高分子材料工厂工艺设计-第6章-管道设计课件

第六章管道设计第六章管道设计1概况一点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容整体概述概况三点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容概况二点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容概况一点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容整体概2工厂基本建设过程1.设计前期（项目建议、可行性研究、任务书）2.初步设计3.施工图设计4.施工、试车、验收1.厂址选择

2.总平面设计

3.工艺设计1.工艺流程设计2.工艺计算（物料与热量计算）3.设备的选型与设计4.车间布置设计5.管道设计6.非工艺项目的设计7.车间劳动定员及组织管理制度8.工程概预算9.技术经济分析10.安全生产与环境保护我们所在的位置工厂基本建设过程1.设计前期（项目建议、可行性研究、任务书3管道是由管子、管件、阀件、以及管道上的小型设备等管道组成件连接而成的输送流体或传递压力的通道。一套装置之所以能进行生产，是由于工艺过程所必须的机械设备用管到按流程加以连接的结果。工艺生产装置的管道犹如人体的血管装置能否长期安全运行与管道的设计安装质量密切相关。工作量管道设计工作量约占工艺设计总工作量的40%管道安装工作量约占工程安装总工作量的35%管道的费用约占工程总投资的20%管道设计与安装是一门综合性的技术，所涉及的知识广：工艺、设备、生产操作、检修和施工等方面的知识，土建、机械、电工、仪表、系统工程等广泛的知识。管道设计的重要意义管道是由管子、管件、阀件、以及管道上的小型设备等管道组成件连4高分子材料工厂工艺设计-第6章-管道设计课件5管道设计分为管道计算管道布置设计。管径计算、管道压降计算、管道保温工程、管道应力分析、热补偿计算、管件选择、管道支吊架计算等确定车间中各个设备的管口方位和与之相连接的管段的接口位置确定管道的安装连接和敷设、支撑方式。确定各管段（包括管道、管件、阀门及控制仪表）在空间的位置。绘制管道布置图，表示出车间中所在管道在平面、立面的空间位置，作为管道安装的依据。编制管道综合材料表，包括管道、管件、阀件、型钢等材质、规格和数量管道设计分为管径计算、管道压降计算、管道保温工程、管道应力分66.1管道设计基础6.1.1概述1．设计依据在进行管道设计时，应具有下列资料：(1)生产工艺流程图，公用工程系统流程图。(2)设备平面布置图、立面布置图和管口方位图等。(3)设备施工图和设备一览表。(4)物料计算和热量计算资料。(5)厂房建筑平面图、剖面图。(6)配管工程设计规范、管道等级表。(7)当地气象资料等。6.1管道设计基础6.1.1概述72．设计原则(1)依据管道设计规定，收集设计资料及有关的标准规范。(2)根据工艺管道及仪表流程图进行管道设计。(3)根据装置的特点，考虑操作、安装、生产及维修的需要，合理布置管道，做到整齐美观。(4)根据介质性质及工艺操作条件，经济合理地选择管材。(5)配置的管道要有一定的挠性，以降低管道的应力，对直径大于DN150，温度大于177℃的管道应进行柔性核算。(6)管道布置中考虑安全通道及检修通道。(7)输送易燃易爆介质的管道不能通过生活区。(8)废气放空管应设置在操作区的下风向，并符合国家排放标准。2．设计原则83.管道设计的具体内容(1).选择管道材料输送介质的化学性质、流动状态、温度、压力等因素(2).选择介质的流速介质的性质、输送的状态，相连接的设备、流量等(3).确定管径流量和流速(4).确定管壁厚度介质的压力及选择管道材料(5).确定管道连接方式管道——管道，管道——设备，管道——阀门，设备——阀门(6).选阀件和管件有分有合、转弯、变速等。弯头、三通、异径管、法兰等管件和各种阀门(7).选管道的热补偿器采用转弯、支管、固定等方式自然补偿；选择合适的热补偿器3.管道设计的具体内容(1).选择管道材料9(8).绝热形式、绝热层厚度及保温材料的选择(9).管道布置确定管道的敷设方式——明装或暗设在垂直面和水平面的排布(10).计算管道的阻力损失校核检查所选的泵、设备、管道等前述各步骤是否正确合理(11).选择管架及固定方式、确定管架跨度、选定管道固定用具(12).绘制管道图平、剖面配管图、透视图、管架图和工艺管道支吊点预埋件布置图等。(13).编制管材、管件、阀件、管架及绝热材料综合汇总表(14).选择管道的防腐措施表面处理方法和涂料及涂层顺序，编制处理及工程量表(15).编制管道设计说明书、管道施工说明书文件汇总(8).绝热形式、绝热层厚度及保温材料的选择106.1.2管道的分类与等级1.管道的分类按照设计压力可将工业管道分为四级级别名称设计压力p/Mpa真空管道P＜0低压管道0≤p≤1.6中压管道1.6＜p≤10高压管道P＞10注：工作压力≥9.0MPa，且工作温度≥500℃的蒸汽管道可升级为高压管道。采用管道分级的办法，对各种管道分门别类地提出不同的设计、制造和施工验收要求，以确保各种管道在其设计条件下能安全可靠地运行(2)按照管道中输送介质的温度、闪点、爆炸下限、毒性以及管道的设计压力分为三级，管道级别适用范围SHA1．毒性程度为极度危害介质的管道2．设计压力≥10MPa的介质管道SHBSHB11．毒性程度为高度危害介质的管道2．设计压力＜10MPa的甲乙类可燃气体和甲A类液化烃，甲B类可燃液体介质管道3．乙A类可燃液体介质管道SHB21．乙B类可燃液体介质管道2．丙类可燃液体介质管道6.1.2管道的分类与等级1.管道的分类级别名称设计压112．管道及管件的公称压力及公称直径设计压力如何确定管道的设计压力，国际《工业金属管道设计规范》规定设计压力按下列要求确定。一条管道的设计压力（表压），不应小于运行中遇到的可能内压或外压与温度相偶合时最严重条件下的压力。设计温度管道的设计温度是指正常操作过程中，由压力和温度构成的最苛刻条件下的材料温度。公称压力为管子、管件、阀门等在规定温度下允许承受的以压力等级表示的工作压力。公称压力的符号为PN，其公制单位为MPa。50-PN1.6DN50PN1.6表示公称压力为1.6MPa，

16atmDN50表示公称直径为50mm外径:φ57×3.5cscs表示材料为普通碳素钢

ss表示材料为特种碳素钢2．管道及管件的公称压力及公称直径设计压力公称压力12标准号公称压力/MPaGB9112-880.250.601.01.62.02.54.05.010.015.025.042.0SH3406-961.02.05.06.810.015.025.042.0JB/T75-940.250.601.01.62.54.06.310.016.025.0HG20592-970.250.601.01.62.54.06.310.016.025.0HG20615-972.05.011.015.026.042.0国内公称压力分级对照表GB9112-88钢制管法兰(国标)SH3406-96钢制管法兰(中国石化总公司标准)JB/T75-94管路法兰类型(机械工业部标准)HG20592-97钢制管法兰(化学工业部标准-欧)HG20615-97钢制管法兰(化学工业部标准-美)相关标准标准号公称压力/MPaGB9112-880.250.6013公称直径

