工藝管道培訓-課件1

目錄一、管道專業(yè)的組成二、管道的各專業(yè)工作內容三、管道的設計流程與各階段條件關系四、設備布置五、設備布置要檢查的內容（包括工藝要檢查的內容）六、管道材料的選擇和管道等級七、管道材料-閥門的選擇八、管道材料-九、管道支吊架十、管道應力分析

2020/11/241一、管道專業(yè)的組成2020/11/242精品資料2020/11/243你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結一節(jié)課的重點的難點，你是否會認為老師的教學方法需要改進？你所經歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”2020/11/244二、管道

各專業(yè)工作內容目前，在壓力管道的工程設計中，無論是國內還是國外的工程公司或設計院，大家已普遍認同的是將壓力管道工程設計分成管道布置、管道材料設計和管道機械設計三個部分，或者說分成這三個專業(yè)來完成。三個專業(yè)即相互獨立又相互聯(lián)系，它是一個內容中的三個分支，或者說是一個過程中的三個工序，管道材料設計是基礎，管道布置是目的，而管道機械設計是保障。2020/11/245二、管道各專業(yè)工作內容（一）管道布置過程大致可分為以下三個環(huán)節(jié)，即配管研究、管道詳細設計、設計文件編制及歸檔。1、配管研究首先要了解設計條件和用戶要求，然后確定設計應用標準規(guī)范，并委托管道材料專業(yè)確定管道等級，最后進行管道走向、支撐、操作平臺等方面的綜合規(guī)劃和布置，并將有關的、認為有必要的管道委托給管道機械專業(yè)進行力學分析。2020/11/246二、管道各專業(yè)工作內容2、管道詳細設計管道詳細設計是在配管研究方案獲得各方均認可的基礎上所做的設計。從時間上來講它分為委托資料階段和施工圖完成階段。從內容上來講它包括管道定位、閥門定位、操作平臺設置、放空排凝設置、隔熱設計、防腐設計、支撐設計、儀表元件定位、采樣設計、圖例標識及圖幅安排等內容，并根據(jù)不同的進展階段向相關專業(yè)提交有關資料。2020/11/247二、管道各專業(yè)工作內容3、設計文件的編制及歸檔在完成管道的詳細設計之后，應編制相應的文件資料，使它與管道設計圖紙一起組成一個完整的管道設計文件。這些文件資料應包括資料圖紙目錄、管道設計說明書、管道表、管道等級表、管段材料表、管道材料表、管道設備規(guī)格表、管道設備規(guī)格書、管道支吊架匯總表、非標管道設備圖、非標支吊架圖等。2020/11/248二、管道各專業(yè)工作內容

（二）管道材料管道的材料設計一般是由管道材料工程師（以下簡稱為材料工程師）來完成的。管道材料是整個管道設計過程中的基礎部分，它直接影響到壓力管道的可靠性和經濟性。因此，許多法規(guī)性的標準如ANSIB31.1、ANSIB31.3、ANSIB31.4、SH3059等都是主要針對管道材料的設計編寫的，出臺的“壓力管道安全技術監(jiān)察規(guī)程”也將主要圍繞著這部分內容進行規(guī)定。管道的材料設計涉及到管道器材標準體系的選用、材料選用、壓力等級的確定、管道及其元件型式的選用等內容。2020/11/249二、管道各專業(yè)工作內容

（三）管道機械管道的機械設計一般是由管道機械工程師（以下簡稱為機械工程師）來完成的。管道機械研究的核心是管道的機械強度和剛度問題，它包括管道及其元件的強度、剛度是否滿足要求，管道對相連機械設備的附加載荷是否滿足要求等。通過對管系應力、管道機械振動等內容的力學分析，適當改變管道的走向和管道的支撐條件，以達到滿足管道機械強度和剛度要求的目的。可以說，管道機械設計進行的好壞，直接影響到管系的安全可靠性。2020/11/2410二、管道各專業(yè)工作內容根據(jù)作用載荷的特性以及研究方法的不同，可將管系的力學分析分為兩大類，即靜應力分析和動應力分析。靜應力分析的對象是指外力與應力不隨時間而變化的工況。動應力分析的對象是指包括管道的機械振動、管道的疲勞等外力與應力隨時間而變化的工況。管道的支撐設計一般是隨著管道布置由配管工程師完成的，但它與管道的機械強度息息相關。當管道的力學分析不能滿足要求時，往往要通過調整支撐的數(shù)量和位置、支撐的方式等使其滿足要求，因此管道的支撐設計在此也列入管道機械研究的范疇。2020/11/2411三、管道的設計流程與各階段條件關系見圖2020/11/2412四、設備布置

1、設備布置對工藝條件的要求：首先，要具備什么樣的工藝條件，管道專業(yè)才可以進行設備布置工作：PFD、PID、UFD、設備一覽表、設備數(shù)據(jù)一覽表、管線表、界區(qū)條件一覽表2、裝置平面布置的原則按工藝流程順序確定工藝單元的相對位置，然后按GB50160《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》要求確定間距，對于防火、防爆、防腐要求相近的適當集中布置，還應考慮與全廠總平面的銜接：（1）根據(jù)風向條件確定設備、設施與建筑物的相對位置；（2）根據(jù)氣溫、降水量、風沙等氣候條件和生產過程或某些設備的特殊要求，決定是否采用室內布置；

