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检修基础
检修基础
第一篇化工设备及管路常用材料
一、碳素钢
1、普通碳素结构钢
这类钢含硫、磷等杂质较多，是质量不太高的钢种。
钢的强度不高，但成本较低。
普通碳素结构钢可用来制造常压、低压及外压设备的壳体，也可制作设备的零部件如支座、法兰、螺栓和螺母等。
例如：
Q235-B。
2、优质碳素结构钢
这类钢所含碳、磷杂质较少（S≤0.04％，P≤0.4％），冶炼工艺严格，质量好，强度较高，成本比普通碳素结构钢高。
钢的牌号用钢中平均含碳量的万分之几表示，如20，表示平均含碳量为0.20％的优质碳素结构钢。
对于某些行业用钢，则在数字后加上相应代号，如R表示容器用钢，G表示锅炉用钢等。
根据钢含碳量的不同分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
（1）低碳钢
含碳量≤0.25％，钢号有08、10、15、20、25。
钢的强度较低，塑性好，焊接性能好。
这类钢在化工设备中广泛应用。
20R是压力容器专用钢种，其质量控制比20更严，性能优于20钢。
（2）中碳钢
含碳量在0.3％～0.6％之间，钢号有30、35、40、45等。
这类钢的强度较高，塑性、韧性较好，焊接性能较差。
不适于容器用钢，可作为轴、齿轮、螺栓等用钢。
（3）高碳钢
含碳量﹥0.6％，由于钢中含碳量高，所以它的强度、硬度高，但塑性及焊接性能差。
这类钢常用来制造工具。
二、普通的合金钢
普通低合金钢是在碳素钢的基础上添加少量合金元素（总量不超过5％）冶炼成的。
钢的强度高，焊接性能好，并有较好的耐蚀和耐高温、低温的性能。
钢的牌号是以钢中平均含碳量的万分之几加上合金元素及合金元素平均含量的百分之几表示，合金元素含量小于1.5％的不标出。
例如16Mn，“16”表示平均含碳量为万分之十六（0.12％～0.2％），“Mn”表示Mn元素，由于Mn含量小于1.5％，故在Mn后不加注数字。
由于普通低合金钢的综合性能优于碳素钢，故广泛用于制造压力容器用钢，如16MnR、15MnVR等。
低温容器用钢有16MnDR、09Mn2VDR等。
温度较高（400～600℃）时，可用15CrMoR、12CrMo1R等。
三、不锈钢
在大气、水及弱腐蚀性介质中耐腐蚀的高合金钢称为不锈钢，在各种化学试剂和强腐蚀性介质中耐蚀的高合金钢称为不锈耐酸钢，习惯上将二者通称为不锈钢。
根据钢的化学成分不同，不锈钢可分为铬钢、铬镍钢、铬镍钼钢等。
不锈钢牌号表示为：
“含碳量的千分之几、合金元素、合金元素百分之几”。
含碳量大于0.08％的高碳级不锈钢，钢号前为“1”，如1Cr18Ni9Ti；含碳量≤0.08％的低碳级不锈钢，钢号前为“0”，如0Cr18Ni9；含碳量≤0.03％的超低碳级不锈钢，钢号前为“00”，如00Cr18Ni11等。
常用不锈钢钢号及简称：
0Cr17Ni12Mo23160Cr17Ni14Mo2316L
0Cr18Ni93040Cr19Ni10304L
由于不锈钢对许多介质都具有良好的耐蚀性能、耐热性及低温性能好，广泛用于食品、化工、原子能等工业部门。
生产一部常用的材质有：
Q235-B、20、16MnR、16MnDR、304、316、316L、15CrMoR等。
四、其它材料
1、铸铁
铸铁是含碳量约为2％～4.5％的铁碳合金，其中S、P、Si、Mn等杂质含量较高。
常用的铸铁有灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和耐蚀、耐热、耐磨铸铁等。
