化工管路的拆装

1、第一节 化工管路的拆装 管子、管件与阀门等的组合称为管路。 一、管子图1-7 管子管子时管路的主体，通常时根据物料的性质（腐蚀性、易燃性、易爆性）以及操作条件（温度、压力等）选用不同的管材。1.化工生产中常用的管子类型（1）水煤气管（即有缝钢管）多数时用低碳钢制作的焊接管，主要用于输送压力较低的水、冷凝水、煤气、暖气、压缩空气和真空等，水煤气管的耐压强度一般分为，使用温度1400。水煤气管还可分为镀锌关（白铁管）和黑铁管，又可分为普通、加厚和薄壁管。水煤气管的管径以公称直径（英里，in）来表示，公称直径是为了设计、制造和维修的方便而人为规定的一种标准直径，既不表示管子的外径，也不表示管子的内径

2、，而是与其相近的整数。常用规格如1/2 (DN15)、3/4 (DN20)、1(DN25)、3/2 (DN40)、2 (DN50)等。（2）无缝钢管无缝钢管是化工生产中使用最多的一种管型，其特点时质地均匀、强度高。根据材质的不同，可分为普通钢管、优质钢管、地合金钢管、不锈钢管等。无缝钢管广泛应用于压强较高、温度较高的物料输送，如蒸汽、高压气体、高压物料的输送，还经常用来制作换热器等设备。如介质温度超过450,应采用合金钢管。合金钢管主要用于腐蚀性介质和高温物料的输送。不锈钢管的组成为132331，主要用于强腐蚀介质、纯度要求较高的物料的输送。无缝钢管的表示方法为外径壁厚，常用规格如25 mm

3、2 mm、32 mm 2.5 mm、38 mm 3 mm、57 mm 4 mm、76 mm 4.5 mm、89 mm 6 mm、108 mm 8 mm等。（3）铸铁管 铸铁对浓硫酸及碱液有很好的抗腐蚀性能，价格便宜，通常用作埋没地下的给水总管、煤气管和污水管等。但由于比较笨重、强度低，故不宜在有压力的情况下输送有毒、有害、容易爆炸的气体以及像蒸汽一类的高温流体。铸铁管的规格以内径壁厚表示，如100 mm9mm，表示内径100 mm，壁厚9mm。（4）有色金属管 有色金属管的种类很多，化工生产中常用的铜管、铝管及合金管、铅管及合金管、钛管及合金管等，价格相对较高，尽量少用。 铝及合金管适用于浓硝

4、酸、低于80%醋酸、羧酸、硫化氢等酸性物质，但不能用于盐酸、碱，使用温度低于200.铝的导热性能好，被广泛用来制造换热器。规格如规格如25 mm1.5 mm、32 mm1.5 mm、45mm2 mm等。 铅及合金管适用于耐酸管道，浓度低于65%的硫酸、低于10%的盐酸、低于80%的醋酸、低于60%的氢氟酸等，但不能用于硝酸，使用温度低于200。规格如20 mm2 mm、50 mm5 mm等。铜管（紫、黄铜）的导热性能特别好，适用于制作某些特殊性能的换热器。由于铜管容易弯曲成形，常用于机械设备的油路润滑系统、仪表管路等。铜管的使用温度低于250，规格如5mm1mm、10mm1mm等。（5）非金属

5、管非金属管包括塑料、玻璃、陶瓷、橡胶、石墨以及在金属管表层衬托、衬聚四氟乙烯、搪玻璃、搪瓷等。其中塑料管最为常见。如聚氯乙烯（PVC）管、聚乙烯管等。塑料管具有耐腐蚀性能好、轻质、不影响水质（铁管有出红现象）、阻力小、价格低、施工方便、施工费用低等突出优点；缺点时强度较低、耐热性差。随着高分子材料性能的不断改进，其在很多场合将可以取代金属管。工程上还经常将橡胶管、软塑料管（内有弹簧）等作为输送物料的临时性管道。注意： PVC管的主要成分是PVC粉，另加稳定剂、增塑剂、润滑剂、改性剂、填充剂、着色剂等助剂。无碳酸钙填充剂的称全塑管。PVC管性能优异、经济使用、应用广泛。其表示方法为公称外径*壁厚