2020/11/2413四、設備布置（3）根據(jù)裝置豎向布置，確定裝置地面零點標高與絕對標高的關系；（4）根據(jù)地質條件，合理布置重荷載和有振動的設備；（5）根據(jù)重力流要求布置設備的相對位置2020/11/2414四、設備布置（5）在滿足生產要求和安全防火、防爆的條件下，應做到節(jié)省用地、降低能耗、節(jié)約投資、有利于環(huán)境保護；（6）設備、建筑物、構筑物宜布置在同一地平面上。當受地形限制時，應將控制室、變配電室、化驗室、生活間等布置在較高的地平面上；裝置儲罐宜布置在較低的地平面上。2020/11/2415四、

設備布置

2020/11/2416四、設備布置2020/11/2417四、設備布置2020/11/2418四、設備布置3、裝置布置設計的三重安全措施安全生產對石油化工企業(yè)特別重要。這是因為石油化工企業(yè)的原料和產品絕大多數(shù)屬于可燃、易爆或有毒物質，潛在火災、爆炸或中毒的危險。火災和爆炸的危險程度，從生產安全的角度來看，可劃分為一次危險和次生危險兩種。裝置布置設計的三重安全措施是根據(jù)有關防火、防爆規(guī)范的規(guī)定，首先預防一次危險引起的次生危險，其次是一旦發(fā)生次生危險則盡可能限制其危害程度和范圍，第三是次生危險發(fā)生以后，能為及時搶救和安全疏散提供方便條件。一次危險是設備或系統(tǒng)內潛在著發(fā)生火災或爆炸的危險，但在正常操作狀態(tài)下，不會危害人身安全或設備完好。次生危險是由于一次危險而引起的危險，它會直接危害到人身安全、設備毀壞和建筑物的倒塌等。2020/11/2419四、設備布置4、

設備的間距要求1）.滿足防火要求：工藝裝置之間防火間距是指工藝裝置最外側的設備外緣或建筑物、構筑物的最外軸線間的距離；設備之間的防火間距是指設備外緣之間的距離。2）.滿足防爆要求：3）.設備的間距除應滿足防火、防爆規(guī)范外，還應滿足以下各方面的要求：（1）操作、檢修、裝卸、吊裝所需的場地和通道；（2）構筑物（包括平臺、梯子等）的布置；（3）設備基礎、地下埋設的管道、管溝、電纜溝和排水井的布置；（4）管道和儀表安裝。2020/11/2420四、設備布置5、防止產生爆炸的基本措施（1）首先應使產生爆炸的條件同時出現(xiàn)的可能性減到最小程度。工藝設計中應采取消除或減少可燃物質的產生及積聚的措施：1)工藝流程中宜采取較低的壓力和溫度，將可燃物質限制在密閉容器內；2)工藝布置應限制和縮小爆炸危險區(qū)域的范圍，并宜將不同等級的爆炸危險區(qū)或爆炸危險區(qū)與非爆炸危險區(qū)分隔在各自的廠房或界區(qū)內；3)在設備內可采用以氮氣或其它惰性氣體覆蓋的措施；4)宜采取安全聯(lián)鎖或事故時加入聚合反應阻聚劑等化學藥品的措施。（2）防止爆炸性氣體混合物的形成，或縮短爆炸性氣體混合物滯留時間，宜采取下列措施：1)工藝裝置宜采取露天或敞開式布置；2)設置機械通風裝置；3)在爆炸危險環(huán)境內設置正壓室；4)對區(qū)域內易形成和積聚爆炸性氣體混合物的地點設置自動測量儀器裝置，當氣體或蒸氣濃度接近爆炸下限值的50％時，應能可靠地發(fā)出信號或切斷電源。（3）在爆炸危險區(qū)域內嚴格按GB50058《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》選用用電設備。2020/11/2421四、設備布置6、管廊的布置（1）管廊的寬度：1）管廊的寬度主要由管道的數(shù)量和管徑的大小確定。并考慮一定的預留的寬度，一般主管廊管架應留有10％～20％的余量，并考慮其荷重。同時要考慮管廊下設備和通道以及管廊上空冷設備等結構的影響。如果要求敷設儀表電纜槽架和電力電纜槽架，還應考慮它們所需的寬度。管廊上管道可以布置成單層或雙層，必要時也可布置三層。管廊的寬度一般不宜大于10m；2）管廊上布置空冷器時，支柱跨距最好與空冷器的間距尺寸相同，以使管廊立柱與空冷器支柱中心線對齊；3）管廊下布置泵時，應考慮泵的布置及其所需操作和檢修通道的寬度。如果泵的驅動機用電纜為地下敷設時，還應考慮電纜溝所需寬度。此外，還要考慮泵用冷卻水管道和排水管道的干管所需寬度；4）由于整個管廊的管道布置密度并不相同，通常在首尾段管廊的管道數(shù)量較少。因此，在必要時可以減小首尾段管廊的寬度或將雙層管廊變單層管廊。2020/11/2422四、設備布置6）管廊的布置（2）管廊的跨度：管廊的柱距和管廊的跨據(jù)是由敷設在其上的管道因垂直荷載所產生的允許彎曲撓度決定的，通常為6～9m。如中小型裝置中，小直徑的管道較多時，可在兩根支柱之間的間距取得一致，以便管道通過。如果是混凝土管架，橫梁頂宜埋放一根φ20圓鋼或鋼板，以減少管道與橫梁間的摩擦力。（3）管廊的高度可根據(jù)下面條件確定：1）橫穿道路的空間。管廊在道路上空橫穿時，其凈空高度為：①裝置內的檢修道不小于4.5m；②工廠道路不小于5.0m；③鐵路不小于5.5m；④管廊下檢修通道不小于3m。當管廊有桁架時要按桁架底高計算。2020/11/2423四、設備布置6、管廊的布置2）管廊下管道的最小高度。為有效地利用管廊空間，多在管廊下布置泵。考慮到泵的操作和維護，至少需要3.5m；管廊上管道與分區(qū)設備相接時，一般應比管廊的底層管道標高低或高600-1000mm。所以管廊底層管底標高最小為3.5m。管廊下布置管殼式冷換設備時，由于設備高度增加，需要增加管廊下的凈空。3）垂直相交的管廊高差。若管廊改變方向或兩管廊直角相交，其高差取決于管道相互連接的最小尺寸，一般以500-750mm為宜。對于大型裝置也可采用1000mm高差。管廊的結構尺寸。在確定管廊高度時，要考慮到管廊橫梁和縱梁的結構斷面和型式，務必使梁底和桁架底的高度，滿足上述確定管廊高度的要求。對于雙層管廊，上下層間距一般為1.2-2.0m，主要決定于管廊上最大管道的直徑。至于裝置之間的管廊的高度取決于管架經過地區(qū)的具體情況。如沿工廠邊緣或罐區(qū)，不會影響廠區(qū)交通和擴建的地段，從經濟性和檢修方便考慮，可用管墩敷設，離地面高300-500mm即可滿足要求。