2、有色金属及其合金
化工设备常用有色金属有铝、铜、铅、钛及其合金等。
3、非金属材料
无机材料有化工陶瓷、化工搪瓷、玻璃及石墨等。
有机材料有塑料、橡胶等。
第二篇管路系统
一、管路
管路系统是由管、管件、阀门以及输送机械等组成的。
二、管
管子的种类很多，目前在化工厂中广泛应用的有铸铁管、钢管、特殊钢管、有色金属管、塑料管及橡胶管等。
钢管又有有缝管和无缝管之分。
有缝钢管多用低碳钢制成，无缝钢管的材料有普通碳钢、优质碳钢以及不锈钢等。
管径常以ФA×B表示，其中A指外径，B指管壁厚度，如：
Ф108㎜×4㎜即管外径为108㎜，管壁厚度为4㎜。
三、公称压力
公称压力指管道、管件及阀门等所能承受的压力，用PN表示。
管道、管件及阀门等的工作压力应小于或等于公称压力。
四、公称直径
公称直径指管、管件及阀门的通径。
管及管件的公称直径是管的平均内径；阀门的公称直径指阀门的内径。
一般工业用碳钢管和不锈钢管的外径应符合国家标准，外径尺寸Ф与公称直径DN对照如下：
（单位：
㎜）
公称直径DN
10
15
20
25
32
40
50
65
80
外径Ф
14
18
25
32
38
45
57
76
89
公称直径DN
100
125
150
200
250
300
350
400
450
外径Ф
108
133
159
219
273
325
377
426
480
五、管件
管件为管与管的连接部件、它主要是用来改变管道方向、连接支管、改变管径及堵塞管道等。
常见管件有45°弯头、90°弯头、三通、异径管、活接头、管箍等。
六、阀门（见阀门章节）
阀门尺寸的对照：
（1〞＝25.4㎜）
1/4〞--DN63/8〞--DN101/2〞--DN153/4〞--DN20
1〞--DN251（1/4）〞--DN321（1/2）〞--DN402〞--DN50
2（1/2）〞--DN653〞--DN803（1/2）〞--DN904〞--DN100
第三篇阀门
一、阀门型号的表示方法及命名
1、阀门型号的编制方法（GB308-75）
二、各单元具体内容表示方法
1、公称压力的表示方法
公称压力用压力数字（Mpa数字的10倍）表示。
2、阀门类型代号
类
型
闸
阀
球
阀
截止阀
节流阀
蝶
阀
隔膜阀
旋塞阀
止回阀
底
阀
安全阀
疏水阀
排污阀
柱塞阀
减压阀
代号
Z
Q
J
L
D
G
X
H
H
A
S
P
U
Y
注：
低温（低于-40℃）、保温（带加热套）和波纹管的阀门，在类型代号前分别加“D”、“B”和“W”汉语拼音字母。
3、传动方式代号
传动
方式
电磁
传动
电磁
滚动
电液
传动
涡轮
正齿
轮
锥齿
轮
气动
液动
气液
动
电动
代号
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
注：
用手柄、手轮或扳手传动的阀门及安全阀、减压阀、疏水阀省略本代号。
对于气动或液动：
常闭式用6B、7B表示；常开式用6K、7K表示；气动带手动用6S表示；防爆电动用9B表示。
4、连接形式代号
连接形式
内螺纹
外螺纹
法兰
焊接
对夹
卡箍
卡套
代号
1
2
4
6
7
8
9
5、闸阀结构形式代号
结
构
形
式
明杆
暗杆
楔式
平行式
楔式
平行式
弹性
闸板
刚性
刚性
刚性
刚性
单闸
板
双闸
板
单闸
板
双闸
板
单闸
板
双闸
板
单闸
板
双闸
板
代号
0
1
2
3
4
5
6
7
8
6、截止阀、柱塞阀和节流阀结构形式代号
结构形式
直通式
Z行
直通式
三通式
角式
直流式
（Y型）
平衡
直通式
角式
代号
1
2
3
4
5
6
7
7、蝶阀结构形式代号
