二压力容器、压力管道管理基本知识PPT课件

1 第二章压力容器 压力管道管理基本知识 主讲人 张国伟 2 内容概要 2 压力管道管理基本知识 3 管道器材 4 阀门产品的分类及用途 3 一 阀门是什么 阀门是管路中用途最广的一类管路部件 在管路中起开通 关闭 调节流量和调节压力的作用 如果管路中没有阀门 管路的功能根本无法实现 管路中阀门的配置和安装不合理 同样也会影响管路功能的实现 4 二 阀门的种类 1 阀门的种类阀门的种类很多 常见的有球阀 蝶阀 闸阀 截止阀 旋塞阀 止回阀 减压阀 安全阀 快速排污阀等 不常见的有针型阀 隔膜阀 柱塞阀 节流阀 管夹阀等 自来水龙头也是一种阀门 5 二 阀门的种类 2 阀门的分类根据不同的分类原则 阀门有很多种分类方法 常见的分类方法有以下几种 2 2 1按照压力等级分为 真空 工作压力低于标准大气压 阀门 低压 1 6MPa 阀门 中压 2 5 6 4MPa 阀门 高压 10 100MPa 阀门和超高压 100MPa 阀门 2 2 2按介质温度分为 高温 450 阀门 中温 120 450 阀门 常温 40 120 阀门 低温 100 40 超低温 100 阀门 2 2 3按照制造材料 分为金属阀门和非金属阀门和衬里阀门 6 二 阀门的种类 阀门 金属阀门 非金属阀门 铸铜阀门 铸钢阀门 铸铁阀门 不锈钢阀门 玻璃钢阀门 塑料阀门 陶瓷阀门 玻璃阀门 衬里阀门 衬塑阀门 衬胶阀门 衬搪瓷阀门 衬铅阀门 7 二 阀门的种类 通用分类法这种分类方法既按原理 作用又按结构划分 是目前国际 国内最常用的分类方法 一般分闸阀 截止阀 节流阀 仪表阀 柱塞阀 隔膜阀 旋塞阀 球阀 蝶阀 止回阀 减压阀 安全阀 疏水阀 调节阀 底阀 过滤器 排污阀等 2 2 5按照连接方式 分为内螺纹连接阀 外螺纹连接阀 法兰连接阀 焊接连接阀和卡套连接阀 2 2 6按照动作方式 分为自动阀 手动阀 气动阀和电动阀 手动阀又分手柄操纵 手轮操纵 齿轮 齿条传动操纵 齿轮传动操纵和涡轮 蜗杆传动操纵 8 二 阀门的种类 3各种阀门的优缺点 1 蝶阀 优点 结构简单 重量轻 在所有阀门种类中安装尺寸最小 节约空间 启闭迅速适合于制成大口径的阀门 缺点 由于结构简单 所以密封性能差 只适用于低压管路 主要用途 适用于输送温度小于80 压力小于1MPa的水 空气 煤气等介质的较大口径管路中 关断性要求不高的场合 9 二 阀门的种类 涡轮蜗杆传动法兰蝶阀 手动对夹蝶阀 液压操纵法兰蝶阀 电动法兰蝶阀 10 二 阀门的种类 11 二 阀门的种类 2 球阀 优点 结构简单 安装尺寸较小 启闭迅速 操作方便 可以做成直通 三通和四通式结构 其中直通式球阀在所有阀门中流动阻力最小 能输送带悬浮颗粒和粘度较大的介质 缺点 制造精度要求高 阀体重量大 不能用于含有泥沙和结晶体的物料输送 关断性差 无调节流量功能 主要用途 适用于输送空气等气体 真空 水 有机溶剂等液体 以及含有悬浮颗粒的液体 12 二 阀门的种类 西德式球阀 三通法兰球阀 法兰球阀 焊接球阀 卡箍球阀 外螺纹球阀 内螺纹球阀 13 二 阀门的种类 14 二 阀门的种类 3 闸阀 优点 密封性能好 流动阻力小 耐高温性能好 可根据阀杆高度判断阀门开度 能输送带悬浮颗粒和粘度较大的介质 有一定的流量调节功能 缺点 