流體流動(dòng)與輸送技術(shù)-認(rèn)識流體輸送過程（化工原理課件）

1.1認(rèn)識流體輸送過程1.1.4管路的布置和安裝

在石油化工工程建設(shè)中，配管材料的費(fèi)用約占設(shè)備材料總費(fèi)用的23%，安裝工時(shí)約占施工總工時(shí)的47%，設(shè)計(jì)工時(shí)約占工程設(shè)計(jì)總工時(shí)的40%，而且裝置能否長期安全運(yùn)行與管道的設(shè)計(jì)安裝質(zhì)量密切相關(guān)。工業(yè)上的管路布置既要考慮到工藝要求，又要考慮到經(jīng)濟(jì)要求，還要考慮到操作方便與安全，在可能的情況下還要盡可能美觀。因此，布置管路時(shí)應(yīng)遵循以下原則：1.在工藝條件允許的前提下，應(yīng)使管路盡可能短，管件和閥門應(yīng)盡可能少，以減少投資，使流體阻力減到最低。2.應(yīng)合理安排管路，使管路與墻壁、柱子或其它管路之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)木嚯x（以容納活接頭或法蘭等為度），以便于安裝、操作、巡查與檢修。如管路最突出的部分距墻壁或柱邊的凈空不小于100mm，距管架支柱也不應(yīng)小于100mm，兩管路的最突出部分間距凈空，中壓約保持40mm～60mm，高壓約保持70mm～90mm，并排管路上安裝手輪操作閥門時(shí)，手輪間距約100mm。3.管路排列時(shí)，通常使熱的在上，冷的在下；無腐蝕的在上，有腐蝕的在下；輸氣的在上，輸液的在下；不經(jīng)常檢修的在上，經(jīng)常檢修的在下；高壓的在上，低壓的在下；保溫的在上，不保溫的在下；金屬的在上，非金屬的在下；在水平方向上，通常使常溫管路、大管路、振動(dòng)大的管路及不經(jīng)常檢修的管路靠近墻或柱子。4.管子、管件與閥門應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，以便于安裝與維修。5.對于溫度變化較大的管路須采取熱補(bǔ)償措施，有凝液的管路要安排凝液排出裝置，有氣體積聚的管路要設(shè)置氣體排放裝置。（長距離輸送蒸汽的管道應(yīng)在一定距離處安裝分離器以排除冷凝水，長距離輸送液化氣體的管道在一定距離處設(shè)置垂直向上的膨脹器）。6.管路通過人行道時(shí)高度不得低于2m，通過公路時(shí)不得小于4.5m，與鐵軌不得小于6m，通過工廠主要交通干線一般為5m。7.一般情況下，管路采用明線安裝，但上下水管及廢水管采用埋地鋪設(shè)，埋地安裝深度應(yīng)當(dāng)在當(dāng)?shù)乇鶅鼍€以下。（為方便安裝、檢修和管理，管路盡量架空敷設(shè)）8．輸送有毒或腐蝕性介質(zhì)的管道，不得在人行道上空設(shè)置閥件、法蘭等，以免泄露時(shí)發(fā)生事故；輸送易燃易爆介質(zhì)的管道，一般應(yīng)設(shè)有防火、防爆安全裝置。9.管道不應(yīng)擋門、擋窗；應(yīng)避免通過電動(dòng)機(jī)、配電盤、儀表盤的上空；在有吊車的情況下，管道的布置不應(yīng)妨礙吊車工作。管路的布置不應(yīng)妨礙設(shè)備、管件、閥門、儀表的檢修。塔和容器的管路不應(yīng)從人孔正前方通過，以免影響打開人孔。10.在焊接或螺紋連接的管路上應(yīng)適當(dāng)配置一些法蘭或活接頭，以利于安裝、拆卸和檢修。11.閥門的儀表的安裝高度主要考慮操作的安全和方便。12.某些不能耐高溫的材料（如聚四氟乙烯管、橡膠管）制成的管路應(yīng)避開熱管路，輸送冷流體（如冷凍鹽水）的管路應(yīng)與熱流體的管道相互避開。因此在布置管路時(shí)，應(yīng)參閱有關(guān)資料，依據(jù)上述原則制訂方案，確保管路的布置安全、科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)。二、管路的安裝。1、合理布置管路，繪制出配管圖。2、明確管路安裝的一般要求（1）管道安裝前必須將全部管架及支架緊固，安裝于沉陷量大的設(shè)備上，須找正定位并經(jīng)水壓沉陷穩(wěn)定后，再實(shí)施連接；（2）管道在組合前或組合件在安裝前，應(yīng)先將管子和管件內(nèi)部清掃干凈；組裝時(shí)先將管路按現(xiàn)場位置分成若干段組裝。然后從管路一端向另一端固定接口逐次組合。在組合過程中，必須經(jīng)常檢查管路中心線的偏差，盡量避免因偏離過大而造成最后合攏的接口處錯(cuò)口太大的毛病。管路的安裝應(yīng)保證橫平豎直，水平管其偏差不大于15mm/10m，但其全長不能大于50mm，垂直管偏差不能大于10mm。安裝有縫鋼管管道時(shí)，縱縫應(yīng)位于水壓試驗(yàn)易于檢查的方位。（3）法蘭安裝要做到對得正、不反口、不錯(cuò)口、不張口。法蘭連接時(shí)應(yīng)保持與管道同軸，螺栓孔中心偏差不超過孔徑的5%，且保證螺栓自由穿入；法蘭盤應(yīng)保持平行，偏差不大于外徑的1.5%。不得靠強(qiáng)緊螺栓消除歪斜；（4）螺紋接合時(shí)管路端部應(yīng)加工外螺紋，利用螺紋與管箍、管件和活管接頭配合固定。其密封主要依靠錐管螺紋的咬合和在螺紋之間加敷額密封材料來達(dá)到。（5）閥門安裝時(shí)應(yīng)把閥門清理干凈，關(guān)閉好再進(jìn)行安裝，單向閥、截止閥及調(diào)節(jié)閥安裝時(shí)應(yīng)注意介質(zhì)流向，閥的手輪便于操作。（6）凡穿過樓板、墻壁、基礎(chǔ)、鐵道及公路的管道，應(yīng)加保護(hù)套管且套管內(nèi)的管段一般不得有焊口，若必須有焊口時(shí)應(yīng)先進(jìn)行試壓，合格后再安裝。管子與套管間應(yīng)填滿保溫材料。（7）地埋壓力管路應(yīng)先檢查地基，合格后才能安裝；如遇地下水或積水時(shí)應(yīng)先排水后安裝；焊接接口需進(jìn)行強(qiáng)度及嚴(yán)密性試驗(yàn)并采取防腐蝕措施后，才能回填土。三、管路的試壓與吹掃管路安裝完畢后，應(yīng)作強(qiáng)度與嚴(yán)密度試驗(yàn)，檢驗(yàn)管路是否符合設(shè)計(jì)要求，試驗(yàn)是否有漏氣或漏液現(xiàn)象，稱為試壓。管路的操作壓力不同，輸送的物料不同，試壓的要求也不同。試壓主要采用液壓試驗(yàn)，少數(shù)也可采用氣壓試驗(yàn)。當(dāng)管路系統(tǒng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力（表壓）為294KPa，在試驗(yàn)壓力下維持5分鐘，未發(fā)生滲漏現(xiàn)象，則水壓試驗(yàn)為合格。

