閥門、管道及相關(guān)管件基礎(chǔ)知識

--讓每個人公平地提升自我10第三章 閥門、管道及相關(guān)管件根底學(xué)問閥門根底學(xué)問閥門概述及分類閥門是流體輸送系統(tǒng)中的掌握部件，具有截斷、調(diào)整、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能。閥門的種類很多，且有多種分類方法：按用途和作用分類截斷閥類：主要用于截斷或接通介質(zhì)流。包括閘閥、截止閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥等。調(diào)整閥類：主要用于調(diào)整介質(zhì)的流量、壓力等。包括調(diào)整閥、節(jié)流閥、減壓閥等。止回閥類：用于阻擋介質(zhì)倒流。包括各種構(gòu)造的止回閥。分流閥類：用于安排、分別或混合介質(zhì)。包括各種構(gòu)造的安排閥和疏水閥等。安全閥類：用于超壓安全保護(hù)。包括各種類型的安全閥。按主要參數(shù)分類按壓力分類ⅰ真空閥：工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的閥門。低壓閥：公稱壓力PN<1.6MPa的閥門。中壓閥：公稱壓力PN<2.5~6.4Mpa的閥門。ⅳ高壓閥：公稱壓力PN10.0~80.0Mpa的閥門。超高壓閥：公稱壓力PN≥100Mpa的閥門。按介質(zhì)工作溫度分類高溫閥：t>450的閥門。中溫閥：120≤t<450的閥門。常溫閥：-40≤t<120的閥門。低溫閥：-100≤t<-40的閥門。超低溫閥：t<-100的閥門。按閥體材料分類非金屬材料閥門：如陶瓷閥門、玻璃鋼閥門、塑料閥門。ⅱ金屬材料閥門：如銅合金閥門、鋁合金閥門、鈦合金閥門、鐵閥門、碳鋼閥門、低合金屬閥體襯里閥門如襯鉛閥門、襯塑料閥門、襯搪瓷閥門。通用分類法這種分類方法既按原理、作用又按構(gòu)造劃分，是目前國內(nèi)、國際最常用的分類方法。一般分為：閘閥、截止閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、隔膜閥、止回閥、節(jié)流閥、安全閥、減壓閥、疏水閥、調(diào)整閥。典型閥門閘閥閘閥是作為截止介質(zhì)使用，在全開時整個流通直通，此時介質(zhì)運行的壓力損失最小。閘閥通常適用于不需要常常啟閉，而且保持閘板全開或全閉的工況。不適用于作為調(diào)整或節(jié)流使用。對于高速流淌的介質(zhì)，閘板在局部開啟狀況下可以引起閘門的振動，而振動又可能損傷閘板和閥座的密封面，而節(jié)流會使閘板患病介質(zhì)的沖蝕。圖3-1明桿楔式單閘板閘閥從構(gòu)造形式上，主要的區(qū)分是所承受的密封元件的形式。依據(jù)密封元件的形式，常常把閘閥分成幾種不同的類型，如：楔式閘閥、平行式閘閥、平行雙閘板閘閥、楔式雙閘板閘等。最常用的形式是楔式閘閥和平行式閘閥。1—閥桿；2—手輪；3—閥桿螺母；4—填料壓蓋；5—填料〔盤根〕；6—J型螺栓；7—閥蓋；8—墊片；9—閥體；10—閘板密封圈；11—閘板；12—頂楔；13—閥體密封圈；14—法蘭孔；15—有密封圈型式；16—無密封圈型式圖3-2低壓升降桿平行式雙閘板閘閥盤根：盤根〔packing〕也叫密封填料，通常由較松軟的線狀物編織而成，通常截面積是正方形或長方形、圓形的條狀物填充在密封腔體內(nèi),從而實現(xiàn)密封。填料密封最早是以棉麻等纖維塞在泄漏通道內(nèi)來阻擋液流泄漏，主要用作提水機(jī)械的軸封。由于填料來源廣泛，加工容易，價格低廉，密封牢靠，操作簡潔，所以沿用至今。現(xiàn)在盤根被廣泛用于離心泵、壓縮機(jī)、真空泵、攪拌機(jī)和船舶螺旋槳的轉(zhuǎn)軸密封、活塞泵、往復(fù)式壓縮機(jī)、制冷機(jī)的往復(fù)運動軸封，以及各種閥門閥桿的旋動密封等。目前由于機(jī)械密封、干氣密封的進(jìn)展，對于機(jī)械設(shè)備的密封已很少承受盤根密封了。目前主要使用在閥門密封上。填料密封由填料裝于填料函內(nèi)，通過填料壓蓋將填料壓緊在軸的外表。由于軸外表總有些粗糙，其與填料只能是局部貼合，而局部未接觸，此就形成很多個迷宮。當(dāng)帶壓介質(zhì)通過軸外表時，介質(zhì)被屢次節(jié)流，憑借這“迷宮效應(yīng)“而到達(dá)密封。填料與軸外表的貼合、摩擦，也類似滑動軸承，固應(yīng)有足夠的液體進(jìn)展?jié)櫥?，以保證密封有肯定的壽命，即所謂的“軸承效應(yīng)“。由此可見良好的填料密封，即是迷宮效應(yīng)和軸承效應(yīng)的綜合。填料對軸的壓緊力通過擰緊壓蓋螺栓產(chǎn)生。由于填料是彈塑性體，當(dāng)受到軸向壓緊后，產(chǎn)生摩擦力致使壓緊力沿軸向漸漸削減，同時所產(chǎn)生的徑向壓緊力使填料緊貼于軸外表而阻擋介質(zhì)外漏。徑向壓緊力的分布由外端〔壓蓋〕向內(nèi)端，先是急劇遞減后趨平緩，介質(zhì)壓力的分布由內(nèi)端漸漸向外端遞減，當(dāng)外端介質(zhì)壓力為零時，則泄漏很少，大于零時泄漏。隨著材料的不斷消滅，填料構(gòu)造型式也有很大的變化，這無疑將促使填料密封的應(yīng)用更加廣泛，用作填料的材料應(yīng)具備如下特性：有肯定的彈塑性。當(dāng)填料受軸向壓緊時能產(chǎn)生較大的徑向壓緊力，以獲得密封；當(dāng)機(jī)器和軸有振動或軸有跳動及偏心時，能有肯定的補(bǔ)償力量〔追隨性〕；化學(xué)穩(wěn)定性。既不被介質(zhì)所腐蝕、溶漲，也不污染介質(zhì)；不滲透性。介質(zhì)對大局部纖維均有一些滲透，故要求填料組織致密，為此在制作填料時往往需要浸漬、填充各種潤滑劑和填充劑；自潤滑性好，摩擦系數(shù)小并耐磨；耐溫性。當(dāng)摩擦發(fā)熱后能承受肯定的溫度；拆卸方便；制造簡潔，價格低廉。圖3-3盤根實物圖片現(xiàn)在盤根主要以石墨、各種纖維為主要材料，依據(jù)不同的要求，承受碳纖維、銅絲、304、316L、茵苛鎳合金絲等材料加強(qiáng)。截止閥截止閥是用于截斷介質(zhì)流淌的，截止閥的閥桿軸線與閥座密封面垂直，通過帶動閥芯的上下升降進(jìn)展開斷。截止閥一旦處于開啟狀態(tài)，它的閥座和閥瓣密封面之間就不再有接觸，并具有格外牢靠的切斷動作，因而它的密封面機(jī)械磨損較小，由于大局部截止閥的閥座和閥瓣比較簡潔修理或更換密封元件時無需把整個閥門從管線上拆下來，這對于閥門和管線焊接成一體的場合是很適用的。1—電動裝置；2—閥桿螺母；3—導(dǎo)向塊；4—填料壓蓋；5—填料〔盤根〕；6—閥蓋；7—墊片；8—閥桿；9—閥瓣；10—閥體圖3-4電動平面密封截止閥介質(zhì)通過此類閥門時的流淌方向發(fā)生了變化，因此截止閥的流淌阻力較高。引入截止閥的流體從閥芯下部引入稱為正裝，從閥芯上部引入稱為反裝，正裝時閥門開啟省力，關(guān)閉費力，反裝時，閥門關(guān)閉嚴(yán)密，開啟費力，截止閥一般正裝。