标准化后的直径。便于生产和选用。符号为DN，公制单位为mm。管子、管件、阀门等口径的名义内直径，非实际内径数值。目前国内外公称直径的分级基本相同，我国采用公制、美国采用英制，具体见下表。外径及壁厚公制/mm英制/in公制/mm英制/in公制/mm英制/in公制/mm英制/in61/810045502211504681/4125560024120048103/8150665026125050151/2175770028130052203/420087503013505425122598003214005632/250108503415006040/3001290036160064502350149503817006865/400161000401800728034501810504219007690/50020110044200080公称直径分级公称直径公制/mm英制/in公制/mm英制/in公制/mm英143．管道等级为了简化管道及管件规格，有利于管道组成件的标谁化，在管道设计中将各种管道组成件按管道的材质、压力和直径三个参数进行适当分级。管道等级用管道等级号和管道材料等级表来表示。管道等级号由2个英文字母及1或2个数字组成。代号管道材质代号管道材质A铸铁及硅铸铁E不锈耐酸钢B碳素钢F有色金属C普通低合金钢G非金属D合金钢H衬里管代号管道压力/MPa代号管道压力/MPa00.644.011.055.221.666.432.5710管道压力等级代号管道材质代号B2A材质压力等级顺序号序号用英文字母编排，随同一材质的同一压力等级按序编排，A,B,C,…,a,b,c,…3．管道等级代号管道材质代号管道材质A铸铁及硅铸铁E不锈耐酸154.材料统计施工图管道布置完成后，要进行材料统计。这项工作是非常主要的，因为施工单位要按照设计单位所作的材料统计一览表去采购、备料的。管道综合材料一览表是工艺专业的各种材料的总汇。管段、阀门、法兰、管件、螺栓螺母、管道支吊架材料、油漆、保温、设备地脚螺栓、其他特殊材料等。每种材料都要清楚地写明材料的规格、材料、数量及标准号。以方便施工单位采购，避免引起差错。表6-5管道综合材料一览表序号名称规格标准编号或图号材料或

性能等级单位数量质量/kg备注单重总重12345678910一管子

1焊接不锈钢管Ф57×3.5HG20537.3-92E2m20

2无缝钢管Ф57×3.5GB/T8163-200820#m10

4.材料统计施工图管道布置完成后，要进行材料统计。这项工作165．管道系统试验系统进行强度及严密性试验，检查管道安装的工程质量。如液压强度试验确有困难，也可用气压试验代替，试验中应采取有效的安全措施(1)液压试验。液压试验采用洁净水。液压试验应缓慢升压，待达到试验压力后，稳压10min，再将试验压力降至设计压力，停压30min，以压力不降、无渗漏为合格。(2)气压试验。应在液压试验合格之后进行。压力逐级升高。首先升至试验压力的50％，再继续按试验压力的10％远级升压，直至强度试验压力。每一级应稳压3min，达到试验压力后稳压10min，以无泄漏、目测无变形等为合格。强度试验合格后，降低至设计压力，稳压30min，用涂刷肥皂水的方法进行检查，如无泄漏、压力不降，则设备严密性试验为合格。5．管道系统试验系统进行强度及严密性试验，检查管道安装的工程176．管道连接焊接：特点：施工方便，可靠不漏，成本低。凡是不需要拆装的地方，都应尽量采用焊接。所有压力管道，如煤气、蒸汽、空气、真空等管道尽量采用焊接。电焊：

Ф＞32mm，δ＞4mm气焊：Ф＜32mm，δ＜3.5mm承插焊：密封性要求高的管于连接，应尽量采用承插焊连接。根据管材、管径、介质性质、压力、用途及使用状态确定如Ф≯38mm采用螺纹，Ф45mm以上采用焊接6．管道连接焊接：根据管材、管径、介质性质、压力、用途及使用18螺纹连接特点：连接简单，拆装方便，成本低。缺点：连接的可靠性低，容易在螺纹处发生渗漏。一般只用于输送上下水，压缩空气等介质不宜用于易燃易爆和有毒介质。一般用于管径≤50mm螺纹连接19法兰连接：特点：结合强度高，密封可靠，拆装方便，应用极为广泛。缺点：费用较高适用于大管径、密封性要求高的管子连接，如真空管等。法兰连接：20卡箍连接特点：拆装灵活，安全可靠，经济耐用等优点。适用于临时装置或要求经常拆洗的洁净管道。用凸缘式管口，管与管之间用O形密封圈，凸缘外用金属扎紧。卡箍连接212．各类管道的基本用途铸铁管常用作于埋于地下的给水总管及污水管等；可用来输送油品和腐蚀性介质如碱液及浓硫酸。不能用来输送蒸气及压力下输送爆炸性与有毒的气体工作压力使用范围低压直管≤0.45MPa，高压直管PN≤0.75MPa。铸铁管多数采用承插式连接。2．各类管道的基本用途铸铁管22钢管

无缝钢管特点：品质均匀，强度大。可用于输送有压力的物料，水蒸气、高压水、过热水；也可以输送可燃性、有爆炸危险的有毒性物料。水煤气管是水管、煤气管等的统称，一般为低碳钢制的焊接镀锌钢管。常用作给水、煤气、暖气、压缩空气、真空、低压蒸汽和凝液以及无腐蚀性物料的管道钢管水煤气管23不锈钢管输送有腐蚀性介质。食品卫生要求高的管道可耐800~950℃高温不锈钢管24有色金属管铜管与黄铜管是压制的和拉制的无缝管。铜管具备了良好导电性,导热性的特性多用于低温管道（冷冻系统）、仪表的测验管线铝管及铝合金管常用于输送浓硝酸、醋酸、甲酸等物料，不能抗碱温度＞160℃时，不宜在压力下使用极限工作温度200℃铅管一般是指由压机挤压成型的无缝管常用于输送硫酸或酸性物料，但强度低，重量大，抗热性差，已经逐步被耐酸合金管和塑料管所代替有色金属管铝管及铝合金管铅管25非金属管

陶瓷管

温度不大于90℃管于内径为25~400mm特点：陶瓷管耐蚀性能很好，氢氟酸除外。缺点：脆性、机械强度低和不能耐温度剧变。玻璃管

使用温度为-20~120℃的场合，温度骤变不得超过70℃特点：耐腐蚀、清洁、透明、易于清洗、流体阻力小和价格较低；缺点：耐压低、脆性易碎玻璃钢管

使用温度小于80℃，使用压力小于0.6MPa环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢、映喃玻璃钢等特点：耐腐蚀性良好。橡胶管特点：耐酸碱，抗腐蚀性好，且有弹性可任意弯曲。不作为永久管道。陶瓷衬管玻璃钢输水管非金属管陶瓷管温度不大于90℃陶瓷衬管玻璃钢输水管26塑料管品种很多，如硬PVC管、软PVC管、PTFE管、铝网PPR管、耐酸酚醛塑料管、胶管等塑料管276.2.2管道组件的材料与规格1．常用阀门的结构及其应用阀门是管道系统的重要组成部件主要功能接通和截断介质；防止介质倒流；调节介质压力、流量；分离、混合或分配介质；防止介质压力超过规定数值，以保证管道或设备安全运行等。阀门投资约占装置配管费用的30％~50％。选用阀门主要从装置无故障操作和经济两方面考虑。6.2.2管道组件的材料与规格1．常用阀门的结构及其应用28阀门的分类阀门种类很多按用途分：截断阀、调节阀、止回阀、分流阀、安全阀等

