學(xué)習(xí)情境一化工管路

學(xué)習(xí)情境一化工管路2024/3/27學(xué)習(xí)情境一化工管路學(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學(xué)習(xí)情境一化工管路化工管路：俗稱化工過程的“供血”管網(wǎng)？主要由管子、管件和閥件構(gòu)成。學(xué)習(xí)情境一化工管路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)管路概述與分類學(xué)習(xí)情境一化工管路一、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）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學(xué)習(xí)情境一化工管路二、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學(xué)習(xí)情境一化工管路（二）常用管件1.彎頭彎頭的作用主要是用來改變管路的走向。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。學(xué)習(xí)情境一化工管路據(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)也用來改變流向，多余的一個(gè)通道接頭用。，2．三通學(xué)習(xí)情境一化工管路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，也可采用焊接學(xué)習(xí)情境一化工管路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

法蘭盲板學(xué)習(xí)情境一化工管路（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，閘門通過手輪來進(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學(xué)習(xí)情境一化工管路學(xué)習(xí)情境一化工管路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和閥座。通過轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，帶動(dòng)閥桿和閥盤做軸線方向的升降，改變閥盤與閥座之間的距離，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?。學(xué)習(xí)情境一化工管路3．止回閥止回閥是根據(jù)閥盤前后介質(zhì)的壓力差而自動(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)閥盤或搖板，當(dāng)介質(zhì)順流時(shí)，閥盤或搖板被頂開；當(dāng)介質(zhì)倒流時(shí)，閥盤或搖板受介質(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。升降式止回閥學(xué)習(xí)情境一化工管路4．旋塞旋塞閥是利用帶孔的錐形栓塞來控制啟閉的閥門。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，通過旋轉(zhuǎn)一定角度來開閉閥門。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)螺紋連接旋塞閥學(xué)習(xí)情境一化工管路5．球閥球閥主要由閥體、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。球閥是通過旋轉(zhuǎn)帶孔球體來控制閥門啟閉的。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學(xué)習(xí)情境一化工管路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，并通過隔膜來進(jìn)行啟閉工作。橡膠隔膜的四周夾在閥體與閥蓋隔離開來。在隔膜中間凸起的部位，用螺釘或銷釘與閥盤相連接，閥盤與閥桿通過圓柱銷連接起來。學(xué)習(xí)情境一化工管路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)，通過齒輪、閥桿、杠桿和松緊彈簧傳動(dòng)，使閥板門開啟。檔手柄反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使蝶閥關(guān)閉。蝶閥除手動(dòng)外，還有電動(dòng)、氣動(dòng)等方式。學(xué)習(xí)情境一化工管路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。學(xué)習(xí)情境一化工管路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)生的阻力來選定閥門的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)操作條件，來確定法閥門的壓力等級(jí)和材質(zhì)。學(xué)習(xí)情境一化工管路三、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形接學(xué)習(xí)情境一化工管路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。學(xué)習(xí)情境一化工管路3．螺紋連接（1）內(nèi)牙管連接（3）活管接連接（2）外牙管連接學(xué)習(xí)情境一化工管路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。學(xué)習(xí)情境一化工管路（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)償器2.波形補(bǔ)償器學(xué)習(xí)情境一化工管路四、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：學(xué)習(xí)情境一化工管路(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)系為學(xué)習(xí)情境一化工管路（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。學(xué)習(xí)情境一化工管路學(xué)習(xí)情境一化工管路五、化工管路的布置與安裝（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，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40～60mm，高壓管與管之間的距離保持在70～90之間。學(xué)習(xí)情境一化工管路4.在安裝時(shí)管路的傾斜度通常為3/1000～5/1000,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。學(xué)習(xí)情境一化工管路（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，通過路、橋的高度應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，如通過人行橫道時(shí)，不得小于2m；通過公路不得小于4.5m；通過鐵路與輕軌距離不得小于6m；通過工廠主要交通干線，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。學(xué)習(xí)情境一化工管路（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)穿過墻壁時(shí)，墻壁上應(yīng)開預(yù)留孔，過墻時(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；管路穿過樓板時(shí)最好也這樣。