项目1化工流体输送管路的拆装流体输送与非均相分离技术团队7

项目1化工流体输送管路的拆装《流体输送与非均相分离技术》课程教学团队目录1.11.21.3认识管子和管件1.41.5认识阀门化工管路规格的确定化工管路的连接、热补偿与涂色化工管路拆装主要内容知识目标技能目标12123熟悉各类管子、管件、阀门、管路连接方式及管路热补偿方式。了解管路布置与安装的基本原则及施工、操作与维修注意事项。能根据流体输送任务计算管子直径，并选择合适的管子。能绘制简单的管路布置图。能根据管路布置图，完成管路的拆和装，并进行管路试压、运行和控制。素质目标123具有培养学生敬业爱岗、勤学肯干的职业操守、严格遵守操作规程的职业素质。具有学生团结协作、积极进取的团队合作精神。具有学生安全生产、环保节能的职业意识。认识管子和管件1.11.1.1

理论与知识：管子与管件的类型及其应用1.认识管子的类型与应用无缝钢管有缝钢管铸铁管1.1.1

理论与知识：管子与管件的类型及其应用1.认识管子的类型与应用铜管铝管陶瓷管1.1.1

理论与知识：管子与管件的类型及其应用1.认识管子的类型与应用塑料管橡胶管复合管1.1.1

理论与知识：管子与管件的类型及其应用2.管件的类型及其应用1.1.1

理论与知识：管子与管件的类型及其应用2.管件的类型及其应用1.1.1

理论与知识：管子与管件的类型及其应用2.管件的类型及其应用1.1.2

实践与训练：工程应用中管子材质的选择现在要对我校教学楼内供暖管路进行改造，请你帮助工程设计人员选择合适材质的管子，并列举出可能用到的管件，并将相关信息填入表中。实践训练装置名称

序号名称备注信息

认识阀门1.21.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途1.截断阀截止阀球阀旋塞阀蝶阀隔膜阀闸阀1.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途1.截断阀（1）闸阀对于大型管路的开关可选用闸阀，它是利用阀体内闸门的升降以开关管路的。其结构原理可用图表示。闸阀1.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途1.截断阀（2）旋塞阀对于小型管路的开关可选用旋塞。旋塞也称为考克。它是利用阀体内插入一个中央穿孔的锥形旋塞来启闭管路，旋塞的开关常用手柄而不用手轮。考克1.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途1.截断阀（3）球阀小型管路的开关可选用球阀，它是利用一个中间开孔的球体做阀芯，依靠球体的旋转来控制阀门的开关。球阀1.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途1.截断阀（4）蝶阀蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，是指关闭件（阀瓣或蝶板）为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀。球阀1.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途2.调节阀截止阀节流阀隔膜阀减压阀1.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途2.调节阀（1）截止阀截止阀一般用于大型管路的流量调节，它是利用圆形阀盘在阀杆上升降时，改变其与阀座间的距离，以开关管路和调节流量。截止阀1.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途2.调节阀（2）节流阀节流阀属于截止阀的一种，节流阀的外形结构与截止阀并无区别，只是它们启闭件的形状有所不同。角式节流阀直通式节流阀1.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途2.调节阀（3）隔膜阀对于腐蚀性流体的输送管路系统，启闭与调节流量可选用隔膜阀。隔膜阀1.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途2.调节阀（4）减压阀减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。减压阀1.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途2.调节阀（5）安全阀安全阀是用来防止管路中的压力超过规定指标的装置。重锤杠杆式安全阀弹簧式安全阀1.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途2.调节阀（6）止回阀止回阀又称单向阀，其作用是只允许介质向一个方向流动，阻止反方向流动。止回阀按结构不同，分为旋启式和升降式两类。旋启式止回阀1.2.1

理论与知识：阀门的类型及用途2.调节阀（7）疏水阀疏水阀俗名疏水器，也叫自动排水器或凝结水排放器，其分为蒸汽系统使用和气体系统使用。自由浮球式蒸汽疏水阀1.2.2