1—閥體；2—中法蘭墊片；3—雙頭螺栓；4—螺母；5—填料〔盤根〕；6—活節(jié)螺栓；7—填料壓蓋；8—導(dǎo)向塊；9—閥桿螺母；10—手輪；11—壓緊螺母；12—油杯；13—閥桿；14—鋼球；15-閥瓣圖3-5手動錐面密封截止閥止回閥〔或止逆閥〕止回閥的作用是只允許介質(zhì)向一個方向流淌，而且阻擋方向流淌。通常這種閥門是自開工作的，在一個方向流淌的流體壓力作用下，閥瓣翻開；流體反方向流淌時，由流體壓力和閥瓣的自重合閥瓣作用于閥座，從而切斷流淌。通常用到的有旋啟式止回閥、升降式止回閥和蝶式止回閥。旋啟式止回閥又稱單向閥或逆止閥，其作用是防止管路中的介質(zhì)倒流。啟閉件靠介質(zhì)流動和力氣自行開啟或關(guān)閉，以防止介質(zhì)倒流的閥門叫止回閥。止回閥屬于自動閥類，主要用于介質(zhì)單向流淌的管道上，只允許介質(zhì)向一個方向流淌，以防止發(fā)生事故。本類閥門在管道中一般應(yīng)當(dāng)水平安裝。圖3-6旋啟式止回閥升降式止回閥是指依靠介質(zhì)本身流淌而自動開、閉閥瓣，用來防止介質(zhì)倒流的閥門，本閥門安裝在水平管道上，閥蓋向上。1—螺栓；2—螺母；3—墊圈；4—閥蓋；5—中法蘭墊片；6—閥瓣；7—閥體圖3-7升降式止回閥該閥要在垂直管道上安裝，可選用立式升降止回閥。1—法蘭；2—閥體；3—導(dǎo)向套；4—彈簧；5—閥瓣；6—密封環(huán)；7—螺栓；8—閥蓋；9—螺母；10—閥座3-8立式升降止回閥蝶式止回閥圖3-9蝶式止回閥除此之外，還有其它種類的止回閥，用在特別的場合，這里不再列舉。蝶閥蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。在蝶閥閥體圓柱形通道內(nèi)，圓盤形蝶板圍著軸線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為0°~90°之間，旋轉(zhuǎn)到90°時，閥門則是全開狀態(tài)。蝶閥構(gòu)造簡潔、體積小、重量輕，只由少數(shù)幾個零件組成。而且只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉，操作簡潔。蝶閥處于完全開啟位置時，蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時唯一的阻力，因此通過該閥門所產(chǎn)生的阻力很小，故具有較好的流量掌握特性，可以作調(diào)整用。蝶閥有彈性密封和金屬的密封兩種密封型式。彈性密封閥門，密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊。承受金屬密封的閥門一般比彈性密封的閥門壽命長，但很難做到完全密封，金屬密封能適應(yīng)較高的工作溫度，彈性密封則具有受溫度限制的缺點。1—閥體；2—蝶板；3—閥桿；4—滑動軸承；5—閥座密封套；6—圓錐銷；7—鍵；8—手柄圖3-10LT型中線蝶閥圖3-11單偏心蝶閥圖3-12雙偏心蝶閥圖3-13三偏心蝶閥圖3-14蝶閥實物圖安全閥安全閥工作原理安全閥是各種承壓設(shè)備、容器、球罐、貯槽和管線上的最正確超壓保護(hù)裝置,當(dāng)介質(zhì)壓力上升超過允許值時,安全閥自動開啟,繼而全量排放,防止壓力連續(xù)上升,當(dāng)壓力降低至規(guī)定值時,安全閥準(zhǔn)時自動關(guān)閉,從而保護(hù)設(shè)備的安全運行。封閉式安全閥的閥蓋是封閉的,利于防止灰塵和雜物侵入,防止有毒和易燃介質(zhì)溢出,開放式安全閥由于閥蓋放開,利于降低彈簧腔室的溫度,主要用于蒸汽介質(zhì)管道及容器,帶散熱器安全閥350的工況。帶扳手彈簧式安全閥當(dāng)介質(zhì)壓力到達(dá)開啟壓力的75%以上時,能利用扳手作手動開啟。全啟式安全閥開啟高度大于1/4流道通徑,排放量大,微啟式安全閥開啟高度為1/20-1/40流道通徑。安全閥的相關(guān)術(shù)語整定壓力SetPressure：安全閥閥瓣在運行條件下開頭升起時的進(jìn)口壓力，也叫開啟壓力,設(shè)定壓力。工作壓力Operatingpressure:閥門正常工作狀態(tài)的壓力。排放壓力Relievingpressure：閥瓣到達(dá)規(guī)定高度時的進(jìn)口壓力。超壓Overpressure：排放壓力和整定壓力之差，通常用整定壓力的百分比表示附加背壓SuperimposedbackPressure：安全閥馬上動作前在閥出口處存在的靜壓力，是由其他壓力源在排放系統(tǒng)中引起的。排放背壓Builtupbackpressure：由于介質(zhì)通過安全閥流入排放系統(tǒng)，而在閥出口處形成的壓力。冷態(tài)試驗差壓力ColdDifferentialTestPressure：安全閥在試驗臺上調(diào)整到開頭開啟時進(jìn)口處的靜壓力，該壓力包含了對背壓和溫度的修正值。理論排量：theroticaldischargecapacity：流道橫截面積與安全閥流道面積一樣的抱負(fù)噴管的計算流量。額定排量Certifieddischargecapacity：實測排量中允許作為安全閥使用基準(zhǔn)的那一局部，也就是理論排量乘以額定排量系數(shù)后得到的數(shù)值。需要排量Requiredcapacity:設(shè)計要求安全閥最低需要到達(dá)的排量。有效排放系數(shù)KEffectiveCoefficientofDischarge:是個公稱值，與有效排放面積一起用于泄壓閥所必需具有的最小排放量，是個抱負(fù)值，一般不能到達(dá)，氣體和蒸汽取0.975，液體取0.62。實際排放系數(shù)KdCoefficientofdischarge:閥門實際排量與理論排量的比值。額定排放系數(shù)KdrCertifiedCoefficientofDischarge：實際排放系數(shù)打9折后得到的系數(shù)圖3-15安全閥幾種壓力的關(guān)系開高：壓力泄放閥開啟后，閥瓣密封面離開關(guān)閉位置的實際行程．圖3-16安全閥的開高喉部面積：壓力泄放閥進(jìn)口端至關(guān)閉件密封面之間流道的最小截面積．Area＝πD2/4。簾面積：閥瓣在閥座上方升起時在其密封面間形成的圓柱形或圓錐型通道的面積．Area=πDL。排放面積：壓力泄放閥排放時流體通道的最小截面積喉部面積與簾面積間小者．安全閥的分類目前的安全閥有彈簧式安全閥和杠桿式安全閥、沖量式安全閥、先導(dǎo)式安全閥、脈沖式安全閥、安全閥回流閥、安全切換閥、安全解壓閥、靜重式安全閥、真空負(fù)壓安全閥、液壓安全閥、安全溢流閥等。彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作，彈簧式安全閥中又分為封閉和不封閉的二種，易燃、易爆或有毒的介質(zhì)通常選用封閉式，蒸汽、空氣或惰性氣體等可以選用不封閉式，在彈簧式安全閥中還分為帶扳手和不帶扳手的。扳手主要是用于檢查閥瓣的敏捷程度，有時也可以用作手動緊急泄壓用，高溫介質(zhì)需選用帶散熱器的安全閥。