工业管道及管件.docx
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工业管道及管件
工业管道及管件
一、管道的基本概念
二、管道的分类
1、工业管道的分类
2、公用管道的分类
三、管子的选用
1、钢管种类及适用范围
四、法兰
1、法兰的分类
2、法兰密封面形式
3、法兰的压力——温度等级
4、法兰标准
5、法兰的特点和适用条件
五、法兰紧固件——螺栓、螺母
1、概述
2、法兰螺栓长度确定
3、法兰螺栓材质选用
六、法兰垫片
1、管法兰垫片的分类
2、垫片使用范围
七、阀门
1、阀门分类
2、阀门选用原则
3、闸阀结构形式
4、截止阀结构形式
5、止回阀结构形式
6、球阀结构形式
7、蝶阀结构形式
8、疏水阀结构形式
八、其它管件
一、管道的基本概念
管道定义:
由管道组成件和管道支承件组成,用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制或制止流体流动的管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门和其他组成件或受压部件的装配总成。
二、管道的分类
1、工业管道的分类
1)按介质压力分类:
低压管道:
0
中压管道:
1.6MPa<P≤10MPa
高压管道:
10MPa<P≤42MPa
2)按介质的温度分类:
介质温度小于或等于-40℃时称为低温管道。
介质温度在-40℃到120℃之间,称为常温管道。
介质温度高于120℃而不高于450℃,称为中温管道。
介质温度高于450℃时,称为高温管道。
3)按介质性质分类
分为汽水介质管道。
腐蚀性介质管道。
化学危险品介质管道。
易凝固、易沉淀介质管道。
粉粒介质管道。
4)GB50316《工业金属管道设计规范》将流体分为五类
A1类流体——剧毒流体。
相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044中I级(极度危害)的毒物。
A2类流体——有毒流体。
相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044中II级及以下(高度、中度、轻度危害)的毒物。
B类流体——此类流体在环境或操作条件下是一种气体或可闪蒸产生气体的液体。
C类流体——设计压力大于1.0MPa,且设计温度低于-20℃、高于186℃的不可燃、无毒流体。
D类流体——设计压力小于或等于1.0MPa和设计温度为-20~186℃的不可燃、无毒流体。
5)HG20225-1995《化工金属管道工程施工及验收规范》将管道所输送的介质分为A、B、C、D四类
A类为输送剧毒介质的管道;
B类为输送可燃介质或有毒介质的管道;
C、D类为输送非可燃介质、无毒介质的管道,其中设计压力p≤1.0MPa且设计温度为-29~186℃的管道为D级管道。
6)SH3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》,按管道输送介质的性质及设计条件对管道进行分级,见表2-1:
表2-1SH3501-2002管道分级对应表
7)按国家质检总局压力管道级别划分
长输管道(GA类):
跨省天然气管道。
公用管道(GB类):
城市天然气管道和城市热管。
工业管道(GC类):
管道级别GC1级、GC2级、GC3级
A、极度危害介质:
苯、汞及其化合物、氯乙烯、氯甲醚等
B、甲、乙类可燃气体,甲类可燃液体
C、可燃、有毒流体介质
D、非可燃、无毒流体介质P≥10.0MPa4.0≤P<10.0MPa
注:
压力管道不包括下列管道:
1公称直径≤25mm的管道,2非金属管道,3最高工作压力>42MPa或最高工作压力<0.1MPa的管道。
2、公用管道的分类
1)GB50028-1993《城镇燃气设计规范》将城镇燃气管道按燃气压力分为7级。
2)CJJ34-1990《城市热力管网设计规范》未对管道明确分类
3)在CJJ28-1989《城市供热管网工程施工及验收规范》中,对管网工程焊缝无损检验,则根据输送的截热介质不同提出了不同的检验要求。
三、管子的选用
1、钢管种类及适用范围
在我国与钢管有关的标准有国家标准(GB)和冶金工业部标准(YB与YB(T))以及原石油工业部标准(SY):
钢管名称及标准号
规格尺寸(㎜)
钢号
适用范围
低压流体输送
用镀锌焊接钢管
GB/T3091-93
DN6~150
普通管,加强管
Q195
Q215A
Q235A
0~100℃
≤0.6MPa,水、空气
低压流体输送用
焊接钢管
GB/T3092-93
DN6~150
普通管,加强管
Q195
Q215A
Q235A
0~100℃
≤0.6MPa,水、空气
流体输送用
电焊钢管
YB(T)30-86
DN6~150
薄壁管
普通管
加厚管
Q195
Q215A
Q235A
0~100℃
≤0.6MPa,水、空气
输送流体用
无缝钢管GB8163-87
热轧外径Φ32~630,
冷轧外径Φ6~200
10、20号优质碳素钢09MnV
16Mn
—20~450℃
—70~100℃
—40~450℃
石油裂化用无缝钢管GB9948-88
外径Φ10~273
10、20号优质碳素钢
换热器管和配管用
合金钢12CrMo
15CrMo
—40~525℃
—40~550℃
合金钢
1Cr2Mo、1Cr5Mo
不锈钢
1Cr19Ni9、1Cr19Ni44Nb
—40~600℃
—196~700℃
低压输送流体用
大直径电焊钢管
GB/T14980-94
Φ168.3×4~Φ508×12
Q215Q235A、B
水、污水、煤气、空气、采暖蒸汽等低压流体
普通流体输送
管道用螺旋缝
埋弧焊钢管