实践与训练：了解实训装置中阀门类型并准确描述阀门的名称1.通过实训装置观察并填写阀门类型。实训装置中的阀门类型及名称装置名称

序号名称序号名称

1.2.2

实践与训练：了解实训装置中阀门类型并准确描述阀门的名称2.观察阀门挂图实物。通过观察示教室各种阀门实物、挂图，并查阅阀门相关的资料，完成下面的连线题。化工管路规格的确定1.31.3.1

理论与知识：化工管路标准与管理规格1.化工管路标准（1）公称直径根据生产实践的需要，按照一定的科学规律人为地规定一系列标准直径，称为公称直径。公称直径以往也称为公称通径或名义直径，以符号DN表示，其后附加公称直径的尺寸，单位为mm。1.3.1

理论与知识：化工管路标准与管理规格1.化工管路标准（2）公称压力与公称直径一样，根据生产实践的需要，按照一定的科学规律人为地规定一系列标准压力，称为公称压力，以符号PN表示，其后附加公称压力的数值，单位为MPa。1.3.1

理论与知识：化工管路标准与管理规格1.化工管路标准（3）阀门的型号阀门的型号由七个部分组成，其形式如下：X1X2X3X4X5X6X7

1.3.1

理论与知识：化工管路标准与管理规格2.化工管路规格（1）流量1）质量流量：单位时间内输送的流体质量，简称质量流量，用符号ωs表示，单位为kg/s；2）体积流量：单位时间内输送的流体体积，简称体积流量，用符号Vs表示，单位为m3/s。1.3.1

理论与知识：化工管路标准与管理规格2.化工管路规格（2）流速1）平均流速：流体在单位时间内，在流动方向上流经的平均距离，用符号ｕ表示，单位为m/s。2）质量流速：单位时间内流经管道单位截面积的流体质量，称为质量流速，以符号G表示，单位为kg/（m2·s）。1.3.2

实践与训练：化工管路的规格确定选择一套实训装置，观察实训装置使用了哪些管路装置类型。并将管路的公称直径、公称压力填写在表中。思考问题1.通过实训装置观察并填公称直径、公称压力装置名称

管路的装置公称直径公称压力备注

1.3.2

实践与训练：化工管路的规格确定（1）管路直径的影响因素：当生产任务一定时，即被输送流体的体积流量Vs一定时，流速u增加，管直径d减小，管路设备投资减小，这是有利的一面。但不利的是：流速u增加会导致管系统中流体流动阻力增加，输送流体所需的动力消耗增加，操作费用增加。适宜流速就是使管路系统的操作费用和设备折旧费用之和为最小时的流速。工程上的适宜流速通常是根据经济核算后决定的。思考问题2.液体输送任务管路直径规格的设计1.3.2

实践与训练：化工管路的规格确定2.液体输送任务管路直径规格的设计1）根据流体的种类、性质、压力等在适宜流速范围内，选取一个流速；2）将所选取的流速代入公式计算管道内径d；3）由计算出的管道内径d，根据管路规格，将管子圆整成标准管径。（2）管道直径的确定步骤1.3.2

实践与训练：化工管路的规格确定（3）小组讨论设计完成一项液体输送任务，并将小组的设计思路和设计成果记录下来。（水的密度为1000Kg/m3，水的适宜流速为5m/s）思考问题2.液体输送任务管路直径规格的设计1.3.2

实践与训练：化工管路的规格确定（1）你认为不同厂家生产的管子和管件规格相同吗？为什么？思考问题3.化工管路标准的分析与讨论1.3.2

实践与训练：化工管路的规格确定（2）在观察实训车间的管路中，你发现阀门上都有一个数据DNｘｘ，你知道这是什么意思吗？思考问题3.化工管路标准的分析与讨论化工管路的连接、热补偿与涂色1.41.4.1