结构复杂 安装尺寸大 密封面容易磨损 室外安装时冬天容易冻裂 闸板两侧压力差高时开启费力 不适用于频繁启闭 主要用途 适用于输送空气 蒸汽 水 溶剂等流体的较大口径管路中 关断性要求高且不经常启闭的场合 15 二 阀门的种类 法兰闸阀 内螺纹黄铜闸阀 地下式闸阀 电动法兰闸阀 16 二 阀门的种类 17 二 阀门的种类 4 截止阀 优点 密封性能好 耐高温性能好 结构较闸阀简单 制造维修较闸阀方便 可根据阀杆高度判断阀门开度 有流量调节功能 缺点 结构复杂 阀体重量大 在所有阀门中安装尺寸最大 流动阻力大 不适用于带悬浮颗粒和粘度较大的介质 主要用途 适用于输送蒸汽 水 溶剂等较清洁流体的管路中 关断性要求高且经常调节流量或启闭的场合 18 二 阀门的种类 法兰截止阀 内螺纹截止阀 直角式截止阀 19 二 阀门的种类 20 二 阀门的种类 5 节流阀 优点 制造精度高 密封性能好 可根据阀杆高度判断阀门开度 有较好的流量调节功能 缺点 结构复杂 不适用带颗粒和粘度较大的介质 不适用于作切断阀用 主要用途 适用于输送蒸汽 水 溶剂等清洁流体的管路中 要求较为精细地调节流量和需要节流的场合 辨异 节流阀与截止阀的唯一区别是阀瓣为针型或圆锥型 外形和其它部件的结构与截止阀完全相同 21 二 阀门的种类 22 二 阀门的种类 6 隔膜阀 优点 结构简单 无填料函 便于维修 安装尺寸小 流动阻力小 由于隔膜的隔离使物料与金属部件不直接接触 有很好的耐腐蚀性 缺点 由于隔膜材料的限制 不适用于高温 高压 真空管路和设备 主要用途 适用于输送腐蚀性 毒性 易燃易爆性 粘性和含有悬浮颗粒液体的管路中 23 二 阀门的种类 衬胶隔膜阀 三通衬胶隔膜阀 直流式衬胶隔膜阀 24 二 阀门的种类 25 二 阀门的种类 7 旋塞阀 优点 结构简单 安装尺寸较小 启闭迅速 操作方便 可以三通和四通式结构做换向用 流动阻力小 可以输送带有悬浮物甚至结晶体的物料 缺点 制造精度要求高 密封面易磨损 不适用于高温 高压物料的输送 开关费力 主要用途 适用于输送含有悬浮物和颗粒的液体 直通式旋塞阀配合保温措施后可以输送含结晶体的物料 26 二 阀门的种类 法兰旋塞阀 法兰旋塞阀 三通旋塞阀 带保温套的旋塞阀 27 2阀门的种类 8 柱塞阀 优点 由于密封付是金属和非金属过盈配合 所以密封性能很好 不需填料 检修方便 有一定的流量调节功能 关断性能较截止阀好 缺点 阀体重量大 流动阻力大 不适用带泥沙和粘度较大的介质 主要用途 适用于输送蒸汽 水 溶剂等流体的管路中 关断性要求高的场合 28 2阀门的种类 直角式柱塞阀 法兰柱塞阀 29 2阀门的种类 9 止回阀 升降式 密封性能好 结构简单 流动阻力大 旋启式 密封性能差 结构复杂 流动阻力小 多用于口径较大的管路中 主要用途 适用于有防止物料倒流要求的管路中 止回阀一般适用于清净介质 不宜用于含有固体颗粒和黏度较大的介质 30 2阀门的种类 升降式法兰止回阀 旋启式法兰止回阀 升降式对夹止回阀 旋启式对夹止回阀 衬塑球形止回阀 球形止回阀 31 2阀门的种类 32 2阀门的种类 10 排污阀 快速排污阀 基本结构为闸阀 利用齿轮 齿条操纵阀板 一般是成对使用 靠近锅炉的一只应先开后关 远离锅炉的一只应先关后开 截止式排污阀 基本结构为截止阀 但是不用丝杠 