~管銅管分紫銅管和黃銅管兩種。制造紫銅管所用的材料牌號(hào)有T2、T3、T4和TUP等，含銅量較高，占%以上；黃銅管的制造材料牌號(hào)有H62，H68等，都是鋅和銅的合金，如H62黃銅管，其材料成份銅為%?%，鋅為%，其他雜質(zhì)小于%。銅管的制造方法分為拉制和擠制兩種。拉制銅管外徑為 ?3??200mm，擠制銅管外徑為?32??280mm,壁厚?5mm;銅板卷焊銅管的規(guī)格范圍為外徑?15??505mm,供貨方式有單根的和成盤的兩種。250C〔五〕鈦管鈦管是近年來消滅的一種管材，由于它具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)和耐低溫等特點(diǎn)，常被用于其他管材無法勝任的工藝部位。鈦管是用 TA1、TA2工業(yè)純鈦制造，適用溫度范圍為-140?250C,當(dāng)溫度超過250C時(shí)，其機(jī)械性能下降。20?400mm。適用于低中壓，低壓管壁厚?，中壓管壁厚?。鈦管雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但因價(jià)格昂貴，焊接難度較大，尚未被廣泛承受。、管件在管系中轉(zhuǎn)變走向、標(biāo)高或轉(zhuǎn)變管徑以及由主管上引出支管等均需用管件。 管系外形各異、簡繁不等，因此，管件的種類較多。常用的管件有彎頭、三通、異徑管、管接頭、管帽等。管件按用途分類用途克管和克管連接轉(zhuǎn)變走向管件名稱分支用途克管和克管連接轉(zhuǎn)變走向管件名稱分支活援頭、管箍彎頭.彎管5網(wǎng)通.承插焊管接頭、螺紋管接頭、加強(qiáng)管嘴、高壓管嘴.管箍變輕封閉管端其它異徑管〔大小頭〕、異徑短節(jié)、異輕管箍.內(nèi)外絲管帽.堵頭〔堵絲〕甥頭.袪蘭蓋螺紋短節(jié)*翻邊管接頭、°,180°彎頭也稱為U型彎管，也有特別角度的彎頭，但為數(shù)極少。?瑪鋼彎頭瑪鋼彎頭，也稱可鍛鑄鐵彎頭，是最常見的螺紋彎頭。這種瑪鋼管件，主要用于采暖，上下水管道和煤氣管道上。在工藝過程中，除需要常常拆卸的低壓管道外，其他物料管道上很少使用?，斾搹濐^的規(guī)格比較小，常用的規(guī)格范圍為1/2?4英寸，按其不同的外表處理分鍍鋅和不鍍鋅兩種。?壓制彎頭壓制彎頭，也稱沖壓彎頭或無縫彎頭，是用優(yōu)質(zhì)碳素鋼、不銹耐酸鋼和低合金鋼無縫管等，在特制的模具內(nèi)壓制成型的。其彎曲半徑為公稱直徑的一倍半〔R=〕，在特別場合下也可承受彎曲半徑等于公稱直徑的彎頭〔R=1DN〕。其規(guī)格范圍在DN20?600mm以內(nèi)。其壁厚范圍與無縫鋼管的表號(hào)全都。壓制彎頭一般由專業(yè)制造廠或加工廠用標(biāo)準(zhǔn)無縫鋼管沖壓加工而成，加工好坡口。