按驱动形式分：手动阀、动力驱动阀、自动阀按公称压力分：真空阀、低压阀、中压阀、高压阀、超高压阀按工作温度分：高温阀、中温阀、常温阀、低温阀、超低温阀阀门的选择依据：阀门的功能阀门尺寸阻力损失阀门材质公称压力和公称直径。阀门的分类阀门种类很多阀门的选择依据：公称压力和公称29(1)闸阀闸阀靠阀板的上下移动，控制阀门开度。特点：流动阻力小，启闭时较省力，有一定的调节性能。维修比较困难，外形尺寸较大时，开启需要一定的空间，开闭时间长。主要用途：用以启闭管路或设备中的介质，具有一定的调节流量，从阀杆的高低可以看出阀的开度(1)闸阀闸阀靠阀板的上下移动，控制阀门开度。30(2)截止阀是靠圆形阀芯上下移动，控制阀门开度。是使用最广泛的一种阀门之一。属于强制密封式阀门。特点：流体阻力大，结构比闸阀简单，制造与维修都较方便；流量调节性能较差启闭较费力，启闭时间较长。主要用途：启闭管路或设备中的介质，可调节流量，不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。注意安装方向！(2)截止阀是靠圆形阀芯上下移动，控制阀门开度。31(3)球阀特点：流体阻力小，结构简单，体积小，重量轻，快速启闭主要用途：切断介质，不能调节流量。适于低温、高压及粘度大的介质。(3)球阀特点：32止回阀特点：靠自身力量开闭，限制介质流动方向，使介质不能倒流。主要用途：防止介质倒流。适用于清净介质，不适宜带颗粒和黏度较大的介质。注意安装方向！止回阀特点：靠自身力量开闭，限制介质流动方向，使介质不能倒流33蝶阀特点：开闭迅速，结构简单，外形尺寸小，密封性差主要用途：调节流量，不能用于切断管路气动蝶阀特点：气动34旋塞阀特点：开闭迅速，流体阻力小，重量轻主要用途：适用于温度较低、黏度较大的介质，要求开闭迅速的部位。不适于蒸气和温度较高的介质旋塞阀特点：35针形阀特点：能精确控制流体流量。主要用途：取样管路针形阀特点：36安全阀特点：在工作压力超过规定值时，自动开启，使流体外泄，压力回复后自动关闭，以保证设备和管道，使生产安全运行。主要用途：锅炉，管道，压力容器安全阀特点：37减压阀特点：流体通过阀瓣时，产生阻力，造成压力损耗，达到减压的目的主要用途：气体管道，减压阀特点：38疏水阀特点：自动排出设备或管道中的冷凝水，又可以阻止蒸气逸出主要用途：蒸气加热的设备，蒸气管道蒸气疏水阀工作原理疏水阀特点：蒸气疏水阀工作原理39阀体材料Z：灰铸铁C：碳素钢Q：球墨铸铁T：铜及铜合金I：铬钼钢P：不锈钢304R:不锈钢316S：塑料L：铝合金A：钛及钛合金对于PN≤1.6MPa的灰铸铁阀门或PN＞2.5MPa的碳素钢阀门则略去本单元阀门类型Z：闸阀J：截止阀L：节流阀Q：球阀D：蝶阀G：隔膜阀X：旋塞阀H：止回阀和底阀A：安全阀Y：减压阀S：疏水阀GJ：管夹阀驱动形式3：涡轮4：正齿轮6：气动7：液动9：电动手轮、手柄式扳手等直接传动的阀门省略本单元连接形式1：内螺纹2：外螺纹3：两端不同4：法兰6：焊接7：对夹8：卡箍9：卡套密封面和衬里材料T：铜合金H：不锈钢X：软橡胶N：尼龙F：氟塑料S：搪瓷A：衬胶Y：衬铅W：阀体直接加工压力等级，×0.1MPa1

（2）3

4

5-6

（7）结构形式（闸）1：明杆楔式单闸阀2：明杆楔式双闸阀3：明杆平行单闸阀4：明杆平行双闸阀5：暗杆楔式单闸阀6：暗杆楔式双闸阀结构形式（截止）1：直通式2：Z型直通3：三通式4：角式5：Y型直流式6：平衡直通式7：平衡角式8：针型阀门的型号表示方法Z942W-1阀体材料阀门类型驱动形式连接形式密封面和衬里材料压力等级，×403.法兰、法兰盖、紧固件及垫片(1)法兰五种基本类型：平焊，对焊，螺纹，承插焊，松套法兰。密封面：突面，光面，凹凸面，榫糟面，梯形槽面等。按公称压力选用，法兰的压力-温度等级表示公称压力与在某温度下最大工作压力的关系。螺纹法兰、焊接法兰。(2)法兰盖。法兰盖又称盲法兰，设备、机泵上不需接出管道的管嘴，一般用法兰盖封住。(3)法兰紧固件——螺栓、螺母。螺栓螺母的直径、长度和数量应符合法兰的要求，螺栓螺母的种类和材质由管道等级表确定。(4)垫片。常用法兰垫片有非金属垫片、半金属垫片和金属垫片。3.法兰、法兰盖、紧固件及垫片(1)法兰41管件管件的选择：主要是根据操作介质的性质、操作条件以及用途来确定以公称压力表示其等级按照其所在的管道的设计压力、温度来确定其压力-温度等级。弯头、同心异径管、偏心异径管、三通、四通、管箍、活接头、管嘴、螺纹短接、管帽（封头）、堵头（丝堵）、内外丝等。在管道改变走向、标高，改变管径，由主管上引出支管等管件管件的选择：弯头、同心异径管、偏心异径管、三通、四通、管421.流速确定根据介质、输送状态及设备流量，从有关流体常用流速表中选取经济合理的流速。流速的选择直接影响到管径的确定和流体输送设备的选择。管径小，流速大，压力降大，动力消耗增大；反之，则管道建设费用增加。流体常用流速范围→见表6-7水的流速，u=0.5~3.0m/s液料性质与水相近的，取u=2.0m/s6.3管道计算选择管子后，需要进行流速验算1.流速确定6.3管道计算选择管子后，需要进行流速验436.3管道计算6.3管道计算446.3管道计算

2.管径确定公式计算对距离较短，直径较小的管道，其管径在流速选定后，d，管道直径，mm；Vs，管道流体的流量，m-3·s-1；u，流体选用的流速，m·s-1

。图形计算已知Vs，u，由算图求d11/27/202245高分子材料工厂工艺设计6.3管道计算

2.管径确定d，管道直径，mm；图形计算

463.管壁厚度

3种方法供参考由上述方法得到的管子内径，应调整到相应的公称直径DN，由相关标准查出壁厚和外径；低压管道的壁厚，可凭经验选用；较高压力管道，可按表6-8选择常用的壁厚，另外还要考虑材质的因素。如果工作压力和温度过高，则应进行验算

管材许用应力/kPa（可查手册）管内压力/kPa管子外径/mm焊接系数无缝：Ф=1有缝：Ф=0.8螺旋焊缝：Ф=0.6壁厚附加量/mm管子壁厚附加量

C = C1 + C2 + C3C1，管子壁厚负偏差附加量(mm)C2，腐蚀裕度(mm)C3，管子加工减薄量(mm)钢管允许最小壁厚//mm3.管壁厚度3种方法供参考

