油气管线安装PPT演示课件

油气管线安装,1,目录第一章管道的基本知识第二章管材与管配件第三章阀门安装,2,第一章管道的基本知识,1.1管道含义及特征1.2压力管道的概念1.3压力管道的定义1.4压力管道的分类和分级1.5管道的标准,3,1.1管道含义及特征,管道定义：由管道组成件装配而成，用于输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动。管道组成件：管道标准件、管道特殊件、管道支撑件管道。特点：管道属于长细比大的设备，易失稳、受力情况复杂；管内介质种类复杂；管内流体状态复杂，运行条件变化多；管道组成件种类繁杂、各有特点;管道布置、安装及检验要求复杂。,4,1.2压力管道的概念,压力管道是指“特种设备安全监察条例”所定义的属于监察范围内的管道；压力管道属于特种设备的范畴；压力管道设计属于特种设备生产范畴和源头；压力管道监察管理体制；,5,1.3压力管道的定义,根据中华人民共和国国务院令（第373号）通过并公布的特种设备安全监察条例，对压力管道进行了定义：压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm管道。,6,1.4压力管道的分类和分级,2002年8月14日国家质量监督检验检疫局总局颁布实施压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则，对压力管道按危险程度分成3类6个级别。,7,GA类长输管道：定义：指产地、储存库、使用单位用于输送商品介质的管道；分级：分为GA1级和GA2级。基本特征：流程简单；输送距离长和输送压力高；管道有可能通过各种环境与地质的地区；,8,GB类公用管道：定义：指城市或乡镇范围内用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。分级：分为GB1和GB2两级，GB1级为燃气管道。GB2级为热力管道。基本特征：敷设于城镇地下；一般压力较低；选线条件复杂、困难。,9,关于公用管道（1）公用管道的范围：指敷设在城市或乡镇区域内的管道，区别于长输管道的敷设范围。（2）公用管道的服务对象：指公用事业或民用这样的两类用户，有别于工业用户。（3）公用管道输送介质种类：城镇燃气：代表物：天然气、液化石油气、人工煤气等城镇热力：代表物：高温热水、蒸汽、蒸汽凝结水等（4）管道的属性公共性：公用管道具备了市政工程管道的某些特征。商品性：是为公共事业或民用提供燃料或热量的特殊商品。,10,GC类工业管道：定义：指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。包括延伸出工厂边界线，但归属企、事业单位管辖的工艺管线。分级：GC类分为GC1、GC2和GC3三级。基本特征：工艺流程种类最多；生产制作环境状态最为复杂；输送介质品种较多和输送条件较苛刻；输送压力和温度高。,11,关于工业管道（1）工业管道的范围：工业管道的使用范围仅限于企业、事业单位内部，（包括延伸出工厂边界线，但归属于企、事业单位管辖的工艺管道）主要有别于公用管道。分三类：工艺管道、公用工程管道、辅助管道；（2）工业管道的服务对象：服务对象强调的是为企业、事业单位的生产服务。（3）工业管道的属性：这类压力管道为企、事业单位所有，属于单位管辖。（4）介质特性：介质种类多、压力温度范围大。,12,1.5管道的标准,作用：简化管子、管件、阀门和法兰等品种规格，便于批量生产，使管道具有互换性，有利于设计和安装时选用。标准化主要内容是统一相关器件主要结构参数和性能参数。分别是公称直径和公称压力。具有相同公称直径和公称压力的管子、管件、阀门和法兰等可以相互配套。主要用到的标准：（1）石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分A级钢管（2）石油天然气工业输送钢管交货技术条件第二部分B级钢管（3）石油天然气工业输送钢管交货技术条件第二部分C级钢管,13,定义：管道和工艺设备的公称直径是为了设计、制造、安装和检修方便而人为规定的一种标准直径。通常用DN表示。工艺设备，铸铁管及其管件和阀门，DN代表内径。钢管，塑料管，法兰，DN代表与其内径D或外径Dw接近的整数。管道和工艺设备的公称压力是为了设计、制造、安装和检修方便而人为规定的一种标准压力。