管道安装技术与工艺讲义

管道安装技术与工艺讲义

侯亚平

2006年2月11日~15日授课于电大石油地面工程技术培训班

、八—

刖百

管道工程的任务是输送介质，随着国民经济的发展和人民生活水平的

提高，管道工程的应用范围越来越广泛。从民用建筑中的供水、供热、供

煤气，到现代工业中的各种气体、液体、甚至固体物质的输送都离不开管

道工程。现在，几乎所有的工厂、矿山、公用建筑及民用建筑无不安装管

道设施，管道工程建设在油田生产、生活中也占有举足轻重的地位，特别

是我国加入WTO后，中国经济熔入世界经济大潮中，经济建设速度明显加

快，同时一，对能源的依赖比重也越来越大，而油、气、水等介质的采集、

输送、处理和销售，通过管道能更安全、经济、高效地完成，因此其应用

范围越来越广泛，特别是现代化的工厂和城市，管道工程已是保障生产和

生活正常进行不可缺少的生产条件和基础设施。“十五”期间，特别是近儿

年来，国家对基础建设的投资也逐年递增，我国耗巨资完成的具有国际代

表性的“西气东输工程”，从新疆到上海单线长度达4200公里、工程总投

资达435亿元，又如“陕京线工程（860Km、30亿元）”及陕京二输气工

程（851Km）,其它还有兰-成-渝成品油管线（1252Km、35.04亿元）、涩-

宁-兰输气管线（953Km、25亿元）、忠-武输气管线工程（1375Km、49.7

亿元）、甬-沪-宁原油管线（652Km、54亿元）、西南成品油管道工程（1740Km、

35.2亿元）、仪-长原油管道工程（996Km、40.9亿元）等等，工程规模少则

儿百公里，多则上千公里，投资几亿、儿十亿乃至百亿元，从此可看出管

道工程在国民经济中的重要性。世界经济飞速发展的当今，能否与因特网

一样实现油、气、水等介质的集输网络，是衡量一个国家生产、生活水平

的标志之一。

管道工程是一项综合性的实用技术，它涉及的专业范围很广，如给排

水、暖通空调、燃气供应、工厂动力、化工工艺等都与其密切相关，但在

我国工程建设的施工过程中，很少有按这种专业来划分工种的，多数是以

管工这一工种来划分施工类型，据此情况，不妨打破上述专业界限，把管

道工程施工技术从各个专业中提取出来，综合归类，以工业管道安装技术

为主线，将有关资料汇集起来进行讲授。

要想建成一项优良工程，除需要有优秀的工程设计外，还必须有高素

质的施工管理人员和高水平的施工队伍才能实现。且随着我国科技事业的

目益发展，管道工程技术水准也不断提高，施工技术难度也越来越大，验

收技术标准也越来越高。近儿年来，新材料、新技术、新工艺的不断涌现,

这对我们工程技术人员来说既是动力，又是压力，这就要求我们不仅要学

会传统的技术工艺，而且更要善于学习、吸收、运用新工艺，用最新技术

武装自己，只有这样，才能圆满完成工作任务。

目录

第一部台管道安装基础理论知识----------------------------1

第一章管道安装常用资料----------------------------------1

第一节管道工程常用符号与计量单位------------------------1

第二节管道工程基本常识----------------------------------8

第二章钢、钢材、管材与管件----------------------------20

第一节钢及钢材-----------------------------------------20

第二节管材--------------------------------------------25

第二章阀门---------------------------------------------27

第一节阀门的分类、基本参数及代号----------------------27

第二节阀门的识别---------------------------------------33

第三节阀门的安装---------------------------------------34

第皿*焊接材料----------------------------------------36

第一节电焊察---------------------------------------------36

第二节母幺------------------------------------------------39

第二部分管道安装技术与工艺----------------------------46

第章管道安装施工------------------------------------46

第一节管道安装施工的一般规定---------------------------46