6、，规格如20mm2mm、25mm2mm、40mm2mm、50mm2mm、80mm2mm等。 介质压力提高，所需壁厚将增加；介质温度升高，材料的强度降低、耐压下降，壁厚应相应增加；管径加大，壁厚要相应增加。2.工业管道的名称及分类（表1-7）表1-7 管道按介质压力命名名称介质压力名 称介质压力低压管道中压管道公称压力PN2.5MPa公称压力PN=46 MPa高压管道超高压管道公称压力PN10 MPa公称压力PN10MPa3.管径计算当选定流速时，可以用下式求得管径：d=当流量V由生产确定后，只要选定流速u，便可估算出所需管道的大小，d要留有余量。流体的流速与介质类型、压力有关，可在手册上查的。

7、液体的一般流速范围为0.5-3m/s；气体10-30 m/s。二、管件管路中所用的各种连接部件统称为管件。管件按其用途分类见表1-8.表1-8管件按其用途分类用途管件名称 直管与直管连接 改变走向分支变径封闭管端法兰、活接头、螺纹端接等弯头、弯管三通、四通异径管、异径管箍、内外丝丝堵、盲板、封头常用管件如图1-8所示。（a） (b) (c) （d） (e) (f) （g） (h) (i) （j） (k) (l)图1-8 常用管件管路连接用的基本法兰类型如图1-9所示。管道法兰均按公称压力（PN）和公称直径(DN)选用。（a）平焊法兰 （b）高颈法兰 （c）盲板（d）活套法兰 （e）螺纹法兰 （

8、f）承插焊法兰图1-9 法兰基本类型三、阀门阀门在管路中主要起截止、调节、止逆、安全等作用。阀门通常由铸铁、铸钢、不锈钢或合金钢等制成，有些阀门的阀芯与阀座由同一种材料制成。阀门的种类很多，有多种分法，分类见表1-9.按作用可分为截止阀、调节阀、止逆阀、安全阀、减压阀、稳压阀等。若按照启闭方法为他动阀和自动阀。他动阀就是靠外来作用来启闭的阀门，如手动阀、电动阀、气动阀、液压阀等。自动阀就是阀门能够自动操作，不需外力作用来启闭的阀门，如止逆阀、安全阀、疏水阀、稳压阀、减压阀等。最常见的时按结构及形状来分类，化工生产中常见的阀门分述如下。表1-9 阀门的分类按材质分类按用途分类按结构分类按特殊要求

9、分类1.青铜阀2.铸铁阀3.铸铜阀4.锻钢阀5.不锈钢阀6.特殊铜阀7.非金属阀8.其他阀1.一般配管用2.水通用3.石油炼制、化工专用4.一般化学用5.发电厂用、蒸汽用6.船舶用7.采暖用8.其他1.闸阀2.截止阀（基本阀、棒状塞阀、角阀、针阀、节流阀）3.止回阀（升降式、旋启式、压紧式）4.旋塞阀5.球阀6.蝶阀7.隔膜阀1.电动阀2.电磁阀3.液压阀4.汽缸阀5.通空阀6.紧急切断阀7.温度调节阀8.压力调节阀9.液面调节阀10.减压阀11.安全阀12.夹套阀13.波纹管阀14.呼吸阀1.截止阀（球芯阀）图1-10所示为截止阀结构及常见截止阀。截止阀主要由阀盘、阀座、阀体、阀杆、阀盖、手