管道系統(tǒng)強(qiáng)度試驗(yàn)合格后，或氣密性試驗(yàn)前，應(yīng)分段進(jìn)行吹掃與清洗。吹洗前應(yīng)將儀表、孔板、濾網(wǎng)、閥門拆除，對不宜吹洗的系統(tǒng)進(jìn)行隔離和保護(hù)，待吹洗后再復(fù)位。工作介質(zhì)為液體的管道，一般用水吹洗。不宜用水沖洗的管道可用空氣進(jìn)行吹掃。蒸汽管線應(yīng)用蒸汽吹掃。忌油管道（如氧氣管道）在吹掃合格后，應(yīng)用有機(jī)溶劑進(jìn)行脫脂。四、管路的熱補(bǔ)償工業(yè)生產(chǎn)中的管路兩端通常都是固定的，當(dāng)溫度發(fā)生較大變化時(shí)，管路就會因管材的熱脹冷縮，而承受壓力或拉力，嚴(yán)重時(shí)將造成管子彎曲、斷裂或接頭松脫。因此必須采取熱補(bǔ)償方式。管道的溫差補(bǔ)償方法有兩種，一種是自然補(bǔ)償，另一種是通過補(bǔ)償器補(bǔ)償。自然補(bǔ)償是利用管路本身某一管道的彈性變形，來吸收另一管道的熱脹冷縮，通常當(dāng)管路轉(zhuǎn)角大于150度時(shí)，具有自動(dòng)補(bǔ)償?shù)淖饔?。五、管路的保溫與涂色為了維持生產(chǎn)所需要的高溫或低溫條件，節(jié)約能源，保證勞動(dòng)條件，必須減小管路與環(huán)境的熱量交換，即管路的保溫。保溫的方法是在管道外包上一層或多層保溫材料。保溫材料要求具有傳熱系數(shù)小、密度小、機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉和施工方便等特點(diǎn)。為了方便操作者區(qū)別各種類型的管路，工廠中的管路常在管外涂上不同的顏色，稱為管路的涂色。常見化工管路的顏色可參閱手冊，如飽和蒸汽管為紅色，給水管為綠色。六、管路的防腐在化工管路中使用的管材，一般大都采用金屬材料。由于各種外界環(huán)境因素和通過介質(zhì)的作用，都會引起金屬的腐蝕。金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種。為了延長管路的使用壽命，確?；どa(chǎn)安全運(yùn)行，必須采取有效的防腐措施。管路的主要防腐措施，是在金屬表面涂上不同的防腐材料，經(jīng)過固化而形成油漆，牢固地結(jié)合在金屬表面上。由于油漆把金屬表面同外界嚴(yán)密隔絕，阻止金屬與外界介質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，從而防止了金屬的腐蝕。1.1認(rèn)識流體輸送過程1.1.1流體輸送方式的選擇

