第七章管道与阀门使用与维护

1、第七章 管道与阀门的使用与维护 第一节 化工管路的使用与维护 一、管道 的分类 （一）管道的类型 第七章管道与阀门使用与维护 第七章管道与阀门使用与维护 第七章管道与阀门使用与维护 第七章管道与阀门使用与维护 公称压力（Pg或PN） ：管路、管件在一 定温度范围内（碳钢在200 以下；合金钢 在250 以下）的最大允许工作压力。 公称直径（Dg或DN） ：管子、管件和阀 件的名义直径。般情况下，公称直径既非 外径，亦非内径，而是与之相近的整数；某 些情况下，如铸铁管等于公称直径。的内径 第七章管道与阀门使用与维护 第七章管道与阀门使用与维护 第七章管道与阀门使用与维护 第七章管道与阀门使用与维

2、护 铸铁管 常用作埋于地下的给水总管、煤气 管及污水管等，亦可用来输送矿液及浓硫 酸不可用铸铁管输送蒸汽及在压力下输送 爆炸性与有毒害性的气体；铸铁管的公称直 径有50、75、100、125、150、200、250、 300、350、400，450、500、600、700、800、 900和1000mm多种，长度有2、3、4、5和6m， 视管径而异 。 第七章管道与阀门使用与维护 2、水煤气管 多是用低碳钢制的焊接钢管。常用于水、暖 气、煤气、压缩空气和真空管路。可用于压 力在表压0.6兆帕（6大气压）以下的蒸汽支 管和凝液管路，也可用于输送无侵蚀性和非 易燃、易爆的介质。分为普通（工作压力是

3、 表压1兆帕，10大气压）和加强（工作压力 是表压1.6兆帕，16大气压）两级。镀锌的 称白铁管（galvanized iron tube）。不镀锌的 称黑铁管（black pipe）。 第七章管道与阀门使用与维护 无缝钢管无缝钢管 无缝钢管 特点是品质均匀和强度高，可用 于输送有压力的物料、蒸汽、高压水、过热 水以及输送燃烧性、爆炸性和有毒害性的物 料，极限工作温度为435。 输送强腐蚀性 或高温介质(可达900950)则用合金钢或 耐热钢制成的无缝钢管。 第七章管道与阀门使用与维护 有色金属管 1.铜管与黄铜管 制造换热设备，亦有用 作低温管道、仪表的测压管线或传送有 压力的流体。 2.铝

4、管 用来输送浓硝酸、醋酸、蚁酸等 物料，或用作换热管，不抗碱。 3.铅管 用作硫酸管道或酸性物料管道， 但由于强度低、重度大、抗热性差等缺 点，巳逐步为耐酸合金管，尤其是为塑 料管所代替。 第七章管道与阀门使用与维护 非金属管 1、陶瓷管 耐蚀性能很好，缺点是陶瓷性脆、 机械强度低和不能耐温度剧变。 2、玻璃管 耐蚀，清洁，透明，易于清洗， 流体阻力小和价格较低；缺点是耐压低、性 脆易碎。玻璃管可用于温度为-30150的 场合，温度骤变不得超过80。 3、硬聚氯乙烯管 对任何浓度的各种酸类、 碱类和盐类浓液都稳定，但对强氧化剂是不 稳定。可用来输送60以下的介质。 第七章管道与阀门使用与维护

5、二、管道的布置，安装及连接 （一）管道的布置 1、管道布置的一般要求 ：（1）管道布置设计的一般要求有； 1）管道布置设计应符合 工艺管道及仪表流程图的要求； 2）管道布置应统 筹规划，做 到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求， 并力求整齐美观； 3）在确定进出装置（单元）的管道的方位 与敷设方式时，应做到内外协调； 4）厂区内的全厂性管道的 敷设，应与厂区内的装置（单元）、道路、建筑物。构筑物等 协调，避免管道包围装置（单元），减少管道与铁路、道路的 交叉； 5）管道应架空或地上缴设；如确有需要，可埋地或敷 设在管沟内； 6）管道宜集中成排布置。地上的管道应敷设在 管架或管

6、墩上； 7）在管架、管墩上布置管道时，宜使管架或 管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡； 8）全厂性管架或管墩 上（包括穿越涵洞）应留有1O %3O%的裕量，并考虑其荷重。 装置主管廊管架宜留有10%20%的裕量，并考虑其荷重； 第七章管道与阀门使用与维护 9）输送介质对距离、角度、高差等有特殊 要求的管道以及大直径管道的布置，应符合 设备布置设计的要求； 10）管道布置不应 妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修 和消防车辆的通行； 11）管道布置应使管 道系统具有必要的柔性。在保证管道柔性及 管道对设备、机泵管口作用力和力矩不超出 过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件 最少； 12）应在管道

