化工管路培訓(xùn)教學(xué)課件(34p)

1、學(xué)習(xí)情境一、化工管路化學(xué)工程系 03 八月 2022李麗 第1頁(yè)，共35頁(yè)。學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)化工管路的構(gòu)成1 熟悉化工管路用材2 掌握密度、流量、流速、管徑概念及相關(guān)計(jì)算3第2頁(yè)，共35頁(yè)?；す苈罚核追Q化工過(guò)程的“供血”管網(wǎng)？主要由管子、管件和閥件構(gòu)成。第3頁(yè)，共35頁(yè)。化工管路按輸送介質(zhì)的壓力真空管、低壓管、中壓管、高壓管、超高壓管低溫管、常溫管、高溫管按輸送介質(zhì)的溫度簡(jiǎn)單管路、復(fù)雜管路按連接方式按輸送介質(zhì)的種類水管、蒸汽管、氣體管、油管以及輸送酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)管路概述與分類第4頁(yè)，共35頁(yè)。一、壓力管道 （一）壓力管道概念 壓力管道是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或液體的管狀設(shè)備（二）

2、壓力管道的分類與分級(jí)壓力管道通常根據(jù)其危害程度實(shí)施分級(jí)安全監(jiān)察。一般將壓力管道按安全等級(jí)分為GC1、GC2、GC3三級(jí)。（三）石油化工管道的分級(jí)根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)和工藝條件分為5級(jí)：SHA、SHB、SHC、SHD、SHE第5頁(yè)，共35頁(yè)。二、化工管路的構(gòu)成（一）管子 在實(shí)際化工生產(chǎn)中，由于輸送流體物料的性質(zhì)和工藝條件的不同，用于連接設(shè)備和輸送流體物料的管子不僅要滿足強(qiáng)度和通過(guò)物料能力的要求，還要適應(yīng)耐溫（高溫或低溫）、耐壓（高壓或低壓）、耐腐蝕（酸、堿）、導(dǎo)熱等性能的要求。 1管子的標(biāo)準(zhǔn)公稱直徑公稱壓力2管子的材料金屬管非金屬管第6頁(yè)，共35頁(yè)。（二）常用管件1.彎頭彎頭的作用主要是用來(lái)改變管路的

3、走向。彎頭可用直管彎曲而成，也可用管子組焊，還可用鑄造或鍛造的方法制造。彎頭的常用材料為碳鋼和合金鋼。彎頭的形狀常有45度、60度、90度、180度回彎頭等。第7頁(yè)，共35頁(yè)。據(jù)接入管的角度和旁路管徑的不同，可分為正三通、斜三通。接頭處的管徑除三通外，還有四通、Y形管等，有時(shí)也用來(lái)改變流向，多余的一個(gè)通道接頭用。，2三通第8頁(yè)，共35頁(yè)。3.短路和異管徑短管兩端面直徑相同的叫等徑管，兩端面直徑不同的叫異徑管。異徑管可改變流體的流速。短管與管子的連通常采用法蘭或螺紋連接方式，也可采用焊接第9頁(yè)，共35頁(yè)。4.法蘭與盲板為了管路安裝和檢修的需要，管路中需裝設(shè)管道法蘭。管法蘭已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時(shí)可根據(jù)公

4、稱壓力和公稱直徑選取。通常管路的末端裝有法蘭蓋（實(shí)心法蘭），以便于檢修和清理管路 法蘭盲板第10頁(yè)，共35頁(yè)。（三）常用閥門1.閘閥閘閥的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要部分為一閘板，通過(guò)閘板的升降以啟閉管路（相當(dāng)于在管道中插入一塊和管徑相等的閘門，閘門通過(guò)手輪來(lái)進(jìn)行升降，從而達(dá)到啟閉管路的目的）。楔式閘閥平行式閘閥第11頁(yè)，共35頁(yè)。第12頁(yè)，共35頁(yè)。2截止閥 截止閥又稱球心閥或球形閥，截止閥的密封零件是閥盤(pán)和閥座。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，帶動(dòng)閥桿和閥盤(pán)做軸線方向的升降，改變閥盤(pán)與閥座之間的距離，從而改變流體通道面積大小，使得流體的流量改變或截?cái)嗤ǖ馈５?3頁(yè)，共35頁(yè)。3止回閥 止回閥是根據(jù)閥盤(pán)前后介質(zhì)的壓力差