流體是可改變形狀而具有流動(dòng)性的一種物質(zhì)狀態(tài)。流體是氣體與液體的總稱，其特征是具有流動(dòng)性。液體的體積隨著壓力和穩(wěn)定的變化很小，所以一般將液體稱為不可壓縮流體；氣體具有明顯的熱膨脹性和可壓縮性，稱為可壓縮流體。

化工生產(chǎn)中所處理的物料，大多為流體，涉及的過程大部分在流動(dòng)條件下進(jìn)行，所以說流體的流動(dòng)和輸送是必不可少的過程操作。為了滿足工藝條件的要求，保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行，需要把流體從一個(gè)設(shè)備輸送至另一個(gè)設(shè)備。實(shí)現(xiàn)這一過程要借助管路和輸送機(jī)械。流體輸送機(jī)械是給流體增加機(jī)械能以完成輸送任務(wù)的機(jī)械。管路在化工生產(chǎn)中就相當(dāng)于人體的血管，流體輸送機(jī)械相當(dāng)于人的心臟，作用非常重要。因此，了解管路的構(gòu)成，確定輸送管路的直徑，了解輸送機(jī)械的工作原理，選擇合理的輸送機(jī)械，學(xué)會合理布置和安裝管路，正確使用輸送機(jī)械非常重要。

大家想一想，液體可以自然地從高處向低處流動(dòng)，如果用泵來驅(qū)動(dòng)，就可以實(shí)現(xiàn)從低處向高處流動(dòng)，也可以克服阻力向遠(yuǎn)距離輸送，那么這些過程如何實(shí)現(xiàn)的呢？化工生產(chǎn)中，在滿足工藝要求的前提下，考慮經(jīng)濟(jì)性，液體輸送可以從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，采取不同的輸送方式。一、液體輸送方式

1.輸送機(jī)械送料，如圖所示通過輸送機(jī)械來實(shí)現(xiàn)流體輸送的操作稱為輸送機(jī)械送料。液體輸送機(jī)械送料是借助液體輸送機(jī)械（泵）對液體做功，實(shí)現(xiàn)液體輸送。由于泵的類型多，揚(yáng)程和流量適應(yīng)范圍廣、易于調(diào)節(jié)，因此該方法是最常見的液體輸送方法。

2.高位槽送料，如圖所示高位槽送料是一種由高處向低處送料的情況，是利用化工生產(chǎn)中各容器、設(shè)備之間的位差，將處在高位設(shè)備內(nèi)的液體輸送到低位設(shè)備內(nèi)的操作。高位槽送液時(shí)，高位槽的高度由輸送任務(wù)所要求的流量確定。3.壓縮氣體送料，如圖所示通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)物料輸送的操作稱為壓縮空氣送料。此操作流量小且不易調(diào)節(jié)，只能間歇輸送物料。壓縮空氣送料時(shí)，空氣的壓力必須能夠保證滿足輸送任務(wù)對升楊高度和流量的要求。

4.真空抽料，如圖所示通過真空系統(tǒng)造成的負(fù)壓來實(shí)現(xiàn)流體從一個(gè)設(shè)備輸送到另一個(gè)設(shè)備的操作稱為真空抽料。真空抽料以其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便的優(yōu)點(diǎn)適用于化工生產(chǎn)中的很多場合；不適用于輸送揮發(fā)性的液體。主要用于間歇操作。二、氣體輸送方式化工生產(chǎn)中氣體的輸送與壓縮通常采用輸送機(jī)械。使用風(fēng)機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)氣體的輸送。采用壓縮機(jī)可以產(chǎn)生高壓氣體，滿足化學(xué)反應(yīng)（如氨的合成）或單元操作對壓力的要求。使用真空泵可以形成一定的真空度，產(chǎn)生負(fù)壓，如真空抽料、石油的常減壓蒸餾等過程中的抽真空系統(tǒng)。小結(jié)要掌握流體輸送操作技術(shù)，必須能夠合理安排流體輸送過程、正確選擇和使用輸送設(shè)備，應(yīng)該具備如下的知識和能力：（1）流體的基本性質(zhì)；（2）流體流動(dòng)的基本規(guī)律；（3）流動(dòng)阻力產(chǎn)生的原因，計(jì)算方法及減少阻力的途徑；（4）化工管路的基本構(gòu)成，管子的選用和連接、合理布置及安裝管路；（5）流體輸送設(shè)備的構(gòu)造、原理、選用、操作及檢修技術(shù)；（6）流體的流量和壓力測量。1.1認(rèn)識流體輸送過程1.1.3管子的連接