出廠時(shí)彎頭兩端應(yīng)?沖壓焊接彎頭200mm以上。?焊接彎頭焊接彎頭，也稱蝦米腰或蝦體彎頭。制作方法有兩種，一種是在加工廠用鋼板下料，切割后卷制焊接成型，多數(shù)用于鋼板卷管的配套。另一種是用管材下料，經(jīng)組對焊接成型，其規(guī)格一般在200mm以上。使用溫度不能大于200C, 一般可在施工現(xiàn)場制作。5.咼壓彎頭入并不得松動(dòng)，適用于壓力、的石油化工管道，常用規(guī)格范圍為DN6?200mm。〔二〕三通三通是主管道與分支管道相連接的管件，依據(jù)制造材質(zhì)和用途的不同，劃分為很多種。從規(guī)格上劃分，可分為同徑三通和異徑三通，同徑三通也稱為等徑三通；同徑三通是，所以也稱為不等徑三通，異徑三通用量要多一些。1.瑪鋼三通瑪鋼三通的制造材質(zhì)和規(guī)格范圍，與瑪鋼彎頭一樣，在石油化工工藝管道中用量不多，主要用于室內(nèi)采暖、上下水和煤氣管道。2.鋼制三通20促進(jìn)了工藝管道工程技術(shù)的進(jìn)展，目前，我國已能生產(chǎn)中低壓管道鋼制定型三通，已形成系列產(chǎn)品，無縫三通規(guī)格為 DN20?600mmDN150?1500mm。成，再經(jīng)機(jī)加工，成為定型成品三通。中低壓鋼制成品三通，在現(xiàn)場安裝時(shí)都是承受焊接。鋼板卷管所用的三通，有兩種狀況，一種是在加工廠用鋼板下料，經(jīng)過卷制焊接而成；另一種是在安裝現(xiàn)場挖眼接收。3.高壓三通高壓三通，常用的有兩種，一種是焊制高壓三通，一種是整體鍛造高壓三通。焊制高壓三通，選用優(yōu)質(zhì)高壓鋼管為材料，制造方法類似挖眼接收，主管上所開的孔，要與相接的支管管徑相全都。焊接質(zhì)量要求嚴(yán)格，通常要求焊前進(jìn)展預(yù)熱，焊后進(jìn)展熱處理。其規(guī)格范圍為DN16?200mm22MPa、32MPa。整體鍛造高壓三通，一般是承受螺紋法蘭連接。其規(guī)格范圍為表號(hào)SCH160、DN15?600mm，表號(hào)外加有“XX，其管徑范圍DN15?300mm?！踩钞悘焦墚悘焦艿淖饔檬鞘构艿雷儚?，從流體運(yùn)動(dòng)方始終看，多數(shù)是由大變小，也有的由小.瑪鋼異徑管瑪鋼異徑管，大體上分兩種，一種是內(nèi)螺紋異徑管也稱外接頭；另一種是內(nèi)螺紋和2.鋼制異徑管鋼制異徑管，分為無縫和有縫兩種，無縫異徑管用無縫鋼管壓制，有縫異徑管用鋼板下料，經(jīng)卷制焊接而成，也稱為焊制異徑管。這兩種異徑管都有同心和偏心兩種規(guī)格管中物料。無縫異徑管的規(guī)格范圍為DN25?600mm，有縫焊接異徑管的規(guī)格范圍為DN200?1500mm。鋼制異徑管，作為管道上的成品管件，是七十年月以后才開頭有的，早期工藝管道(四) 其他管件1?封頭封頭，是用于管端起封閉作用的堵頭。常用的封頭有橢圓形和平蓋形兩種。橢圓形封頭也稱為管帽，其規(guī)格范圍為DN25?600mm，多用于中低壓管道上。平蓋封頭，按其安裝位置分為兩種，一種是平蓋封頭略大于管外徑，在管外焊接。另一種是平蓋封頭略小于管內(nèi)徑，把封頭板放入管內(nèi)焊接。常用的規(guī)格范圍為DN15?200mm，這種封頭多用于壓力較低的管道上。?凸臺(tái)管上，另一端或者是安裝其它部件，或者是另外再接收，其規(guī)格范圍為DN15?200mm，高中低壓管道都使用。?盲板盲板，其作用是把管道內(nèi)介質(zhì)切斷，依據(jù)使用壓力和法蘭密封面的形式分以下幾種：光滑面盲板，與光滑密封面法蘭協(xié)作使用，其適用壓力范圍為?。凸面盲板，其本身一面帶凸面，另一面帶凹面，與凹凸密封面法蘭協(xié)作使用。