5、而自動(dòng)啟閉 的閥門。如將它裝在管路中，流體只能向一個(gè)方向流動(dòng)，從而阻止介質(zhì)的逆流。它的結(jié)構(gòu)是在閥體內(nèi)裝有一個(gè)閥盤(pán)或搖板，當(dāng)介質(zhì)順流時(shí)，閥盤(pán)或搖板被頂開(kāi)；當(dāng)介質(zhì)倒流時(shí)，閥盤(pán)或搖板受介質(zhì)壓力作用而自動(dòng)關(guān)閉。 根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，止回閥分為升降式和旋啟式兩種。升降式止回閥第14頁(yè)，共35頁(yè)。4旋塞旋塞閥是利用帶孔的錐形栓塞來(lái)控制啟閉的閥門。錐形旋塞與閥體內(nèi)表面形成圓錐形壓合面相配合，閥體上部用填料將旋塞與閥體之間的間隙密封。旋塞上部有方榫，使用專門的方孔扳手轉(zhuǎn)動(dòng)栓塞，通過(guò)旋轉(zhuǎn)一定角度來(lái)開(kāi)閉閥門。旋塞閥與管路的連接方式有螺紋連接和法蘭連接兩種。法蘭連接旋塞閥 內(nèi)螺紋連接旋塞閥第15頁(yè)，共35頁(yè)。5球閥 球閥

6、主要由閥體、閥蓋、密封閥座、球體和閥桿等組成。其結(jié)構(gòu)與旋塞閥相似。球閥是通過(guò)旋轉(zhuǎn)帶孔球體來(lái)控制閥門啟閉的。根據(jù)球體在閥體內(nèi)可否浮動(dòng)，分為浮動(dòng)球球閥和固定球球閥。 帶固定密封閥座的浮頭球球閥固定球球閥第16頁(yè)，共35頁(yè)。6隔膜閥隔膜閥是在閥桿下面固定一個(gè)特別橡膠膜片構(gòu)成隔膜，并通過(guò)隔膜來(lái)進(jìn)行啟閉工作。橡膠隔膜的四周夾在閥體與閥蓋隔離開(kāi)來(lái)。在隔膜中間凸起的部位，用螺釘或銷釘與閥盤(pán)相連接，閥盤(pán)與閥桿通過(guò)圓柱銷連接起來(lái)。第17頁(yè)，共35頁(yè)。7蝶閥蝶閥主要有手柄、齒輪、閥桿、閥板、閥體等組成如圖1-12所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)手柄時(shí)，通過(guò)齒輪、閥桿、杠桿和松緊彈簧傳動(dòng)，使閥板門開(kāi)啟。檔手柄反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使蝶閥關(guān)閉。蝶

7、閥除手動(dòng)外，還有電動(dòng)、氣動(dòng)等方式。第18頁(yè)，共35頁(yè)。8節(jié)流閥中低壓外螺紋節(jié)流閥節(jié)流閥結(jié)構(gòu)與截止閥相似，僅啟閉件形狀不同。截止閥的啟閉件為盤(pán)狀，而節(jié)流閥啟閉件為錐狀或拋物線狀。節(jié)流閥屬于調(diào)節(jié)類閥門。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，改變流體通道的截面積，從而調(diào)節(jié)介質(zhì)流量與壓力的大小。第19頁(yè)，共35頁(yè)。9.閥門的選用原則輸送流體的性質(zhì)。如液體、氣體、蒸汽、漿液、懸浮液、粘稠液等。閥門的功能。選用時(shí)應(yīng)考慮各種閥門的特征及適用場(chǎng)合。 閥門的尺寸。應(yīng)根據(jù)流量大小和允許的壓降范圍選定，一般應(yīng)與工藝管道尺寸相配。阻力損失。根據(jù)閥門的功能和可能產(chǎn)生的阻力來(lái)選定閥門的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)操作條件，來(lái)確定法閥門的壓力等級(jí)和材質(zhì)。第20

