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管道及配件基础知识
第四章 管道及配件
化工厂的各种管路通称为化工管道。无论数量、尺寸与型式如何,一般管路
都由管子、管件、阀门、支吊架、仪表装置以及其它附件所组成。其作用就是按
生产工艺要求把有关的化工机器与设备以及仪表装置等连接起来,以输送各种介
质。化工管道的种类繁多,其建设投资往往占化工厂全部建设投资的 30%以上,
但目前还没有统一的分类方法,习惯上按如下方法分类。
1、按管道在生产中的功能分类
(1)物料管道 用来输送原料、半成品、成品或废料的管道。这就是生产中
的主要管道。
(2)辅助管道 即用来输送辅助介质的管道。如加热用的蒸汽管路,冷却用的
冷水管道,清洗物料用的清水管路与吹除用的压缩空气管路等等。
2、按管道的设计压力 P(MPa)分类
(1)真空管道 一般指 P<0 的管道;
(2)低压管道 一般指 0≤P≤1、6 的管道;
(3)中压管道 一般指 1、6<P≤10 的管道;
(4)高压管道 一般指 10<P≤100 的管道;
(5)超高压管道 一般指 P>100 的管道。
3、按管道的工作温度分类
(1)低温管道 一般指工作温度低于–20℃的管路;
(2)常温管道 一般指工作温度为–20—200℃的管路;
(3)高温管道 一般指工作温度高于 200℃的管路。
4、按管道的材质分类
(1)金属管道 金属管道的种类很多,主要有碳钢管道、铸铁管道、不锈钢管
道与有色金属管道等;
(2)非金属管道 常用的非金属管道有塑料管道、陶瓷管道、玻璃管道、石
墨管道等;
(3)衬里管道 常用的衬里管道有衬橡胶管道、衬铅管道与衬玻璃管道等。
管道及配件基础知识
第一节 化工管路的标准化
1、公称直径
管子与管路附件的公称直径就是为了设计、制造、安装与修理的方便而规定
的一种标准直径。一般情况下,公称直径的数值既不就是管子的内径,又不就是管
子的外径,而就是与管子的内径相接近的整数。
公称直径用符号 D
N
表示,其后附加公称直径的数值。例如:公称直径为 100 毫
米,用 D
N
100 表示。
2、公称压力
公称压力就是为了设计、制造与使用的方便而规定的一种标准压力,用 P
N
表
示,其后附加压力数值。例如:公称压力 2、5Mpa 用 P
N
2、5 表示。
第二节 常用管材
化工生产中,常用管材的种类很多,按材料可分为金属管、非金属管与衬里管
三大类。
管子的外径用字母 D 标志,其后附加外径数值,例如外径为 108 毫米的管子用
D108 表示。管子的内径用字母 d 标志,其后附加内径数值,例如内径为 100 毫米的
管子用 d100 表示。
管子的规格一般用外径×壁厚表示。例如外径为 108 毫米,壁厚为 4 毫米的
无缝钢管表示为:无缝钢管Φ108×4。
1、金属管
金属管在管路系统中应用极为广泛。现将几种常用的金属管简单介绍如下。
(1)钢管
钢管可分为有缝钢管与无缝钢管两大类。
①有缝钢管
有缝钢管又称为焊接钢管。分水•煤气钢管与电焊钢管两类。
管道及配件基础知识
水•煤气钢管就是由扁钢管坯卷成管形并沿对焊缝接而成的,因为它常用来
输送水与煤气,故称为水•煤气管。
水•煤气钢管广泛应用在小直径的低压管路上,如给水、煤气、暖气、压缩空
气、蒸汽凝液、废气、真空及某些物料管路。正常工作压力 ,普通钢管不大于 0、
6MPa,加厚钢管不大于 1、0Mpa。正常工作温度不宜超过 175℃。
电焊钢管就是由软钢板条卷成管形后点焊而成的钢管。有直焊缝与螺旋焊缝
两种类型。电焊钢管可用于压力不高或无严格要求的管路上。大直径的电焊钢管
与螺旋缝电焊钢管用于低压大直径的管路。电焊钢管的正常工作温度不宜超过
200℃。
②无缝钢管 无缝钢管就是由圆钢坯加热后,经穿管机穿孔轧制而成的,或者
再经过冷拔而成为外径较小的管子,因为它没有焊缝,故称为无缝钢管。无缝钢管
按制造方法的不同,又可分为热轧无缝钢管与冷拔无缝钢管两类。
无缝钢管强度高,可用在重要的管路上,如高压蒸汽与过热蒸汽的管路,高压