管材许用应力管内压力管子外476.3.2管道压降计算计算或校核管道系统的流体阻力。假设：液体不可压缩流体，气体密度随压力的变化而变化，影响压降的因素管道形式，简单管道还是复杂管道；(2)管壁的粗糙度，粗糙度数据可由有关手册查问，石油气流过无缝钢管，ε=0.2mm；冷凝液流过时，ε=0.5mm；纯水流过时，取ε=0.2mm；酸性或碱性介质流过时，ε=1mm或更大。(3)流体流动形态由Re数决定，然后选择不同的压降公式进行计算。6.3.2管道压降计算计算或校核管道系统的流体阻力。48Δp，管道系统总压力降，kPa；Δps，静压力降，kPa；ΔpN，速度压力降，kPa；Δpf，摩擦压力降，kPaZ1，Z2，分别为管道进口端、出口端的标高，m；ρ，液体密度，kg·m-3；g，重力加速度，9.18m·s-2；u1，u2，分别为管道进出口端的流体流速，m·s-1；ρ，液体密度，kg·m-3；1.总压降Δp。

3.速度压力降ΔpN

。管道截面积变化而使流体流速变化，产生的压差

11/27/202249高分子材料工厂工艺设计Δp，管道系统总压力降，kPa；Z1，Z2，分别为管道进口端

Δp，管道系统总压力降，kPa；Δps，静压力降，kPa；ΔpN，速度压力降，kPa；Δpf，摩擦压力降，kPaZ1，Z2，分别为管道进口端、出口端的标高，m；ρ，液体密度，kg·m-3；g，重力加速度，9.18m·s-2；u1，u2，分别为管道进出口端的流体流速，m·s-1；ρ，液体密度，kg·m-3；

Δp，管道系统总压力降，kPa；Z1，Z2，分别为管道进口50

λ，摩擦系数，无因次；L，管道长度，m；d，管道内径，mm；Σζ，管件、阀门等阻力系数之和，无因次；u，流体平均流速，m·s-1；ρ，液体密度，kg·m-3；

λ，摩擦系数，无因次；

51

管件和阀件的局部阻力系数ζ值见表6-10

管件和阀件的局部阻力系数ζ值见表6-1052某液体反应系统，反应后液体由反应器经孔板流量计和控制阀，排液至贮罐（贮罐为常压）。反应器压力为560kPa，温度32℃，液体质量流量为4700kg·h-1，密度为890kg·m-3，粘度为0.91MPa·s。管道材质为碳钢，求控制阀的允许压力降。解：

【例6-1】

某液体反应系统，反应后液体由反应器经孔板流量计和控制阀，排液53

54

55

566.3.4管道绝热设计1．绝热的功能绝热是保温与保冷的统称。生产和建设过程中不可缺少的一项工程。2．绝热范围①

外表面温度大于50℃，外表面温度≤50℃但工艺需要保温的设备和管道。②

介质凝固点或冰点高于环境温度（系指年平均温度）的设备和管道。③

制冷系统中的冷设备、冷管道及其附件。④

因外界温度影响而产生冷凝液使管道腐蚀者。可不保温。要求散热或必须裸露的设备和管道；要求及时发现泄漏的设备和管道法兰；内部有隔热，耐磨衬里的设备和管道；须经常监视或测量以防止发生损坏的部位；工艺生产中的排气、放空等不需要保温的设备和管道。6.3.4管道绝热设计1．绝热的功能可不保温。573．绝热结构《工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264-2013》(1)绝热层。增加热阻，减少散热的目的，是绝热结构的主要组成部分。(2)防潮层。抗蒸汽渗透性好，防潮、防水力强。(3)保护层。保护保温层免受外力和雨水的侵袭，使保温结构外形整洁、美观。传统方法3．绝热结构传统方法58

59D0，管道或设备外径，m；Dl，绝热层外径，m；PR，能价，元·10-6·kJ-1，保温中，PR=PH，PH称“热价”；PT，绝热材科造价，元·m-3；λ，绝热材料在平均温度下的导热系数，W·m-1·℃-1；αs，绝热层（最）外表面向周围空气的放热系数，W·m-2·℃-1；t，年运行时间，h，常年运行的按8000h计；T0，管道或设备的外表面温度，℃；δ，管道保温的经济厚度，mm；Ta，环境温度，运行期间平均气温，℃；

D0，管道或设备外径，m；

606.3.5管道应力分析与热补偿解决管道的强度、刚度、振动等问题，为管道布置、安装及配置等提供科学依据。因其影响因素较多，近似算法。1.管道承受的荷裁及其应力状态(1)压力荷载。内压，或外压。根据最不利的压力温度组合确定管道的设计压力。(2)持续外荷载。基本荷载、支吊架反作用力等。持续外荷载可使管道产生弯曲应力，扭转应力，纵向应力和剪应力。

(3)热胀和端点位移。由介质的温度变化，管道产生热胀或冷缩使之变形。这些变形使管道承受弯曲、扭转、拉伸和剪切等应力。

(4)偶然性荷裁。风雷荷载、地层荷载、安全阀动作等产生的冲击荷载偶然性荷裁与压力荷载、持续外荷裁组合后，允许达到许用应力的1.33倍。6.3.5管道应力分析与热补偿解决管道的强度、刚度、振动等612．管道的许用应力允许管道承受的最大应力值。不同的标准有不同的安全系数。3．管道的热补偿吸收管道的热膨胀或端点位移。大多数管道的热补偿是靠自然补偿来实现的。(1)自然补偿。(2)波形补偿器

(3)套管式补偿器(4)球形补偿器2．管道的许用应力(1)自然补偿。(2)波形补偿器(3626.4管道布置设计正确的设计管道和敷设管道，可以减少基建投资，节约金属材料以及保证正常生产。6.4.1管道布置设计的内容和要求1.管道布置设计的基本任务(1)确定车间中各个设备的管口方位和与之相连接的管段的接口位置。(2)确定管道的安装连接和铺设、支承方式。(3)确定各管段（包括管道、管件、阀门及控制仪表）在空间的位置。(4)画出管道布置图，表示出车间中所有管道在平面、立面的空间位置，作为管道安装的依据。(5)编制管道综合材料表，包括管子、管件、阀门、型钢等的材质、规格和数量。6.4管道布置设计正确的设计管道和敷设管道，可以减少基建投632.管道布置设计的基本要求应符合“化工装置管道布置设计规定”HG/T20549-2009“石油化工管道布置设计通则”SH3012-2000的规定。