10、轮等组成，阀体一般由铸铁制造，阀盘和阀座用青铜、黄铜或不锈钢制造，两者研磨配合。通过转动手轮使阀杆上下移动，改变阀座与阀盘之间的距离，从而达到开启、调节流量及截止的目的。按流道形状可分为流线式（对称）直流式。 （a） (b) (c) (d) （e）图1-10截止阀结构及常见截止阀截止阀的特点时维修方便，可以准且地调节流量，启闭慢而无水锤现象，对流体的阻力大，所以截止阀应用广泛，常用与蒸汽、压缩空气、真空管路及一般流体的管路中，不适合黏度大、有固体颗粒的介质。注意截止阀的安装具有方向性。安装截止阀时，应使流体从阀盘的下部向上流动，即下进上出，防止较高压时难以将阀打开，同时也可减小阀在关闭的情况下

11、流体对阀的腐蚀。2.闸阀图1-11所示为闸阀结构及常见闸阀。闸阀由阀座（槽）、阀板阀体、阀杆，手轮等组成。通过转动手轮使阀杆上下升降，改变阀板与阀盘（槽）之间的高度，从而达到启闭与调价流量的目的。根据阀杆的动作还可分为明杆式（升杆式）和暗杆式。(a) (b) (c) (d)图1-11闸阀结构及常见闸阀闸阀的特点时密封性好、阻力小，一定程度上可调节流量，但闸阀形体较大，造价较高，维修困难。闸阀常用于开启和切断，尤其是较大管径的管路，一般不用来调节流量，不宜用于蒸汽、含固体颗粒和有腐蚀性的介质。3.球阀图1-12所示为球阀。球阀的结构主要为中间开孔的球体阀芯和空芯体等组成。球体可以在阀体内自由转动

12、，当球体的孔正朝者阀体的流体时为开启，当他旋转900时，孔被挡住而切断流体。所以，球阀不用手轮。球阀的特点是结构简单、尺寸小、重量轻、启闭迅速，操作方便、阻力小，所以，可用于带固体颗粒的介质，应用广泛。但由于其摩擦面大、制作精密要求高，所以旋转时较费力，不能精密的调节流量，不适应管径较大、压力较高、温度较高的场合。(a) (b) (c) (d)图1-12球阀4.旋塞阀图1-13所以为旋塞阀结构常见旋塞阀。旋塞阀的结构主要由穿孔锥形旋塞和阀体等组成。锥形旋塞可以在空心阀体内自由转动，当旋塞的孔正朝着发提的流体时为开启，当它旋转900时，孔被挡住而切断流体。旋塞阀的特点与应用场合与球阀类似。(a)

13、 ( b) (c)图1-13旋塞阀结构常见旋塞阀5.其他阀除了上述阀门以外，化工生产中还有一些特定作用的阀门。如疏水阀用于排放冷凝水、阻止水蒸气；用于压力容器的安全阀，能在压力超过规定值时自动泄压，确保安全（要定期检验）：单向阀（止逆阀）能控制流体只朝一个方向流动，并能自动启闭；蝶阀（翻板阀）则常用于空气和烟道气管路的流量调节，但不易切断管路。6.阀门的安设与操作阀门的设置、选用、安装及操作都有学问，应该给以最够的重视。（1）阀门的安设阀门的安装要满足生产操作的要求。管路上要根据需要安设各种阀门，各种单元设备上也要根据工艺要求安设阀门，不需要的阀门坚决不设。经常开完或调节流量的关键形阀门要串联

14、安设两个，一个备用，备用阀经常开着不予使用，一旦经常使用的阀坏了，即可使用被用阀，待停电、停车检修时再维修坏的阀。对液体管路，要在最低点或适当的地方安设放净阀，一般在停车检修时把管路中的液体排净。还要在液体管路的较高处或适当的地方安设排气阀，以便在开车时排放阻塞在管路中的空气。对气体（或蒸汽）管路，要在最低点或适当的地方安设放净阀，以便把从气体中冷凝下来的水或冷凝液放出。在气体（或蒸汽）管路的较高处或适当的地方也要安设放空阀或排气阀。在输送化工中间产品或最终产品的管路上常需安设取样阀，以便定期取样分析，控制产品质量。阀门的安设应考虑安全生产、工艺要求、突击维修与操作方便等。（2）阀门的操作阀门