2020/11/2424四、設備布置*2020/11/2425四、設備布置7、罐區(qū)的布置2020/11/2426四、設備布置罐區(qū)的布置2020/11/2427四、設備布置7、罐區(qū)的布置

2020/11/2428四、設備布置8、在詳細工程設計階段，配管專業(yè)的主要任務（1）通過管道分析，完成施工版管道布置圖；（2）完成施工版設備平面布置圖；（3）完成全部成品單管圖和設備管口方位圖；（4）繪制管架圖及伴熱系統(tǒng)圖；（5）編制管段表、管架表、設備地腳螺栓一覽表；（6）配合管道材料專業(yè)提出最終管道材料匯總表；（7）編制配管專業(yè)管道設計說明書；（8）確認設備供應商提供的資料。2020/11/2429五、設備布置要檢查的內容1設備布置是否滿足工藝PID的要求？2設備、建筑物、構筑物是否按生產過程的特點和火災危險性類別分區(qū)布置？設備是否已盡可能布置在室外或敞開、半敞開的建構筑物內？3裝置范圍較大時，是否有用道路或防火間隔將裝置分成占地面積不大于10000m2的設備建構筑物小區(qū)？2020/11/2430五、設備布置要檢查的內容4設備區(qū)間和設備區(qū)內的設備之間是否有便于施工操作維修及事故情況下進行搶修、急救的場地或間距？5設備、建筑物、構筑物的防火間距是否符合現(xiàn)行的有關防火規(guī)范的要求？2020/11/2431五、設備布置檢查的內容6每一個操作區(qū)、建筑物、構筑物是否有疏散通道和必要的安全出口？7設備區(qū)內是否避免了布置危險物料的儲罐？中間罐區(qū)與其它設備區(qū)之間的防火間距是否符合要求？液化烴、可燃氣體中間儲罐總容積是否符合防火規(guī)范的要求？單個液化烴儲罐容積是否符合安全規(guī)定？2020/11/2432五、設備布置要檢查的內容8空冷器的下方是否未布置操作溫度高于物料自燃點的設備和輸送或儲存液化石油氣的設備？如這些設備直接布置在空冷器下方是不可避免時，是否鋪設了非燃燒體的隔板隔離保護？9在操作時和檢修過程中有可能被油品、腐蝕性介質或有毒物料污染的區(qū)域是否設有圍堰和導液設施？處理腐蝕性介質的設備區(qū)是否鋪設了防腐蝕的地面？10放空用煙囪的設置是否在裝置的一端或邊緣區(qū)域？2020/11/2433五、設備布置要檢查的內容11可燃氣體壓縮機與明火設備、非防爆型電器設備的間距是否符合國家現(xiàn)行《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》和防火規(guī)范要求？12裝置消防通道的設置是否符合有關的防火規(guī)范的要求？13在封閉式泵房內，液化烴泵，可燃液體泵的布置及其泵房的設計是否符合有關防火規(guī)范的要求？2020/11/2434五、設備布置要檢查的內容14裝置內烷基金屬化合物，有機過氧化物等甲類化學危險品的裝卸設施，儲存室等，是否設置在裝置的邊緣？15可燃氣體，助燃氣體的鋼瓶（含實瓶和空瓶）是否分別存放在位于裝置邊緣的敞棚內？并遠離明火或操作溫度大于等于其自燃點的設備？2020/11/2435五、設備布置要檢查的內容16在爆炸危險區(qū)域范圍內有無地下室、地坑或較深的溝渠？17廠房內的設備是否按危險性的不同而用隔墻或防火墻進行分隔？疏散通道能否保證暢通？18是否考慮了必要的操作平臺以保證安全操作？平臺上下有無必要的凈空？高處作業(yè)的操作平臺有無防墜落的措施？是否有必要的安全疏散通道？2020/11/2436五、設備布置要檢查的內容19直梯口、樓梯孔、吊裝孔有無防止操作人員墜落的措施？20設備區(qū)內的設備布置及構筑物的形式是否充分考慮了場地空氣自然流動的條件？21裝置區(qū)場地能否順利排水？在滅火情況下，能否及時把水排出？介質是否有毒？排到哪里？2020/11/2437五、設備布置要檢查的內容22裝置區(qū)內有無消防、急救、檢修車輛的通道？能否接近任何設備？23是否需要蒸汽幕、水幕或蒸氣消防管線？24有無適當?shù)奈恢貌贾檬鹿柿茉∑骱拖囱燮鳎?5有害物質檢測器的分布是否恰當？2020/11/2438五、設備布置要檢查的內容26裝置設備布置在基礎設計是否進行了設計評審，并按其對設計審查意見修改？27大型框架設置樓梯的數(shù)量和距離是否符合安全規(guī)定？是否方便人員安全通行？28根據(jù)安全要求是否需要防火墻或防爆墻？