通常用P表示，单位MPa。,1.5.1公称直径及公称压力,14,真空管道P0的管道低压管道0P1.6MPa中压管道1.6MPaP10MPa高压管道10MpaP100MPa超高压管道P100MPa,1.5.2按照压力等级进行分类,15,低温管道工作温度在-40以下。常温管道工作温度介于-40120之间。中温管道工作温度介于121450之间。高温管道工作温度超过450。,1.5.3按输送介质工作温度分类,16,2.1管材知识2.2管道支吊架2.3管件知识2.4法兰知识2.5垫片、紧固件,第二章管材与管配件,17,2.1管材知识,金属管材主要有碳素钢管、合金钢管、无缝钢管、有缝焊接钢管、铸铁钢管、有色金属管。油气集输和长输管道主要采用无缝钢管和有缝焊接钢管。,18,2.1.1碳素钢管,。,碳素钢管的管材主要是低碳钢，制作中，低压管道的材料主要有普通碳素钢Q215、Q235、Q255和优质碳素钢08，10，15，20等牌号。碳素钢管管材广泛用于石油、化工、机械、冶金、食品等各种工业部门中，它能承受较高的压力，能耐较高的温度，可用来输送蒸汽、压缩空气、惰性气体、煤气、天然气、氢气、氧气、乙炔等介质及某些固体物料的管道等。碳素钢具有一定的耐腐蚀性能，因此碳素钢管道也可以用来输送常温下的碱溶液等腐蚀性介质。经喷涂耐腐蚀涂料，或有耐腐蚀材料衬里，碳素钢管道也可用来输送其他的耐腐蚀性介质。,19,2.1.2合金钢管,合金钢管主要用途是用于电厂，核电，高压锅炉，高温过热器和再热器等高压高温的管道上及设备上，它是采用优质碳素钢，合金结构钢和不锈耐热钢做材质，经热轧（挤、扩）或冷轧（拔）而成。合金钢管是钢管按照生产用料（也就是材质）来定义的，顾名思义就是合金做的管子；而无缝钢管是钢管按照生产工艺（有缝无缝）来定义的，区别于无缝钢管的就是有缝钢管，包括直缝钢管和螺旋钢管。,20,2.1.3无缝钢管,是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。无缝钢管分热轧和冷轧（拨）无缝钢管两类。热轧无缝钢管分一般钢管，低、中压锅炉钢管，高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。冷轧（拨）无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外，还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。,21,2.1.4有缝焊接钢管,焊接钢管也称焊管，是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单，生产效率高，品种规格多，设备资金少，但一般强度低于无缝钢管。焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊接钢管和螺旋缝焊接钢管。直缝焊管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。螺旋缝焊接钢管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，因此，较小口径的焊管大都采用直缝焊接钢管，大口径焊管则大多采用螺旋缝焊接钢管。,22,2.1.5铸铁管,用铸铁浇铸成型的管子。铸铁管用于给水、排水和煤气输送管线，它包括铸铁直管和管件。按铸造方法不同，分为连续铸铁管和离心铸铁管，其中离心铸铁管又分为砂型和金属型两种。按材质不同分为灰口铸铁管和球墨铸铁管。球墨铸铁管与灰口铸铁管相比，强度大、韧性好、管壁薄、金属用量少、能承受较高的压力，有效长度有5米及6米。管与管之间的连接，采用承插式或法兰盘式接口形式。,23,2.1.6有色金属管,铝管。紫铜管和黄铜管。紫铜管有软硬两种，黄铜管有软、半硬、硬三种。铅管。,24,1）管道支吊架作用：承重：承受管道的重量荷载；限位作用：阻止管道发生非预期方向的位移；控制振动：用来控制摆动、振动或冲击。2）管道支吊架分类：承重支吊架限制性支架防振支架,2.2管道支吊架,25,3）常用支吊架型式：管托：焊接型滑动、固定、导向管托高压管托固定挡板及导向板低温管路用滑动、固定管托管卡：圆钢管卡导向管卡扁钢管卡管吊：焊接型（平管、弯管、立管）管吊卡箍型（平管、立管）管吊吊于管子上的管道,26,型钢吊架：双杆型吊架双柱U型吊架双柱型型吊架柱架：悬臂支架三角支架单肢悬臂墙架双肢悬臂墙架墙架：简型三角墙架单肢三角墙架支架：平管支架、弯管支架、立管支架弹簧架：弹簧托架弹簧吊架组装型吊支架,3）支吊架型式：,27,4）吊支架的应用范围a.