15、时控制化工生产的重要手段，任何一个化工生产工艺过程的优化，都需要通过阀门的控制来实现。应该注意，并非所有的阀门都是左开右关，许多减压阀如氧气瓶等就是反扣的。对于用丝杆启闭的阀门，特别是暗杆式的，如截止阀和闸阀，在关闭或全开到头时，要退回1/4扣，以免拧得过紧，下次再开时，不知是不是关，扭不对扣，易把丝杆扭坏。当转不动手轮时，可将手轮卸下，用活板手卡住杆上面方形部分用力扭开，不能用铁棍硬扭。拧不动球阀时，可以稍微松一下压盖螺丝，用锤子轻轻敲动，而不能在手柄上套以长管硬板，这样会把阀门拧坏。截止阀、闸阀的阀盘与阀杆之间不是刚性连接，常有活动的余地，有时扭得很轻快，这是空转现象。减压阀的操作应注意“

16、右开左关”现象。对于阀门的启闭，要慢慢拧动，不可开闭太快，以免产生水锤现象，特别时像蒸汽等压力管路，送汽时要缓慢地转动手轮，先微微送汽，然后停一会儿，再继续开大阀门，蒸汽就能平稳地送过去了，若阀门骤然开启太大，后面的管路会剧烈振动。总之，阀门的操作一定要符合操作规定，要小心仔细，不可鲁莽从事。四、管路的连接方式管路的连接包括管子与管子、管子与各种管件、阀门以及设备接口处的连接。目前，工程上普遍采用的是法兰连接、螺纹连接、承插连接以及焊接等连接方式，如图1-15所示。(a) 法兰连接 (b) 螺纹连接 (c) 承插连接 (d) 焊接连接图1-15 管路的连接方式法兰连接法兰连接时最常用的一种连接

17、方式。由法兰盘、垫片、螺栓和螺母等零件组成，属可拆式的连接。法兰与钢管通过螺纹或焊接连接在仪一起，铸铁管的法兰则与管身铸为一体。法兰与法兰之间装上密封垫片，常用的垫片材料有石棉板、橡胶、聚四氟乙烯及软金属片等。法兰连接的优点时结构简单、拆装方便、密封可靠，适用的温度、压力、管径范围大，但价格稍高。2.螺纹连接螺纹连接主要由管箍、各种带内螺纹的管件等组成，属可拆式的连接方式。主要用于管径较小（65mm）、压力和温度不高的有缝钢管，如自来水管路及一般生活用管路常用水煤气管。螺纹连接时先在管的连接端铰出外螺纹丝口，然后用各种管件如“活管接”等将其连接，为了保证连接处的密封，通常在螺纹连接处缠以聚四氟

18、乙烯薄膜（俗称生料带）、涂有油漆的麻丝等。螺纹连接的优点时拆装方便、密封性能比较好、价格便宜，但可靠性没有法兰连接好。3.承插连接承插连接时将管子的小端插在另一根管子大端的插套内，然后在连接处的环隙内填入麻绳、水泥或沥青等密封材料，属不可拆式的连接方式。承插连接适用于埋设地下的给排水管道中（如铸铁管、水泥管和陶瓷管）。成插连接的优点是安装比较方便，允许两个管段的中心线有少许偏差。缺点是难以拆卸，耐压不高。4.焊接连接焊接连接是用焊接的方法将管道与各管件、阀门直接连接成一体的连接方式，也属不可拆式的连接方式。煤气管和各种压力管路（蒸汽、压缩空气、真空）以及输送物料的管路都应当尽量采用焊接。但为了