一般型 波浪管型 波浪管關(guān)心活塞型圖3-17彈簧式安全閥的幾種形式波浪管型安全閥的特點：波浪管可伸縮±10%；用于腐蝕性流體(有毒、泥漿、背壓超過整定壓力10%時)。圖3-18安全閥構(gòu)造1—閥座；2—閥體；3—調(diào)整圈；4—反沖盤；5—閥瓣；6—導(dǎo)向筒；7—閥蓋；8—彈簧；9—閥桿；10—調(diào)整螺桿；11—閥帽彈簧式安全閥杠桿式安全閥分為單杠桿式和雙杠桿式兩種，由閥芯、閥座、杠桿、重錘、限位裝置等組成，主要依靠杠桿重錘的作用力而工作，是通過杠桿和重錘來平穩(wěn)閥瓣的壓力，使閥門保證密封，移動重錘的位置和轉(zhuǎn)變重錘的重量來到達(dá)要求的起跳壓力。這種安全閥構(gòu)造簡潔、調(diào)整便利，工作性能可靠，所以在鍋爐上應(yīng)用相當(dāng)普遍，一般單杠桿式安全閥適用于低壓鍋爐、雙杠桿式安全閥適用于中、高壓鍋爐。1—閥蓋；2—杠桿；3—重錘；4—閥桿；5—閥體；6—閥座；7—閥芯杠桿式安全閥先導(dǎo)式安全閥設(shè)有先導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其主要優(yōu)點是變彈簧直接作用為導(dǎo)閥間接作用，提高了動作的靈敏度，準(zhǔn)確可靠,排放量大,密封性能好,啟閉壓差很簡潔滿足要求,而且主閥承受套筒活塞式，雙重密封閥座構(gòu)造，動作精度高、重復(fù)性好、回座快、不泄漏、能帶高背壓排放、工作穩(wěn)定牢靠、使用壽命長，它還可在線調(diào)校，反復(fù)啟跳排放后，仍舊能自動回座，關(guān)閉嚴(yán)密，操作維護(hù)便利。主要應(yīng)用于石油、自然氣、化工、電力、冶金和城市燃?xì)獾阮I(lǐng)域，是受壓設(shè)備、容器或管路上的最正確超壓保護(hù)裝置。1—閥體；2—閥瓣；3—導(dǎo)向套；4—彈簧；5—O型圈；6—閥蓋；7—導(dǎo)閥圖3-21先導(dǎo)式安全閥脈沖式安全閥由主安全閥、脈沖閥和連接收道組成。主安全閥由小脈沖閥掌握。在正常狀況下，主閥被高壓蒸汽壓緊，嚴(yán)密關(guān)閉。當(dāng)汽壓超過規(guī)定值時，小脈沖閥先翻開，蒸汽經(jīng)導(dǎo)汽管引入主閥活塞上面，蒸汽在活塞上的壓力可以抑制彈簧壓緊的作用力，故將主閥翻開排汽泄壓；當(dāng)壓力下降到肯定數(shù)值后，小脈沖閥關(guān)閉，活塞上的汽流切斷，因此主安全閥又關(guān)閉。而活塞上的余汽可以起緩沖作用，使主閥緩慢關(guān)閉，以免閥瓣與閥座因撞擊而損傷。這種安全閥裝置有電器掌握系統(tǒng)作為電氣保護(hù)，當(dāng)鍋爐超壓時，接，氣式壓力表接點閉合，接通脈沖彈簧安全閥的電磁鐵，使之工作，將閥門翻開；當(dāng)回座壓力過低或閥門發(fā)生故障時，也可操作電器掌握開關(guān)，接通電磁鐵線圈，關(guān)閉電磁鐵，使閥門關(guān)閉，這種安全閥在運行中的沖量接入導(dǎo)管上的閥門，要保持全開狀態(tài)，因而要加鉛封。這種安全閥適用于高壓鍋爐上。靜重式安全閥是由閥芯、閥座，環(huán)形鐵片，閥罩、防飛螺絲等組成的，這種安全閥主要是利用環(huán)形鐵片重量，使閥芯壓在閥座上，當(dāng)鍋爐壓力超過鐵片作用在閥芯上部的壓力時，閥芯被頂起，蒸汽排出：鍋爐壓力下降到低于鐵片作用在閥芯上部的壓力時，閥芯降落，停頓排汽。真空負(fù)壓安全閥是適用于溫度≤200℃的負(fù)壓系統(tǒng)，當(dāng)容器內(nèi)負(fù)壓超過允許值時，該閥自動開啟，吸入空氣；當(dāng)容器內(nèi)負(fù)壓到達(dá)允許值時，該閥自動關(guān)閉，從而保護(hù)設(shè)備及系統(tǒng)。安裝在正常非負(fù)壓系統(tǒng)，當(dāng)容器和系統(tǒng)的放散閥未翻開，產(chǎn)生負(fù)壓時，此閥自動開啟。液壓安全閥是〔活瓣式〕呼吸閥的安全備用設(shè)備,它的吸氣和呼氣的動作壓力略高于〔活瓣式〕呼吸閥，在呼吸閥一旦失靈或在冬季其活瓣凍結(jié)時，液壓安全閥的液封即被破壞從而保護(hù)油罐免遭破壞。復(fù)合式安全閥由兩個一樣的或不一樣的安全閥組成一體，同時接在一個閥座上、以削減開孔數(shù)量。波浪管平衡式安全閥是利用波浪管平衡背壓的作用,以保持開啟壓力不變的安全閥。蒸汽疏水閥蒸汽疏水閥的根本作用是將蒸汽系統(tǒng)中的分散水、空氣和二氧化碳?xì)怏w盡快排出；同時最大限度地自動防止蒸汽的泄露。疏水閥的品種很多，各有不同的性能。選用疏水閥時，首先應(yīng)選其特性能滿足蒸汽加熱設(shè)備的最正確運行，然后才考慮其他客觀條件，這樣選擇你所需要的疏水閥才是正確和有效的。依據(jù)疏水閥工作原理的不同，蒸汽疏水閥可化為以下三種類型：機(jī)械型靠蒸汽疏水閥內(nèi)分散水液位高度的變化而動作，包括：浮球式：浮子為封閉的空心球體②敞口向上浮子式：浮子為開口向上的桶型③敞口向下浮子式：浮子為開口向下的桶型圖3-22浮球式疏水閥構(gòu)造圖圖3-23差壓鐘型浮子式疏水閥構(gòu)造圖及實物圖熱靜力型依靠液體溫度的變化而動作，包括：雙金屬片：敏感原件為雙金屬片蒸汽壓力式：敏感原件為波浪管或墨盒，內(nèi)部充入揮發(fā)性液體圖3-24熱靜力式疏水閥構(gòu)造圖及實物圖熱動力型依靠液體的熱動力學(xué)性質(zhì)的變化而動作。①圓盤式：由于在一樣的壓力下，液體與氣體的流速不同，所產(chǎn)生的不同的動，靜壓力，驅(qū)使圓盤閥片動作②脈沖式：由于不同溫度的分散水通過兩極串連節(jié)流孔板式，坐在兩極節(jié)流孔板之間形的不同壓力，驅(qū)使閥瓣動作。在這里每種型式的輸水閥具體的構(gòu)造及工作原理不再多贅述，有興趣可在網(wǎng)絡(luò)上查找相關(guān)資料學(xué)習(xí)。圖3-25熱動力式疏水閥工業(yè)壓力管道壓力管道類別與級別ANSI及ASMEB31.3對輸送流體的分類美國國家標(biāo)準(zhǔn)ASME壓力管道標(biāo)準(zhǔn)ANSI/ASMEB31.3〔以下簡稱B31.3〕依據(jù)被輸送流體的性質(zhì)和泄漏時造成的后果，將化工廠和煉油廠管道輸送的流體分為D類、M類和性質(zhì)介于二者之間的第三類流體。D類流體不易燃、無毒，并且在操作條件下對人類肌體無害；設(shè)計壓力不超過150lbf/in2〔1.05MPa〕；設(shè)計溫度在-20oF〔-29〕至366oF〔186〕之間。M類流體有劇毒，在輸送過程中如有少量泄漏到環(huán)境中，被人吸入或接觸人體時能造成嚴(yán)峻的和難以治療的傷害，即使快速實行措施也無法挽救。流體類別確定后即可按ANSI/ASMEB31.3的有關(guān)章節(jié)具體要求對該流體的管道進(jìn)展設(shè)計、施工和檢驗。中石化對壓力管道的類別劃分關(guān)于《壓力管道設(shè)計資格類別級別認(rèn)可和安裝單資格實施細(xì)則》，對壓力管道的類別劃分如下表所示。表3-1壓力管道的類別管道類別GA