固定支架:在管路上不允许有任何位移的地方，应装设固定支架。b活动支架:在水平管路上没有或只有很小垂直位移并允许在轴向和横向有位移的地方，可装设活动支架。c导向支架:在水平管路上只允许有轴向位移而不允许有横向位移的地方，应装设导向支架。d.弹簧支架:在管道支撑点处存在垂直位移时，应装设有弹簧吊架。,28,2.3管件知识,管件又名异形管，是管道安装中的连接配件。用途：管道变径引出分支管道改变管道走向管道末端封堵。,大小头,等径弯头,三通,丝堵,四通,29,2.3.1管件分类,管件的种类和规格随管材的材质，管件的用途和管件的加工方法而变化。螺纹连接管件无缝钢制管件塑料管件,30,2.3.1.1螺纹连接管件,室内燃气管道的管径不大于50mm时，均采用螺纹连接管件。钢制管件使用较多，分镀锌和不镀锌两种。,管箍,活接头,丝堵,外螺纹接头,内外螺母,锁紧螺母,四通,三通,弯头,31,2.3.1.2无缝钢制管件,特点：内壁光滑，无接缝，可承受较高压力。分类：弯头，大小头，三通。,32,2.3.1.3无缝弯头、大小头及三通规格,弯头规格：DN40400,弯曲半径11.5DN，弯曲角度可任意切割。大小头：有同心和偏心两种。大小头直径相差不超过两个等级。如：DN200-150,DN200-125。三通：主管与支管公称直径相差不超过两个等级。,33,法兰连接主要用于管道与管件及附属设备的连接，如阀门、调压器、波形伸缩节、过滤器等连接。法兰连接拆卸安装方便、接合强度好、严密性好。它由法兰（被连接件），螺栓、螺母（连接件）与垫片（密封元件）组成。通过拧紧连接螺栓，压紧法兰接触面上的垫片，使垫片产生足够的弹塑性变形，将其与法兰压紧面间凹凸不平的微细缝隙填满塞紧，以达到密封之目的。,2.4法兰,34,法兰一般是用钢板加工的。根据法兰与管子的连接方式不同，法兰可分为平焊法兰、对焊法兰、平焊松套法兰、对焊松套法兰、翻边松套法兰、螺纹法兰等。,2.4.1法兰类型,35,法兰：法兰分类：欧洲体系、美洲体系、日本体系法兰类型：板式平焊（PL）、带颈平焊（SO）、带颈对焊（WN）、整体法兰（IF）、承插焊（SW）、螺纹法兰（Th）、对焊环松套（PJ/SE）、平焊环松套（PJ/PR）、法兰盖（BL）法兰连接形式的可靠度：整体法兰带径对焊、平焊法兰板式平焊法兰法兰密封面：全平面（FF)、突面（RF)、凹凸面（MF/M)、榫槽面（TG）、环连接面（）法兰密封面的基本选用原则:,36,2.4.2密封面种类,平面型密封面。这种密封面结构简单、制造方便，但垫片易向外挤出，密封性能差，只适于压力不高、介质无毒、非易燃易爆场合。凹凸型密封面。垫片对中较好，不易外挤，可用于稍高压力。榫槽型密封面。垫片较窄，所需拧紧螺栓的力相应较小，但结构复杂，更换垫片较难，适用于易燃、易爆、有毒介质以及压力较高的场合。,37,垫片：常用的垫片类型:非金属垫片（橡胶、石棉橡胶、合成纤维橡胶、聚四氟乙烯垫片）、聚四氟乙烯包覆垫片、柔性石墨复合垫片、金属包覆垫片、缠绕式垫片、齿形组合垫、金属环垫；垫片的选择：温度和压力是垫片选择的主要因素，但也要考虑与之相适应的法兰密封面形式和物料的特性。垫片的使用压力和温度以及与法兰适配一览表：,2.5垫片、紧固件,38,紧固件使用条件：商品级六角螺栓：PN1.6MPa；非剧烈循环场合；配用非金属软垫片；商品级双头螺柱：PN4.0MPa；非剧烈循环场合；配用非金属软垫片；其它应选用专用级的螺柱（双头或全螺纹螺柱）和螺母；半金属或金属垫片应使用高强度螺柱（双头或全螺纹螺柱）；高温、剧烈循环场合或PN16.0MPa的高压条件下应选用全螺纹螺柱。,39,3.1阀门的作用3.2阀门要求3.3阀门的分类3.4常用阀门简介3.5阀门安装知识,第三章阀门安装,40,3.1阀门的作用,阀门是天然气管道安装中重要的控制设备，用以切断和接通管线，调节天然气的压力和流量。天然气管道的阀门常用于管道的维修，减少放空时间，限制管道事故危害的后果，关系重大。,41,3.2阀门要求,常处于备而不用的状态，又不便于检修。因此对它的质量和可靠性有以下严格要求：严密性好。