DN25?400mm。?為DN25?300mm?！白置ぐ澹卜譃楣饣?，凹凸面和梯形槽面三種，使用壓力與以上三種盲板8字盲板所不同的是，它把兩種用途結(jié)合在一個(gè)部件上，即把盲板和墊圈相連接固定在一起。法蘭內(nèi)墊入盲板時(shí)，外面露出的墊圈作為管道是否切斷的直觀標(biāo)志?！白置ぐ宓闹圃觳牧嫌卸喾N，依據(jù)輸送的介質(zhì)溫度和壓力來選擇。一般低壓管道，450C時(shí)，所用的材質(zhì)有Q235A、2025450?550C15CrMo、1Cr5Mo。當(dāng)壓力在?，溫度大于550C時(shí)，要用不銹鋼。三、法蘭、墊片及螺栓(一)法蘭法蘭是工藝管道上起連接作用的一種部件。這種連接形式的應(yīng)用范圍格外廣泛，如性，又有牢靠的密封性。法蘭的標(biāo)準(zhǔn)化，國內(nèi)目前尚未統(tǒng)一。最早的是1958年原化工部頒發(fā)的管法蘭標(biāo)準(zhǔn)，是參考蘇聯(lián)五十年月標(biāo)準(zhǔn)制訂的；1959年原一機(jī)部又頒發(fā)過一套管法蘭標(biāo)準(zhǔn)；20世1964年也頒發(fā)過一套管法蘭標(biāo)則大局部是以管子大外徑為根底。因此各種標(biāo)準(zhǔn)的法蘭，在一些局部尺寸上不盡一樣。同的法蘭。以下對各種法蘭作簡要介紹：?平焊法蘭平焊鋼法蘭，是中低壓工藝管道最常用的一種。這種法蘭與管子的固定形式，是將管道連接的平焊法蘭，一般用Q235A20號(hào)鋼板制造；用于不銹耐酸鋼管道上的平焊式，密封面上加工有淺溝槽。通常稱為水線，如圖。I)平焊鋼法蘭圖平焊鋼法蘭的規(guī)格范圍如下：公稱壓力、的為DN10?2023mm;?的為DN10?600mm。?對焊法蘭對焊鋼法蘭，也稱高頸法蘭或大尾巴法蘭。它的強(qiáng)度大不易變形、密封性能較好，有多種形式的密封面，適用的壓力范圍很廣。光滑面對焊法蘭，其公稱壓力為以下，規(guī)格范圍為 DN10?2023mm，公稱壓力，規(guī)格范圍DN10?1000mm，公稱壓力，規(guī)格范圍DN10?600mm,如圖。5“I ■ ■“ 45“光滑面對焊法蘭圖凹凸密封面對焊法蘭，由于凹凸密封面嚴(yán)密性強(qiáng)，承受的壓力大。每付法蘭的密封面，必需一個(gè)是凹面、另一個(gè)是凸面。常用公稱壓力范圍為?，規(guī)格范圍為DN10?600mm，如圖。HJ60mm凹凸密封面對焊鋼法蘭圖榫槽密封面對焊法蘭，這種法蘭密封性能好，構(gòu)造形式類似凹凸式密封面法蘭，也是一付法蘭必需兩個(gè)配套使用。公稱壓力范圍為?，規(guī)格范圍為 DN10?600mm;?10MPa，規(guī)格范圍DN10?400mm，如圖。榫 槽 面 對 焊 法 蘭 圖梯形槽密封面對焊法蘭，這種法蘭在石油工業(yè)管道比較常用，承受壓力大，常用公稱壓力為、，規(guī)格范圍為DN10 400mm;PN16MPa，規(guī)格范圍為DN10梯形槽面對焊鋼法蘭圖在編制概〔預(yù)〕算時(shí)要特別留意法蘭本身的價(jià)格。?松套鋼制管法蘭起緊固作用，多用于銅、鋁和鉛等有色金屬及不銹耐酸鋼管道上。其最大的優(yōu)點(diǎn)是由于法蘭可以自由活動(dòng)，法蘭穿螺栓時(shí)格外便利。