第二节中、低压管道安装-------------------------------52

第三节高压管道安装------------------------------------54

第二章常用材质管道安装-------------------------------55

第一节碳素钢管道安装----------------------------------55

第二节合金钢管道安装-----------------------------------69

第三节不锈钢管道安装-----------------------------------72

第三部分干线管道的特殊施工技术与工艺------------------77

第一章不良地区管道施工技术与工艺-----------------------77

第一节顶管施工------------------------------------------

_节IRJZt-------------------------------------------------------------

第三节盾构施工------------------------------------------

第一部分管道安装基础理论知识

第一章管道安装常用资料

第一节管道工程常用符号与计量单位

一、管道工程常用符号

序号名称符号序号名称符号

1

管子外径Dw，dw17宽b,B

2管子内径Dn,dn18高h,H

3直径D,d19厚d,5

4公称直径DN20摩擦阻力系数X

5管子截面半径R,r21流量系数u

6压力P22传热系数K

7公称压力PN23面积A,S

8流量Q-q24容枳V

9流速V,v25时间T

10扬程H,h26质MM

11功W27密度P

12功率P28热量Q

13转速N29温度T,T

14效率n30热导率入，k

15［平面］角a,B,Y,。31［动力］粘度n,(u)

16长度1,L32雷诺数Re

二、法定计量单位

国际单位制的基本单位

量的名称单位名称单位符号

长度米m

质量千克（公斤）kg

时间秒s

电流安［培］A

热力学温度开你文］K

物质的量摩［尔］mol

发光强度坎［德拉］cd

国际单位制的辅助单位

量的名称单位名称单位符号

平面角弧度rad

立体角球面度sr

国际单位制中具有专门名称的导出单位

量的名称单位名称单位符号

频率赫［兹］Hz

力；重力牛［顿］N

压力，压强；应力帕［斯卡］Pa

能量；功；热量焦［耳］J

功率瓦附］W

电荷量库［仑］C

电位；电压；电动势伏［特］V

电容法［拉］F

电阻欧［姆］Q

电导西［门子］S

磁通量韦［伯］Wb

磁通量密度，磁感应强度特［斯拉］T

电感亨［利］H

摄氏温度摄氏度℃

国家选定的非国际单位制单位

量的名称单位名称单位符号换算关系和说明

分minlmin=60s

时间［小］时hlh=60min=3600s

天（日）dld=24h=86400s

秒

(")1〃=(兀/64800)rad

分

平面角1'=60"=(n/10800)rad

度(')

(°)1°=60z=(3r/18O)rad

旋转速度转每分r/minlr/mm=(l/60)-1

英寸In(")lin(")=25.54mm

长度

海里nmileInmile=1852m

速度IJknlkn=lnmile/h=(1852/3600)=0.5144m/s

质量吨tlt=1000kg

体积升L(1)lL=ldm3=10-3m3

级差分贝dB

注：1.周、月、年（年的符号为a）为一般常用时间单位。

2.角度单位度、分、秒的符号不处于数字后时•加圆括号。

3.升的符号中，小写字母1为备用符号。

4.r为“转”的符号。

用于构成十进倍数和分数单位的词头

所表示的因数词头名称词头符号

106兆M

103千k

102百h

10'十da

10-1分d

10-2厘c

10-3毫m

10-6微P

10-9纳［诺］n

三、常用计量单位名称、符号及对主单位的比

类另IJ单位名称>1弋号对主单位的比

微米um百万分之一米(l/106m)

毫米mm千分之一米(l/1000m)

长度厘米cm百分之一米(l/100m)

米m主单位

千米km米的千倍(1000m)

毫克mg百万分之一千克(l/lO^g)

克千分之一千克(1/lOOOkg)

质量g

千克kg主单位

吨t千克的千倍(1000kg)

毫升mL千分之一升(1/I000L)

容量

升L主单位

立方毫米mm3一兆分之一立方米(10-9m3)

体积立方厘米cm3百万分之一立方米(l/106m3)