8、頁(yè)，共35頁(yè)。三、管路的連接1焊接連接適用于有壓管道及真空管道，視管徑和壁厚的不同選用電焊或氣焊。這種連接方式簡(jiǎn)單、牢固且嚴(yán)密，多用于無(wú)縫鋼管，有色金屬管的連接。焊接連接屬于不可拆連接方式。采用焊接連接密封性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接強(qiáng)度高，可適用于承受各種壓力和溫度的管道上，故在化工生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。對(duì)接搭接角接T形接第21頁(yè)，共35頁(yè)。2法蘭連接法蘭連接是管路中應(yīng)用最多的可拆連接方式。法蘭連接強(qiáng)度高、拆卸方便、適應(yīng)范圍廣，廣泛應(yīng)用于大管徑、耐溫耐壓與密封性要求高的管路連接以及管路與設(shè)備的連接。在法蘭連接中，法蘭盤(pán)與管子的連接方法多種多樣，常用的有整體式法蘭、活套式法蘭和介于兩者之間的平焊法蘭等

9、。第22頁(yè)，共35頁(yè)。3螺紋連接（1）內(nèi)牙管連接（3）活管接連接（2）外牙管連接第23頁(yè)，共35頁(yè)。4承插式連接在化工管路中，承插連接適用于壓力不大，密封性能不高的場(chǎng)合。常用作鑄鐵水管的連接方式，也可用作陶瓷管、塑料管、玻璃管等金屬管路的連接。承插式連接結(jié)構(gòu)如圖1-18所示。承插連接時(shí)，在插口和承口接頭處留有一定的軸間間隙，一邊與補(bǔ)償管路受熱后的伸長(zhǎng)。第24頁(yè)，共35頁(yè)。（二）管路的熱補(bǔ)償若管路兩端固定，當(dāng)溫度變化較大時(shí)，就會(huì)因熱脹冷縮而產(chǎn)生拉伸或壓縮變形，嚴(yán)重時(shí)可使管子彎曲、斷裂或接頭松動(dòng)。因此，承受溫度變化較大的管路，要采用熱膨脹補(bǔ)償裝置。一般溫度變化在32以上，要考慮熱補(bǔ)償。1.回折管補(bǔ)

10、償器2.波形補(bǔ)償器第25頁(yè)，共35頁(yè)。四、管徑選擇與壁厚確定工廠的流體輸送管道大多為圓形管道，其管子的粗細(xì)主要是管子直徑的不同即管子規(guī)格的不同。管子直徑的確定是我們選擇管子規(guī)格的基礎(chǔ)。輸送管路的直徑d與流量Vs和流速u有關(guān)。管子直徑的求取公式為：第26頁(yè)，共35頁(yè)。(一)流量與流速1流量(1)體積流量:單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道任意截面的流體體積 (2)質(zhì)量流量:單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道任意截面的流體質(zhì)量(3)體積流量與質(zhì)量流量的關(guān)系為2流速(1)平均流速:單位時(shí)間內(nèi)流體質(zhì)點(diǎn)在流動(dòng)方向上所流經(jīng)的距離（2）質(zhì)量流速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道單位截面積的流體質(zhì)量（3）質(zhì)量流速與流速的關(guān)系為3. 流量與流速的關(guān)系為 第

11、27頁(yè)，共35頁(yè)。（二）管子直徑的影響因素分析及確定2.管道直徑的確定步驟（1）根據(jù)流體的種類、性質(zhì)、壓力等在適宜流速范圍內(nèi)，選取一個(gè)流速；（2）將索選取的流速代入公式計(jì)算管道的直徑d；（3）由計(jì)算出的d，根據(jù)管子規(guī)格，將管子圓整成標(biāo)準(zhǔn)管徑。例1-2 有一通風(fēng)管道輸送120kPa(絕壓)、30、質(zhì)量流量為600/h的空氣。若選用流速為15m/s,試計(jì)算其管內(nèi)徑和選擇適宜的管子規(guī)格，并計(jì)算管內(nèi)的實(shí)際流速和質(zhì)量流量。1.管道直徑討論當(dāng)Vs一定，流速u增加，管道直徑d減小，管道安裝的設(shè)備投資減少，但u增加會(huì)導(dǎo)致管路中流動(dòng)阻力增加，操作費(fèi)用增加。第28頁(yè)，共35頁(yè)。第29頁(yè)，共35頁(yè)。五、化工管路的布