管路的連接包括管子與管子的連接，管子與各種管件、閥門的連接，設(shè)備接口處的連接。常見的管路連接方法有焊接連接、法蘭連接、螺紋連接、承插連接等。

一、焊接連接焊接連接是一種方便、價(jià)廉且不漏但卻難以拆卸的連接方法，廣泛應(yīng)用于鋼管、有色金屬管等的連接。焊接連接是管路連接的主要方式，焊接連接密封性能好，結(jié)構(gòu)簡單，連接強(qiáng)度高，維修工作量少，適用于各種壓力和溫度的管路上，屬于不可拆連接。

焊接連接焊縫

焊接方法和種類很多。根據(jù)操作方法可分為手工電弧焊、埋弧焊等。最常用的方法是電弧焊。電弧焊是利用電弧產(chǎn)生的高熱量來熔化焊口和焊條，使構(gòu)件連接在一起。常見的焊接接頭有對接、搭接、角接和T字接四種基本形式，如圖所示。

對接接頭搭接接頭角接接頭T字接頭

二、法蘭連接法蘭連接是管路中應(yīng)用最多的可拆連接方式，主要特點(diǎn)是已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，強(qiáng)度高，密封性能好，應(yīng)用范圍廣，拆卸安裝方便，但費(fèi)用較高。連接時(shí)，為了確保其密封性，需要在兩法蘭間加墊片，然后用螺絲擰緊。

法蘭連接圖法蘭連接

法蘭連接的密封很重要，根據(jù)介質(zhì)壓力大小和密封性能的要求，法蘭密封面有平面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面、錐面等形式。密封墊的材質(zhì)有非金屬片、金屬墊片和各種組合式墊片等可供選擇。

三、螺紋連接

螺紋連接是通過內(nèi)外管螺紋擰緊而實(shí)現(xiàn)螺紋連接的。螺紋連接的管子兩端都有外螺紋，通過有內(nèi)螺紋的連接件、管件、閥門等連接。為了保證螺紋連接處的密封性能，在螺紋連接前，常在外螺紋上加上填料。常用的填料有加鉛油的油麻絲或石棉繩等，也可用聚四氟乙烯帶纏繞。

圖

螺紋連接

螺紋連接

四、承插連接

承插式連接是將管子的一端插入另一管子的鐘形插套內(nèi)，并在形成的空隙內(nèi)裝填料（如絲麻、油繩、水泥、膠粘劑、熔鉛等）加以密封的一種連接方法。承插連接適用于壓力不大、密封性能要求不高的場合，一般用于鑄鐵管、陶瓷管、塑料管等的連接。承插連接時(shí)，插口和承口接頭處，留有一定的軸向間隙，在間隙內(nèi)填充密封填料如油麻繩、石棉水泥用來增加密封性能。圖

承插連接

承插連接小結(jié)

管路系統(tǒng)是化工生產(chǎn)裝置的主要組成部分，主要包括各種管子、管件、閥門等。管子是管路系統(tǒng)的主體部分，管件是用來改變管路方向，接出支管，改變管徑、封閉管路等的裝置，閥門是用來控制管道內(nèi)流體流動(dòng)的裝置，管子之間采用焊接連接、法蘭連接、螺紋連接、承插連接四種方式連接起來，化工廠中常用的有焊接連接和法蘭連接。通過管路系統(tǒng)的連接，使各種化工設(shè)備連在一起，形成完整的化工生產(chǎn)系統(tǒng)。1.1認(rèn)識流體輸送過程1.1.2化工管路的基本構(gòu)成

化工廠各種化工設(shè)備根據(jù)化工工藝需要，通過管路系統(tǒng)連接起來，以完成化工生產(chǎn)過程，因此，管路系統(tǒng)是整個(gè)化工生產(chǎn)裝置中不可缺少的組成部分，化工管路是化工生產(chǎn)中所使用的各種管路的總稱。

化工生產(chǎn)，如全廠或大型車間的動(dòng)力管線包括蒸汽、煤氣、過程中的管路通常以是否分出支管來分類，如下表所示。對于重要管路系統(tǒng)上水及其他循環(huán)管道等，一般均應(yīng)按并聯(lián)管路鋪設(shè)，以有利于提高能量的綜合利用、減少因局部故障所造成的影響。類