1、符合生产工艺流程的要求，并能满足生产要求；

2、便于操作管理，并能保证安全生产；

3、便于管道的安装和维护；

4、要求整齐美观，并尽量节约材料和投资。注意的问题①物料因素②施工、操作及维修③安全生产④其他因素2.管道布置设计的基本要求64①物料因素输送易燃、易爆、有毒及有腐蚀性的物料管道不得铺设在生活间、楼梯、走廊和门等处，这些管道上还应设置安全阀、防爆膜、阻火器和水封等防火防爆装置，并应将放空管引至指定地点或高过屋面2m以上。有腐蚀性物料的管道，不得铺设在通道上空和并列管线的上方或内侧。管道铺设时应有一定的坡度，坡度方向一般是沿物流的方向，坡度一般为1/100-3/1000。粘度小的液体物料管道可取5/1000左右，含固体的物料管道可取1/100左右。真空管线应尽量短，尽量减少弯头和阀门，以降低阻力，达到更高的真空度。①物料因素输送易燃、易爆、有毒及有腐蚀性的物料管道不得铺65管道应尽量集中布置在公用管架上，平行走直线，少拐弯，少交叉，不妨碍门窗开启和设备、阀门及管件的安装维修，并列管道的阀门应尽量错开排列。支管多的管道应布置在并行管线的外侧，引出支管时，气体管道应从上方引出，液体管道应从下方引出，管道应尽量避免出现“气袋”、“口袋”和“盲肠”。管道应尽量沿墙面铺设，或布置在固定在墙上的管架上，管道与墙面之间的距离以能容纳管件、阀门及方便安装维修为原则。②考虑施工、操作及维修形成气袋管道应尽量集中布置在公用管架上，平行走直线，少拐弯，少交叉，66d）管道穿过墙壁和楼板时，应在墙面和楼板上预埋一个直径大的套管，让管线穿过套管，防止管道移动或振动时对墙面或楼板造成损坏。套管应高出楼板、平台表面50mm。e)为了安装和操作方便，管道上的阀门和仪表的布置高度可参考以下数据：阀门（包括球阀、截止阀、闸阀）：1.2-1.6m；安全阀：2.2m；温度计、压力计：1.4-1.6m。f)为了方便管道的安装、检修及防止变形后碰撞，管道间应保持一定的间距。阀门、法兰应尽量错开排列，以减小间距。d）管道穿过墙壁和楼板时，应在墙面和楼板上预埋一个直径大的套67架空管道与地面的距离除符合工艺要求外，还应便于操作和检修。管道跨越通道时，最低点离地：通过人行道时不小于2m；通过公路时不小于4.5m；通过铁路时不小于6m；通过厂区主要交通干线时离地5m。直接埋地或管沟中铺设的管道通过道路时应加套管等加以保护。为了防止介质在管内流动产生静电聚集而发生危险，易燃、易爆介质的管道应采取接地措施，以保证安全生产。长距离输送蒸汽或其他热物料的管道，应考虑热补偿问题如在两个固定支架之间设置补偿器和滑动支架。玻璃管等脆性材料管道的外面最好用塑料薄膜包裹，避免管道破裂时溅出液体，发生意外。为了避免发生电化学腐蚀，不锈钢管道不宜与碳钢管道直接接触，要采用胶垫隔离等措施。③安全生产架空管道与地面的距离除符合工艺要求外，还应便于操作和检修。③68高分子材料工厂工艺设计-第6章-管道设计课件69管道与阀门一般不宜直接支承在设备上。距离较近的两设备间的连接管道，不应直连，应用45o或90o弯接。管道布置时应兼顾电缆、照明、仪表及采暖通风等其他非工艺管道的布置。④其他因素排液管地面或平台面≥100mm换热器下部管道最小净距管道与阀门一般不宜直接支承在设备上。④其他因素排液管70

714．管道敷设的种类(1)架空敷设。便于施工、操作、检查、维修以及较为经济的特点。(2)地下敷设。①

埋地敷设。利用了地下的空间，检查和维修困难②

管沟敷设。较方便的检查维修条件，同时可以敷设有隔热层的、温度高的、输送易凝介质或有腐蚀性介质的管道，这是比埋地敷设更优越的地方。4．管道敷设的种类726.4.2管道布置图绘制方法管道布置图又称为管道安装图或配管图，它是车间内部管道安装施工的依据。管道布置图包括：一组平、立面剖视图，有关尺寸及方位等内容。一般是在平面图上画出全部管道、设备、建筑物或构筑物的简单轮廓、管件阀门、仪表控制点及有关的定位尺寸。当平面图上不能清楚地表达管道情况时，才酌情绘制部分立面图、剖视图或轴测图绘制要求。①

比例和图幅：原则下取用1:50或1:25两种，一般用1号或2号图纸，有时也用0号图纸。6.4.2管道布置图绘制方法管道布置图又称为管道安装图或配73直径小于400mm管道用粗实线单线绘制；直径为400mm及400mm以上的管道用中粗实线双线绘制，管道中心线用细实线绘制。建筑物、设备基础、设备外形、管件、阀门、仪表接头、尺寸线以及剖视符号的箭头方向线等均用细实线绘制，中心线用点划线。地下管道及平台下的管道用虚线表示。管道的安装高度以标高形式注出，管道标高均指管底标高。管道水平方向转弯，对于单线管道的弯头可简化为直角表示，双线管道应按比例画出圆弧。有的局部管道比较复杂，因受比例限制不能表示清楚时，应画出局部放大图。与外管道相连接的管道应画至厂房轴线外一米处，或按项目要求接至界区界线处②

线条要求：直径小于400mm管道用粗实线单线绘制；②线条要求：74用细实线画出厂房平面图。画法同设备布置图，标注柱网轴线编号和柱距尺寸。用细实线画出所有设备的简单外形和所有管口，加注设备位号和名称。用粗单实线画出所有工艺物料管道，标注编号、规格、物料代号及其流向箭头。用规定的符号或代号在要求的部位画出管件、管架、阀门和仪表控制点。标注厂房定位轴线的分尺寸。平面图立面剖视图

画出地平线或室内地面、各楼面和设备基础，标注其标高尺寸。用细实线按比例画出设备简单外形及所有管口，并标注设备名称和位号。用粗单实线画出所有工艺物料管道和辅助物料管道平面图，在管道上方或左方标注管段编号、规格、物料代号及其流向箭头。用规定的符号或代号在要求的部位画出管件、管架、阀门和仪表控制点。标注厂房定位轴线的分尺寸和总尺寸，设备的定位尺寸，管道定位尺寸和标高。用细实线画出厂房平面图。画法同设备布置图，标注柱网轴线编号和75管段图应包括的内容有：图形，按正等轴测投影原理绘制的管道及管件阀门等图形符号；标注，管道号、管段所连接设备位号、管口号和预制安装所需要全部尺寸；方向标，指出安装方位的基准，常常画在图纸右上角；材料表，列出预制和安装管段所需的材料、规格、数量等，所选用的标准件的材料应符合管道等级和材料的规定，见表6-13；标题栏，图名、设计单位等。管段图按正等轴测投影原理绘制。称为管段轴测图，简称管段图。立体感强、便于阅读，对管段预制、施工有利。管段图应包括的内容有：管段图76图例HG20519-2009“化工工艺设计施工图内容与深度统一规定”1、管道转折1、管道的弯折图例1、管道转折1、管道的弯折77

若许多管道处在同一平面上，则其垂直面上这些管道的投影将会重叠。2、管道重叠3、管道分叉和变径若许多管道处在同一平面上，则其垂直面上这些管道的投影将784、管道交叉将下方（或后方）被遮住的管道投影在交叉处断开，见图（a）；将上方（或前方）的管道投影在交叉处断裂，见图（b），并画出断裂符号。（a）被遮挡管道断开

（b）前面管道断开当两段直管相连时，根据连接的形式不同，其画法也不同。5、管道连接焊接法兰连接承插连接螺纹连接4、管道交叉将下方（或后方）被遮住的管道投影在交叉处断开，见796、管道阀门的图示方法：截止阀的。其他阀门图例可见表6-156、管道阀门的图示方法：807、管道标注表示方法8、重叠管道标注表示7、管道标注表示方法8、重叠管道标注表示81课堂练习：根据已知平面图和立面图，画出其左立面图和右立面图（尺寸自定）82课堂练习：根据已知平面图和立面图，画出其左立面82Q&A问答环节

敏而好学，不耻下问。

学问学问，边学边问。

He

is

quick

and

eager

to

learn.