輸送介質(zhì)特征和設(shè)計條件〔長輸管道〕GA1

1、有毒、可燃、易爆氣體，設(shè)計壓力p＞1.6MPa2、有毒、可燃、易爆氣體，輸送距離≥200km且DN≥300mm3、漿體，輸送距離≥50km且DN≥150mmGA2GB

1、有毒、可燃、易爆氣體，設(shè)計壓力p≤1.6MPa2、GA1〔2〕范圍以外的3、GA1〔3〕范圍以外的〔公用管道〕GB1 燃?xì)釭B2 熱力GC〔工業(yè)管道〕GC1

1、毒性程度為極度危害介質(zhì)②2、甲、乙類可燃?xì)怏w或甲類液體，且設(shè)計壓力p≥4.0MPa3、可燃流體、有毒流體設(shè)計壓力p≥4.0MPa且設(shè)計溫度T≥400℃4、流體且設(shè)計壓力p≥10.0MPaGC2

1、甲、乙類可燃?xì)怏w或甲類液體，且設(shè)計壓力p＜4.0MPa2、可燃流體、有毒流體p＜4.0MPa、T≥400℃3、非可燃流體、有毒流體p＜10.0MPa且T≥400℃4、流體，p＜10.0MPa且T＜400℃注：①輸送距離指產(chǎn)地、儲存庫、用戶間的用于輸送商品介質(zhì)管道的直接距離。GB5044《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》規(guī)定的。GB50160《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的。SH3059對管道的分級如下表。表3-2SH3059——2023《石油化工管道設(shè)計器材選用通則》管道分級管道級別 適用范圍SHA