理论与知识：化工管路的连接方式1.螺纹连接1）给水管道：工作压力不超过

1.6MPa，最大公称通径

150mm；

2）热水管道：工作压力不超过

1.6MPa，最大公称通径

150mm，温度不超过

100℃；

3）饱和蒸汽管道：工作压力不超过

0.2MPa，最大公称通径

50mm；

4）煤气管道：工作压力不超过

0.05MPa，最大公称通径

10mm；5）

压缩空气管道：工作压力不超过

0.6MPa，最大公称通径

50mm；

6）氧气管道：工作压力不超过

0.66MPa，最大公称通径

50mm。1.4.1

理论与知识：化工管路的连接方式2.法兰连接适用：大管径、密封性能要求高的管子连接。法兰与管端用丝扣或焊接固定在一起，管道的连接由两个法兰盘用螺栓连接起来，中间以垫片密封。法兰连接密封的好坏与选用的垫片材料有关。应根据介质的性质与工作条件选用适宜的垫片材料，以保证不发生泄漏。1.4.1

理论与知识：化工管路的连接方式3.焊接连接优点：便宜、方便、严密，所有压力管道。适用：钢管、有色金属管和聚氯乙烯管。且特别适宜长管路。1.4.1

理论与知识：化工管路的连接方式4.承插式连接适用：常用于管端不易加工的铸铁管、陶瓷管和水泥管等的连接。连接时是将一端插入另一管端的插套内，再在连接处的环状空隙内先填塞麻丝或石棉绳，然后塞入胶合剂，以达密封目的。1.4.1

理论与知识：化工管路的连接方式4.承插式连接特点：适用于不宜用其他方法连接的材料安装较方便允许各管段中心线有少许偏差管道稍有扭曲时仍能维持不漏缺点：难以拆卸不耐高压多用于地下给排水管路的连接1.4.1

理论与知识：化工管路的连接方式4.承插式连接焊接螺纹连接承插连接1.4.2

理论与知识：管路布置与安装的原则1.管路布置与安装的原则（1）布置管路时，应对车间所有管路全盘规划，各安其位。（2）为了节约基建费用，便于安装和检修以及操作上的安全，管路铺设尽可能采取明线。（3）管路尽量集中铺设，各种管线应成列平行铺设，便于共用管架；要尽量走直线，少拐弯，少交叉，以节约管材、减小阻力，同时力求做到整齐美观。（4）在车间内，管路应尽可能沿厂房墙壁安装，管架可以固定在墙上，或沿天花板及平台安装，露天的生产装置，管路可沿挂架或吊架安装。1.4.2

理论与知识：管路布置与安装的原则1.管路布置与安装的原则（5）管路离地面的高度。（6）平行管路的排列应考虑管路互相的影响。（7）一般上下水管及废水管适宜埋地铺设，铺设时要注意埋地管路的安装溶，在夂季结冰地区，应在当地冰冻线以下。（8）腐蚀性介质管路的法兰不得位于通道的上方，以免滴漏时发生危险。1.4.2

理论与知识：管路布置与安装的原则1.管路布置与安装的原则（9）输送易燃易爆物料时，由于在物料流动时通常由静电产岀而使管路成为带电体，为了防止管路的静电积聚，必须将管路可靠接地。（10）由于季节温度的变化以及管路的工作温度与安装时的温度由差异，管材的热应力会发生变化，过大的热应力将造成管路的变形弯曲，甚至破裂。（11）蒸汽管路上，每隔一定距离应安装冷凝水排出装置。（12）管路安装完毕后，应按规定进行强度和严密性试验（13）为了便于区别各种类型的管路，通常应紫管路的保护层或保温层表面涂以颜色。1.4.2