Learning

is

learning

and

asking.Q&A问答环节

敏而好学，不耻下问。

学问学问，边学边问。

83结束语

感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边点击进入结束语

点击进入84谢谢聆听THANKYOUFORLISTENING演讲者：XX时间：202X.XX.XX谢谢聆听85第六章管道设计第六章管道设计86概况一点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容整体概述概况三点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容概况二点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容概况一点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容整体概87工厂基本建设过程1.设计前期（项目建议、可行性研究、任务书）2.初步设计3.施工图设计4.施工、试车、验收1.厂址选择

2.总平面设计

3.工艺设计1.工艺流程设计2.工艺计算（物料与热量计算）3.设备的选型与设计4.车间布置设计5.管道设计6.非工艺项目的设计7.车间劳动定员及组织管理制度8.工程概预算9.技术经济分析10.安全生产与环境保护我们所在的位置工厂基本建设过程1.设计前期（项目建议、可行性研究、任务书88管道是由管子、管件、阀件、以及管道上的小型设备等管道组成件连接而成的输送流体或传递压力的通道。一套装置之所以能进行生产，是由于工艺过程所必须的机械设备用管到按流程加以连接的结果。工艺生产装置的管道犹如人体的血管装置能否长期安全运行与管道的设计安装质量密切相关。工作量管道设计工作量约占工艺设计总工作量的40%管道安装工作量约占工程安装总工作量的35%管道的费用约占工程总投资的20%管道设计与安装是一门综合性的技术，所涉及的知识广：工艺、设备、生产操作、检修和施工等方面的知识，土建、机械、电工、仪表、系统工程等广泛的知识。管道设计的重要意义管道是由管子、管件、阀件、以及管道上的小型设备等管道组成件连89高分子材料工厂工艺设计-第6章-管道设计课件90管道设计分为管道计算管道布置设计。管径计算、管道压降计算、管道保温工程、管道应力分析、热补偿计算、管件选择、管道支吊架计算等确定车间中各个设备的管口方位和与之相连接的管段的接口位置确定管道的安装连接和敷设、支撑方式。确定各管段（包括管道、管件、阀门及控制仪表）在空间的位置。绘制管道布置图，表示出车间中所在管道在平面、立面的空间位置，作为管道安装的依据。编制管道综合材料表，包括管道、管件、阀件、型钢等材质、规格和数量管道设计分为管径计算、管道压降计算、管道保温工程、管道应力分916.1管道设计基础6.1.1概述1．设计依据在进行管道设计时，应具有下列资料：(1)生产工艺流程图，公用工程系统流程图。(2)设备平面布置图、立面布置图和管口方位图等。(3)设备施工图和设备一览表。(4)物料计算和热量计算资料。(5)厂房建筑平面图、剖面图。(6)配管工程设计规范、管道等级表。(7)当地气象资料等。6.1管道设计基础6.1.1概述922．设计原则(1)依据管道设计规定，收集设计资料及有关的标准规范。(2)根据工艺管道及仪表流程图进行管道设计。(3)根据装置的特点，考虑操作、安装、生产及维修的需要，合理布置管道，做到整齐美观。(4)根据介质性质及工艺操作条件，经济合理地选择管材。(5)配置的管道要有一定的挠性，以降低管道的应力，对直径大于DN150，温度大于177℃的管道应进行柔性核算。(6)管道布置中考虑安全通道及检修通道。(7)输送易燃易爆介质的管道不能通过生活区。(8)废气放空管应设置在操作区的下风向，并符合国家排放标准。2．设计原则933.管道设计的具体内容(1).选择管道材料输送介质的化学性质、流动状态、温度、压力等因素(2).选择介质的流速介质的性质、输送的状态，相连接的设备、流量等(3).确定管径流量和流速(4).确定管壁厚度介质的压力及选择管道材料(5).确定管道连接方式管道——管道，管道——设备，管道——阀门，设备——阀门(6).选阀件和管件有分有合、转弯、变速等。弯头、三通、异径管、法兰等管件和各种阀门(7).选管道的热补偿器采用转弯、支管、固定等方式自然补偿；选择合适的热补偿器3.管道设计的具体内容(1).选择管道材料94(8).绝热形式、绝热层厚度及保温材料的选择(9).管道布置确定管道的敷设方式——明装或暗设在垂直面和水平面的排布(10).计算管道的阻力损失校核检查所选的泵、设备、管道等前述各步骤是否正确合理(11).选择管架及固定方式、确定管架跨度、选定管道固定用具(12).绘制管道图平、剖面配管图、透视图、管架图和工艺管道支吊点预埋件布置图等。(13).编制管材、管件、阀件、管架及绝热材料综合汇总表(14).选择管道的防腐措施表面处理方法和涂料及涂层顺序，编制处理及工程量表(15).编制管道设计说明书、管道施工说明书文件汇总(8).绝热形式、绝热层厚度及保温材料的选择956.1.2管道的分类与等级1.管道的分类按照设计压力可将工业管道分为四级级别名称设计压力p/Mpa真空管道P＜0低压管道0≤p≤1.6中压管道1.6＜p≤10高压管道P＞10注：工作压力≥9.0MPa，且工作温度≥500℃的蒸汽管道可升级为高压管道。采用管道分级的办法，对各种管道分门别类地提出不同的设计、制造和施工验收要求，以确保各种管道在其设计条件下能安全可靠地运行(2)按照管道中输送介质的温度、闪点、爆炸下限、毒性以及管道的设计压力分为三级，管道级别适用范围SHA1．毒性程度为极度危害介质的管道2．设计压力≥10MPa的介质管道SHBSHB11．毒性程度为高度危害介质的管道2．设计压力＜10MPa的甲乙类可燃气体和甲A类液化烃，甲B类可燃液体介质管道3．乙A类可燃液体介质管道SHB21．乙B类可燃液体介质管道2．丙类可燃液体介质管道6.1.2管道的分类与等级1.管道的分类级别名称设计压962．管道及管件的公称压力及公称直径设计压力如何确定管道的设计压力，国际《工业金属管道设计规范》规定设计压力按下列要求确定。一条管道的设计压力（表压），不应小于运行中遇到的可能内压或外压与温度相偶合时最严重条件下的压力。设计温度管道的设计温度是指正常操作过程中，由压力和温度构成的最苛刻条件下的材料温度。公称压力为管子、管件、阀门等在规定温度下允许承受的以压力等级表示的工作压力。公称压力的符号为PN，其公制单位为MPa。50-PN1.6DN50PN1.6表示公称压力为1.6MPa，