阀门关闭后不泄漏，阀壳无砂眼、气孔。强度可靠。阀门除承受与管道相同的试验与工作压力外，还要承受安装条件下的温度、机械震动和自然灾害等各种复杂的应力。耐腐蚀。阀门中的金属材料和非金属材料应能长期经受燃气的腐蚀而不变质。阀门需具有可靠的大扭矩驱动装置，应开关迅速，动作灵活。,42,3.3阀门的分类,按按用途和作用分类截断阀类主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜阀、球阀、旋塞阀、碟阀、柱塞阀、球塞阀、针型仪表阀等。调节阀类主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节流阀、减压阀等。止回阀类用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。分流阀类用于分离、分配或混合介质。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。安全阀类用于介质超压时的安全保护。包括各种类型的安全阀。,43,按与管道连接方式分，根据阀门与管道连接方式可分；1法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。2螺纹连接阀门：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。3焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门。4夹箍连接阀门：阀体上带有夹口，与管道采用夹箍连接的阀门。5卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门。,44,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。,45,3.4常用阀门简介,石油天然气场站安装中常用到的阀门有：1、截止阀7、隔膜阀2、闸阀8、安全阀3、节流阀9、疏水阀4、止回阀10、减压阀5、蝶阀11、先导式安全阀6、球阀,46,闸阀是指关闭件（闸板）沿通路中心线的垂直方向移动的阀门。闸阀在管路中主要作切断用。闸阀是使用很广的一种阀门，一般口径DN50mm的切断装置都选用它，有时口径很小的切断装置也选用闸阀，闸阀有以下优点：流体阻力小。开闭所需外力较小。介质的流向不受限制。全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。体形比较简单，铸造工艺性较好。闸阀也有不足之处：外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困难。,3.4.1闸阀,47,闸阀,48,闸阀的安装开启高度大，安装时留出足够的注意安装和维修空间。一般情况下，闸阀可用在介质双向流动的管线上。应尽量布置在水平流向的管道上，尤其是口径比较大的阀门，一定不能安装在垂直管线上。闸板不能半开。（要么全开，要么全关）,49,3.4.2截止阀截止阀是关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。截止阀在管路中主要作切断用。截止阀有以下优点：1在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。2开启高度小。3通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称通径都限制在DN200mm以下。截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用。,50,截止阀,51,截止阀的安装截止阀应尽量布置在水平流向的管道上，阀杆垂直。截止阀安装有方向限制，标志会在阀体上标识，通常阀门安装成使介质从阀座下面向上流动(即所谓“低进高出”)。截止阀不能在管路中充当调节阀，起调节作用。,52,3.4.3节流阀节流阀是指通过改变通道面积达到控制或调节介质流量与压力的阀门。节流阀在管路中主要作节流使用。最常见的节流阀是采用截止阀改变阀瓣形状后作节流用。但用改变截止阀或闸阀开启高度来作节流用是极不合适的，因为介质在节流状态下流速很高，必然会使密封面冲蚀磨损，失去切断密封作用。同样用节流阀作切断装置也是不合适的。