型結(jié)構(gòu)簡單管路單一管路直徑不變、無分支的管路串聯(lián)管路雖無分支但管徑多變的管路復(fù)雜管路分支管路流體由總管分流到幾個(gè)分支，各分支出口不同并聯(lián)管路并聯(lián)管路中，分支最終又匯合到總管管路的分類

簡單管路各種管路示意圖復(fù)雜管路

管子管件化工管路閥門輔件

管路由管子、管件和閥門等按一定的排列方式構(gòu)成，也包括一些附屬于管路的管架、管卡、管撐等輔件。管路的基本構(gòu)成

化工管路的標(biāo)準(zhǔn)化中規(guī)定了管子、管件及管路附件的公稱直徑、連接尺寸、結(jié)構(gòu)尺寸以及壓力的標(biāo)準(zhǔn)。其中直徑標(biāo)準(zhǔn)和壓力標(biāo)準(zhǔn)是其它標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，我們由此可以確定所選管子和所有管路附件的種類和規(guī)格等，為化工管路的設(shè)計(jì)、安裝、維修提供了方便,使用時(shí)同學(xué)們可以參閱有關(guān)資料。管路標(biāo)準(zhǔn)的兩個(gè)基本參數(shù)是：公稱直徑和公稱壓力。這樣具有相同公稱直徑和公稱壓力的管子和管件，都可以相互配合和互換使用。

公稱壓力又稱通稱壓力，是為了設(shè)計(jì)制造和安裝維修的方便而規(guī)定的一種標(biāo)準(zhǔn)壓力。公稱壓力一般大于或等于實(shí)際工作的最大壓力，其數(shù)值通常是指管內(nèi)工作介質(zhì)的溫度在273～293K范圍內(nèi)的最高允許工作壓力。

我們通常所說的公稱直徑既不是管子內(nèi)徑，也不是管子外徑，而是與管子內(nèi)徑相接近的整數(shù)值。例如DN300表示該管子的公稱直徑是300mm。我國的公稱直徑在1～4000mm之間分為53個(gè)等級，在1～100mm之間分得較細(xì)，而在1000mm以上，每200mm分一級。公稱直徑有公制和英制兩種表示方法。公制的表示方法如上所述，單位用mm表示，英制是以英寸（in）為單位，其換算關(guān)系為：1in≈25.4mm。對于螺紋連接的管子，習(xí)慣上用英制管螺紋尺寸來表示。

知識點(diǎn)一認(rèn)識管子管子是管路的主體，由于生產(chǎn)系統(tǒng)中的物料和所處工藝條件各不相同，所以用于連接設(shè)備和輸送物料的管子除需滿足強(qiáng)度和通過能力的要求外，還必須耐溫、耐壓、耐腐蝕以及導(dǎo)熱等性能的要求。根據(jù)所輸送物料的性質(zhì)(如腐蝕性、易燃性、易爆性等)和操作條件(如溫度、壓力等)來選擇合適的管材，是化工生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問題之一。

管材通常按制造管子所使用的材料來進(jìn)行分類。可分為金屬管、非金屬管和復(fù)合管，其中以金屬管占絕大部分。復(fù)合管指的是金屬與非金屬兩種材料組成的管子，最常見的化工管材見下表所示。種類及名稱金屬管鋼管有縫鋼管無縫鋼管鑄鐵管有色金屬管銅管與黃銅管鉛管鋁管非金屬管陶瓷管、水泥管、玻璃管、塑料管、橡膠管等一、常見的金屬管1、水、煤氣鋼管,如圖所示水、煤氣鋼管一般用普通碳素鋼制成，表面鍍鋅的水、煤氣鋼管叫鍍鋅管或白鐵管，不鍍鋅的叫黑鐵管。它主要用在水、煤氣管路上。

鍍鋅管

黑鐵管2、電焊鋼管電焊鋼管一般用低碳薄鋼板卷成管形后電焊而成。直焊縫鋼管主要用于壓力不大和溫度不高的流體管路；螺旋焊縫主要用于煤氣、天然氣、冷凝水管路。

直縫鋼管焊縫螺旋焊縫鋼管二、無縫鋼管

用棒料鋼材經(jīng)穿孔熱軋（熱軋管）和冷拔（冷拔管）制成，因?yàn)闆]有接縫，故稱無縫鋼管。無縫鋼管的規(guī)格用Ф外徑×壁厚表示。無縫鋼管品種和規(guī)格很多，按軋制方法不同，分為熱軋管和冷拔管。按用途不同又可分為普通無縫鋼管、化肥用高壓無縫鋼管、石油裂化用無縫鋼管、鍋爐用高壓無縫鋼管、耐酸無縫鋼管等。