而是用手柄提升阀瓣 弹簧复位 排污球阀 基本结构为球阀 只适用于压力不高的场合 如热水锅炉 茶水炉等 33 2阀门的种类 快速排污阀 截止式排污阀 排污球阀 34 2阀门的种类 11 减压阀 类型 分为活塞式 薄膜式 弹簧薄膜式 波纹管式和组合式几种 用途 减压阀只能用于空气 蒸汽等清洁气体的减压 不能用于液体减压 更不能含有颗粒性杂质 必要时可在减压阀前加装过滤器 使用 每种减压阀都有一定的减压幅度 如要求的压差超过减压阀的规定压差 应采用多级减压 减压阀底设计有排污口 应定期拧开排污螺丝排污 以保证其正常工作 35 2阀门的种类 活塞式法兰减压阀 薄膜式法兰减压阀 组合式减压阀 36 2阀门的种类 37 2阀门的种类 12 安全阀 类型 按照工作原理分为弹簧式和杠杆式两大类 弹簧式安全阀依靠弹簧的弹力工作 杠杆式安全阀依靠重锤的重力工作 按照结构形式分为封闭式和不封闭式 易燃 易爆和有毒介质使用封闭式 空气 水蒸汽和惰性气体使用不封闭式 按照开启程度分为全启式和微启式 全启式阀瓣开启高度为阀座直径的1 3 1 4 微启式阀瓣开启高度为阀座直径的1 15 1 20 锅炉蒸汽系统应使用全启式的 安全阀的扳手供检验阀瓣的灵活程度和紧急泄压使用 38 2阀门的种类 用途 安全阀是一种自动阀门 它的作用是保证锅炉或其它带压设备不致因超压而损坏 当压力超过起跳压力时 阀门就自动开启 排除部分气体使压力复原后 阀门就自动关闭 使用 安全阀的起跳压力在工作压力 0 6MPa时 应为1 05 1 1倍的工作压力 当工作压力 0 6MPa时 应为1 2 1 25倍的工作压力 起跳压力的设定不得高于锅炉或设备的容许使用压力 但也不应设定的太低 否则会因泄放惯 39 2阀门的种类 性使系统压力降的太低从而影响正常运行 因为起跳压力与回座压力最高有20 的压差 如果起跳压力设定在工作压力 回座压力就会降低到不能满足使用要求的逞度 成对使用的安全阀 起跳压力应相差0 02 0 05MPa 以防两阀同时起跳 使泄放量太大 浪费能源 安全阀的出口管径应比进口管径大1 微启式 2 全启式 个档次 且尽可能少拐弯 并要固定牢靠 40 2阀门的种类 41 2阀门的种类 42 2阀门的种类 13 放料阀 类型 分为放料球阀和截止型放料阀两类 截止型又分上展式和下展式两种 用途 放料阀的用途很专业 安装在反应釜底排放物料 使用 含有结晶体的物料应首选截止型放料阀 因球阀的球体外结晶后较难开启 43 2阀门的种类 放料阀 放料球阀 44 2阀门的种类 14 疏水阀 类型 分为热动力 圆盘式 式 钟型浮子式 脉冲式 双金属片式和自由浮球式等几种 用途 疏水阀的用途是排除加热设备和蒸汽管路中的蒸汽冷凝水 同时能阻止整齐的泄漏 使用 疏水阀工作的好坏 与管路和蒸汽的干净程度有关 所以应对管路进行清扫 并定期清理疏水阀过滤网 每种疏水阀都会有一定量的蒸汽泄漏 只要不超过3 就属正常 45 2阀门的种类 热动力式 自由浮球式 钟型浮子式 脉冲式 浮桶式 自由浮球式 双金属片式 46 2阀门的种类 钟型浮子式 热动力式 自由浮球式 双金属片式 浮桶式 47 阀关闭 常见的杠杆浮球式疏水器 蒸汽 浮球下落 不再流动 2阀门的种类 48 根据冷凝水的量自动调节 常见的杠杆浮球式疏水器 2阀门的种类 49 2阀门的种类 15 调节阀 类型 