19、检修方便，不能把所有的管路都采用焊接。管路的焊接由对焊、搭焊、带衬环的对焊和加管箍的焊接等，焊缝焊接质量的好坏将直接影响连接强度和密封质量。焊接连接的优点时经济、方便、密封严密。必须注意，管件、阀门与管子一样也是标准化、系列化产品，选用与安装时应该对应一致。在化工厂，当压力不高且位置不固定的情况下，还可以采用管连接，即用塑料等材料制成的软管将两金属硬管连接，连接处用包箍密封。五、管路布置与安装的一般原则要确保一个化工管路系统的正常运行，必须做 良好的流程设计与选材; 优质的管材；规范的安装；正确的操作与维护。所以，管路的布置与安装对一个生产流程来说是至关重要的。管路的布置是在设备的基础上进行的

20、。在管路布置与安装时，首先应考虑安装、检修、操作的方便与人身安全，同时应尽可能减少基建费用，并根据生产的特点、设备的布置、物料的性质、建筑结构、美观等方面进行综合考虑。管路布置与安装的一般原则介绍如下。 为了节省基建费用，便于安装与检修，除了上水总管、下水道和煤气管宜埋地铺设外，管道铺设应该尽可能采用明线。 为了便于安装、检修与操作，并列管路上的管件和阀门一般应互相错开。 管道应横平、竖直，管线应该尽量集中并平行铺设，以便共同利用管架；铺设时要尽量走直线，少拐弯，少交叉，以节约管材、减小阻力，力求整齐美观 遇交叉管时，一般小管让大管，支管让干管，辅物料管让主料管。 当管线穿过墙壁或楼板时，应尽

21、量集中并开设好预留孔，管线过墙或楼板时，管外最好加保护套管，管子与套管的空隙应塞填料。 车间内的管路应尽可能沿墙壁安装，管与管之间、管与墙壁之间的距离以能容纳活动接头、法兰以及便于安装检修为宜，具体数据可参阅表1-10的规定。表1-10 管与墙之间的安装距离公称管径/mm254050-80100125150管中心离墙距离/mm120150170190210230 竖管要设管卡，横贯要设支架、吊架或钩钉。管路的跨距（管支架间的距离）一般不超过表1-11的规定。表1-11 管路的跨距公称管径/mm5075100125150200250300管路跨距/m3.04.04.55.06.06.08.09.

22、0 管路的倾斜度一般为（3-5）/1000，对含有固体结晶或颗粒较大的物料管应大于或等于1/1000。 管路离地面的高度以便于检修为准，但通过人行横道时，最低点距地面不小于2m，通过公路时不得小于4.5m，与铁路路轨净距离不得小于6m。 所有管路，特别时输送腐蚀性介质的管路，在穿越通道时，不得装设各种管件、阀门以及可拆卸连接，以防止因滴漏而造成对人体的伤害。 平行管路的排列应考虑管路间的互相影响。垂直排列时，热介质管路在上，冷介质管路在下；高压管路在上，低压管路在下；无腐蚀性介质的管路在上，有腐蚀性介质的管路在下。水平排列时，低压管路在外，高压管路靠近墙柱；要经常检修的在外，不常检修的靠墙柱；

23、重量大的要靠管架或靠墙；衬橡胶管或聚氯乙烯塑料管应避开热的管路。 腐蚀性介质管路的法兰不得位于通道的上方，以免滴漏时发生危险。 输送易燃易爆物料时，由于在物料流动时通常由静电产出而使管路成为带电体，为了防止管路的静电积聚，必须将管路可靠接地。 由于季节温度的变化以及管路的工作温度与安装时的温度由差异，管材的热应力会发生变化，过大的热应力将造成管路的变形弯曲，甚至破裂。当金属管线的介质弯度在60以上且长度超过50m时，就应当考虑安装补偿器（伸缩器）以解冷热变形的补偿问题。补偿器的形式较多，形补偿器结构简单、易于制造，补偿能力大，时目前使用较普遍的一种。 蒸汽管路上，每隔一定距离应安装冷凝水排出装