12、置與安裝（一） 從安裝、檢修、操作等方面考慮1. 在安裝時(shí)除了下水道、上水總管和煤氣管以外，管路鋪設(shè)應(yīng)盡可能采用明線。2. 在安裝時(shí)并列管路上的管件和閥門應(yīng)互相錯(cuò)開(kāi)，避免在檢修及操作時(shí)的不方便。并列管路上安裝手輪操作的閥門時(shí)，手輪間距約100mm。3. 在安裝時(shí)車間內(nèi)的管路應(yīng)盡可能沿廠房墻壁安裝，管架可以固定在墻上，或沿天花板及平臺(tái)安裝。在露天的生產(chǎn)裝置，管路可沿掛架或吊架安裝。管與管之間和管與墻之間的距離以能容納活動(dòng)接頭或法蘭以及便于檢修為宜，管與墻、柱邊或管架支柱之間的凈空距離不小于100mm為宜。中壓管與管之間的距離保持在4060mm，高壓管與管之間的距離保持在7090之間。第30頁(yè)，共

13、35頁(yè)。4. 在安裝時(shí)管路的傾斜度通常為3/10005/1000,對(duì)含有固體結(jié)晶或顆粒較大的物料管應(yīng)大于等于1%。5. 在安裝時(shí)為了便于區(qū)別各種類型的管路，應(yīng)在管路的保護(hù)層或保溫層表面涂以顏色加以區(qū)別。6. 一般上下水管及廢水管適宜埋地鋪設(shè)，埋地管路的安裝深度，在冬季結(jié)冰地區(qū)，應(yīng)在當(dāng)?shù)乇鶅鼍€以下。第31頁(yè)，共35頁(yè)。（二） 從保障操作與人身安全考慮1. 輸送流體的管路，特別是輸送腐蝕性介質(zhì)的管路，為防止因滴漏而造成對(duì)人體的傷害，在穿越通道時(shí)，不得裝設(shè)各種管件、閥門以及可拆卸連接。2. 鋪設(shè)各種管路離地面的高度應(yīng)便于檢修，通過(guò)路、橋的高度應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，如通過(guò)人行橫道時(shí)，不得小于2m；通過(guò)公路不得

14、小于4.5m；通過(guò)鐵路與輕軌距離不得小于6m；通過(guò)工廠主要交通干線，一般高度為5m。3. 管路的跨距（兩支座之間的距離）4. 輸送腐蝕性介質(zhì)的管路與其他管路并列時(shí)，兩者應(yīng)保持一定距離，而且其位置應(yīng)略低一些，以免發(fā)生滴漏時(shí)影響其他管路，5. 物料流動(dòng)時(shí)常有靜電產(chǎn)生而是管路成為帶電體，為了防止靜電積累，必須將管路可靠接地。6 .在溫差變化較大的管路中，應(yīng)考慮到熱脹冷縮，以免產(chǎn)生熱應(yīng)力，造成管路彎曲或破裂。第32頁(yè)，共35頁(yè)。（三） 從降低成本考慮1. 各種管路鋪設(shè)時(shí)要盡量走直線，少拐彎，少交叉，以減少阻力。2. 各種管路應(yīng)集中鋪設(shè)，這樣可以共同利用管架，降低基建費(fèi)用。當(dāng)穿過(guò)墻壁時(shí)，墻壁上應(yīng)開(kāi)預(yù)留孔

15、，過(guò)墻時(shí)，管外最好加套管，套管與管子之間的環(huán)隙內(nèi)應(yīng)充滿填料；管路穿過(guò)樓板時(shí)最好也這樣。3. 平行管路的排列應(yīng)考慮管路互相的影響。在垂直排列時(shí)，輸氣的在上，輸液的在下；熱介質(zhì)管路在上，冷介質(zhì)管路在下，這樣，減少熱管路對(duì)冷管路的影響；高壓管路上，低壓管路在下；無(wú)腐蝕性介質(zhì)管路在上，有腐蝕性介質(zhì)在下，以免腐蝕性介質(zhì)滴漏時(shí)影響其他管路。在水平排列時(shí)，高壓管路靠近墻壁，低壓管路在外；不常檢修的靠墻柱，檢修頻繁的在外；振動(dòng)大的要靠管架或墻。第33頁(yè)，共35頁(yè)。六、管路的常見(jiàn)故障及排除方法（一）做好管路維護(hù)工作 認(rèn)真做好日常巡回檢查，準(zhǔn)確判斷管內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)情況和管件工作狀態(tài)；適時(shí)做好管路的防腐和防護(hù)工作，定