按照驱动方式分为气动调节阀和电动调节阀 按照阀体结构分为调节闸阀 调节球阀 调节蝶阀 调节截止阀和调节针型阀等 用途 调节阀的用途是根据在线检测仪表输出的信号 经过逻辑处理单元处理后提供执行信号 由其对工艺进行连续调整 使用 调节阀是实现化工生产自动化的重要设备 但必须配合检测仪表和处理单元组成回路 50 2阀门的种类 电动法兰调节阀 气动薄膜调节阀 51 2阀门的种类 自力式压力调节阀 气动薄膜调节阀 52 2阀门的种类 16 针型阀 类型 按照阀体结构分为直通式 直角式 三通式 五位三通式等 按照连接方式分为内螺纹 外螺纹 法兰 焊接和卡套式 用途 针型阀一般用于仪表阀 关断性能很好 大口经针型阀可当节流阀使用 其实针型阀本来就属于节流阀 使用 针型阀的通道狭窄 管路中的固体颗粒和异物极易堵塞 所以要考虑使用条件 53 2阀门的种类 54 2阀门的种类 55 三 阀门的型号 1 阀门型号的意义阀门型号通常应表示出阀门类型 驱动方式 连接形式 结构特点 密封面材料 阀体材料和公称压力等要素 阀门型号的标准化对阀门的设计 选用 销售提供了方便 当今阀门的类型和材料越来越多 阀门的型号编制也愈来愈复杂 我国虽有阀门型号编制的统一标准 但愈来愈不能适应阀门工业发展的需要 目前 阀门制造厂一般采用统一编号方法 凡不能采用统一编号方法的 各制造厂均按自己的需要制订编号方法 56 三 阀门的型号 2 编制阀门型号的依据JB308 75 阀门型号编制方法 适用于工业管道用闸阀 节流阀 球阀 蝶阀 隔膜阀 柱塞阀 旋塞阀 止回阀 安全阀 减压阀 疏水阀 它包括阀门的型号编制和阀门的命名 3 编制阀门型号的方法完整的阀门型号由七个单元组成 每个单元表示其特定的含义 57 三 阀门的型号 1 第一单元 类型代号类型代号表示阀门类型 用汉语拼音字母表示 不能省略 58 3阀门的型号 59 3阀门的型号 2 第二单元 传动方式代号传动方式代号表示阀门的操纵方式 用阿拉伯数字表示 有些可以省略 60 3阀门的型号 3 第三单元 连接形式代号连接形式代号表示阀门在管路中如何连接 用阿拉伯数字表示 不能省略 注 1 手轮 手柄和板手传动以及安全阀 减压阀 疏水阀省略本代号 2 对于气动或液动 常开式用6K 7K表示 常闭式用6B 7B表示 气动带手动用6S表示 防爆电动用 9B 表示 蜗杆 T形螺母用3T表示 61 3阀门的型号 4 第四单元 结构形式代号结构形式代号表示阀门的内部结构 用阿拉伯数字表示 不能省略 62 3阀门的型号 63 3阀门的型号 64 3阀门的型号 65 3阀门的型号 66 3阀门的型号 5 第五单元 阀座密封面或衬里材料代号阀座密封面或衬里材料代号表示阀门过流部件的材料 用汉语拼音字母表示 不能省略 67 3阀门的型号 68 3阀门的型号 6 第六单元 公称压力数值公称压力代号用阿拉伯数字表示 其数值是以兆帕 MPa 为单位的公称压力值的10倍 7 第七单元 阀体材料代号阀体材料代号表示阀门主体结构的材料 用汉语拼音字母表示 有些可以省略 69 3阀门的型号 70 3阀门的型号 4 阀门的名称阀门的名称按传动方式 连接形式 结构形式 衬里材料和类型命名 但下面内容在命名中均予省略 1 连接形式中 法兰 2 结构形式中 a 闸阀的 明杆 弹性 刚性 和 单闸板 b 截止阀和节流阀的 