1、毒性程度為極度危害介質(zhì)管道〔苯管道除外〕；2、毒性程度為高度危害介質(zhì)的丙烯腈、光氣、二硫化碳和氟化氫介質(zhì)管道；3、設(shè)計壓力大于或等于10.0MPa的介質(zhì)管道SHB 1、毒性程度為極度危害介質(zhì)的苯管道；2、毒性程度為高度危害介質(zhì)管道〔丙烯腈、光氣、二硫化碳、氟化氫介質(zhì)除外〕3、甲類、乙類可燃?xì)怏w和甲A類液化烴、甲B類、乙A類可燃液體介質(zhì)管道SHCSHDSHE

1、毒性程度為中度、輕度危害介質(zhì)管道；2、乙B類、丙類可燃液體介質(zhì)管道設(shè)計溫度低于-29的低溫管道設(shè)計壓力小于10.0MPa且設(shè)計溫度高于或等于-29℃的無毒、非可燃介質(zhì)管道注：①毒性程度是依據(jù)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》〔GB5044—85〕劃分的。極度危害屬于Ⅰ級，車間空氣中有害物質(zhì)最高容許濃度＜0.1mg/m3；高度危害屬于Ⅱ級，最高容許濃度0.1mg/m3。極度危害的介質(zhì)如苯、氯乙烯、氯甲醚、氰化物等；高度危害的介質(zhì)如二硫化碳、氯、丙烯腈、硫化氫、甲醛、氟化氫、一氫化碳等。詳見GB5044。②甲類、乙類可燃?xì)怏w是依據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50160〕中可燃?xì)怏w的火災(zāi)危急性分類劃分的。甲類系指可燃?xì)怏w與空氣混合物和爆炸下限＜10%〔體〕；乙類是≥10%〔體〕。甲類可燃?xì)怏w如乙炔、環(huán)氧乙烷、氫氣合成氣、硫化氫、乙烯、丙烯、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。詳見GB50160。可燃?xì)怏w、液化烴、可燃液體的火災(zāi)危急性分類是依據(jù)GB50160—92確定的，如下表。表3-3類別 名稱 特 征 舉 例甲 A 液化烴15℃時的蒸氣壓力＞0.1MPa的烴類液體及其他類似的液體 液化石油氣、液化自然氣、液化甲烷、液化丙烷等B醚原油等

可燃液體 甲A類以外、閃點＜28℃ 汽油、戊烷、二硫化碳、石油乙 A 28℃≤閃點≤45℃B 45℃≤閃點≤60℃丙 A 60℃≤閃點≤120℃

噴氣燃料、煤油、丙苯、苯乙烯等-35號輕柴油、環(huán)戊烷等輕柴油、重柴油、20號重油、錠子油等B甲 可燃?xì)怏w

閃點≥120℃ 蠟油、100號重油、油渣、潤滑油、變壓器油等可燃?xì)怏w與空氣混合物的爆炸下限＜10%〔體〕乙 可燃?xì)怏w與空氣混合物的爆炸下限≥10%〔體〕混合物料應(yīng)以其主導(dǎo)物料作為分級依據(jù)。⑤當(dāng)操作溫度超過其閃點的乙類液體，應(yīng)視為甲B類液體；當(dāng)操作溫度超過其閃點的丙類液體，應(yīng)視為乙A類液體。管道應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系目前，大多數(shù)壓力管道及其元件都進(jìn)展了系列化，并有相應(yīng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)作支持。因此壓力管道材料設(shè)計時首先要考慮的問題就是壓力管道及其元件標(biāo)準(zhǔn)系列的選用。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系。一個管系〔路〕中各元件所用系列標(biāo)準(zhǔn)的集合。這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括管子系列標(biāo)準(zhǔn)、管件系列標(biāo)準(zhǔn)、法蘭及其連接件系列標(biāo)準(zhǔn)、閥門標(biāo)準(zhǔn)等。這些標(biāo)準(zhǔn)通過肯定的規(guī)章在一個管系中得到應(yīng)用，它們之間相互連接、相互協(xié)作，從而確定了管道及其元件的根本參數(shù)。這些標(biāo)準(zhǔn)中尤其以管子標(biāo)準(zhǔn)和法蘭標(biāo)準(zhǔn)最具代表性，它們是其它應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的根底。下面以管子標(biāo)準(zhǔn)和法蘭標(biāo)準(zhǔn)為主，介紹應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。目前，世界上各國應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)體系有很多，不同的國家不同的行業(yè)有不同的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)體系，它們之間有些相差很多，無法配套使用和互換因而給使用者帶來不少麻煩。因此，壓力管道設(shè)計的第一步就是選擇應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系，并作為設(shè)計的統(tǒng)一規(guī)定，以免各相關(guān)專業(yè)因承受不能互換的其它標(biāo)準(zhǔn)體系而導(dǎo)致錯誤。世界各國應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)大體上分為兩大類。管子 即鋼管外徑系列分為國際通用系列〔大外徑系列〕英制管；國內(nèi)常用系列〔小外徑系列〕公制管〔或米制管〕表3-4DN1520253240506580100125150200250300350400450500600φ2227344248607689114140168219273324356406457508610φ1825323845577389108133159219273325377426480530630法蘭：歐式法蘭和美式法蘭壓力等級：PN0.1歐式法蘭〔DIN〕0.250.61.01.62.54.06.310.016.025.040.0MPa壓力等級：PN2.05.06.810.015.025.042.0MPa美式法蘭〔ANSI〕CL15030040060090015002500Psi由此可以看出，無論是法蘭還是管子，上述兩個系列或兩個體系是不能混合使用的。鋼管壁厚表示方法鋼管壁厚表示方法有管子表號、鋼管壁厚尺寸和管子重量三種方法是以管子表號“Sch“表示壁厚。管子表號是管子設(shè)計壓力與設(shè)計溫度下材料許用應(yīng)力的比值乘以1000,并經(jīng)圓整后的數(shù)值。即:Sch＝P/[σ]t×1000ANSIB36.10壁厚等級：Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160十個等級;ANSIB36.19壁厚等級：Sch5s、Sch10s、Sch40s、Sch80s四個等級;以鋼管壁厚尺寸表示中國、ISO、日本局部鋼管標(biāo)準(zhǔn)承受是以管子重量表示管壁厚度,它將管子壁厚分為三種：a.標(biāo)準(zhǔn)重量管,以STD表示b加厚管，以XS表示c.特厚管，以XXS表示。對于DN≤250mn的管子，Sch40相當(dāng)于STD，DN<200mm的管子,Sch80相當(dāng)于XS。國際上常用的標(biāo)準(zhǔn)體系:隨著我國對外改革開放和參加WTO，各行業(yè)與國際上聯(lián)系越來越多，為了更好地與國際接軌，。下面介紹幾個主要的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系。美國應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系(ANSI)美國國家標(biāo)準(zhǔn)ANSIB16.5《鋼制管法蘭及法蘭管件》是一個比較完整、比較成熟同時也是國際上比較流行、比較通用的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)與其它相關(guān)的ANSI、API、ASTM、MSS組成的壓力管道應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系形成于大量的試驗爭論根底之上,并經(jīng)受了數(shù)十年的實踐檢驗,因此不失為一個科學(xué)、先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn),并廣泛為各個國家所承受。管子：大外徑系列(ANSIB36.10和ANSIB36.19)公稱直徑范圍：(DN6~DN2023)mm壁厚表示方法：是以管子表號“Sch“表示壁厚；是以管子重量表示管壁厚度。管法蘭：美式法蘭壓力等級：CL15030040060090015002500Psi7個等級公稱直徑：DN15~600mm法蘭密封面：凸臺面〔RF〕、凹凸面〔MF〕、榫槽面〔TG〕、金屬環(huán)連接面 4種法蘭型式：平焊式、承插焊式、對焊式、螺紋連接式、松套式及法蘭蓋6種日本應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系(JIS)管子：大外徑系列 (JISG3454、JISG3458、JISG3459)與ANSI大多數(shù)一樣無縫鋼管公稱直徑：(DN6~DN650)mm壁厚表示方法：管子表號“Sch“表示壁厚碳鋼及合金鋼JISG3454、JISG3458：Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch16010個等級;不銹鋼JISG3459：Sch5s、Sch10s、Sch20s、Sch40s、Sch80s、Sch120s、Sch160s7個等級;焊接鋼管公稱直徑：(DN350~DN2023)mm壁厚表示方法：直接用壁厚數(shù)值表示。管法蘭：(JISB2201、JISB2220等)自成體系,既不屬于“美式法蘭“,也不屬于“歐式法蘭“公稱直徑：(DN10~DN1000)mm公稱壓力等級：2K、5K、l0K、16K、20K、30K、40K、63K共8個等級法蘭密封面：光滑面、大凸臺面、小凸臺面、凹凸面、榫槽面 5種法蘭型式：平焊式、承插焊式、對焊式、螺紋連接式、松套式及法蘭蓋6種※JIS應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系與ANSI和DIN等都不能配套使用。為了彌補(bǔ)這個缺陷,日本石油學(xué)會編制了一套JPI標(biāo)準(zhǔn),它根本上等效承受了ANSI/API應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系,故它能與ANSI互換。國內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系:目前，國內(nèi)的壓力管道及其元件的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)很多,又均不完整。以管法蘭標(biāo)準(zhǔn)為例,常用的標(biāo)準(zhǔn)就有國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)、機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JB)、石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SH)和化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(HG)等。這些標(biāo)準(zhǔn)各有各自的溫度-壓力表、密封面尺寸和接收尺寸,相互之間互換性差,有些甚至不能配套使用。為了能很好地應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn)，介紹一下目前國內(nèi)常用的壓力管道應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系。石化行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系:管子尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)(SH3405)根本屬于“大外徑系列”SH3405等效承受了ISO4200標(biāo)準(zhǔn)，故當(dāng)DN≤1100mm時,它能與ANSIB36.l/36.19標(biāo)準(zhǔn)配套使用。SH3405直徑范圍和壁厚分級：序號 鋼管類別 公稱直徑范圍 壁厚分級 奧氏體不銹鋼無縫鋼管10～400Sch80s