2020/11/2439六、管道材料的選擇和管道等級管道材料重要性：設計、材料匯總、采購、施工安裝、生產維修重要依據(jù)。材料、標準、尺寸范圍、壓力等級、溫度與壓力規(guī)定。正確設計－選材合理、正常安全，加快速度，節(jié)約投資。2020/11/2440六、管道材料的選擇和管道等級管道等級所規(guī)定的內容是有關各專業(yè)都應遵循的準則。2．編制階段基礎設計階段開始，詳細設計深入，完善。3．編制基礎開工報告、管道物料特性表、工藝流程圖、工藝管線2020/11/2441六、管道材料的選擇和管道等級4．管道等級分類 管道級別、設計溫度、設計壓力、腐蝕性、特殊性如：熱處理、脫脂等，材料加工工藝性能、焊接性能和經濟性進行分類。依據(jù)－用戶或專利商的合同確定材料的標準。2020/11/2442六、管道材料的選擇和管道等級4．閥門規(guī)格書5．隔熱工程規(guī)定6．防腐與涂漆工程規(guī)定2020/11/2443六、管道材料的選擇和管道等級介質的溫度、壓力等分成不同類別的等級儀表、設備專業(yè)所選用的標準及配合條件，規(guī)定等級所用管道元件規(guī)格范圍、特性、材料及標準2020/11/2444六、管道材料的選擇和管道等級編制原則管子、組成件必須符合國家、國際、企業(yè)標準。管道組成件等，在同一等級中必須匹配，滿足工藝條件。經濟、實用。當選用較昂貴材料時，應做材料的經濟比較。2020/11/2445六、管道材料的選擇和管道等級應注明該等級號的使用范圍（溫度、壓力、流體）。用戶名稱、設計項目、設計階段、工程號等。不包括安全閥、電動閥、減壓閥、疏水器（伴熱除外）、防爆膜、阻火器、過濾器、消音器等特殊管件（即SP類）。2020/11/2446六、管道材料的選擇和管道等級管道材料的選擇.根據(jù)介質性質和特殊性分類極度危害、高度危害、光氣易燃易爆熱處理要求2020/11/2447六、管道材料的選擇和管道等級脫脂要求工藝介質公用工程介質蒸汽、蒸汽凝液2020/11/2448六、管道材料的選擇和管道等級選材標準：耐腐蝕性力學性能性能穩(wěn)定性加工性易得性成本2020/11/2449六、管道材料的選擇和管道等級石油化工生產過程中常見的腐蝕環(huán)境p285(1)金屬腐蝕及分類化學、電化學作用均勻腐蝕（全面）局部腐蝕：應力腐蝕－濕硫化氫、液氨、苛性鈉堿液縫隙腐蝕，晶間腐蝕，氫腐蝕Nelson’s圖2020/11/2450六、管道材料的選擇和管道等級(2)根據(jù)介質對金屬材料的腐蝕速率選用。腐蝕裕度＝腐蝕率*使用年限耐蝕性能的評價（腐蝕率）<0.05毫米/優(yōu)良0.05~0.5毫米/良好0.5~1.5毫米/可用，但腐蝕較重>1.5毫米/不適用，腐蝕嚴重2020/11/2451六、管道材料的選擇和管道等級(3)一般情況下腐蝕裕度可如下取值：工藝介質、蒸汽、凝液和公用空氣或水系統(tǒng)中，碳鋼和鐵素體合金鋼的允許腐蝕裕度最小為1.5mm。襯里管、奧氏體不銹鋼和非鐵基材料允許腐蝕裕度 最小為0mm。2020/11/2452六、管道材料的選擇和管道等級4．管道常用金屬材料(1)按冶煉方法分類沸騰鋼－脫氧不完全、雜質多、鎮(zhèn)靜鋼－脫氧完全、氣泡少、質量好2020/11/2453六、管道材料的選擇和管道等級(2)按化學成分分類碳鋼－純鐵（C≤0.04%）、低碳鋼（C≤0.25%）、 中碳鋼（C=0.25～0.6%）、高碳鋼（C≥0.6%）合金鋼－低合金鋼（合金元素總量≤5％）16Mn、

2020/11/2454六、管道材料的選擇和管道等級中合金鋼（合金=5～10%）、高合金鋼（合金＞10％） 高合金鋼－不銹鋼－鐵素體13Gr、奧氏體：304、316、1Gr18Ni9C≤0.15%、低碳C≤0.08%0Gr18Ni9C≤0.07%、超低碳00Gr19Ni10C≤0.03%、P3012020/11/2455六、管道材料的選擇和管道等級常用管材使用溫度范圍10、20-20℃+425℃16Mn-40℃+450℃09Mn2V-50℃+100℃12CrMo≤+525℃15CrMo≤+550℃12Cr1MoV≤+575℃1Cr5Mo≤+600℃低碳奧氏體不銹鋼-196℃+700℃超低碳奧氏體不銹鋼-196℃+450℃2020/11/2456六、管道材料的選擇和管道等級確定管道等級的壓力級