無縫鋼管三、鑄鐵管1、普通鑄鐵管普通鑄鐵管用灰鑄鐵鑄造而成，它對泥土、酸、堿具有較好的耐腐蝕能，因此主要用于埋在地下的給水總管、煤氣總管、污水管等。

普通鑄鐵管2、硅鐵管高硅鐵管能抵抗多種強(qiáng)酸的腐蝕，硬度高，不易加工，受震動(dòng)和沖擊易碎。

四、銅管銅管導(dǎo)熱性能好。低溫時(shí)機(jī)械性能好，因此主要用于制造換熱設(shè)備、深冷管路。銅管五、非金屬管非金屬管是用非金屬材料制作的各種管子的總稱。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，非金屬管的強(qiáng)度在不斷提高，同時(shí)由于非金屬管具有質(zhì)輕、價(jià)廉、耐蝕的特點(diǎn)，故在化工生產(chǎn)中的使用范圍越來越廣。常用的非金屬管如下：1、塑料管

塑料管是以樹脂為原料加工而制成的管子，能承受稀酸、堿液等介質(zhì)腐蝕，機(jī)械加工性能好，質(zhì)量輕，所以在化工生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛。但是都具有強(qiáng)度低、不耐壓和耐熱性差等缺點(diǎn)。常用的塑料管為硬聚氯乙烯塑料管，易于加工成型，耐酸、堿的腐蝕性能好，一般用于溫度不高和壓力不大的管路。2、玻璃鋼管玻璃鋼管是用玻璃纖維及其制品為增強(qiáng)材料，以合成樹脂為黏合劑，經(jīng)過一定的成型工藝制作而成，主要用于酸性和堿性介質(zhì)流體的輸送管路。

圖玻璃鋼管

知識點(diǎn)二認(rèn)識管件

管件是管路的連接件,是用來連接管子以達(dá)到延長管路、改變管路方向或直徑、分支、合流或封閉管路的附件的總稱。用以滿足生產(chǎn)工藝和安裝檢修的需要。如圖所示

用以改變流向：90o彎頭、45o彎頭、180o回彎頭等；

用以堵截管路：管帽、絲堵(堵頭)、盲板等；

用以連接支管：三通、四通等；

用以改變管徑：異徑管、內(nèi)外螺紋接頭(補(bǔ)芯)等；

用以延長管路：管箍(束節(jié))、螺紋短節(jié)、活接頭、法蘭等。管件分類180o回彎管三通四通異徑管90o彎頭

法蘭卡箍活接頭管帽45o彎頭管件示例1.彎頭的種類彎頭的主要作用是改變管路的走向。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。彎頭的形狀常見的有45°、60°、90°、180°等,如圖所示。2.三通和四通當(dāng)管路之間需要連通或分流時(shí)，其接頭處的管件叫做三通或四通，如圖所示。

3.短管和異徑管，如圖所示短管兩端直徑相等的叫等徑管，兩端直徑不等的叫異徑管（大小頭）。短管的作用：是便于化工管路的安裝、拆卸。異徑管的作用：還可改變流體的流速。4.法蘭與盲板管法蘭是為了管路的安裝和檢修的需要而設(shè)置的，在管路的末端通常裝有法蘭蓋以便于管路的檢修和清理。在化工管路檢修中，兩法蘭之間需要插入盲板，以切斷管路中的介質(zhì)。

盲板

知識點(diǎn)三認(rèn)識閥門

水龍頭是生活中常見的一種閥門?；S中的閥門是化工管路上用來控制管道內(nèi)流體流動(dòng)的裝置。它可以截?cái)嗷驕贤黧w流動(dòng)，調(diào)節(jié)流體流量或流速，改變流體的壓力。一.截止閥1.截止閥的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)截止閥類型代號為J,該閥在化工廠中應(yīng)用廣泛。2.截止閥的組成截止閥的主要組成部分有閥體、閥盤、閥座、閥桿、密封裝置、手輪閥蓋等。最常用的截止閥閥體材料是鑄鐵，壓力較高時(shí)，可用鑄鋼。流體出口閥體閥座及研磨面流體入口圖

截止閥的閥體手輪閥桿閥盤閥蓋圖

截止閥的其它組成3.截止閥的特點(diǎn)密封性能好，操作可靠，易于調(diào)節(jié)流量或截?cái)嗤ǖ溃筛鶕?jù)閥桿高度判斷閥門開度，流體阻力較大，啟閉緩慢。安時(shí)注意流體流向，即“低進(jìn)高出”。4.截止閥的應(yīng)用場合截止閥廣泛應(yīng)用于多種物料的管路，適用于輸送蒸汽、水、溶劑等較清潔流體的管路中，不能用于黏度大、含懸浮和結(jié)晶顆粒的介質(zhì)管路。圖