理论与知识：管路布置与安装的原则2.施工、操作与维修注意事项（1）为防止地漏，对于不需拆修的管路连接，通常都用焊接；在需要拆卸的管路中，适当配置一些法兰和活接管。（2）管路穿过墙壁时，墙壁上应开预留孔。（3）长管路要有支承，以免弯曲存液及受震动，跨距应按设计规范或计算决定。（4）为了便于安装、操作、巡查和检修，并列管路上的管件和阀门位置应错开安装。（5）输送易爆、易燃物料时，因它们在管路中流动而产生静电，为防止这种静电积聚，必须将管路可靠接地。1.4.2

理论与知识：管路布置与安装的原则2.施工、操作与维修注意事项（6）输送腐蚀性流体管路的法兰，不得位于通道的上空，以免发生滴漏时影响安全。（7）蒸汽管路上，每隔一定距离，应安装冷凝水排除器。安装时注意冷凝水排除器不能正对行人通道。（8）对于各种非金属管路及特殊介质管路的布置和安裝，还应考虑一些特殊性问题，如聚氯乙烯管应避开热的管路，氧气管路在安装前应进行脱油处理等。（9）管路安装完毕后，应按规定进行强度和气密性试验。1.4.3

理论与知识：管路的热补偿1.自然补偿

自然补偿就是利用管道本身自然弯曲所具有的弹性，来吸收管道的热变形，其结构如图所示。Z型补偿L型补偿1.4.3

理论与知识：管路的热补偿2.补偿器补偿波纹管补偿器套筒补偿器球形补偿器旋转式补偿器方形补偿器1.4.3

理论与知识：管路的热补偿2.补偿器补偿（1）方形补偿器方形补偿器是采用专门加工成U型的连续弯管来吸收管道热变形的元件，其结构如图所示。方形补偿器制造方便，不用经常维修，但供热介质流动阻力较大，外形尺寸也较大。方形补偿器1.4.3

理论与知识：管路的热补偿2.补偿器补偿（2）波纹管补偿器波纹管补偿器也称作膨胀节，伸缩节，是用以利用波纹管的弹性元件的有效伸缩变形来吸收管线、导管或容器由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置，属于一种补偿元件，其结构如图所示。波纹管补偿器1.4.3

理论与知识：管路的热补偿2.补偿器补偿（3）套筒补偿器套筒补偿器称管式伸缩节，是热流体管道的补偿装置，主要用于直线管道辅设后出现的轴向热膨胀位移吸收补偿，是一种直接安装在任何输送无腐蚀的单向或多向流体的管道之中的补偿器。主要有套筒（芯管），外壳，密封材料等组成。其结构如图所示。波纹管补偿器1.4.3

理论与知识：管路的热补偿2.补偿器补偿（4）球形补偿器球形补偿器，主要依靠球体的角位移来吸收或补偿管道一个或多个方向上横向位移，其结构如图所示。该补偿器应成对使用，单台使用没有补偿能力，但它可作管道万向接头使用。因此具有补偿能力大，流体阻力和变形应力小，无盲板力且对固定支座的作用力小等优点。波纹管补偿器1.4.3

理论与知识：管路的热补偿2.补偿器补偿（5）旋转式补偿器旋转补偿器是热力管道热膨胀补偿方面的一种新型补偿器，其结构如图所示。构造主要有整体密封座、密封压盖、大小头、减摩定心轴承、密封材料、旋转筒体等构件组成。旋转式补偿器1.4.4

理论与知识：管路的涂色2.补偿器补偿为了便于工业管道内的物质识别，确保安全生产，避免在操作上、设备检修上发生误判断，并实现化工企业管道涂色统一，达到安全、防腐、醒目、美观、整洁的目的，化工企业按照国家标准GB-7231-87《工业管道的超本识别色和识别符号》的原则制定了《管道涂色规定》。1.4.5

实践与训练：化工管路的连接、热补偿与涂色的识别观看化工企业流体输送管路实景视频，列举出视频中管路所采用的管路连接方式、热补偿方式和管路颜色标识。以小组为单位，正确描述表中化工管路的连接、热补偿与涂色。小组活动化工管路拆装1.51.5.1