结构形式
杠杆式
垂直板式
斜板式
代号
0
1
3
8、球阀结构形式代号
结构形式
浮动阀
固定阀
直通式
三通式
四通式
直通式
三通式
半球
通式
Y形
L形
T形
T形
L形
代号
1
2
4
5
6
7
8
9
0
9、止回阀和底阀结构形式代号
结构形式
升降
旋启
回转蝶形
止回式
截止
止回式
直通式
立式
角式
单瓣式
多瓣式
双瓣式
代号
1
2
3
4
5
6
7
8
12、减压阀结构形式代号
结构形式
薄膜式
弹簧
薄膜式
活塞式
波纹管式
杠杆式
代号
1
2
3
4
5
14、安全阀结构形式代号
结
构
形
式
弹簧式
杠
杆
式
脉
冲
式
封闭式
不封闭
带散热片全启式
微启式
全启式
带扳手全启式
带扳手
带控制机构全启式
双弹簧微启式
微启式
全启式
代号
0
1
2
4
3
7
8
6
5
9
16、阀座密封面或衬里材料代号
阀座密封面
或衬里材料
代号
阀座密封面
或衬里材料
代号
阀座密封面
或衬里材料
代号
锡基轴承合金
B
Cr13系不锈钢
H
衬铅
Q
搪瓷
C
Mo2Ti系不锈钢
R
塑料
S
渗氮钢
D
衬胶
J
铜合金
T
18-8系不锈钢
E
蒙乃尔合金
M
橡胶
X
氟塑料
F
尼龙塑料
N
硬质合金
Y
玻璃
G
渗硼钢
P
17、阀体材料代号
阀体材料
代号
阀体材料
代号
阀体材料
代号
钛及钛合金
A
球墨铸铁
Q
铜及铜合金
T
碳素钢
C
铝合金
L
铬钼钒钢
V
Cr13系不锈钢
H
Mo2Ti系不锈钢
R
塑料
S
铬钼钢
I
18-8系不锈钢
P
可锻铸铁
K
灰铸铁
Z
18、部分阀体材料新代号
WCB---碳钢
无腐蚀性应用，包括水，油和气，温度范围：
-30℃至+425℃。
LCB---低温碳钢
低温应用，温度低至-46℃不能用于温度高于+340℃的场合。
CF8M---316不锈钢
腐蚀性或超低温或高温无腐蚀性应用，温度范围：
-268℃至+649℃，温度+425℃以上要指定碳含量0.04%及以上。
CF8---304不锈钢
腐蚀性或超低温或高温无腐蚀性应用，温度范围：
-268℃至+649℃，温度+425℃以上要指定碳含量0.04%及以上。
CF3---304L不锈钢
腐蚀性或无腐蚀性应用，温度范围高达+425℃。
CF3M---316L不锈钢
腐蚀性或无腐蚀性应用，温度范围高达+454℃。
第四篇管法兰
一、法兰联接
法兰联接由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。
垫片放在两法兰密封面之间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使联接严密不漏。
法兰联接是一种可拆联接。
法兰分为管法兰和容器法兰。
二、管法兰及相关标准
法兰类型分为板式平焊法兰、带颈平焊法兰、带颈对焊法兰、整体法兰、松套法兰、螺纹法兰等（详见HG20592-97法兰类型图）。
平焊法兰的刚性较差，适用于压力P≤4.0MPa的场合；对焊法兰又称带颈法兰，刚性较大，适用于压力温度较高的场合。
法兰密封面的型式常用有三种：
平面型密封面，适用于压力不高、介质无毒的场合；凹凸密封面，适用于压力稍高的场合；榫槽密封面，适用于易燃、易爆、有毒介质及压力较高的场合（详见HG20592-97法兰密封面型式图）。
三、管法兰垫片
垫片是一种能产生塑性变形、并具有一定强度的材料制成的圆环。
大多数垫片是从非金属板裁下来的，或由专业工厂按规定尺寸制作，其材料为石棉橡胶板、石棉板、聚乙烯板等；也有用薄金属板（白铁皮、不锈钢）将石棉等非金属材料包裹起来制成的金属包垫片；还有一种用薄钢带与石棉带一起绕制而成的缠绕式垫片。