T-P偶合確定管道使用條件HG鋼制管法蘭壓力-溫度等級(美洲體系)

2020/11/2457六、管道材料的選擇和管道等級公稱壓力(MPa)法蘭材料類別工作溫度℃≤38501001502002503003504002.0201.61.541.481.441.381.211.020.840.651Cr-0.5Mo1.811.811.771.581.381.211.020.840.653041.91.831.571.421.321.211.020.840.65公稱壓力(MPa)法蘭材料類別工作溫度℃≤38501001502002503003504002.0201.61.541.481.441.381.211.020.840.651Cr-0.5Mo1.811.811.771.581.381.211.020.840.653041.91.831.571.421.321.211.020.840.652020/11/2458六、管道材料的選擇和管道等級HG鋼制管法蘭壓力-溫度等級(美洲體系)2020/11/2459七、管道材料-閥門的選擇常用的閥門類型有：(1) 閘閥閘閥的閘板由閥桿帶動，沿閥座密封面作升降運動，可接通或截斷流體的通路。閘閥流動阻力小，啟閉省力，廣泛用于各種介質管道的啟閉。2020/11/2460七、管道材料-閥門的選擇當閘閥部分開啟時，在閘板背面產生渦流，易引起閘板的沖蝕和振動，閥座的密封面也易損壞，修理困難。故一般不作為節(jié)流用。閘閥的優(yōu)點是流體阻力小，啟閉省勁，可以在介質雙向流動的情況下使用，沒有方向性，全開時密封面不易沖蝕，結構長度短，不僅適合做小口徑閥門，而且適合做大口徑閥門。2020/11/2461七、管道材料-閥門的選擇閘閥按閥桿螺紋不同分明桿和暗桿兩種。明桿是閥桿隨閘板開啟或關閉而升降；暗桿是閥桿隨閘板啟閉，只升降閘板，閥桿位置無變化。一般情況下建議選用明桿閘閥，在操作空間比較小，閥桿升降干涉其他設備時選用暗桿。閘閥、截止閥和止回閥按閥蓋與閥體連接形式分為法蘭閥蓋、壓力密封閥蓋、螺紋和焊接閥蓋。2020/11/2462七、管道材料-閥門的選擇1）法蘭閥蓋通過墊片密封和螺拴的緊固適用各種壓力和尺寸的閥門。但是對于大口徑高壓閥門由于法蘭增加了閥門的重量和體積；當閥門使用溫度過高時，螺拴會因為蠕變松弛降低承載力。2020/11/2463七、管道材料-閥門的選擇2）壓力密封閥蓋通過流體壓力提供閥體和閥蓋緊密的密封，重量比法蘭閥蓋輕，適用于高溫高壓介質干凈、無腐蝕的大口徑閥門。3）螺紋閥蓋由于螺紋連接振動后容易松動泄露，在煉化裝置中很少選用。4）焊接閥蓋經濟不易泄露，但是閥門內部維修困難，適用于可長期使用不需要維修的地方。2020/11/2464七、管道材料-閥門的選擇閘閥按閘板結構不同分楔式和平行閘板兩種。楔式閘板又分為楔式剛性單閘板、楔式雙閘板和楔式彈性閘板三種。平行閘板分為刀型平板、單閘板和平行式雙閘板三種。使用楔式閘板的目的是為了提高輔助的密封載荷，以使金屬密封的楔式閘閥既能保證高的介質壓力密封，也能對低的介質壓力密封。楔式閘板在關閉之前不與閥座摩擦，從而減少密封面的磨損。2020/11/2465七、管道材料-閥門的選擇平行閘板優(yōu)點是流阻小、不縮口的其流阻與短直管的流阻相仿。帶導流孔的平板閘閥安裝在管路上可直接用清管器進行清管。金屬硬密封的平板閘閥由于閘板是在兩閥座面上滑動，因此適用于懸浮顆粒介質。軟密封的平板閘閥由于閥座是軟密封材料，因此適用于相對比較干凈的油氣介質。2020/11/2466七、管道材料-閥門的選擇