16、期檢查管路的保溫設(shè)施是否完好；及時(shí)排放管路的油污、積水和冷凝液，及時(shí)清洗沉淀物和疏通堵塞部位，定期檢查和測(cè)試高壓管路；定期檢查管路的腐蝕和磨損情況；檢查管路的振動(dòng)情況；察看管架有無(wú)松動(dòng)；檢查管各個(gè)接口處是否有泄漏現(xiàn)象；檢查各活動(dòng)部件的潤(rùn)滑情況；對(duì)管路安全裝置進(jìn)行定期檢查和校驗(yàn)調(diào)整。（二）管路常見(jiàn)故障及排除方法 1.連接處泄露 2.管道填塞 3.管道彎曲 4.閥門故障及排除第34頁(yè)，共35頁(yè)。讀一本好書(shū)，就是和許多高尚的人談話。-歌德書(shū)籍是人類知識(shí)的總結(jié)。書(shū)籍是全世界的營(yíng)養(yǎng)品。-莎士比亞書(shū)籍是巨大的力量。-列寧好的書(shū)籍是最貴重的珍寶。-別林斯基任何時(shí)候我也不會(huì)滿足，越是多讀書(shū)，就越是深刻地感到不

17、滿足，越感到自己知識(shí)貧乏。-馬克思書(shū)籍便是這種改造靈魂的工具。人類所需要的，是富有啟發(fā)性的養(yǎng)料。而閱讀，則正是這種養(yǎng)料。-雨果喜歡讀書(shū)，就等于把生活中寂寞的辰光換成巨大享受的時(shí)刻。-孟德斯鳩如果我閱讀得和別人一樣多，我就知道得和別人一樣少。-霍伯斯英國(guó)作家讀書(shū)有三種方法：一種是讀而不懂，另一種是既讀也懂，還有一種是讀而懂得書(shū)上所沒(méi)有的東西。-克尼雅日寧俄國(guó)劇作家詩(shī)人要學(xué)會(huì)讀書(shū)，必須首先讀的非常慢，直到最后值得你精讀的一本書(shū)，還是應(yīng)該很慢地讀。-法奇(法國(guó)科學(xué)家)了解一頁(yè)書(shū)，勝于匆促地閱讀一卷書(shū)。-麥考利英國(guó)作家讀書(shū)而不回想，猶如食物而不消化。-伯克美國(guó)想思家讀書(shū)而不能運(yùn)用，則所讀書(shū)等于廢紙。-華盛頓(美國(guó)政治家)書(shū)籍使一些人博學(xué)多識(shí)，但也使一些食而不化的人瘋瘋顛顛。-彼特拉克意大利詩(shī)人生活在我們這個(gè)世界里，不讀書(shū)就完全不可能了解人。-高爾基讀書(shū)越多，越感到腹中空虛。-雪萊(英國(guó)詩(shī)人)讀書(shū)是我唯一的娛樂(lè)。我不把時(shí)間浪費(fèi)于酒店、賭博或任何一種惡劣的游戲；而我對(duì)于事業(yè)的勤勞，仍是按照必要，不倦不厭。-富蘭克林書(shū)讀的越多而不加思索，你就會(huì)覺(jué)得你知道得很多；但當(dāng)你讀書(shū)而思考越多的時(shí)候，你就會(huì)清楚地看到你知道得很少。-伏爾泰(法國(guó)哲學(xué)家、文學(xué)家)讀書(shū)破萬(wàn)卷，下筆如有神。-杜甫讀萬(wàn)卷書(shū)，行萬(wàn)里路。-顧炎武讀書(shū)之法無(wú)他，惟是篤志虛心，反復(fù)詳玩，為