Sch5s、Sch10s、Sch20s、Sch40s、 碳素鋼、合金鋼無縫鋼管 10~600 Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS奧氏體不銹鋼焊接鋼管80~1000

2.0~12mm碳素鋼、合金鋼焊接鋼管

150~2023

4.0~18mm※ 法蘭標(biāo)準(zhǔn)(SH3406)：屬于“美式法蘭”公稱壓力：PN1.0、PN2.0(CL150)、PN5.0(CL300)、PN6.8(CL400)、PN10.0(CL600),PN15.0(CL900)、PN25.0(CL1500)、PN42.0(CL2500)8個等級公稱直徑：DN15~DN1500mm法蘭密封面：當(dāng)DN≤600時，凸臺面、凹凸面、全平面、榫槽面、環(huán)槽面5種DN≥650時，凸臺面1種法蘭型式：當(dāng)DN≤600時，平焊、對焊、承插焊、螺紋連接、松套5種DN≥650時 對焊1種※ SH3406等效承受了ANSIB16.5和API605標(biāo)準(zhǔn),。SH3406在構(gòu)造尺寸和密封面型式上與ANSIB16.5/API605有著很好的互換性，它能與ANSI、API、MSS等標(biāo)準(zhǔn)的管道元件配套使用。但由于SH3406承受了我國材料標(biāo)準(zhǔn)而不是美國材料標(biāo)準(zhǔn)(ASTM),故二者的溫度-壓力表有少許偏差,故在考慮二者互換時,應(yīng)留意并核對它們的溫度-壓力對應(yīng)允許值。石化行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系屬于一個比較完整的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系。由于它等效承受了ANSI標(biāo)準(zhǔn),因此代表著先進(jìn)和進(jìn)展方向。又由于它的法蘭(SH3406)能與API標(biāo)準(zhǔn)閥門匹配使用。通過近幾年的應(yīng)用證明,這套應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系是一個科學(xué)的、先進(jìn)的、同時又是可操作性好的標(biāo)準(zhǔn)體系?；ば袠I(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系管子尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)(HG20553) A系列：屬于“大外徑系列”B系列：屬于“小外徑系列”※ 法蘭標(biāo)準(zhǔn)同時包含歐式法蘭和美式法蘭歐式法蘭〔HG20592～HG20605〕壓力等級：PN0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0等10個等級。公稱直徑：DN10~DN2023mm法蘭型式：板式平焊、帶頸平焊、帶頸對焊、整體式、承插焊、螺紋、對焊環(huán)松套、平焊環(huán)松套、法蘭蓋、10種密封面型式：突面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面、全平面等5種。JB閥門配套使用。.美式法蘭標(biāo)準(zhǔn)(HG20615-HG20626)公稱壓力：PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0和PN42.0 6個壓力等級公稱直徑:DN15~1500法蘭型式:帶頸平焊、帶頸對焊、整體法蘭、承插焊、螺紋、松套等6種,密封面型式突面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面、全平面等5種型式。..※化工行業(yè)壓力管道應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系也是一個相比照較完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，而且經(jīng)受了假設(shè)干年的生產(chǎn)實踐檢驗,具有成熟的使用閱歷。由于它同時具有”大外徑系列”和”小外徑系列”、”歐式法蘭”和”美式法蘭”兩個系列,故其使用面比較廣,它既可以與國外的ANSI、DIN、ISO等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)作使用,GB、SH、JB等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)作使用。壓力管道應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系配伍〔1)可用的壓力管道應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系比較多，而且各標(biāo)準(zhǔn)體系之間有些是不能配套使用的,有些雖然根本能配套使用但尚有個別問題應(yīng)留意。〔2)一個裝置或同時建設(shè)的幾個裝置應(yīng)盡量承受同一個應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系,這樣可以避開由于不同標(biāo)準(zhǔn)體系之間的協(xié)作問題而帶來的一些錯誤。〔3),或者是由于某套標(biāo)準(zhǔn)體系的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)不完善,需要其它體系的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展支持。這就要求材料工程師除了在了解有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系之外,還應(yīng)知道各體系之間的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)作問題。管道檢驗、檢查和試驗〔1)施工單位應(yīng)通過其質(zhì)檢人員對施工質(zhì)量進(jìn)展檢驗?！?)建設(shè)單位或其授權(quán)機(jī)構(gòu)，應(yīng)通過其質(zhì)檢人員對施工質(zhì)量進(jìn)展監(jiān)視和檢查。100%射線照相檢驗對指定的一批管道的全部環(huán)向?qū)雍缚p所作的全圓周射線檢驗和對縱焊縫所作的全長度射線檢驗；抽樣射線照相檢驗在一批指定的管道中，對某一規(guī)定百分比的環(huán)向?qū)雍缚p所作的全圓周的射線檢驗。它只適用于環(huán)向?qū)雍缚p；壓力試驗以液體或氣體為介質(zhì)，對管道逐步加壓，到達(dá)規(guī)定的壓力，以檢驗管道強(qiáng)度和嚴(yán)密性的試驗；泄漏性試驗以氣體為介質(zhì)，在設(shè)計壓力下，承受發(fā)泡劑、顯色劑、氣體分子感測儀或其他特地手段等檢查管道系統(tǒng)中泄漏點的試驗；壓力試驗管道安裝完畢，熱處理和無損檢驗合格后,應(yīng)進(jìn)展壓力試驗。壓力試驗應(yīng)符合以下規(guī)定：〔1)壓力試驗應(yīng)以液體為試驗介質(zhì)。當(dāng)管道的設(shè)計壓力小于或等于0.6MPa時，也可承受氣體為試驗介質(zhì)，但應(yīng)實行有效的安全措施。脆性材料嚴(yán)禁使用氣體進(jìn)展壓力試驗；〔2)當(dāng)現(xiàn)場條件不允許使用液體或氣體進(jìn)展壓力試驗時，經(jīng)建設(shè)單位同意，可同時承受以下方法代替：全部焊縫(包括附著件上的焊縫)，用液體滲透法或磁粉法進(jìn)展檢驗。對接焊縫用100%射線照相進(jìn)展檢驗，〔3)當(dāng)進(jìn)展壓力試驗時，應(yīng)劃定禁區(qū)，無關(guān)人員不得進(jìn)入；〔4)壓力試驗完畢，不得在管道上進(jìn)展修補(bǔ)；〔5)建設(shè)單位應(yīng)參與壓力試驗。壓力試驗合格后，應(yīng)和施工單位一同按規(guī)定的格式填寫“管道系統(tǒng)壓力試驗記錄”；〔6)壓力試驗前應(yīng)具備以下條件：①試驗范圍內(nèi)的管道安裝工程除涂漆、絕熱外，已按設(shè)計圖紙全部完成，安裝質(zhì)量符合有關(guān)規(guī)定；焊縫及其他待檢部位尚未涂漆和絕熱；管道上的膨脹節(jié)已設(shè)置了臨時約束裝置；④試驗用壓力表已經(jīng)校驗，并在周檢期內(nèi)，其精度不得低于1.5級，表的滿刻度值應(yīng)為被測1.5～2倍,壓力表不得少于兩塊；符合壓力試驗要求的液體或氣體已經(jīng)備齊；按試驗的要求，管道已經(jīng)加固；⑦對輸送劇毒流體的管道及設(shè)計壓力大于等于10MPa的管道，在壓力試驗前,以下資料已經(jīng)建設(shè)單位復(fù)查：管道組成件的質(zhì)量證明書；管道組成件的檢驗或試驗記錄；管子加工記錄；焊接檢驗及熱處理記錄；設(shè)計修改及材料代用文件；待試管道與無關(guān)系統(tǒng)已用盲板或?qū)嵭衅渌胧└糸_；待試管道上的安全閥、爆破板及儀表元件等已經(jīng)拆下或加以隔離；試驗方案已經(jīng)過批準(zhǔn)，并已進(jìn)展了技術(shù)交底；管道涂漆(1)涂漆前應(yīng)去除被涂外表的鐵銹、焊渣、毛刺、油、水等污物；(2)涂料的種類、顏色，涂敷的層數(shù)和標(biāo)記應(yīng)符合設(shè)計文件的規(guī)定；涂漆施工宜在l5—30℃的環(huán)境溫度下進(jìn)展，并應(yīng)有相應(yīng)的防火、防凍、防雨措施；涂層質(zhì)量應(yīng)符合以下要求：① 涂層應(yīng)均勻，顏色應(yīng)全都；漆膜應(yīng)附著結(jié)實，無剝落、皺紋、氣泡、針孔等缺陷；涂層應(yīng)完整，無損壞、流淌；涂層厚度應(yīng)符合設(shè)計文件的規(guī)定；涂刷色環(huán)時，應(yīng)間距均勻，寬度全都。