1）楔式剛性單閘板在啟閉過程中密封面易發(fā)生檫傷，溫度變化時易卡住。這種閘板適用于常溫、中溫和各種壓力的閘閥；由于使用可靠、結構簡單，適用于各種壓力、溫度的DN50及以下小口徑閘閥。2）楔式雙閘板溫度變化時不易卡住，但是結構較復雜，零件較多，上、下?lián)醢彘L期使用易產生銹蝕，閘板容易脫落。這種閘板一般適用于水和蒸汽介質。2020/11/2467七、管道材料-閥門的選擇3）楔式彈性閘板的周邊上有一道環(huán)形槽，使閘板具有適當?shù)膹椥裕哂行ㄊ絾伍l板閘閥結構簡單，使用可靠的優(yōu)點，又能產生微量的彈性變形彌補密封面角度加工過程中產生的偏差，改善工藝性，這種閘板適用于各種壓力、溫度、口徑在DN25及以上口徑閘閥及啟閉頻繁的場合。但要求介質中含固體雜質少，不適用于易結焦的介質；楔式彈性單閘板關閉力矩不宜過大，以防超過閘板彈性范圍。2020/11/2468七、管道材料-閥門的選擇4）刀型平板底端加工成刀刃狀，對纖維等具有切斷功能，可提升的閘板密封面，可刮除密封面上的粘著物；這種閘板一般適用于帶有懸浮顆粒和纖維材料介質。5）單閘板閘閥有浮動閥座與固定閥座兩種。浮動閥座的平板閘閥靠介質壓力將其推向閥板，保證密封。固定閥座的平板閘閥靠介質壓力將閥板推向出口密封面，保證密封。2020/11/2469七、管道材料-閥門的選擇6）自動密封平行式雙閘板閘閥在兩快閘板之間防置一個彈簧，閥門關閉時彈簧被壓縮，靠彈簧力的作用實現(xiàn)密封。由于彈簧把閘板壓緊在閥座上，密封面易被擦傷和磨損。目前已很少選用這種型式的閘閥。撐開式是用頂楔把閘板撐開，壓緊在閥座密封面上而達到強制密封。2020/11/2470七、管道材料-閥門的選擇(2) 截止閥和節(jié)流閥截止閥和節(jié)流閥都是向下閉合式閥門，閥瓣由閥桿帶動，沿閥座中心線做升降運動。截止閥和節(jié)流閥結構基本相同，只是閥瓣形狀有所不同，截止閥的閥瓣是盤形；節(jié)流閥的閥瓣多為圓錐形，特別適用于節(jié)流，可以改變流道截面積，用以調節(jié)流量和壓力。2020/11/2471七、管道材料-閥門的選擇截止閥的優(yōu)點是開閉過程中密封面之間摩擦力小，比較耐用，開啟高度不大，制造容易，維修方便,不僅適用于中低壓，而且適用于高壓。但它的結構長度大于閘閥，同時流體阻力大。安裝時有方向性，只許介質單向流動。截止閥按閥體形狀不同分直通式（T形）、直角式和直流式（Y形）三種。2020/11/2472七、管道材料-閥門的選擇1）直通式（T形）截止閥的結構流動阻力大，流體流過閥門時壓力降較大。2）直角式截止閥進出口成90°角，可以當做一個閥和一個彎頭用，安裝在管道中的彎頭位置。與直通式截止閥相比，其流動阻力小。3）直流式（Y形）截止閥閥桿與閥體成45°角，流動阻力小，壓力降較小。又將閥體分成二件，閥座夾于二件之間以便于檢修和更換。一般可用于對流動阻力要求嚴格的場合2020/11/2473七、管道材料-閥門的選擇(3) 止回閥止回閥用于自動防止管道內的流體逆向流動，介質順流時閥瓣自動開啟，逆流時閥瓣自動關閉。止回閥按結構不同分升降式止回閥、旋啟式止回閥、蝶式和雙板式止回閥等。2020/11/2474七、管道材料-閥門的選擇1）升降式止回閥有多種形式，有帶彈簧的升降式止回閥、有球形和活塞升降式止回閥等。升降式密封性能比旋啟式好、阻力比旋啟式大，適用于蒸汽、空氣、氣體和水介質管道；球形止回閥可用于粘稠液體和懸浮顆粒介質。小口徑管道上經常選用升降式止回閥。直通升降式止回閥應安裝在水平管道上；立式升降止回閥應安裝在垂直管道上。2）旋啟式止回閥一般安裝在水平管道上，也可安裝在垂直管道上。2020/11/2475七、管道材料-閥門的選擇3）對夾式雙板止回閥結構長度短，閥瓣關閉快速，流體阻力小，適用于DN50及以上口徑的水平管道或垂直管道。4）安裝止回閥時應注意介質流動方向與止回閥上箭頭的指示方向相一致。安裝在垂直管道上的止回閥，要求介質自下而上流動。2020/11/2476七、管道材料-閥門的選擇(4) 球閥球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質流動方向。球閥是利用球體繞閥桿的軸線旋轉90℃實現(xiàn)開啟和關閉的目的。球閥不僅結構簡單、密封性能好，而且流體阻力小，在一定的公稱通徑范圍內體積較小、重量輕、耗材少、安裝尺寸小，是近十幾年來發(fā)展最快的閥門之一。2020/11/2477七、管道材料-閥門的選擇球體是球閥的啟閉件，要求有較高的精度和光潔度。球閥按球體不同分浮動球和固定球兩種。1）浮動球閥的球體是可以浮動的，在介質壓力作用下球體被壓緊到出口側的密封圈上，從而保證了密封。浮動球閥的結構簡單，單側密封，密封性能較好。但其啟閉力矩較大。2）固定球閥的球體被上下兩端的軸承固定，只能轉動，不能產生水平位移。為了保證密封性，必須有能夠產生推力的浮動閥座，使密封圈壓緊在球體上。其結構復雜、外形尺寸大。但其使用壽命長，啟閉省力。適用于較大口徑和壓力較高的場所2020/11/2478七、管道材料-閥門的選擇球閥按閥座密封不同分軟密封和金屬硬密封兩種。金屬硬密封球閥適用于高溫或帶有顆粒、纖維的流體介質。對可燃、易爆介質選用軟密封球閥時，要求閥門具有火災安全結構和防靜電結構。球閥按閥體不同分整體式和對開式兩種。2020/11/2479七、管道材料-閥門的選擇1）整體式球閥球體、閥座和密封圈等零件從上方放入。這種結構可以不用拆卸閥門，在線進行維修。2）對開式球閥閥體是由大小不同的左右兩個部分組成，球體、閥座和密封圈等零件從一側放入較大的一半閥體內，再用螺栓把另一側閥體連接起來。對開式結構適用于各種口徑的球閥。球閥按其通道位置可分為直通式，三通式和直角式。三通式和直角式球閥用于分配介質與改變介質的流向2020/11/2480七、管道材料-閥門的選擇(5) 蝶閥蝶閥是采用圓盤式啟閉件，圓盤狀閥瓣固定于閥桿上。閥桿旋轉90℃即可完成開啟、關閉和調節(jié)流體通道的作用。蝶閥不僅結構簡單、體積小、重量輕、耗材少，安裝尺寸小，而且驅動力矩小，操作簡單、迅速，同時具有良好的流量調節(jié)功能和關閉密封性，是近十幾年來發(fā)展最快的閥門之一。