7、规划的同时考虑其 支承点设置。宜利用管道的自然形状达到自 行补偿； 13）管道布置宜做到“步步高” 或“步步低”，减少气袋或液袋。不可避免 时应根据操作、检修要求设置放空、放净。 管道布置应减少“盲肠”； 14）气液两相 流的管道由一路分为两路或多路时，管道布 置应考虑对称性或满足管道及仪表流程图的 要求。 第七章管道与阀门使用与维护 2.机、泵管道的布置 （1）压缩空气管道上应设有减压装置 （2）氨压缩机吸入管应有坡向蒸发器的0.005左右的坡 度 （3）所以泵的吸入管道在靠近泵进口法兰处应安装临时 过滤网 （4)泵的吸入和排出管道和阀门的重量不应由泵体承受 （5）泵的吸入管应尽量缩短，少拐

8、弯。 第七章管道与阀门使用与维护 管道的敷设方式管道的敷设方式 管道敷设方式一般可分为明设和暗设。 (1)明设 明设主要是架空敷设或沿墙、池敷设。 (2)暗设 即将管线埋在地下，可采用埋地敷 设和在管沟中敷设两种。 埋地敷设埋地敷设 其优点是不阻挡通路，不占据空 间，节约土地，且距离短，不需要管架，因 而节省材料和安装费用。其缺点是不易发现 管道的跑、冒、滴和漏，检修十分不便 管沟中敷设管沟中敷设 管沟有人可站立行走进行安装 检修的可通行管沟（用于室外、距离长、经 常检修的管道）、人不能站立安装和检修的 不同行管沟介于两者之间半通行管沟三种。 （二）管道的安装 第七章管道与阀门使用与维护 管道

9、连接管道连接 管道连接是按照设计图纸和有关标准规范的要求，将管子和管子或管子与管件和阀门等 5、管道连接 1)焊接：施工方便、可靠不漏，用于不需拆 卸的管道连接。 2)螺纹连接： 简单，拆卸方便，成本低，可 靠性差。 3)法兰连接 ：结合强度高，密封可靠，拆卸 方便，费用高，适用于大管径、密封性要 求高的管道连接。 4）承插连接：适用于埋地或沿墙敷设的供 排水管，如铸铁管、陶瓷管和水泥管等。 5）卡箍连接： 适用于金属管插入非金属管 的连接。 第七章管道与阀门使用与维护 3.管道的保温，防腐 管道无论在地下还是地面，其表面都会受到周围土壤或大气 不同程度的腐蚀，使管道使用寿命减少，因此对管道应

10、采取 适当的防腐措施。 对于一些输送高温介质的管道，如蒸汽管道，热油管道等， 为了减少热量损失，节约资源，保证工艺过程的控制和操作 人员的安全，需要采取保温措施。 第七章管道与阀门使用与维护 三、管道配件 一般地讲，在整条管线中，除直管以外的各 种配件可以统称为管配件。不过习惯地，我 们将弯头、三通、大小头、管帽及各种管接 头径称为管件，同时将法兰、阀门、膨胀节、 管道支架等分别称呼。 第七章管道与阀门使用与维护 四、管道的使用与维护 1，管道的投用 新设管道施工完毕后，在管内留有焊渣，铁锈，泥土等杂物， 如不及时清除会堵塞管路，损坏阀门，因此在投用前需要清 洗和吹扫。 2.管道的检查 管道投

11、用后应进行定期检查，管道的定期检查分为外部检查， 重点检查和全面检查，检查的周期应根据管道的综合分类等 级确定。 3、输油管道的维护 油品在管道输送过程中，为防止油品由于粘度增加或 而凝结 而影响输送， 在输油管道内安装小直径的蒸汽管或把蒸汽管 用保温材料包扎在一起，这些用来加热油品的辅助性管道称 为伴热管。 第七章管道与阀门使用与维护 第二节 阀门 一、阀门的分类与型号 （一）阀门的分类 1.按用途分类 按用途，根据阀门的不同用途可分： 1 启闭用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、 蝶阀等。 2 止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。 3 调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节