,53,止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门。止回阀根据其结构可分升降式止回阀：阀瓣沿着阀体垂直中心线滑动的止回阀，升降式止回阀只能安装在水平管道上，在高压小口径止回阀上阀瓣可采用圆球。旋启式止回阀：阀瓣围绕阀座外的销轴旋转的止回阀。碟式止回阀：阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀。碟式止回阀只能安装在水平管道上，密封性较差。管道式止回阀，阀瓣沿着阀体中心线滑动的阀门。,3.4.4止回阀,54,55,升降式止回阀,56,旋启式止回阀,57,58,止回阀的安装止回阀在管线中起逆止作用，因此，安装时要特别注意阀门的安装方向，切记不能装反。如止回阀流向与系统试压或冲洗的介质流向相反，或者虽然流向一致，系统试压或冲洗后止回阀一侧的水却无法排出，该阀应作为系统试压或冲洗的保留项：要么暂不安装，要么先抽芯安装。旋启式止回阀安装在水平管线上时，阀瓣旋转轴应该水平；安装在垂直管段上时，阀瓣旋转轴与管线轴线的夹角偏差不能超过5。,59,蝶板在阀体内绕固定轴旋转的阀门，叫蝶阀。1.作为密封型的蝶阀，蝶阀主要作用于低压阀门。2.蝶阀能输送和控制的介质有水、凝结水、循环水、污水、海水、空气、煤气、液态天然气、干燥粉末、泥浆、果浆及带悬浮物的混合物。,3.4.5蝶阀,60,蝶阀分为手动蝶阀、电动蝶阀与气动蝶阀。可以单独操作或集中控制，体积小、重量轻、结构简单，容易拆装和维护。开关迅速，操作扭矩小，可以达到完全密封。,61,旋塞阀广泛用于小管径的燃气管道，动作灵活，阀杆旋转90。即可达到完全启闭的要求，可用于关断管道，也可以调节燃气量。根据密封方法不同分为无填料和有填料旋塞。,3.4.6旋塞阀,62,球阀和旋塞阀是同属一个类型的阀门，只有它的关闭件是个球体，球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。球阀的球形阀心上有一与管道相同的通道，将阀心相对阀体90转动，就可使球阀关闭或开启。球心上有阀杆和滑动轴承。阀座密封圈采用高分子材料，如尼龙或聚四氟乙烯等，阀座与球心配合形成密封。,3.4.7球阀,63,球阀,64,安全阀是防止介质压力超过规定数值起安全作用的阀门。安全阀在管路中，当介质工作压力超过规定数值时，阀门便自动开启，排放出多余介质；而当工作压力恢复到规定值时，又自动关闭。,3.4.8安全阀,65,安全阀常用的术语开启压力：当介质压力上升到规定压力数值时，阀瓣便自动开启，介质迅速喷出，此时阀门进口处压力称为开启压力。排放压力；阀瓣开启后，如设备管路中的介质压力继续上升，阀瓣应全开，排放额定的介质排量，这时阀门进口处的压力称为排放压力。关闭压力：安全阀开启，排出了部分介质后，设备管路中的压力逐渐降低，当降低到小于工作压力的预定值时，阀瓣关闭，开启高度为零，介质停止流出。这时阀门进口处的压力称为关闭压力，又称回座压力。工作压力；设备正常工作中的介质压力称为工作压力。此时安全阀处于密封状态。排量：在排放介质阀瓣处于全开状态时，从阀门出口处测得的介质在单位时间内的排出量，称为阀的排量。,66,安全阀,67,先导式安全阀,68,3.5阀门安装知识,阀门与管路的连接,螺纹连接法兰连接焊接,阀门启闭件处于关闭状态,阀门启闭件处于微开状态,69,阀门安装的位置，必须方便于操作；即使安装暂时困难些，也要为操作人员的长期工作着想。最好阀门手轮与胸口取齐（一般离操作地坪1.2米），这样，开闭阀门比较省劲。落地阀门手轮要朝上，不要倾斜，以免操作别扭。靠墙机靠设备的阀门，也要留出操作人员站立余地。要避免仰天操作，尤其是酸碱、有毒介质等，否则很不安全。闸阀不要倒装（即手轮向下），否则会使介质长期留存在阀盖空间，容易腐蚀阀杆，而且为某些工艺要求所禁忌。同时更换填料极不方便。明杆闸阀，不要安装在地下，否则由于潮湿而腐蚀外露的阀杆。升降式止回阀，安装时要保证其阀瓣垂直，以便升降灵活。旋启式止回阀，安装时要保证其销轴水平，以便旋启灵活。减压阀要直立安装在水平管道上，各个方向都不要倾斜。,70,安装施工必须小心，切忌撞击脆性材料制作的阀门。安装前，应将阀门作一检查，核对规格型号，鉴定有无损坏，尤其对于阀杆。还要转动几下，看是否歪斜，因为运输过程中，最易撞歪阀杆。还要清除阀内