特別是在工業(yè)發(fā)達國家，蝶閥的使用非常廣泛，其使用的品種和數(shù)量在繼續(xù)擴大，并向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長壽命和優(yōu)良的調節(jié)性能方向發(fā)展，在許多場合蝶閥已取代了截止閥、閘閥、球閥和自控系統(tǒng)的調節(jié)閥，特別是在大流量調節(jié)場合下。2020/11/2481七、管道材料-閥門的選擇蝶閥按結構不同分中線蝶閥、單偏心蝶閥、雙偏心蝶閥和三偏心蝶閥。蝶閥按閥座密封不同分軟密封和金屬硬密封兩種。1）中線蝶閥的結構特征為閥桿軸心、蝶板中心、閥體中心在同一位置上。結構簡單、制造方便。由于蝶板與閥座始終處于擠壓、刮擦狀態(tài)，所以閥座基本上采用橡膠或聚四氟乙烯等彈性材料，中線蝶閥適用于氣體、水和其他液體的低壓管道；也可用于帶懸浮固體顆粒的介質管道。由于閥座將閥體包起來，在此基礎上將閥板用聚四氟乙烯全包覆，適用于腐蝕介質。2020/11/2482七、管道材料-閥門的選擇2）單偏心蝶閥的結構特征為閥桿軸心偏離了蝶板中心、從而使蝶板上下端不再成為回轉軸心。單偏心結構解決了同心蝶閥的蝶板與閥座的擠壓問題。但由于單偏心構造在閥門的整個開關過程中蝶板與閥座的刮擦現(xiàn)象并未消失、在應用范圍上和中線蝶閥大同小異、故采用不多3）雙偏心蝶閥通常被稱為高性能蝶閥。其結構特征為在閥桿軸心既偏離蝶板中心、也偏離閥體中心。雙偏心的效果使閥門被開啟后蝶板能迅即脫離閥座、大幅度地消除了蝶板與閥座的不必要的過度擠壓、刮擦現(xiàn)象、2020/11/2483七、管道材料-閥門的選擇雙偏心蝶閥結構較單偏心蝶閥復雜，成本稍高；密封性能較單偏心蝶閥更好；使用壽命較單偏心蝶閥更長，使用壓力也較高。4）三偏心蝶閥其結構特征為在雙偏心的閥桿軸心位置偏心的同時、使蝶板密封面的圓錐型軸線偏斜于閥體圓柱軸線。第三次偏心最大特點是閥座與蝶板幾乎無磨擦，閥板直接壓在閥座上；這種結構大大地提高了閥門在使用中的性能。2020/11/2484七、管道材料-閥門的選擇三偏心蝶閥密封副設計復雜，制造難度大，成本高；密封性能非常好；使用壽命特別長，使用壓力高。蝶閥常用的連接形式有對夾式、支耳式和法蘭式。對夾式蝶閥比法蘭式蝶閥節(jié)省材料、減輕了閥門重量，適用于中、小口徑管道；不適用于溫度高的工況及太大口徑的管道；支耳內帶螺紋的支耳式蝶閥適用于安裝在管道末端和下游管道要拆卸處。2020/11/2485七、管道材料-閥門的選擇1. 閥門的選用閥門的選用主要從裝置無故障操作和經濟兩方面考慮。一般要考慮下述原則：(1) 輸送流體的性質閥門是用于控制流體的，而流體的性質有多樣性，如流動狀態(tài)為：氣體、液體、蒸汽等，有的流體還帶有固顆粒、粉塵、腐蝕性、易燃、爆炸、有毒等特性。因此在選用閥門時，先要了解流體的性質。2020/11/2486七、管道材料-閥門的選擇(2) 操作功能選用閥門時還應考慮閥門的使用功能。閥門是否用于切斷、防止介質倒流、調節(jié)介質壓力或流量、分配介質等條件？若只是切斷用，則還需要考慮有無快速啟閉的要求；閥門是否有零泄漏要求等？每種閥門都有它的特性和適用場合，應根據(jù)功能要求選用合適的閥門。2020/11/2487七、管道材料-閥門的選擇(3) 尺寸根據(jù)流體的流量和允許的壓力損失來決定閥門的尺寸。一般與工藝管道的尺寸一致。(4) 阻力損失管道流體的壓力損失有相當一部分是由閥門所造成。有些閥門結構的阻力大，而有些阻力??；但各種閥門都有其固有的功能特性，選用時要適當考慮。2020/11/2488七、管道材料-閥門的選擇(5) 溫度和壓力應根據(jù)閥門的使用壓力和溫度決定閥門的材質和壓力等級。選用軟密封閥門時要注意其密封材料使用溫度的限制，如軟密封的蝶閥、球閥受軟密封材料的影響，要考慮軟密封材料的實際使用溫度。2020/11/2489七、管道材料-閥門的選擇(6) 材質應根據(jù)閥門的使用壓力、溫度和介質的性質選擇合適的材質。閥門的不同部位可能由不同材料制造，例如閥體、閥瓣、閥座等，應選擇合適、經濟、耐用的材料。2020/11/2490七、管道材料-閥門的選擇(7) 驅動方式閥門驅動方式有手動、齒輪傳動、氣動、液壓、電動等。使用驅動裝置的目的是使閥門的操作省力方便﹑迅速可靠﹐或實現(xiàn)自動控制和遙控。應選擇合適、經濟、方便操作的閥門驅動方式。2020/11/2491七、管道材料-閥門的選擇2. 閥門類型的選擇閥門類型的選擇一般應根據(jù)介質的性質、操作條件及其對閥門的要求等因素確定。目前煉油化工生產用閥門，國際上最常用的標準有美國的ASME、API、BS、MSS、ISO和我國國家標準GB標準。國內較大生產廠家都可按以上標準生產各種類型的閥門以滿足煉油化工生產的需要。2020/11/2492七、管道材料-閥門的選擇3. 閥門選用的注意事項(1) 除工藝技術另有規(guī)定外，工藝物料及有毒、可燃介質管道用閥門，應選用石油化工鋼制通用閥門及API閥門。閥門的基本要求應符合表10-7-13、10-7-14所列閥門標準的規(guī)定；(2) 用于工藝物料及極度、高度危害介質和可燃介質管道的軟密封球閥、旋塞閥及其他通用結構的特種閥門，應具有防火，防靜電結構；2020/11/2493七、管道材料-閥門的選擇(3) 具有軟質密封的閥門，其密封件的壓力—溫度額定值應符合管道設計參數(shù)要求；(4) 對于低溫系統(tǒng)閥門（止回閥除外），應選用加長閥蓋結構；(5) 對于低溫系統(tǒng)的彈性閘板閘閥，應在其進口側的閥盤上開一排氣孔；2020/11/2494七、管道材料-閥門的選擇(6) 帶螺紋閥蓋的閥門，不應用于極度危害介質、高度危害介質和液化烴管道。(7) 對夾式止回閥不得用于往復式設備或其它苛刻條件。14"以上的對夾式止回閥，在管道布置時應考慮閥瓣開啟時所需要的足夠的空間。(8) 氧氣閥門必須脫脂處理。氧氣管道不應使用快開、快閉型閥門。閥內墊片及填料不應采用易脫落碎屑、纖維的材料或可燃的材料制成。2020/11/2495八、管道材料-法蘭法蘭標準簡介：法蘭按標準分為歐標法蘭（PN）和美標法蘭（Class）兩大類，國標法蘭包括歐標和美標兩個溫度-壓力等級，JB標準基本屬于歐標系列，石化標準（SH3406）基本屬于美標系列，化工標準包括歐標（HG20592）和美標（HG20615）兩個系列。2020/11/2496八、管道材料-法蘭歐式法蘭（HG/T20592）