非金属垫片的材料和使用条件详见后面说明。
（HG20606-97）
金属缠绕垫的类型、规格及使用条件见后面数据表。
（HG20610-97）
四、螺栓
螺栓连接由螺栓、螺母、垫圈组成，车间常用的六角螺栓和六角螺母为M12、M16、M20、M24等，对应使用的扳手号为：
M12--18、M16--24、M20—30、M24—36、M30—46、M33—50、M36—55、M39--60等。
六角头螺栓的顶部印有与螺栓同材料的英文字母和数字，一般第一行是英文字母，第二行是数字。
英文字母或是两个或是一个，有的印着H,有的印着JG，有的印着ZB；数字有的印着4.8，有的印着8.8。
上面的字母表示生产厂家的简称，比如CA是一汽标准件厂的简写。
下面的数字表示螺栓的强度等级，圆点前的数字表示螺栓的抗拉强度MPa的百分之一。
圆点后的数字表示螺栓的屈服强度与抗拉强度的比的10倍。
螺栓的有效长度L应按下式估算：
L=δ1（法兰1厚）+δ2（法兰2厚）+δ3（垫片厚）+0.15d（垫圈厚）+0.8d（螺母厚）+0.3d（螺栓末端的伸出高度）。
然后根据估算出的数值查附表中螺栓的有效长度L的系列值，选取一个与它相近的标准数值。
五、管路螺栓、螺母及垫片的选用规定
1、低温管道螺栓、螺母及垫片的选用
凡使用温度在-15℃及以下的管阀件上的螺栓材料为35CrMoA，强度等级为12.9级；螺母材料为30CrMo，强度等级为12级；DN10～65的垫片选用外环四氟缠绕垫（C型），即1230，DN65以上的垫片选用内外环四氟缠绕垫（D型），即1232。
2、高温管道螺栓、螺母及垫片的选用
凡使用温度在200℃以上的管阀件上的螺栓材料为35CrMoA，强度等级为12.9级双头螺柱；螺母材料为30CrMo，强度等级为12级；垫片使用石墨金属缠绕垫（D型），即1221；或使用石墨复合垫。
3、工艺管道螺栓、螺母及垫片的选用
凡使用温度在-15～200℃之间的工艺介质管道管阀件上的螺栓、螺母材料与相应的管道材料一致。
垫片选用聚四氟乙烯，厚度为3mm。
导热油管道上DN10～65的垫片选用外环石墨缠绕垫（C型），即1220，DN65以上的垫片选用内外环石墨缠绕垫（D型），即1221。
4、管道内压力大于1.6MPa时，必须使用双头螺柱。
第五篇容器法兰
一、容器法兰的结果与类型
就容器法兰的承载能力而言，分为甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和长颈对焊法兰。
用于不锈钢容器时，法兰端面含有不锈钢衬环。
1、甲型平焊法兰
甲型平焊法兰就是一个截面基本为矩型的圆环，这个圆环通常常称为法兰盘，它直接与容器的筒体或封头焊接。
甲型平焊法兰由于承载能力有限，只使用于压力等级较低和筒体直径较小的范围。
2、乙型平焊法兰
乙型平焊法兰与甲型平焊法兰相比是除法兰盘外增加了一个厚度常常是大于筒体壁厚的短节。
有了这个短节，增加了整个法兰的刚度，从而增加了法兰的承载能力。
3、长颈对焊法兰
长颈对焊法兰是用根部增厚的颈取代了乙型平焊法兰中的短节，从而更有效地增大了法兰的整体刚度，由于去掉了乙型平焊法兰中法兰盘与短节的焊缝，所以也消除了可能发生的焊接变形及可能存在的焊接残余应力。
就法兰的密封面结构形式而言，容器法兰密封面分平面型、凹凸型、榫槽型三种形式。
二、容器法兰的尺寸系列
法兰的尺寸是由法兰的公称直径DN，公称压力PN确定的。
1、法兰的公称直径
容器法兰的公称直径指的是与法兰相配的筒体或封头的公称直径，由于卷制圆筒及与其相配接封头的公称直径均等于其内径，所以容器法兰的公称直径也等于其内径。