焊環(huán)松套鋼制管法蘭適用壓力?，其規(guī)格范圍為DN10?600mm;壓力，規(guī)格范圍DN10?300mm，平焊環(huán)松套鋼制管法蘭只適用較低壓力，?，其規(guī)格范圍 DN10?600mm。管口翻邊活套法僅適用于PN06MPa及以下。焊環(huán)松套法蘭如圖。焊環(huán)松套鋼制管法蘭圖?螺紋法蘭螺紋法蘭，是用帶螺紋的法蘭與管端螺紋相連接的法蘭，有高壓和低壓兩種。低壓螺紋法蘭，包括鋼制和鑄鐵制造兩種，這種法蘭，在建國初期，焊接技術(shù)很差的狀況下、曾被廣泛應(yīng)用。隨著工業(yè)的進(jìn)展、低壓螺紋法蘭已被平焊法蘭所代替，除特別狀況外，根本不承受。高壓螺紋法蘭，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)管道的連接。密封由管端與透鏡墊圈形成，對螺紋和管端墊圈接觸面的周密度加工要求很高。這種法蘭的特點(diǎn)是法蘭與管內(nèi)介質(zhì)不接觸，安裝也比較便利。適用壓力、，其規(guī)格范圍為DN6 250mm,如圖12-2-7。_(a)帶頸貯焊法蘭E3E3(C)SS法蘭高壓管線法蘭連接構(gòu)造型式圖?法蘭蓋法蘭蓋是與法蘭配套使用的部件，它和封頭一樣在管端起封閉作用。密封面有光滑式和凸凹式，其規(guī)格和適用壓力范圍與配套法蘭全都?！捕撤ㄌm墊片泄漏是管法蘭失效的主要形式，它與密封構(gòu)造型式、被連接件的剛度、密封件的性能、操作和安裝等很多因素有關(guān)。墊片是法蘭連接的主要密封件，因而正確選用墊片也是法蘭密封面的形式選用種類很多。管法蘭墊片有非金屬墊片，半金屬墊片和金屬墊片。?橡膠石棉墊橡膠石棉墊是法蘭連接用量最多的墊片、能適用于很多介質(zhì)，如蒸汽、煤氣、空氣3mm厚。公稱直徑小100mm的法蘭，其墊片厚度不超過。墊有兩種，一種是耐油橡膠石棉墊，適用于溫度在200C以下，公稱壓力在以下，輸送350380C。另一種是中壓橡膠石棉墊，可使用于200C,以下的蒸汽、分散水、水、空氣等介質(zhì)。.橡膠墊60C以下，.纏繞式墊片纏繞式墊片簡稱為纏繞墊，是用金屬鋼帶及非金屬填料帶纏繞而成。 這種墊片具有制造簡潔、價(jià)格低廉、材料能被充分利用、密封性能較好的優(yōu)點(diǎn)，在石油化工工藝管道上被廣泛應(yīng)用。適用的公稱壓力為以下，適用溫度范圍， 08號(hào)鋼溫度可達(dá)450C,0Cr13鋼帶制成的纏繞墊，使用溫度可達(dá)540C。這種墊片多數(shù)用于光滑面法蘭連接，其密封面不用車水線。有的纏繞墊，還帶有定位環(huán)，是為了防止墊片偏離法蘭中心。墊片的厚度一般為，直徑大于 1000mm時(shí)，墊片6?7mm。3mm08號(hào)鋼、0Cr13鋼和1Cr18Ni9Ti鋼等；非金屬帶材質(zhì)有特性石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯等。?齒形墊齒形墊是用各種金屬制造，材質(zhì)有一般碳素鋼、低合金鋼和不銹耐酸鋼等，其厚度為3?5mm。它是利用同心圓的齒形密紋與法蘭密封面相接觸、 構(gòu)成多道密圭寸，因此密圭寸性能較好，常用于凹凸式密圭寸面法蘭的連接。最高公稱壓力可達(dá)，0Cr13530°C。5.金屬墊