12、阀、减压阀。 4 分配用：用来改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、 滑阀等。 5 安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保 证管路系统及设 备安全，如安全阀、事故阀。 6 他特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等 第七章管道与阀门使用与维护 2、按结构特征，根据关闭件相对于阀座移动的方向可分： 1 截门形：关闭件沿着阀座中心移动，如图11所示。 2 闸门形：关闭件沿着垂直阀座中心移动，如图12所示。 3 旋塞和球形：关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转， 如图13所示。 4 旋启形；关闭件围绕阀座外的轴旋转，如图14所示。 第七章管道与阀门使用与维护 5 碟形：关闭件的圆

13、盘，围绕阀座内的轴 旋转，如图15所示。 6 滑阀形：关闭件在垂直于通道的方向滑 动，如图16所示。 第七章管道与阀门使用与维护 3、按压力，根据阀门的公称压力可分： 1 真空阀：绝对压力0.1Mpa即760mm汞 柱高的阀门，通常用mm汞柱或mm 水柱表 示压力。 2 低压阀：公称压力PN1.6Mpa的阀门 （包括PN1.6MPa的钢阀） 3 中压阀：公称压力PN2.56.4MPa的阀 门。 4 高压阀：公称压力PN10.080.0MPa的 阀门。 5 超高压阀：公称压力 PN100.0MPa的阀门。 第七章管道与阀门使用与维护 （二）阀门的型号 我国阀门产品型号由七个单元组成 第七章管道与

14、阀门使用与维护 （三）阀门的标识 第七章管道与阀门使用与维护 1、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。

15、 楔形单闸板 二、常用阀门的结构及特点 （一）常用阀门的结构及特点 第七章管道与阀门使用与维护 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。 上、下螺纹阀杆截止阀 第七章管道与阀门使用与维护 蝶板在阀体内绕固定轴旋转的阀门，叫蝶阀。 结构简单，外形尺寸小。由于结构紧

16、凑，结 构长度短，体积小，重量轻，适用于大口 径的阀门。流体阻力小，启闭方便迅速，调 节性能好，低压密封性能好。 蝶阀主要由阀体、蝶板、阀杆、密封圈和传 动装置组成。 第七章管道与阀门使用与维护 旋塞阀是指关闭件（塞子）绕阀体中心线旋 转来达到开启和关闭的一种阀门。 旋塞阀 在管路中主要用作切断、分配和改变介质流 动方向的。 旋塞阀是历史上最早被人们采 用的阀件。由于结构简单，开闭迅速（塞子 旋转四分之一圈就能完成开闭动作），操作 方便，流体阻力小，至今仍被广泛使用。目 前主要用于低压，小口径和介质温度不高的 情况下。 第七章管道与阀门使用与维护 球阀和旋塞阀是同属一个类型的阀门，只有 它的关

17、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。 球阀是近年来被广泛采用的 一种新型阀门，它具有以下优点： 1 流体 阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。 2 结构简单、体积小、重量轻，维修方便。 3、操作方便，开闭迅速4、适用范围广，通 径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高 压力都可应用。 球阀已广泛应用于石油、 化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等 各部门，以及人们日常生活中。 第七章管道与阀门使用与维护 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 一、升降式

18、止回阀：阀瓣沿着阀体垂直中心线滑动的止回阀，如图2-16 二、旋启式止回阀：阀瓣围绕阀座外的销轴旋转的止回阀，如图 217所示。 旋启式止回阀应用较为普遍。 三、碟式止回阀：阀瓣 围绕阀座内的销轴旋转的止回阀。如图218所示。 碟式止回阀结 构简单，只能安装在水平管道上，密封性较差。 四、管道式止回阀， 阀瓣沿着阀体中心线滑动的阀门。如图2-19 第七章管道与阀门使用与维护 （二）阀门的选用原则 1、 所选用阀门的用途、使用工况条件和操纵控制方式。 2、 工作介质的性质：工作压力、工作温度、腐蚀性能，是 否含有固体颗粒，介质是否有毒，是否是易燃、易爆介质， 介质的黏度等等。 3、 对阀门流体特性的要求：流阻、排 放能力、流量特性、密封等级等等。 4、 安装尺寸和外形 尺寸要求：公称通径、与管道的连接方式和连接尺寸、外 形尺寸或重量限制等。 5、 对阀门产品的可靠性、使用寿 命和电动装置的防爆性能等的附加要求。 （在选定参数时 应注意：如果阀门要用于控制目的，必须确定如下额外参 数：操作方法、最大和最小流量要求、正常流动的压力降、 关闭时的压力降、阀门的最大和最小进口压力。） 第七章管道与阀门使用与维护 三、阀门的使用与维护 1.阀门的使用与维护 （1）新安装的阀门应有产品合格证，使用阀门 的压力，温度等级应与管道工作压力