水与过热水的管路,高压气体与液体的管路,以及输送燃烧性、爆炸性与有毒害性
的物料管路等。各种热交换器的管子大都采用无缝钢管。中、低压管路无缝钢管
的最大工作温度:碳钢为 250℃;优质碳钢(如 10 号钢)为 450℃。高压管路均用优
质碳钢(如 20 号钢)制的无缝钢管。最大工作温度为 200℃。
输送强烈腐蚀性或高温的介质时,采用不锈、耐酸钢或耐热钢制的无缝钢管。
此中无缝钢管也可用热轧而成,或再冷拔成尺寸较小的管子。耐热钢管的最大工
作温度为 850℃。
(2)铸铁管
铸铁管分普通铸铁管与硅铁管两类。
①普通铸铁管
普通铸铁管一般用灰口铁铸造,耐蚀性好,但质脆,不抗冲击。常用于埋地给水
管道、煤气管道与室内排水管道。
②硅铁管
硅铁管可分为高硅铁管与抗氯硅铁管两种。高硅铁能抵抗多种强酸的腐蚀,
而含钼的抗氯硅铁可抵抗各种浓度与温度的盐酸,因而就是很好的耐蚀材料。高
硅合金的铸件硬度大,只能用金刚砂轮修磨或用硬质合金刀具来加工。高硅合金
制件受到轻微敲击、局部受热或急剧冷却时,皆易破裂;但就是由于其耐蚀性好,
管道及配件基础知识
故在化工厂中仍广泛采用。
(3)紫铜管与黄铜管
紫铜管与黄铜管都就是拉制或挤压的无缝管,主要用于制造换热设备、制氧
设备中的低温管路,以及机械设备中的油管与控制系统的管路。当工作温度高于
250℃时,不宜在压力下使用紫铜管与黄铜管。紫铜管与黄铜管可以采用翻边活套
法兰,钎焊、螺纹与活管结连接。
(4)铝管
铝管就是拉制而成的无缝管,它主要用来输送浓硝酸、醋酸、甲酸以及其它
介质,但不能抵抗碱液。工作温度高于 160℃时,不宜在压力下使用铝管。铝管可
以用翻边活套法兰或熔焊连接。
(5)铅管
铅管对硫酸具有良好的耐蚀性,因此广泛应用于硫酸工业中,但由于铅有强度
低、密度大、抗热性差等缺点,故近来已逐渐为各种耐酸合金与塑料所代替。
2、非金属管
非金属管在化工厂的管路系统中占有特别重要地位,它有逐渐代替金属管的
趋势。现将几种常见的非金属管简单介绍如下:
(1)陶瓷管
陶瓷管的化学耐蚀性很好,除氢氟酸外,对其它物料都就是耐蚀的(对磷酸与
碱类耐蚀性较差)。
(2)玻璃管
玻璃管的化学耐蚀性也很好,除氢氟酸、含氟磷酸、热的浓磷酸以及热浓碱
液以外,对大多数酸类、稀碱液及有机溶剂等均耐蚀。用于制造化学管路的玻璃
管,就是热稳定性与耐蚀性能良好的硼玻璃与不透明的石英玻璃。玻璃管的优点
就是耐蚀、清洁、透明、易于清洗、流体阻力小、价格低廉;其缺点就是耐压低,
容易损坏。
(3)塑料管
塑料管的主要优点就是化学稳定性高、质轻、机械性能与加工工艺性能良好;
其缺点就是仅能在相当狭窄的温度范围内保持其机械强度。
常用的塑料管有下列几种:
管道及配件基础知识
①硬聚氯乙稀塑料管
②酚甲醛塑料管
③玻璃钢管
(4)橡胶管
橡胶管就是用天然或人造生橡胶与填料(硫磺、碳黑与白土等)的混合物,经加
热硫化后制成的挠性管子。橡胶管能抵抗多种酸碱液,但不能抵抗硝酸、有机酸
与石油产品。橡胶管只能用作临时性管路及某些管路的挠性连接件,不得作永久
性的管路。
(5)不锈石墨管
不锈性石墨管按生产方法可分为:压型不锈性石墨管与浸渍类不锈性石墨两
种。不锈性石墨管化学性质稳定,线膨胀系数小,导热性好,不污染介质,因而能耐酸
碱腐蚀,耐温度急变,并能保证产品的存度,所以在盐酸、硝酸、硫酸、制碱工业中
得到了广泛的应用。
(6)混凝土管与钢筋混凝土管
混凝土管与钢筋混凝土管便于就地取材、制造方便,而且可根据抗压的不同
要求制成无压管、低压管、预应力管等,所以在排水管道系统中得到普遍应用。
3、衬里管
凡就是有衬里的管子,统称为衬里管。主要有:
(1)衬橡胶管;
(2)衬玻璃管;
(3)搪瓷管 化工搪瓷管就是由含硅量高的瓷釉通过 900℃左右的高温煅烧,
使瓷釉密着于金属管表面而制成的;
(4)渗铝钢管
在低碳钢表面渗铝或热浸镀铝后,便成为渗铝钢管这样可大大提高钢材的耐
热抗氧化性与对某些介质的耐腐蚀性;
(5)塑料涂层钢管;
(6)衬铅管。
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