16atmDN50表示公称直径为50mm外径:φ57×3.5cscs表示材料为普通碳素钢

ss表示材料为特种碳素钢2．管道及管件的公称压力及公称直径设计压力公称压力97标准号公称压力/MPaGB9112-880.250.601.01.62.02.54.05.010.015.025.042.0SH3406-961.02.05.06.810.015.025.042.0JB/T75-940.250.601.01.62.54.06.310.016.025.0HG20592-970.250.601.01.62.54.06.310.016.025.0HG20615-972.05.011.015.026.042.0国内公称压力分级对照表GB9112-88钢制管法兰(国标)SH3406-96钢制管法兰(中国石化总公司标准)JB/T75-94管路法兰类型(机械工业部标准)HG20592-97钢制管法兰(化学工业部标准-欧)HG20615-97钢制管法兰(化学工业部标准-美)相关标准标准号公称压力/MPaGB9112-880.250.6098公称直径

标准化后的直径。便于生产和选用。符号为DN，公制单位为mm。管子、管件、阀门等口径的名义内直径，非实际内径数值。目前国内外公称直径的分级基本相同，我国采用公制、美国采用英制，具体见下表。外径及壁厚公制/mm英制/in公制/mm英制/in公制/mm英制/in公制/mm英制/in61/810045502211504681/4125560024120048103/8150665026125050151/2175770028130052203/420087503013505425122598003214005632/250108503415006040/3001290036160064502350149503817006865/400161000401800728034501810504219007690/50020110044200080公称直径分级公称直径公制/mm英制/in公制/mm英制/in公制/mm英993．管道等级为了简化管道及管件规格，有利于管道组成件的标谁化，在管道设计中将各种管道组成件按管道的材质、压力和直径三个参数进行适当分级。管道等级用管道等级号和管道材料等级表来表示。管道等级号由2个英文字母及1或2个数字组成。代号管道材质代号管道材质A铸铁及硅铸铁E不锈耐酸钢B碳素钢F有色金属C普通低合金钢G非金属D合金钢H衬里管代号管道压力/MPa代号管道压力/MPa00.644.011.055.221.666.432.5710管道压力等级代号管道材质代号B2A材质压力等级顺序号序号用英文字母编排，随同一材质的同一压力等级按序编排，A,B,C,…,a,b,c,…3．管道等级代号管道材质代号管道材质A铸铁及硅铸铁E不锈耐酸1004.材料统计施工图管道布置完成后，要进行材料统计。这项工作是非常主要的，因为施工单位要按照设计单位所作的材料统计一览表去采购、备料的。管道综合材料一览表是工艺专业的各种材料的总汇。管段、阀门、法兰、管件、螺栓螺母、管道支吊架材料、油漆、保温、设备地脚螺栓、其他特殊材料等。每种材料都要清楚地写明材料的规格、材料、数量及标准号。以方便施工单位采购，避免引起差错。表6-5管道综合材料一览表序号名称规格标准编号或图号材料或

性能等级单位数量质量/kg备注单重总重12345678910一管子

1焊接不锈钢管Ф57×3.5HG20537.3-92E2m20

2无缝钢管Ф57×3.5GB/T8163-200820#m10

4.材料统计施工图管道布置完成后，要进行材料统计。这项工作1015．管道系统试验系统进行强度及严密性试验，检查管道安装的工程质量。如液压强度试验确有困难，也可用气压试验代替，试验中应采取有效的安全措施(1)液压试验。液压试验采用洁净水。液压试验应缓慢升压，待达到试验压力后，稳压10min，再将试验压力降至设计压力，停压30min，以压力不降、无渗漏为合格。(2)气压试验。应在液压试验合格之后进行。压力逐级升高。首先升至试验压力的50％，再继续按试验压力的10％远级升压，直至强度试验压力。每一级应稳压3min，达到试验压力后稳压10min，以无泄漏、目测无变形等为合格。强度试验合格后，降低至设计压力，稳压30min，用涂刷肥皂水的方法进行检查，如无泄漏、压力不降，则设备严密性试验为合格。5．管道系统试验系统进行强度及严密性试验，检查管道安装的工程1026．管道连接焊接：特点：施工方便，可靠不漏，成本低。凡是不需要拆装的地方，都应尽量采用焊接。所有压力管道，如煤气、蒸汽、空气、真空等管道尽量采用焊接。电焊：

Ф＞32mm，δ＞4mm气焊：Ф＜32mm，δ＜3.5mm承插焊：密封性要求高的管于连接，应尽量采用承插焊连接。根据管材、管径、介质性质、压力、用途及使用状态确定如Ф≯38mm采用螺纹，Ф45mm以上采用焊接6．管道连接焊接：根据管材、管径、介质性质、压力、用途及使用103螺纹连接特点：连接简单，拆装方便，成本低。缺点：连接的可靠性低，容易在螺纹处发生渗漏。一般只用于输送上下水，压缩空气等介质不宜用于易燃易爆和有毒介质。一般用于管径≤50mm螺纹连接104法兰连接：特点：结合强度高，密封可靠，拆装方便，应用极为广泛。缺点：费用较高适用于大管径、密封性要求高的管子连接，如真空管等。法兰连接：105卡箍连接特点：拆装灵活，安全可靠，经济耐用等优点。适用于临时装置或要求经常拆洗的洁净管道。用凸缘式管口，管与管之间用O形密封圈，凸缘外用金属扎紧。卡箍连接1062．各类管道的基本用途铸铁管常用作于埋于地下的给水总管及污水管等；可用来输送油品和腐蚀性介质如碱液及浓硫酸。不能用来输送蒸气及压力下输送爆炸性与有毒的气体工作压力使用范围低压直管≤0.45MPa，高压直管PN≤0.75MPa。铸铁管多数采用承插式连接。2．各类管道的基本用途铸铁管107钢管

无缝钢管特点：品质均匀，强度大。可用于输送有压力的物料，水蒸气、高压水、过热水；也可以输送可燃性、有爆炸危险的有毒性物料。水煤气管是水管、煤气管等的统称，一般为低碳钢制的焊接镀锌钢管。常用作给水、煤气、暖气、压缩空气、真空、低压蒸汽和凝液以及无腐蚀性物料的管道钢管水煤气管108不锈钢管输送有腐蚀性介质。食品卫生要求高的管道可耐800~950℃高温不锈钢管109有色金属管铜管与黄铜管是压制的和拉制的无缝管。铜管具备了良好导电性,导热性的特性多用于低温管道（冷冻系统）、仪表的测验管线铝管及铝合金管常用于输送浓硝酸、醋酸、甲酸等物料，不能抗碱温度＞160℃时，不宜在压力下使用极限工作温度200℃铅管一般是指由压机挤压成型的无缝管常用于输送硫酸或酸性物料，但强度低，重量大，抗热性差，已经逐步被耐酸合金管和塑料管所代替有色金属管铝管及铝合金管铅管110非金属管