管道絕熱管道絕熱工程的施工及質(zhì)量要求應(yīng)符合本章和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定；管道絕熱工程的施工應(yīng)在管道涂漆合格后進(jìn)展。施工前，管道外外表應(yīng)保持清潔枯燥。冬、雨季施工應(yīng)有防凍、防雨雪措施；管道絕熱工程材料應(yīng)有制造廠的質(zhì)量證明書或分析檢驗報告，種類、規(guī)格、性能應(yīng)符合設(shè)計文件的規(guī)定；需要蒸汽吹掃的管道,宜在吹掃后進(jìn)展絕熱工程施工。管件根底學(xué)問爆破片概述爆破片是石油化工、化工裝置的壓力容器、管道或其它密閉系統(tǒng)防止超壓的重要安全裝置。它能在規(guī)定的溫度和壓力下爆破，泄放壓力，保障人民生命和國家財產(chǎn)的安全。廣泛用于石油、化工、化肥、醫(yī)藥、冶金、空調(diào)等大型裝置和設(shè)備上。爆破片又稱防爆片、爆破膜、爆破板。是一種斷裂型的安全泄壓裝置。當(dāng)爆破片兩側(cè)壓力差到達(dá)預(yù)定溫度下的預(yù)定值時，爆破片即刻動作〔爆破片上的膜片裂開或脫落〕，泄放出壓力介質(zhì)。與安全閥相比較，爆破片的優(yōu)點是密封性能良好，氣體一般不會滲漏；泄壓反響較快，到達(dá)爆破壓力后膜片馬上裂開，氣體即可大量排出；對介質(zhì)中所含的污物不太敏感，氣體中即使含有少量的粘稠物或粉狀晶體一般不會影響它的動作與排放。爆破片裝置是斷裂型安全泄壓裝置，由爆破片和夾持器兩局部組成。爆破片是在標(biāo)定爆破壓力及溫度下爆破泄壓的元件，夾持器則是在容器的適當(dāng)部位裝接夾持爆破片的關(guān)心元件。夾持器的作用：一是供給一個與容器安全泄放量相當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)泄放管口；二是保證爆破片周邊夾持牢靠、密封嚴(yán)密；三是與爆破片元件匹配，使之在標(biāo)定爆破壓力爆破泄壓。適用范圍由于爆破片是利用膜片的斷裂來泄壓的，所以泄壓以后即不能連續(xù)使用，容器或系統(tǒng)內(nèi)的氣體被全部排放，容器或密閉系統(tǒng)也被迫停頓運行。爆破片的爆破壓力最高不大于35MPa，它適用在以下幾種狀況：爆破片在不宜裝設(shè)安全閥的壓力容器中使用，包括工作介質(zhì)為不干凈氣體的容器，由于用安全閥有可能發(fā)生堵塞或粘結(jié)。物料起化學(xué)反響、壓力急劇上升的反響容器，安全閥有滯后作用，不能快速排放。泄放介質(zhì)含有顆粒、易沉淀、易結(jié)晶、易聚合和介質(zhì)粘度較大。泄放介質(zhì)有強(qiáng)腐蝕性，使用安全閥時其價格很高。工藝介質(zhì)格外貴重或介質(zhì)為劇毒氣體的容器，在工作中不允許有任何泄漏〔安全閥密封性能差，有可能使劇毒氣體滲漏〕，應(yīng)與安全閥串聯(lián)使用。工作壓力很低或很高時，選用安全閥其制造比較困難。使用在溫度較低的狀況，而此溫度會影響安全閥的工作特性。需要較大泄放面積的狀況。氣體排放口小于12nm或大于150mm，要求全量泄放或全量泄放時要求毫無阻礙的場合。爆破片與安全閥的組合使用爆破片與安全閥串聯(lián)使用，在安全閥不能直接使用的場合〔如物料腐蝕、嚴(yán)禁泄露等〕一般在安全閥的入口處安裝一個爆破片，爆破片的標(biāo)定爆破壓力與安全閥的設(shè)定壓力一樣，爆破片的公稱直徑不小于安全閥的入口管徑。爆破片安裝在安全閥出口，假設(shè)泄放總管有可能存在腐蝕氣體的環(huán)境，爆破片應(yīng)安裝在安全閥的出口，以保護(hù)安全閥不受腐蝕。爆破片的最大設(shè)計爆破壓力不超過彈簧式安全閥設(shè)定壓力的10%。爆破片的公稱直徑與安全閥出口管徑一樣。爆破片與安全閥并聯(lián)使用為防止在特別工況下，壓力容器內(nèi)的壓力快速上升，或增加在火災(zāi)狀況下的泄放面積，安裝一個或幾個爆破片與安全閥并聯(lián)使用。爆破片的標(biāo)定爆破壓力略高于安全閥的設(shè)定壓力，并不得大于容器的設(shè)計壓力，爆破片要有足夠的泄放面積，以到達(dá)保護(hù)容器的要求。爆破片泄放量的計算安全泄放量：依據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)視局頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中規(guī)定：壓縮氣體或水蒸汽壓力容器的安全泄放量按下式計算：Ws=2.83×10-3ρνd2 kg/h式中：Ws—壓力容器的安全泄放量，kg/hd—壓力容器進(jìn)口管的內(nèi)徑，mmν—壓力容器進(jìn)口管內(nèi)氣體的流速，m/sρ—氣體密度，kg/m3液化氣體壓力容器的安全泄放量按以下要求計算介質(zhì)為易燃液化氣或位于有可能發(fā)生火災(zāi)環(huán)境下的非易燃液化氣、無絕熱材料保溫層的壓力容器、有完善的絕熱材料保溫層的液化氣體壓力容器。爆破片的型式反拱型爆破片爆破片的凸面受壓，爆破壓力由材質(zhì)厚度和拱徑打算。系統(tǒng)一旦過壓，爆破片會反向拱起，并沿預(yù)先設(shè)定的刻痕完全翻開。(見圖一)反拱型爆破片的特點:操作壓力高達(dá)90%；無需真空支架；處于循環(huán)/脈動條件下,使用壽命更長；無碎片設(shè)計。表3-26反拱型爆破片正拱型爆破片爆破片的凹面受壓，爆破片承受拉伸張力，爆破片的爆破壓力由材質(zhì)的拉伸張力打算?！惨妶D二〕正拱型爆破片的特點:操作壓力高達(dá)85%；真空條件下，需選用真空支架；處于循環(huán)/脈動條件下,使用壽命依據(jù)爆破片的型號有所不同；無碎片設(shè)計。圖3-27正拱型爆破片螺栓型和焊接型爆破片有各種標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計，適于多種應(yīng)用。有些爆破片的使用是一次性的。有些設(shè)計是夾持器可重復(fù)使用或爆破片可更換。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)件無法滿足客戶要求時，可按客戶的應(yīng)用進(jìn)展設(shè)計、制造。石墨型爆破片石墨型爆破片由整塊石墨制造。3.1.6爆破片的選用選擇爆破片型式時，應(yīng)考慮以下幾個因素：壓力一般正拱型爆破片由單層塑性金屬材料制成，凹面?zhèn)认蛑橘|(zhì)，容器超載后爆破片拉伸破壞，適用于靜載中壓或高壓。反拱型爆破片由單層塑性金屬材料制成，凸面?zhèn)认蛑橘|(zhì)，受載后引起失穩(wěn)破壞。失穩(wěn)翻轉(zhuǎn)后被裝設(shè)在原凹面的刀具切破或整片脫落彈出。由于其失穩(wěn)爆破壓力對疲乏不敏感，適用于承受脈動載荷的壓力容器。開縫正拱型爆破片由兩片曲率一樣的一般正拱型爆破片組合而成，凹面倒向著介質(zhì)。與介質(zhì)接觸的一片由耐介質(zhì)腐蝕的金屬或非金屬材料制成，不開縫槽，另一片由金屬材料制成，拱型局部開設(shè)假設(shè)干條穿透的槽隙，槽隙沿徑向分布，兩端為小孔，通過變動槽孔的疏密可調(diào)整爆破片的爆破壓力。這種爆破片適用于中高壓靜載荷，介質(zhì)有腐蝕性的容器。溫度高溫對金屬材料和密封膜的影響。使用場合在安全閥前使用，爆破片爆破后不能有碎片;用于液體介質(zhì)，不能選用反拱型爆破片;對于腐蝕性介質(zhì)，應(yīng)注明爆破片的材料，或在與腐蝕性介質(zhì)的接觸面上掩蓋有非金屬保護(hù)膜的正拱形爆破片。3.1.7爆破片的安裝和使用爆破片與容器的連接收應(yīng)為直管，阻力要小，管路通道截面積不得小于爆破片泄放面積。爆破片的泄放管線應(yīng)盡可能垂直安裝，應(yīng)避開鄰近設(shè)備及操作人員所能接近的空間或密閉回收系統(tǒng)。出口管道應(yīng)有足夠管徑和支撐，要考慮爆破時的反沖力和振動。介質(zhì)為易燃、有毒或劇毒時，應(yīng)將其引至安全地點妥當(dāng)處理。泄放管內(nèi)徑應(yīng)不小于爆破片泄放口徑，并有不被爆破片碎片堵塞的措施。爆破片單獨用作泄壓裝置時，爆破片的入口管設(shè)置一切斷閥。切斷閥應(yīng)在開啟狀態(tài)加鉛封。爆破片在安裝時應(yīng)清潔，并檢驗有無破損、銹蝕、氣泡和夾渣。銘牌應(yīng)朝向泄放側(cè)。爆破片在安全閥前串聯(lián)使用時，應(yīng)在爆破片與安全閥之間設(shè)置壓力表和放空閥。壓力表和放空閥可設(shè)置在爆破片裝置的夾持器上，訂貨時要說明；運行中應(yīng)常常檢查爆破片裝置有無滲漏和特別。爆破片應(yīng)定期更換，更換期限由使用單位依據(jù)本單位的實際狀況打算。超過爆破片標(biāo)定爆破壓力而未爆破的，應(yīng)予以更換。管道過濾器組成及作用管道過濾器主要由接收、筒體、濾籃、法蘭、法蘭蓋及緊固件等組成。安裝在管道上能除去流體中的較大固體雜質(zhì)，使機(jī)器設(shè)備〔包括壓縮機(jī)、泵等〕、儀表能正常工作和運轉(zhuǎn)，到達(dá)穩(wěn)定工藝過程，保障安全生產(chǎn)的作用。工作原理當(dāng)液體通過筒體進(jìn)入濾籃后，固體雜質(zhì)顆粒被阻擋在濾籃內(nèi)，而干凈的流體通過濾籃、由過濾器出口排出。當(dāng)需要清洗時，旋開主管底部螺塞，排凈流體，拆卸法蘭蓋，清洗后重裝入即可。因此，使用維護(hù)極為便利。適用范圍管道過濾器具有構(gòu)造緊湊、過濾力量大、壓損小、適用范圍廣、維護(hù)便利、等優(yōu)點，其主要適用的物料有：化工、石油化工生產(chǎn)中弱腐蝕性物料，如：水、油品、氨、烴類等?；どa(chǎn)中的腐蝕性物料，如：燒堿、純堿、濃稀硫酸、碳酸、醛酸等。制冷中的低溫物料，如：液甲烷、液氨、液氧和各種冷劑。食品、制藥生產(chǎn)中有衛(wèi)生要求的物料，如：啤酒、飲料、乳制品、糖漿等。過濾器選型的一般原則進(jìn)出口通徑：原則上過濾器的進(jìn)出口通徑不應(yīng)小于相配套的泵的進(jìn)口通徑，一般與進(jìn)口管路口徑全都。公稱壓力：依據(jù)過濾管路可能消滅的最高壓力確定過濾器的壓力等級?？