2、法兰的公称压力
法兰的公称压力指的是在规定的设计条件下，在确定法兰结构尺寸时所采用的设计压力。
法兰的公称压力分成7个等级，即0.25、0.60、1.00、1.60、2.50、4.00、6.40MPa。
三、容器法兰的相关标准
JB/T4700-2000《压力容器法兰与技术条件》
JB/T4701-2000《甲型平焊法兰》
JB/T4702-2000《乙型平焊法兰》
JB/T4703-2000《长颈对焊法兰》
JB/T4704-2000《非金属软垫片》
JB/T4705-2000《缠绕垫片》
JB/T4706-2000《金属包垫片》
JB/T4707-2000《等长双头螺栓》
JB/T4719-92《管壳式换热器用缠绕垫片》
JB/T4720-92《管壳式换热器用非金属软垫片》
四、容器法兰垫片
容器法兰的密封垫片有三种：
非金属软垫片、缠绕垫片、金属包垫片。
各种垫片规格见标准：
JB/T4704-2000《非金属软垫片》，JB/T4705-2000《缠绕垫片》。
五、容器法兰螺栓
见标准JB/T4707-2000《等长双头螺栓》。
第六篇管道的安装
一、管道安装应具备下列条件
1、与管道有关的土建工程已检验合格满足安装要求并已办理交接手续；
2、与管道连接的机械已找正合格固定完毕；
3、管道组成件及管道支承件等已检验合格；
4、管子管件阀门等内部已清理干净无杂物对管内；
5、有特殊要求的管道其质量已符合设计文件的规定；
6、在管道安装前必须完成的脱脂内部防腐与衬里等有关工序已进行完毕；
7、法兰焊缝及其他连接件的设置应便于检修并不得紧贴墙壁楼板或管架；
8、脱脂后的管道组成件安装前必须进行严格检查不得有油迹污染；
9、管道穿越道路墙或构筑物时应加套管或砌筑涵洞保护。
二、管道及支架的安装
1、管道安装时，应检查法兰密封面及密封垫片，不得有影响密封性能的划痕、斑点等缺陷；
2、法兰连接应与管道同心，并应保证螺栓自由穿入。
法兰螺栓孔应跨中安装。
法兰间应保持平行，其偏差不得大于法兰外径的0.15%且不得大于2mm。
不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。
3、法兰连接应使用同一规格螺栓，安装方向应一致。
螺栓紧固后应与法兰紧贴，不得有楔缝。
需加垫圈时，每个螺栓不应超过一个。
紧固后的螺栓与螺母宜齐平。
4、当管道安装遇到下列情况之一时，螺栓、螺母应涂以二硫化钼油脂、石墨机油或石墨粉：
（1）不锈钢合金钢螺栓和螺母。
（2）管道设计温度高于100℃或低于0℃。
（3）露天装置。
（4）处于大气腐蚀环境或输送腐蚀介质。
5、管道的安装时要根据管道布置及现场情况，在适当的位置采取适当形式的管架固定管道，高温管道支架采用滑动支架而低温管道与管架之间需垫木块绝热。
仪表阀组在地面或楼面上要求集中放置，支架要求整齐、美观、统一。
放在管架上的不锈钢管与管架相接触之处至少裹两层橡胶皮。
三、管道及支架防腐
1、管桥及支、吊架表面除锈后涂铁红底漆两遍，除与管道接触或滑动的部位外在涂灰色防锈漆两遍。
2、需要保温的管道，除锈后先涂两遍铁红底漆再保温。
3、不保温的管道试压合格及除锈后涂铁红底漆两遍，然后按管道介质再涂两遍做标记用的各色面漆。
4、涂层质量应符合下列要求
（1）涂层应均匀颜色应一致。
（2）漆膜应附着牢固无剥落皱纹气泡针孔等缺陷。
（3）涂层应完整无损坏流淌。
（4）涂层厚度应符合设计文件的规定。
（5）涂刷色环时应间距均匀宽度一致。
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