立方米m3主单位

四、非法定计量单位与法定计量单位换算关系

非法定计量单位与法定计量单位换算关系

非法定计量单位法定计量单位

量的名称换算关系

名称符号名称符号

力千克力kgf牛顿Nlkgf=9.80665N

力矩千克力米kgf•m牛顿米N•mIkgf•m=9.80665N・m

千克力每平方米kgf/m21kgf/m2=9.80665Pa

工程大气压atlat=9.80665X104Pa

压强巴bar帕斯卡Palbar=105Pa

毫米水柱mmH2OlmmH2O=9.80665Pa

毫米汞柱mmHg1mmHg=133.322Pa

应力，强度千克力每平方厘米kgf/cm2帕斯卡Palkgf/cm2=9.80665X104Pa

千克力每平方毫米kgf/mm2帕斯卡Palkgf/mm2=9.80665X106Pa

能量，功千克力米kgf•m焦耳JIkgf,m=9.80665J

功率千克力米每秒kgf•m/s瓦特WIkgf•m/s=9.80665W

［米制］马力瓦特W1［米制］马力=735,499W

执八、、,，八执、、量卡cal焦耳Jlcal=4.1868J

第二节管道工程基本常识

一、工业管道的分类和分级

工业管道通常按介质的压力、温度、性质分类，亦可按管道材质、温

度和压力分类。

工业管道按介质压力分类

序号分类名称压力值PN/Mpa

1低压管道PNW2.5

2中压管道PN4~6.4

3高压管道PN10-100

4超高压管道PN>100

工业管道按介质温度分类

序号分类名称介质温度t/℃

1常温管道工作温度为-40-120

2低温管道工作温度为-40以下

3中温管道工作温度为121-450

4高温管道工作温度为450

工业管道按介质性质分类

序号分类名称介质种类对管道的要求

过热水蒸气、饱和水蒸气和根据工作压力和温度进行选材，保证管道

1汽水介质管道

冷热水有足够的机械强度和耐热的稳定性

腐蚀性介质管硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、

2所用管材必须具有耐腐蚀的化学稳定性

道苛性碱、氯化物、硫化物等

毒性介质（氯、氟化物、氨、

输送这类介质的管道，除必须保证足够的

沥青、煤焦油等）、可燃与

机械强度外，还应满足以下要求：

化学危险品介易燃易爆介质（油品油气、

31.密封性好

质管道水煤气、氢气、乙快、乙烯

2.安全性好

等），以及窒息性、刺激性、

3.放空与排泄快

腐蚀性、易挥发性介质

输送这类介质的管道应采取如下特殊措

施：

易凝固、易沉淀

4重油、沥青、苯、尿素溶液用管外绝热和外加伴热管的办法来保

介质管道

持介质温度，并采取蒸汽吹扫的办法进行

扫线

1.选用合适的输送速度

5粉粒介质管道••些固体物料、粉粒介质2.管道的受阻部件和转弯处应做成便于介

质流动形状，并敷设耐磨材料

管道材质、介质温度和压力分级

工作压力p/Mpa

材质工作温度

I11IIIIVV

W370>32>10〜32>4-10>1.6-4W1.6

碳钢

>370>10>40-10>1.6〜4W1.6

合金钢W-70或'450任意一—一一

不锈钢-70〜450>10>4-10>1.6-4WL6—

铝及铝合金任意———W1.6—

铜及铜合金任意>10>4-10>1.6-4<1.6—

注：1.剧毒介质的管道按1类管道。

2.有毒介质及甲、乙类火灾危险物质的管道均升一类。

管道按操作压力与操作温度分级

级别操作压力p/MPa操作温度t/℃

>450

I>6.4

-140-45

350〜450

114-6.4

-45-30

200〜350

III1.6-4

-30-20

IVW1.6-20〜200

注：1.本表适用于公称压力不大于lOMPa、工作温度为-140~800℃的管道。

2.根据操作压力（工作压力）和操作温度（工作温度）的最高参数决定管道的级别，若两

个参数都较高的管道，应按操作压力和温度换算为公称压力套用压力等级。

3.剧毒介质为I级管道。