直通式 71 3阀门的型号 c 球阀的 浮动 和 直通式 d 蝶阀的 垂直板式 e 隔膜阀的 屋脊式 f 旋塞阀的 填料 和 直通式 g 止回阀的 直通式 和 单瓣式 h 安全阀的 不封闭 3 阀座密封面材料中的材料名称 72 3阀门的型号 5 阀门涂漆的识别 1 阀体涂漆阀体表面涂漆的颜色与阀体材料有如下的对应关系 73 3阀门的型号 2 手柄 手轮涂漆手柄 手轮表面涂漆的颜色与密封面材料有如下的对应关系 注 a 阀座和启闭件密封面材料不同时 按低硬材料涂色 b 止回阀涂在阀盖顶部 安全阀 减压阀 疏水阀在阀罩或阀帽上 74 3阀门的型号 6 阀门在管路图中的符号 根据ZBJ76007 88 75 4阀门的选用 一 基本原则选择阀门首先要清楚工艺要求 要符合压力 温度和介质特性 其次要清楚功能要求 是自动还是手动 是切断还是调节 是严格切断还是基本切断 最后要考虑成本 能用低规格的就不用高规格的 能用简单的就不用复杂的 正确 合理地选用阀门 可以获得最经济的使用寿命和最佳的性能 76 4阀门的选用 1 选用通则1 管径不大于50mm时 宜采用截止阀或球阀 管径大于50mm时采用闸阀 蝶阀 2 管径小时宜采用螺纹连接 管径大时采用法兰连接 3 安装空间小的部位宜采用蝶阀 球阀 如必须采用闸阀 要选暗杆式的 77 4阀门的选用 4 要求流动阻力小的部位 如水泵吸程管上 宜采用闸阀 蝶阀 5 需双向流动的管段上应采用闸阀 球阀 蝶阀 不采用截止阀 6 需调节流量 压力时宜采用节流阀 截止阀 不需要调节流量 压力时采用闸阀 蝶阀 7 经常启闭的部位宜采用截止阀 不经常启闭的部位采用闸阀 78 4阀门的选用 8 介质清洁时可采用截止阀 介质中含有悬浮颗粒或介质粘稠时采用闸阀 球阀 蝶阀或旋塞阀 9 蒸汽管路中宜采用截止阀 闸阀 水管路中宜采用蝶阀 闸阀 10 毒性 易燃易爆性 腐蚀性介质宜采用隔膜阀 球阀 一般介质采用闸阀 截止阀 蝶阀 79 五 阀门的安装 1 阀门安装 1 安装高度阀门的安装高度以方便人的操作为原则 一般选1 1 5米 以阀门中心高度离地1 2米为最佳 2 安装方向有些阀门是有方向性的 如止回阀 截止阀 节流阀 减压阀 疏水阀等 安装前要仔细核对阀门标记 有些止回阀只能立装不能横装 有些止回阀只能横装不能立装 80 5阀门的安装 3 阀杆方向阀门水平安装时阀杆方向应尽可能向上方或斜上方 由于空间位置限制不能向上方或斜上方时才考虑向侧方 但不容许向下方 理由是这样既方便操作 在阀杆渗漏时又不会污染阀杆 81 5阀门的安装 2 阀门配置 1 阀组配置以下的几种管路部件通常要与阀门配置成阀组 以便在这些管路部件出现故障时系统能够继续运行 同时 阀组还有其他功能 减压阀调节阀疏水阀流量计 减压阀组 减压阀前后安装前后切断阀 前后切断阀外安装压力表 并用旁路阀跨接 前切断阀前安装汽水分离装置 后切断阀后安装安全阀 82 5阀门的安装 83 5阀门的安装 调节阀组 调节阀前后安装前后切断阀 前后切断阀外用旁路阀跨接 前切断阀与调节阀之间安装检查阀 旁路阀的功能是在调节阀出现故障停用时用手动临时代替调节流量的 应选用截止阀 节流阀 DN 80 或闸阀 DN 100 切断阀应选用闸阀 以减小流动阻力 调节阀的口径应小于工艺管路的口径 这对降低工程造价有益 一般取工艺管路口径的1 