壓力等級：PN2.5、6.0、10、16、25、40、63、100、160等9個等級。

公稱直徑：DN10~DN2000mm

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、襯里法蘭等10種

2020/11/2497八、管道材料-法蘭密封面型式：突面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面、全平面等5種。

它可以與與JB法蘭除PN160DN10~300及PN10DN80不能配合使用外，其它均相匹配。2020/11/2498八、管道材料-法蘭美式法蘭標準(HG/T20615)

公稱壓力：Class150（PN20）、Class300（PN50）、Class600（PN110）、Class900（PN150）、Class1500（PN260）和Class2500（PN420）6個壓力等級

公稱直徑:

DN15~1500

2020/11/2499八、管道材料-法蘭法蘭型式:

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（RF）、凹凸面（FM/MM）、榫槽面（T/G）、環(huán)連接面（RJ）、全平面（FF）等5種型式。2020/11/24100九、

管道支吊架管道支吊架選用的原則（1）在選用管道支吊架時，應按照支承點所承受的荷載大小和方向、管道的位移情況、工作溫度、是否保溫或保冷、管道的材質等條件選用合適的支吊架；（2）設計管道支吊架時，應盡可能選用標準管卡、管托和管吊；（3）焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊省鋼材，且制作簡單，施工方便。因此，除下列情況外，應盡量采用焊接型的管托和管吊：

1）管內介質溫度等于或大于400℃的管道；

2）低溫管道；

3）合金鋼材質的管道；2020/11/24101九、

管道支吊架管道支吊架選用的原則4）生產中需要經常拆卸檢修的管道；5）架空敷設且不易施工焊接的管道；

6）非金屬襯里管道。（4）為防止管道過大的橫向位移和可能承受的沖擊荷載，一般在下列位置設置導向管托，以保證管道只沿著軸向位移：

1）安全閥出口的高速放空管道和可能產生振動的兩相流管道；

2）橫向位移過大可能影響鄰近管道時；固定支架之間的距離過長，可能產生橫向不穩(wěn)定時；

3）為防止法蘭和活接頭泄漏，要求管道不宜有過大的橫向位移時。2020/11/24102七、管道支吊架管道支吊架選用的原則（5）當架空敷設的管道熱脹量超過100mm時，應選用加長管托，以免管托滑到管架梁下；（6）凡支架生根在需整體熱處理的設備上時，應向設備專業(yè)提出所用墊板的條件；（7）對于荷載較大的支架位置要事先與有關專業(yè)設計人聯(lián)系，并提出支架位置、標高和荷載情況；（8）凡需要限制管道位移量時，應考慮設置限位架。2020/11/24103十、

管道應力配管專業(yè)向管道應力專業(yè)提出的應力分析條件（1）管道設計條件

1）管段號；

2）介質名稱、密度；

3）管子規(guī)格、材料；

4）操作溫度、操作壓力、設計溫度、