4.易燃、易爆介质、有毒腐蚀介质均升一级。

5.空气、惰性气体、水及其它不燃液体应降级。

二、管子、管件的公称直径及其相应的管螺纹

公称直径DN/mm相应的管螺纹in公称直径DN/mm相应的管螺纹in

81/4803

103/81004

151/21255

203/41506

2511757

3211/42008

4011/22259

50225010

6521/230012

三、管路的一般连接形式

适用公称压力

序号连接形式适用管径备注

PN/MPa

1螺纹连接8mm(1/4")~300mm(12")不限

2法兰连接10mm〜2000mm0.25〜4.0承载压力越大，管径相

3承插连接任何管径低压对越小

4焊接连接任何管径不限

四、管路系统的图形符号

1.基本原则

管路系统中常用的图形符号适用于输送液体、气体及其它介质的管路

系统原理图，也可用于有关的其它设计图样。

⑴管路系统中常用的图形符号是按形象化、简化、清晰和便于手工、

计算机绘图及缩微复制等要求制订的。

⑵管路系统中常用的图形符号是按管路为水平时绘制的，也适用于任

何位置的管路，但图形符号内的字符、指针等仍按管路为水平时表示。

⑶管路系统中常用的图形符号一般用粗线（线宽b=0.5〜2mm）绘制，

对管件、阀门及控制元件等图形符号允许用细线（线宽约为b/3）绘制，同

一图样上图形符号的各类线型宽度应分别保持一致，两平行线间的最小距

离应为0.7mm。

⑷位于图形符号内或与符号组合在一起使用的字母、数字和所有其它

字符，应按直体书写，其线宽应与符号本身的线宽相同。

⑸功能相关的图形符号应成组设计，可由一基本符号与附加符号或符

号要素组成。成组符号的特征是：形状相似、含义相似、所表示的对象相

似或用法相似等。

⑹未作规定的管路系统中的图形符号，可根据本标准的原则组合或派

生。

⑺管路系统中常用的图形符号一般在单线管路中使用，必要时也可用

于双线管路。

⑻在应用时，图形符号的大小可适当地按比例放大或缩小。

2.管路

⑴管路的符号

序号名称符号说明

符号表示图样上管路与有关剖切平面的相对位

置。介质的状态、类别和性质用规定的代号注

单线管路

在管路符号上方或中断处，必要时应在图样上

加注图例说明

1

符号表示介质的状态、类别和性质，并应在图

双线管路---------•--••―样上加注图例说明，如不够用时可按符号的规

律进行派生或另行补充

2挠性管、软管

起保护管路的作用，使其不受撞击、防止介质

3保护管11-污染绝缘等，可在被保护管路的全部或局部上

用该符号表示或省去符号仅用文字说明

起绝热作用。可在被绝热管路的全部或局部上

4绝热管

用该符号表示或省去符号仅用文字说明

管路内及夹层内均有介质出入。该符号可用波

5夹套管1.i・

1浪线断开表示

6蒸汽伴热管—

7电伴热管—,,

指两管路交叉、不连接。当需要表示两管路相

+*

8交叉管勺位置时，其中在下方或后方的管路应断开表

示

\]qW指两管路相交连接，连接点的直径为所连接管

9相交管

"小路符号线宽b的3~5倍

----------O表示管路朝向观察者弯成90°

10弯折管

----------O表示管路背离观察者弯成90°

一般标注在靠近阀的图形符号处，箭头的形式

11介质流向--------A按GB/T4458.4-1984《机械制图尺寸注法》的规

定绘制

X,0.002*3°，：500管路坡度符号按GB/T4458.4-1984《机械制图尺

12管路坡度

寸注法》中的斜度符号绘制

⑵管路连接形式的标注方法

序号名称符号说明

1螺纹连接―1-

2法兰连接-H—必要时可用文字说明，省略符号绘制

3承插连接—3—

焊点符号的直径约为所连接管路符号线宽b的

4焊接连接-%b~5b个

3~5倍，必要是地可省略

⑶管路中介质的类别代号

①管路中常用介质类别代号的规定如下：

空气——A(Air)；蒸汽——S(Stream)；油——O(Oil)；水——W(Water)