24、置。 管路安装完毕后，应按规定进行强度和严密性试验；未经试验合格，在焊接及其他连接处不得涂漆和保温。 为了便于区别各种类型的管路，通常应紫管路的保护层（低漆）或保温层表面涂以颜色。管路的涂色一般由输送物料定：主要物料管为红色，水管为绿色，空气为蓝色，放空、有毒及危险品用黄色。 管路在第一次使用前须用压缩空气或惰性气体进行吹扫。六、管路安装前的准备化工管路安装前应做好技术准备、作业现场准备和材料准备等项工作。对安装人员来说，关键要仔细阅读有关图纸，弄清流程，了解几何位置、规格型号、连接形式等。看管道施工图的大体步骤如下。 看图纸目录查对图纸是否齐全，了解工程名称及工程用途；看图纸总说明，明确设计

25、选用的材料设备、施工及验收等方面的特定要求。 看设备布置平面图了解管道与设备的平面安装位置。 看配管图（轴测图）弄清管道系统的工艺流程，管道在空间的几何位置，标高、管径及与设备的相互联系。 看材料设备明细表了解管材及设备的材质、规格、型号和数量。还要阅读与本专业有关的建筑、电器、仪表、工艺设备等图纸，一定要注意各专业在施工中的相互衔接。当化工设备安装到位、管路安装所需的工程材料齐备并进入施工现场、验收合格后即可进行管路安装。管内清扫、除锈、脱脂也应在安装前就进行完毕。七、管路安装验收化工管路的布置、安装应该满足规范、合理、安全、美观及不泄露的要求。管路安装完成后，要进行验收，化工车间的管路安装

26、应重点检查验收以下内容。 与设计图纸进行核对，检查安装是否符合工艺设计要求。如管路的布置、坡度、管材规格及质量是否符合设计规定。管路安装高度是否正常。 管路安装是否横平、竖直，其偏差是否超出有关正确。 管路系统的所有器具和各类支架是否牢固，安装是否规范。 管路中的控制阀件、仪表等操作是否牢固，是否安全。 管路的流通能力是否正常、畅通，在规定的试运行期限内效果是否良好。 管路所有就诶口的严密性是否符合要求。管路的工作压力货物了的性质，则严密性试验的要求也不相同。水压试验时，试验的压力等于正常操作压力的1.25倍，维持5min不漏为合格。气密试压时，则由压缩机送气至正常操作压力的1.05倍保压30

27、min不降为合格。 管路系统的防腐、保温质量是否符合设计要求。八、管路拆装实训 目的 熟悉常见的管件、阀门及不同规格的管材。 熟悉管路的安装与拆卸过程，掌握管路安装的基本操作技能。 内容与要求管路拆装实训的工作内容包括：现场测绘并画出安装配置图、备料、管路安装、试漏、拆卸等，过程可反复进行，直至熟练掌握。 管路系统及设备已定、阀门及不同规格的管材。 按指定的工艺流程图及相关实训材料，安装一段流体输送管路，安装后要求试漏合格。安装完毕后要写出 管路拆装实训报告，并进行现场操作考核。 工艺流程图（图1-16）图1-16 管路安装工艺流程图 实训设备、材料与工具1.设备、材料IS型离心水泵（25-1

28、25，4m3/h，20m），LZB-25转子流量计，2.5MPa手动试压泵，手推车，规格分别为764（DN65）、573.5（DN50）、323（DN25）的不锈钢管（带法兰），规格分别为DN50、DN25的不锈钢三通（带法兰）、规格分别为DN50、DN25的不锈钢弯头（带法兰），规格分别为l in、3/4in、1/2in的不锈钢球阀和普通截止阀，DN25法兰式不锈钢球阀、闸阀、截止阀、止回阀和过滤阀，10不锈钢仪表阀，10不锈钢压力表弯管，01.6MPa压力表，-11.6MPa真空压力表，内丝弯头，活接头，大小头，短接，丝堵，螺栓，螺母，橡胶板及垫片，红纸箔板及垫片、生料带等。2.工具1/21 in铰板（攻丝钳），割刀，刀片，管子钳，三角管架