工廠中的截止閥二.閘閥1.閘閥的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)閘閥類型代號為Z，該閥在化工廠中也是一種常見及常用的閥門。2.閘閥的組成閘閥的主要組成部分有閥體、閥座、閘板、閥蓋、閥桿、密封裝置、手輪等。閘閥常用黃銅、鑄鐵、鑄鋼或不銹鋼制造。閥座閥蓋閘板密封圈手輪閥桿閥體圖閘閥的組成3.閘閥的特點(diǎn)尺寸較大，流體阻力小，開啟緩慢，可根據(jù)閥桿高度判斷閥門開度，易于調(diào)節(jié)流量，維修困難。4.閘閥的應(yīng)用場合閘閥主要用于大直徑的上水管道。不適用于頻繁啟閉的場合。圖

工廠中的閘閥三.球閥1.球閥的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)球閥類型代號為Q,該閥也是化工廠中常用的一種閥門。2.

球閥的組成球閥的主要組成部分有閥體、閥蓋、密封閥座、球體、閥桿、手柄等。手柄閥蓋密封閥座閥芯閥桿圖

球閥的組成3.球閥的啟閉轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，帶孔球體隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變球體與閥座之間的流通面積，以實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉。4.球閥的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，球體制造精度要求高，流體阻力小，啟閉迅速，密封性能好。5.球閥的應(yīng)用場合適用于輸送空氣等氣體，水、有機(jī)溶劑等液體，以及含有懸浮顆粒的液體。四.安全閥安全閥是化工設(shè)備及管路中能夠自動(dòng)卸壓的閥門，類型代號為A。其作用是防止壓力過高破壞化工設(shè)備和管路。1.安全閥的組成閥體、閥座、閥瓣、閥蓋、彈簧、閥桿、保護(hù)罩等。

2.安全閥的啟閉當(dāng)設(shè)備內(nèi)壓力超過允許值時(shí)，安全閥自動(dòng)開啟，排放一部分氣體卸壓，防止設(shè)備內(nèi)壓力繼續(xù)升高；當(dāng)壓力降到規(guī)定值時(shí)，安全閥自動(dòng)關(guān)閉。3.安全閥的特點(diǎn)安全閥是化工廠為了防止設(shè)備或管路壓力過高而自動(dòng)卸壓的一種裝置，它必須經(jīng)過有關(guān)質(zhì)檢部門檢驗(yàn)合格后才能使用。4.安全閥的應(yīng)用場合安全閥主要應(yīng)用在受壓設(shè)備和受壓管路上。5.安全閥的日常維護(hù)為了保證安全閥的正常工作，應(yīng)定期將安全閥的閥盤稍稍抬起，防止閥盤膠結(jié)在閥座上，并用介質(zhì)來吹滌安全閥，對于熱的介質(zhì)，每天至少吹滌一次。彈簧式安全閥圖工廠中的安全閥1.1認(rèn)識流體輸送過程1.1.5化工管道的故障診斷

一、管路日常維護(hù)在化工企業(yè)中，管路擔(dān)負(fù)著連接設(shè)備、輸送介質(zhì)的重任，為了保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行，對管路精心維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，排除故障，顯得十分重要。主要措施如下：1.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)情況和管件的工作狀態(tài)；檢查管路各接口處是否有泄漏現(xiàn)象。2.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，定期檢查和測試高壓管路。3.檢查各活動(dòng)部件的潤滑情況；對管路安全裝置進(jìn)行定期檢查和校驗(yàn)調(diào)整等。4.檢查管路的振動(dòng)情況；查看緊固件是否齊全、有無松動(dòng)現(xiàn)象。5.定期檢查管路的腐蝕和磨損情況；適時(shí)做好管路的防腐和防護(hù)工作。6.定期檢查管路的保溫設(shè)施是否完好。

二、化工管道泄漏故障診斷在石油、化工部門中，管路起著重要的作用，而且數(shù)量龐大。由于管材性能的局限性、管子質(zhì)量缺陷、管子彎頭設(shè)計(jì)不合理、管子對熱脹冷縮的適應(yīng)性差以及操作不當(dāng)或管路系統(tǒng)的振動(dòng)等，可能造成管路的破壞而導(dǎo)致泄漏。而由于化工介質(zhì)易燃、易爆、有毒的特點(diǎn)，一旦泄漏將導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此，對化工管道泄漏故障的監(jiān)測與診斷就成為化工設(shè)備故障診斷研究的主要對象之一。