②管路中其它介质的类别代号重复时、则用前两位大写字母表示。也

可采用该介质化合物分子式符号(如硫酸为H2soQ或国际通用代号(如

聚氯乙烯为PVC)表示其类别。

③必要时可在类别代号的右下角注上阿拉伯数字，以区别该类介质的

不同状态和性质。

⑷管路的标注

①管径

a.对无缝钢管或有色金属管管路，应采用“外径X壁厚”标注，如

Dw108X4,如下图所示：

WDw108X4

SDw32X3

ADN40

--------------->-----------------------------

--------------->-----------------------------

WDN25

②标高

a.标高符号一般采用下图1的形式。当注写位置不够时，也可采用下图

2的形式。

h约为3.5〜5mm

b.标高的单位一律为mo

c.管路一般注管中心的标高。必要时，也可注管底的标高。

d.标高一般注至小数点以后两位。零点标高注成±0.00,正标高前可不

加正号（+）,但负标高前必须加注负号（一）。

e.标高一般应标注在管路的起始点、末端、转弯及交点处，如下图所示。

3

如需同时表示儿个不同的标高时，可按下图形式标注。

9.00

6.00

3.00

▽

3.管件

⑴管件符号

序号名称符号说明

符号是以螺纹连接为例。如法

1弯头（管）

兰、承插和焊接连接形式，可按

规定的图形符号组合派生

2三通工q

3四通1--1

4活接头T

5外接头T-4—

6内、外螺纹接头才

7同心异径管接头

偏

心

径

异同底

接

8管

头同顶

9双承插管接头

10快换接头-0-

11螺纹管帽管帽螺纹为内螺纹

12堵头-KJ堵头螺纹为外螺纹

13法兰堵Tl

14盲板—J

15管间盲板十

使用时应表示出与管路的连接

16波形补偿器

形式

使用时应表示出与管路的连接

17套筒补偿器-Y-

形式

18矩形补偿器_rn_

19弧形补偿器_Q_

20球形补偿器-e-

⑵管架符号

序管架形式

号名称说明

一般形式支（托）架吊架弹性支（托）架弹性吊架

1固定管架X*

2活动管架—T1T1

3导向管架―A.T1

4.阀门和控制元件

⑴常用阀门符号

序号名称符说明

1截止阀—tx-

2闸阀—»<|-

3节流阀——

4球阀-1X1—

5蝶阀—1^1—

6隔膜阀—^―

7旋塞阀-KXI—

8止回阀-XI-流向由空白三角形至非空白三角形

9弹簧式笆-

安全阀

重锤式

10减压阀—

11疏水阀lllllllll

12角阀打

13三通阀

14四通阀

⑵阀门与管路一般的连接形式

序号名称符号说明

1螺纹连接-1X1—

2法兰连接-IIXI

3焊接连接—―

⑶控制元件

序号名称符号说明

1手动（包括脚动）元件T

2自动元件9

3带弹簧薄膜元件午

4不带弹簧薄膜元件

5活塞元件甲

6电磁元件甲

7电动元件甲

8弹簧元件

9浮球元件

10重锤元件

11遥控

⑷阀门和控制元件图形符号一般组合方式的示例:

人工控制阀电动阀

⑸传感元件

序号名称符号说明

1温度传感元件(

2压力传感元件

3流量传感元件1

4湿度传感元件1

5水准传感元件工

⑹批示表（计）和记录仪

序号名称符号说明

1指示表（针）

2记录仪①

⑺传感元件和指示表（计）、记录仪图形符号的组合示例如下图:

?

五、管道工程常用图例

序号名称图例说明

1存水弯

2检查口h

3清扫口@f

4通气帽个7

YD

5雨水斗oV

6排水漏斗OY

7圆形地漏

8方形地漏□三

9自动冲洗水箱a甲

10挡墩—t

11喇叭口—KA

12底阀由

13自动排气阀©5

14延时自闭冲洗阀4

15放水龙头

16皮带龙头

17洒水龙头

3^

__I

18化验龙头

19肘式开关•

20脚踏开关

21室外消火栓

单口——O

22室内消火栓

双口——0

开式

23消防喷头

闭式一文

24消防报警阀