SY/T5037-92
Φ273×5~Φ2540×20
Q195
Q215
Q235
水、煤气、空气、
采暖蒸汽等普通流体
普通流体输送管道用螺旋缝高频焊钢管SY/T5038-92
Φ168.3×4~Φ508×10
Q195
Q215
Q235
水、煤气、空气、
采暖蒸汽等普通流体
低中压锅炉用无缝钢管GB3087-82
外径Φ10~426
10
20
各种结构锅炉用和
机车锅炉用
高压锅炉用无缝钢管GB5310-1995
外径热轧:
Φ22~530
冷拔:
Φ10~108
20MnG20G25MnG
15MoG①20MoG①
适于高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢,合金钢和不锈耐热钢无缝钢管
12CrMoG①
15CrMoG①
12Cr2MoG①
12Cr1MoVG①
12Cr2MoWVTiB
12Cr3MoVSiTiB
10Cr9Mo1VNb
1Cr18Ni9
1Cr19Ni11Nb
流体输送用不锈钢无缝GB/T14976-94
热轧:
外径Φ65~426
冷拔:
外径Φ6~159
1Cr18Ni9
00Cr19Ni10
0Cr23Ni13
0Cr25Ni20
0Cr18Ni10Ti
0Cr18Ni11Nb
0Cr17Ni12Mo2
00Cr17Ni14Mo2
0Cr19Ni13Mo3
00Cr19Ni13Mo3
0Cr18Ni12Mo2Ti
1Cr18Ni12Mo2Ti
0Cr18Ni12Mo3Ti
1Cr18Ni12Mo3Ti
0Cr18Ni12Mo2Cu2
00Cr18Ni14Mo2Cu2
1Cr18Ni9Ti
0Cr13
0Cr26Ni5Mo2
奥氏体不锈钢-196~70℃
表3-1GB、YB和SY标准下的钢管对照表
2、大庆乙烯老区配管标准及代表的意义
大庆乙烯老区配管标准为JIS(JapaneseIndustrialStandard),即日本工业标准。
其他配管标准规范有JPI日本石油学会;JGS日辉公司标准;ASTM美国实验材料标准;ANSI美国美国国家标准协会;API美国石油研究所;ASME美国机械工程师学会;MSS美国阀件及装配工业机械制造标准化学会;BS英国标准;TEMA美国管式换热器制造者协会标准;ANS美国原子核学会;JEM美国电机工业协会;JEC日本电工技术委员会;IEC国际电工委员会
1)日辉管线等级的意义
①材质:
1~6碳钢
7~11~16合金钢
21~26不锈钢
1SGP
7STPL46
21SUS304
2STPG38
11STPA12
22SUS304L
3STS38
12STPA23
23SUS321
4STPT38
13STPA25
24SUS316
5STPT42
14STPA22
25SUS316U
6STPL39
15STPA26
26SUS347
16STPA26
表3-2日辉管线代号对应材质表
②压力-温度等级
A125#B150#C300#D600#E900#F1500#G2500#
2)JIS钢号的意义
JIS钢号原则上由三部分
表3-3JIS钢号的意义
四、法兰
1、法兰的分类
管道法兰按与管子的连接方式分成以下五种基本类型:
平焊、对焊、螺纹、承插焊和活套法兰
2、法兰密封面形式
法兰密封面有平面(FF)、突面(RF)、凹凸面(MF)、榫槽面(TG)和梯形槽面(RJ)等。
1)平面密封面:
主要用于设备管嘴的对应法兰,在石化工业中使用较少。
2)突面密封面:
突面密封法兰应用普遍,在一般操作条件下均能适用。
但在高温、高压条件下,效果不能令人满意。
适用压力≤4MPa。
3)凹凸面密封面:
减少了垫片被吹出的可能性,但不能保证垫片不挤入管内。
4)榫槽面和梯形槽面则比凹凸面更优越,适用于高温高压工况。
法兰型式和密封面选择与介质、操作工况有密切关系,一般由管道等级表确定。
图4-1法兰密封面形式
3、法兰的压力——温度等级
管道法兰的压力—温度等级表示公称压力与在某温度下最大工作压力的关系。
如果某工作温度下允许的最大工作压力与公称压力的关系一般可用下式确定:
P=PN
P——工作温度下允许最大工作压力;
PN—公称压力
σt——工作温度时的材料需用压力;
σ基——基准温度时的材料需用压力。
4、法兰标准
目前国内使用的钢制法兰标准有七个:
1)JB/T74~90-1994属于欧洲体系
公称压力系列为0.25MPa、0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、6.3MPa、10.0MPa、16.0MPa、20.0MPa、共十个压力等级
2)SH/3406-1996属于美洲体系
公称压力系列为1.0MPa、2.0MPa、5.0MPa、6.8MPa、10.0MPa、15.0MPa、25.0MPa、42.0MPa共八个压力等级
3)HC20592~HC20635-1997属于欧洲体系
公称压力系列为0.25MPa、0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、6.3MPa、10.0MPa、16.0MPa、25.0MPa共10个压力等级。
4)HC20615~20626属于美洲体系
公称压力系列为2.0MPa、5.0MPa、11.0MPa、15.0MPa、26.0MPa、42.0MPa六个等级。
5)GB/T9112~9124-2000标准属于欧洲、美洲体系
公称压力系列为0.25MPa、0.6MPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、6.3MPa、10.0MPa、16.0MPa
6)ANSI属于美洲体系B16.5DN≤600mm公称压力系列为2.0MPa、5.0MPa、11