1.給水管道的泄漏檢測給水管道漏水的檢查方法一般有：檢漏法、聽漏法、觀察法。(1)分區(qū)裝表檢漏法這是一種比較可靠的檢漏方法，做法是將給水管網(wǎng)分段進(jìn)行檢查。在截取長度為50m內(nèi)的管段上，將兩段堵死，設(shè)置壓力表并充水檢查，如果壓力下降，說明此管段有漏水現(xiàn)象，如壓力表的指針不動(dòng)，說明無漏水。然后將被割斷的管端連接起來，再割斷下一段，繼續(xù)進(jìn)行檢查，直至找到漏水地點(diǎn)。此法的缺點(diǎn)是停水時(shí)間長，工作量較大。(2)聽漏法一般采用測漏儀器聽漏。測漏儀器有：聽漏棒、聽漏器和電子檢漏器等。其原理是利用固體傳聲與空氣傳聲以找漏水部位。（3）觀察法此種方法是從地面上觀察漏水跡象，如地面潮濕；路面下沉或松動(dòng)；路面積雪先融；排水檢查井中有清水流出；在正常情況下水壓突然降低等都是管道漏水跡象，根據(jù)這些直接看到的情況確定漏水位置。此法準(zhǔn)確性較差，一般需用測漏儀器輔助。

2.地下輸油管道的泄漏診斷埋在地下的輸油管道，由于受到土層、地形和地面上建筑物等條件的限制，檢漏十分困難，目前主要采用放射性示蹤法和聲發(fā)射相關(guān)分析法進(jìn)行泄漏診斷。

3.可燃性氣體管道的泄漏監(jiān)測可燃性氣體系指天然氣、煤氣、液化石油氣、烷類氣體、烯類氣體、乙酸、乙醇、丙酮、甲苯、汽油、煤油、柴油等。

目前，可燃性氣體的監(jiān)測檢漏工作可采用各種監(jiān)測報(bào)警裝置來進(jìn)行。當(dāng)有關(guān)設(shè)備或管道泄漏的可燃性氣體達(dá)到某一值時(shí)，監(jiān)測報(bào)警裝置中的傳感器立即發(fā)生作用，使報(bào)警裝置自動(dòng)報(bào)警。使人們有充分的時(shí)間采取有效措施，避免事故的發(fā)生。

三、管路常見故障及排除方法1.連接處泄漏泄漏是管路中的常見故障，輕則浪費(fèi)資源、影響正常生產(chǎn)的進(jìn)行，重則跑、冒、滴、漏污染環(huán)境，甚至引起爆炸。因此，對泄漏問題必須引起足夠重視。泄漏常發(fā)生在管接頭處。若法蘭密封面泄漏，首先應(yīng)檢查墊片是否失效。對實(shí)效的墊片應(yīng)及時(shí)更換；其次是檢查法蘭密封面是否完好，對遭受腐蝕破壞或已有徑向溝槽的密封面應(yīng)進(jìn)行修復(fù)或更換法蘭；對于兩個(gè)法蘭面不對中或不平行的法蘭，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整或重新安裝。

若螺紋接頭處泄漏，應(yīng)局部拆下檢查腐蝕損壞情況。對已損壞的螺紋接頭，應(yīng)更換一段管子，重新配螺紋接頭。若閥門、管件等連接處因填料密封失效而泄漏，可以對稱擰緊填料壓蓋螺栓，或更換新填料。若承插口處有滲漏現(xiàn)象，大多為環(huán)向密封填料失效，此時(shí)應(yīng)進(jìn)行填料的更換。2.管道堵塞管道堵塞故障常發(fā)生在介質(zhì)壓力不高且含有固體顆粒或雜質(zhì)較多的管路。采取的排除方法有：手工或機(jī)械清理堵塞物；用壓縮空氣或高壓水蒸氣吹除；采用接旁通的辦法解決。3.管道彎曲產(chǎn)生管道彎曲主要是由溫差應(yīng)力過大或管道支撐件不符合要求引起。4.閥門故障及排除閥門是化工管路中的關(guān)鍵部件，也是管路中最容易損壞的管件之一。閥門常見的故障及排除方法如圖所示。

常見故障產(chǎn)生原因預(yù)防、排除方法閥體和閥蓋的泄漏1.鑄鐵件鑄造質(zhì)量不高，閥體和閥蓋體上有砂眼、松散組織、夾渣等缺陷2.天冷凍裂；3.焊接不良，存在著夾渣、未焊接，應(yīng)力裂紋等缺陷4.鑄鐵被重物撞擊后損壞1.提高鑄造質(zhì)量，安裝前嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)；2.對氣溫在0°和0°以下的閥門，應(yīng)進(jìn)行保溫或拌熱，停止使用的閥門應(yīng)排除積水3.由焊接組成的閥體和閥蓋的焊縫，應(yīng)按有關(guān)焊接操作規(guī)程進(jìn)行，焊后還應(yīng)進(jìn)行探傷和強(qiáng)度試驗(yàn)；4.閥門上禁止推放重物，不允許用手錘撞擊鑄鐵和非金屬閥門，大口徑閥門的安裝應(yīng)有支架填料處的泄露（閥門的外漏，填