陶瓷管

温度不大于90℃管于内径为25~400mm特点：陶瓷管耐蚀性能很好，氢氟酸除外。缺点：脆性、机械强度低和不能耐温度剧变。玻璃管

使用温度为-20~120℃的场合，温度骤变不得超过70℃特点：耐腐蚀、清洁、透明、易于清洗、流体阻力小和价格较低；缺点：耐压低、脆性易碎玻璃钢管

使用温度小于80℃，使用压力小于0.6MPa环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢、映喃玻璃钢等特点：耐腐蚀性良好。橡胶管特点：耐酸碱，抗腐蚀性好，且有弹性可任意弯曲。不作为永久管道。陶瓷衬管玻璃钢输水管非金属管陶瓷管温度不大于90℃陶瓷衬管玻璃钢输水管111塑料管品种很多，如硬PVC管、软PVC管、PTFE管、铝网PPR管、耐酸酚醛塑料管、胶管等塑料管1126.2.2管道组件的材料与规格1．常用阀门的结构及其应用阀门是管道系统的重要组成部件主要功能接通和截断介质；防止介质倒流；调节介质压力、流量；分离、混合或分配介质；防止介质压力超过规定数值，以保证管道或设备安全运行等。阀门投资约占装置配管费用的30％~50％。选用阀门主要从装置无故障操作和经济两方面考虑。6.2.2管道组件的材料与规格1．常用阀门的结构及其应用113阀门的分类阀门种类很多按用途分：截断阀、调节阀、止回阀、分流阀、安全阀等

按驱动形式分：手动阀、动力驱动阀、自动阀按公称压力分：真空阀、低压阀、中压阀、高压阀、超高压阀按工作温度分：高温阀、中温阀、常温阀、低温阀、超低温阀阀门的选择依据：阀门的功能阀门尺寸阻力损失阀门材质公称压力和公称直径。阀门的分类阀门种类很多阀门的选择依据：公称压力和公称114(1)闸阀闸阀靠阀板的上下移动，控制阀门开度。特点：流动阻力小，启闭时较省力，有一定的调节性能。维修比较困难，外形尺寸较大时，开启需要一定的空间，开闭时间长。主要用途：用以启闭管路或设备中的介质，具有一定的调节流量，从阀杆的高低可以看出阀的开度(1)闸阀闸阀靠阀板的上下移动，控制阀门开度。115(2)截止阀是靠圆形阀芯上下移动，控制阀门开度。是使用最广泛的一种阀门之一。属于强制密封式阀门。特点：流体阻力大，结构比闸阀简单，制造与维修都较方便；流量调节性能较差启闭较费力，启闭时间较长。主要用途：启闭管路或设备中的介质，可调节流量，不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。注意安装方向！(2)截止阀是靠圆形阀芯上下移动，控制阀门开度。116(3)球阀特点：流体阻力小，结构简单，体积小，重量轻，快速启闭主要用途：切断介质，不能调节流量。适于低温、高压及粘度大的介质。(3)球阀特点：117止回阀特点：靠自身力量开闭，限制介质流动方向，使介质不能倒流。主要用途：防止介质倒流。适用于清净介质，不适宜带颗粒和黏度较大的介质。注意安装方向！止回阀特点：靠自身力量开闭，限制介质流动方向，使介质不能倒流118蝶阀特点：开闭迅速，结构简单，外形尺寸小，密封性差主要用途：调节流量，不能用于切断管路气动蝶阀特点：气动119旋塞阀特点：开闭迅速，流体阻力小，重量轻主要用途：适用于温度较低、黏度较大的介质，要求开闭迅速的部位。不适于蒸气和温度较高的介质旋塞阀特点：120针形阀特点：能精确控制流体流量。主要用途：取样管路针形阀特点：121安全阀特点：在工作压力超过规定值时，自动开启，使流体外泄，压力回复后自动关闭，以保证设备和管道，使生产安全运行。主要用途：锅炉，管道，压力容器安全阀特点：122减压阀特点：流体通过阀瓣时，产生阻力，造成压力损耗，达到减压的目的主要用途：气体管道，减压阀特点：123疏水阀特点：自动排出设备或管道中的冷凝水，又可以阻止蒸气逸出主要用途：蒸气加热的设备，蒸气管道蒸气疏水阀工作原理疏水阀特点：蒸气疏水阀工作原理124阀体材料Z：灰铸铁C：碳素钢Q：球墨铸铁T：铜及铜合金I：铬钼钢P：不锈钢304R:不锈钢316S：塑料L：铝合金A：钛及钛合金对于PN≤1.6MPa的灰铸铁阀门或PN＞2.5MPa的碳素钢阀门则略去本单元阀门类型Z：闸阀J：截止阀L：节流阀Q：球阀D：蝶阀G：隔膜阀X：旋塞阀H：止回阀和底阀A：安全阀Y：减压阀S：疏水阀GJ：管夹阀驱动形式3：涡轮4：正齿轮6：气动7：液动9：电动手轮、手柄式扳手等直接传动的阀门省略本单元连接形式1：内螺纹2：外螺纹3：两端不同4：法兰6：焊接7：对夹8：卡箍9：卡套密封面和衬里材料T：铜合金H：不锈钢X：软橡胶N：尼龙F：氟塑料S：搪瓷A：衬胶Y：衬铅W：阀体直接加工压力等级，×0.1MPa1

（2）3

4

5-6

（7）结构形式（闸）1：明杆楔式单闸阀2：明杆楔式双闸阀3：明杆平行单闸阀4：明杆平行双闸阀5：暗杆楔式单闸阀6：暗杆楔式双闸阀结构形式（截止）1：直通式2：Z型直通3：三通式4：角式5：Y型直流式6：平衡直通式7：平衡角式8：针型阀门的型号表示方法Z942W-1阀体材料阀门类型驱动形式连接形式密封面和衬里材料压力等级，×1253.法兰、法兰盖、紧固件及垫片(1)法兰五种基本类型：平焊，对焊，螺纹，承插焊，松套法兰。密封面：突面，光面，凹凸面，榫糟面，梯形槽面等。按公称压力选用，法兰的压力-温度等级表示公称压力与在某温度下最大工作压力的关系。螺纹法兰、焊接法兰。(2)法兰盖。法兰盖又称盲法兰，设备、机泵上不需接出管道的管嘴，一般用法兰盖封住。(3)法兰紧固件——螺栓、螺母。螺栓螺母的直径、长度和数量应符合法兰的要求，螺栓螺母的种类和材质由管道等级表确定。(4)垫片。常用法兰垫片有非金属垫片、半金属垫片和金属垫片。3.法兰、法兰盖、紧固件及垫片(1)法兰126管件管件的选择：主要是根据操作介质的性质、操作条件以及用途来确定以公称压力表示其等级按照其所在的管道的设计压力、温度来确定其压力-温度等级。弯头、同心异径管、偏心异径管、三通、四通、管箍、活接头、管嘴、螺纹短接、管帽（封头）、堵头（丝堵）、内外丝等。在管道改变走向、标高，改变管径，由主管上引出支管等管件管件的选择：弯头、同心异径管、偏心异径管、三通、四通、管1271.流速确定根据介质、输送状态及设备流量，从有关流体常用流速表中选取经济合理的流速。流速的选择直接影响到管径的确定和流体输送设备的选择。管径小，流速大，压力降大，动力消耗增大；反之，则管道建设费用增加。流体常用流速范围→见表6-7水的流速，u=0.5~3.0m/s液料性质与水相近的，取u=2.0m/s6.3管道计算选择管子后，需要进行流速验算1.流速确定6.3管道计算选择管子后，需要进行流速验1286.3管道计算6.3管道计算1296.3管道计算

2.管径确定公式计算对距离较短，直径较小的管道，其管径在流速选定后，d，管道直径，mm