啄繑?shù)的選擇：主要考慮需攔截的雜質(zhì)粒徑，依據(jù)介質(zhì)流程工藝要求而定。各種規(guī)格絲網(wǎng)可攔截的粒徑尺寸查下表“濾網(wǎng)規(guī)格”。過濾器材質(zhì)：過濾器的材質(zhì)一般選擇與所連接的工藝管道材質(zhì)一樣，對于不同的服役條件可考慮選擇鑄鐵、碳鋼、低合金鋼或不銹鋼材質(zhì)的過濾器。過濾器阻力損失計算水用過濾器，在一般計算額定流速下，壓力損失為0.52～1.2kpa管道過濾器類型管道過濾器比較類型常用的主要有L型管道過濾器，Y型管道過濾器，T型管道過濾器，以及籃式過濾器，過濾器是除去液體中少量固體顆粒的小型設(shè)備，可保護(hù)設(shè)備的正常工作，當(dāng)流體進(jìn)入置有肯定規(guī)格濾網(wǎng)的濾筒后，其雜質(zhì)被阻擋，而清潔的濾液則由過濾器出口排出，當(dāng)需要清洗時，只要將可拆卸的濾筒取出，處理后重裝入即可，因此，使用維護(hù)極為便利。L管道過濾器該過濾承受不銹鋼制造，內(nèi)筒為不銹鋼薄板沖孔成形濾筒，緊配絲網(wǎng)構(gòu)造，活節(jié)連接，拆卸清洗便利，可依據(jù)用戶實際使用狀況，選用20-100目不銹鋼絲網(wǎng)配套。圖3-28L型過濾器Y管道過濾器Y。是輸送介質(zhì)的管道系列不行缺少的一種裝置，通常安裝于水力掌握閥、減壓閥、泄壓閥、定水位閥等設(shè)備的進(jìn)口端，用來消退介質(zhì)中的雜質(zhì)，防止顆粒性雜質(zhì)進(jìn)入通道，造成墻塞，以保護(hù)設(shè)備管道上的配件免受磨損和堵塞。圖3-29Y型管道過濾器T型管道過濾器圖3-30T型過濾器籃式過濾器過濾器安裝在管道上能濾除流體中的固體雜質(zhì)。使用一段時間后翻開上蓋，取出像提籃子式的過濾網(wǎng)，一經(jīng)洗刷即可恢復(fù)如，因此，在石油，化工，制藥，食品等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。圖3-31籃式過濾器管道限流孔板應(yīng)用范圍限流孔板設(shè)置在管道中用于限制流體的流量或降低流體的壓力。限流孔板應(yīng)用于以下兒個方面：工藝物料需要降壓目精度要求不高。在管道中閥門上、下游需要有較大壓降時，為削減流體對閥門的沖蝕，當(dāng)經(jīng)孔板節(jié)流不會產(chǎn)生氣相時，可在閥門上游串聯(lián)孔板。流體需要小流量目連續(xù)流通的地方，如泵的沖洗管道、熱備用泵的旁路管道(低流量保護(hù)管道)、分析取樣點等場所。需要降壓以削減噪聲或磨損的地方，如放空系統(tǒng)。分類及選型要點分類限流孔板按孔板上開孔數(shù)分為單孔板和多孔板;按板數(shù)可分為單板和多板。圖3-32單孔孔板與多孔孔板選型要點〔1〕氣體、蒸汽為了避開使用限流孔板的竹路消滅噎塞流，限流孔板后壓力(P2)不能小于板前壓力((P1)的55%，即P2≥0.055P1,，因此當(dāng)P2≤0.55P1時，不能用單板，要選擇多板，其板數(shù)要保證55%。液體2.5MPa時，選擇單板孔板。當(dāng)液體壓降大于2.SMPa時，選擇多板孔板，A2.5MPa?？讛?shù)確實定管道公稱直徑小于或等于150mm的管路，通常承受單孔孔板；大于150mm時，承受多孔孔板。多孔孔板的孔徑(do)，一般可選用12.5mm，20mm，25mm，40mm。在計算多孔孔板時，首先按單孔孔板求出孔徑(d)，然后按下式求取選用的多孔孔板的孔數(shù)(N)o式中：多孔限流孔板的孔數(shù)，個單孔限流孔板的孔徑，m；多孔限流孔板的孔徑，m。盲板盲板的分類及選用盲板卞要是用于將生產(chǎn)介質(zhì)完全隔離，防止由于切斷閥關(guān)閉不嚴(yán)，影響生產(chǎn)，甚至造成事故。從外觀上看，一般分為8字育板、插板、以及墊環(huán)(插板和墊環(huán)互為自通)。盲板應(yīng)設(shè)置在要求隔離(切斷)的部位，如設(shè)備接竹日處、切斷閥前后或兩個法蘭之間。通常推舉選用8字盲板;為打壓、吹掃等一次性使用的部位亦可使用插板(圓形盲板)。圖3-338字盲板實物圖盲板的設(shè)置需要設(shè)置盲板的部位①原始開車預(yù)備階段，在進(jìn)展管道的強(qiáng)度試驗或嚴(yán)密性試驗時，不能和所相連的設(shè)備(如透平、壓縮機(jī)、氣化爐、反響器等)同時進(jìn)展的狀況下，需在設(shè)備與管道的連接處設(shè)置盲板。②界區(qū)外連接到界區(qū)內(nèi)的各種工藝物料管道，當(dāng)裝置停車時，假設(shè)該管道仍在運行之中，在切斷閥處設(shè)置盲板。③裝置為多系列時，從界區(qū)外來的總管道分為假設(shè)干分管道進(jìn)入每一系列，在各分管道的切斷閥處設(shè)置盲板。④裝置要定期修理、檢查或相互切換時，所涉及到的設(shè)備需完全隔離時，在切斷閥處設(shè)置盲板。⑤充壓管道、置換氣管道(如氮氣管道、壓縮空氣管道)與工藝管道或設(shè)備相連時，在切斷閥處設(shè)置盲板。⑥設(shè)備、管道的低點排凈，假設(shè)工藝介質(zhì)需集中到統(tǒng)一的收集系統(tǒng)，在切斷閥后設(shè)置盲板。⑦設(shè)備和管道的排氣管、排液管、取樣管在閥后應(yīng)設(shè)置盲板或絲堵。無毒、無危害安康和非爆炸危急的物料除外。⑧裝置分期建設(shè)時，有相互聯(lián)系的管道在切斷閥處設(shè)置盲板，以便后續(xù)工程施工。裝置正常生產(chǎn)時，需完全切斷的一些關(guān)心管道，一般也應(yīng)設(shè)置盲板。其他工藝要求需設(shè)置盲板的場合。盲板設(shè)置舉例以8字盲板圖形為例，見圖3-34圖3-34字盲板圖裝置為多系列生產(chǎn)時，盲板設(shè)置見圖3-35所示。圖3-35裝置為多系列② 充壓管線、置換管線的盲板設(shè)置，見圖3-36所示。圖3-36充壓或置換管④ 設(shè)備管道低點排凈的盲板設(shè)置，見圖3-37所示。圖3-37設(shè)備管道低點排放裝置分期建設(shè)是，盲板設(shè)置見圖3-38所示。圖3-38裝置分期建設(shè)盲板設(shè)置留意事項在滿足工藝要求的前提下，盡可能少設(shè)盲板。所設(shè)置的盲板必需注明常開啟或常關(guān)閉〔在PID中，管道儀表流程圖上〕。盲板所設(shè)置的部位在切斷閥的上游還是下游，應(yīng)依據(jù)切斷效果，安全和工藝要求來打算。阻火器阻火器功能阻火器由一種能夠通過氣體的、具有很多細(xì)小通道或縫隙的材料組成。當(dāng)火焰進(jìn)入阻火器后，被阻火元件分成很多細(xì)小的火焰流，由于傳熱效應(yīng)(氣體被冷卻)和器壁效應(yīng)，使火焰流碎滅。圖3-39阻火器實物圖與構(gòu)造圖阻火器的工作原理大多數(shù)阻火器是由能夠通過氣體的很多細(xì)小通道或孔隙的固體材質(zhì)所組成,對這些通道或孔隙要求盡量小,小到能使火焰被熄滅。火焰能夠被熄滅的機(jī)理是傳熱作用和器壁效應(yīng)。傳熱作用阻火器是由很多細(xì)小通道或孔隙組成的,當(dāng)火焰進(jìn)入這些細(xì)小通道后,就形成很多細(xì)小的火焰流。由于通道的傳熱面積大,火焰通過通道壁進(jìn)展熱交換后,溫度下降,到達(dá)肯定程度火焰可以熄滅。依據(jù)英國羅卜爾(M?Roper)對波浪型阻火器進(jìn)展的試驗說明,當(dāng)把阻火器材料的導(dǎo)熱性提高460倍時,其熄滅直徑僅轉(zhuǎn)變216%。這說明材質(zhì)問題是次要的。也就是說傳熱作用是熄滅火焰的一種緣由,但不是主要的緣由。器壁效應(yīng)依據(jù)燃燒與爆炸連鎖反響理論,認(rèn)為燃燒與爆炸現(xiàn)象不是分子間直接作用的結(jié)果,而是在外來能源(熱能、輻射能、電能、化學(xué)能等)的激發(fā)下,使分子鍵受到破壞,產(chǎn)生具備反響能力的分子(稱為活性分子),這些活性分子發(fā)生化學(xué)反響時,首先分裂為格外活潑而壽命短促的自由基?；瘜W(xué)反響是靠這些自由基進(jìn)展的。自由基與另一分子作用的結(jié)果除了生成物之外,還能產(chǎn)生的自由基。這些的自由基反復(fù)地反響,又消耗又生成,不斷地進(jìn)展下去。由此可知易燃混合氣體自行燃燒(在開頭燃燒后,沒有外界能源的作用)的條件是:產(chǎn)生的自由基數(shù)等于或大于消逝的自由基數(shù)。隨著阻火器通道尺寸的減小,自由基與反響分子之間碰撞幾率隨之削減,而自由基與通道壁的碰撞幾率反而增加,這樣就促使自由基反響減低。當(dāng)通道尺寸削減到某一數(shù)值時,這種器壁效應(yīng)就造成了火焰不能連續(xù)傳播的條件,火焰即被阻擋。因此器壁效應(yīng)是阻擋火焰的主要機(jī)理。阻火器的分類按性能分類阻爆燃型阻火器:用于阻擋亞聲速傳播的火焰集中。阻爆轟型阻火器:用于阻擋聲速和超聲速傳播的火焰集中。按使用場所分類①放空阻火器:安裝在儲罐(或槽車)的放空管道上，用以防止外部火焰?zhèn)魅雰?或槽車)內(nèi)，分為管端型和一般型。管端型：一端與大氣相通，為防止灰塵和雨水進(jìn)入阻火器內(nèi)部，頂部安裝由溫度掌握開啟的防風(fēng)雨帽。管端型放空阻火器為阻爆燃型。一般型：兩端與管道相連，通過下游管道與大氣相通。分為阻爆燃型和阻爆轟型。②管道阻火器:安裝在密閉管路系統(tǒng)中，用以防止管路系統(tǒng)一端的火焰集中到管路系統(tǒng)的另一端。分為阻爆燃型和阻爆轟型。按構(gòu)造分類充填型阻火器充填型阻火器又稱填料型阻火器。板型阻火器板型阻火器有平行板型和多孔板型兩種。金屬網(wǎng)型阻火器這種類型的阻火器熄滅火焰的力量有限，目前已很少使用。液封型阻火器這類阻火器的特點是可以用于含有少量固體粉粒的物料體系。波浪型阻火器以上5種類型的阻火器在工業(yè)實踐過程中，波浪型阻火器由于其穩(wěn)定的性能而得到廣泛的應(yīng)用。本規(guī)定以波浪型阻火器為例來說明阻火器的選用、安裝和維護(hù)。阻火器的設(shè)置放空阻火器的設(shè)置石油油品儲罐阻火器的設(shè)