2 2 3 口径越大 比值应该越低 调节阀属于精密部件 在管路吹扫时应该取下用短管代替 84 5阀门的安装 85 5阀门的安装 疏水阀组 疏水阀前后安装前后切断阀 冷凝水直接排入大气时后切断阀不需要 前切断阀前安装放空阀 前切断阀与疏水阀之间安装过滤器 热动力式疏水阀因自带过滤器不需要 疏水阀与后切断阀之间安装检查阀 切断阀 放空阀和检查阀可以选用截止阀或闸阀 86 5阀门的安装 流量计阀组 流量计前后安装前后切断阀 前后切断阀外用旁路阀跨接 前后切断阀用截至阀或闸阀 旁路阀用节流阀 用以精确调节流量 87 5阀门的安装 2 双阀配置在需要严格切断管路或设备时可以考虑采用双阀 但应该尽量少用 特别是不锈钢阀门和大口经阀门 以节约成本 在工业锅炉的排污管路上一般要配置双阀 排污阀工作频繁 容易泄漏 严重时会被迫停炉 而更换排污阀比较麻烦 有时也要停炉 配置双阀可以提高关断性能 保证锅炉连续运行 两只排污阀串联安装 靠近锅炉的一只先开后关 远 88 5阀门的安装 离锅炉的一只后开先关 这种作业方式使排污时高速液流只冲刷远离锅炉的一只阀门 大大延长了靠近锅炉的一只阀门的寿命 更换远离锅炉的阀门时可能是不需要停炉的 在某些间断性的化工生产中 当反应进行时如果再漏入某种介质 有可能引起着火 爆炸或其它严重事故 这时应在该介质管路上配置双阀 89 5阀门的安装 3 副阀配置一些特定的管路中需要配置副阀 以解决一些特殊的问题 在锅炉蒸汽出口管和车间的蒸汽干管上 直接开启蒸汽阀门时由于管路急速受热 会产生严重的水锤声并强烈抖动 这时在主蒸汽阀门旁并联一只小旁路阀 开启主蒸汽阀门前先开启旁路阀 等管路预热后再开启主蒸汽阀门 水锤声和管路的抖动就会减小很多 90 5阀门的安装 大口径闸阀 特别是使用在压力较高的管路中 由于闸板单侧受力 开启会很困难 在闸阀的进出口跨接一只小旁路阀 需要开启闸阀时先开启旁路阀 等闸阀前后压力差减小后再开启闸阀 就会省力的多 有些阀门制造厂制造大口径阀门时就已经配置了旁路阀 如大口经闸阀 大口经球阀 大口径止回阀等 91 5阀门的安装 92 1 闸阀及截止阀常见故障 A 手轮脱落 原因 阀体长期振动 锁紧螺母松脱 手轮掉下 处理 装回手轮 上紧螺母 B 铜套断裂 原因 铜套质量差或开关时用力太大 扳断铜套 处理 告知设备人员或值班人员 联系维修人员处理 C 盘根泄漏 原因 填料松动或磨损 间隙变大 处理 首先用搬手对称压紧盘根压盖 直到不再泄漏或压不动盘根压盖为止 如果压紧后仍然泄漏 告知设备人员或值班人员 联系维修人员处理 D 法兰泄漏 原因 垫片失效或螺栓松动 处理 DN100以下阀门先安排人把紧螺栓 如果仍然泄漏 或DN150以上阀门 告知设备人员或值班人员联系维修人员处理 六 阀门常见故障及排除方法 93 闸阀及截止阀常见故障 E 阀门关不严 原因 阀板或阀体密封面磨损 阀板穿孔 密封面有杂物 阀关不到位 截止阀密封性没有闸阀好 因此一般不作切断阀 多数作调节阀付线 处理 密封磨损或阀板穿孔 只能更换 密封面有杂物关不严时 应多开关几次 最好能让介质反复冲洗几次 将密封面杂物冲走 如果太用力关 将导致铜套断裂 有些阀架无法拆掉的阀门 如DN50以下的阀门 将无法修理 只能更换 如果无法停下 维修将会很困难 F 阀门无法开关 原因 阀杆脱落 阀杆弯曲变形 盘根太