理论与知识：化工管路的拆装工具及注意事项1.管路拆装工具1.5.1

理论与知识：化工管路的拆装工具及注意事项1.管路拆装工具1.5.1

理论与知识：化工管路的拆装工具及注意事项2.管路拆装注意事项（1）管路拆除顺序管路拆除顺序是由上到下，先拆仪表和阀门，后拆管线，且记拆除前关闭泵的进出口阀门和打开排液发阀和放空阀，拆卸过程中不得损坏管件和仪表。拆下的仪表、阀门、管子等归类放置到规定的地方。1.5.1

理论与知识：化工管路的拆装工具及注意事项2.管路拆装注意事项（2）管路安装顺序管路安装顺序是由下到上，将管件、仪表、阀门按流体输送流程图进行安装。阀门需关闭安装且注意介质流向，安装过程保证横平竖直，水平管其偏差不大于15m/10m，但其全长不能大于50mm，垂直管偏差不能大于10mm。1.5.1

理论与知识：化工管路的拆装工具及注意事项2.管路拆装注意事项（3）法兰连接的一般规定①安装前应对法兰、螺栓、垫片进行外观、尺寸材质等检查。②法兰与管子组装时应检查法兰的垂直度。③法兰与法兰对接连接时，密封面应保持平行，法兰于法兰的对接要正、要同心。1.5.1

理论与知识：化工管路的拆装工具及注意事项2.管路拆装注意事项（3）法兰连接的一般规定④拧紧螺栓时应对称成十字交叉进行，以保障垫片各处受力均匀。⑤当法兰连接的管道需要封堵时，则采用法兰盖；法兰盖的类型、结构、尺寸及材料应和所配用的法兰相一致。。⑥法兰连接不严，要及时找出原因进行处理。1.5.1

理论与知识：化工管路的拆装工具及注意事项3.管道常见故障及处理方法常见故障原因处理方法管泄漏①裂纹②孔洞（（管内外腐蚀、磨损）③焊接不良装旋塞；缠带；打补丁；箱式堵漏；更换管道堵塞或流量小①杂质堵塞②阀不能开启连接旁通，设法清除管道杂质或更换管段；检查阀盘与阀杆；更换阀部件；更换阀门管振动①流体脉动②机械振动用管支撑固定或撤掉管支撑，但必须保证强度管弯曲管支架不良调整管支撑法兰泄漏①螺栓松动②密封垫片损坏③法兰有砂眼紧固螺栓、更换螺栓，更换密封垫；更换法兰阀泄漏①压盖填料不良，杂质附着在其表面②阀不能关闭（内漏）③阀体有砂眼紧固填料函；更换压盖填料；更换阀部件或阀；更换阀门管道常见的故障及处理方法1.5.2

实践与训练：管路拆卸与安装1）能识读管路拆装流程图。2）能识别管路拆装装置中所有管子、管件、仪表、阀门、管路连接方式、动设备和静设备。3）根据提供的流体输送流程图，准确填写安装管线所需管道、管件、阀门、仪表的规格型号及数量等的材料清单；准确列出组装管线所需的工具和易耗品等领件清单并正确领取工具和易耗品。4）进行管线的组装、管道的试压、管线的拆除。1.实训目的1.5.2

实践与训练：管路拆卸与安装安装管线所需管道、管件、阀门、仪表的规格型号及数量等的材料清单；准确列出组装管线所需的工具和易耗品等领件清单并正确领取工具和易耗品。2.准备工作1.5.2

实践与训练：管路拆卸与安装（1）管道安装管道的安装应保证横平竖直，水平管其偏差不大于，但其全长不能大于50，垂直管偏差不能大于l0。3.管道安装要求及注意事项1.5.2

实践与训练：管路拆卸与安装（2）法兰与螺纹接合法兰安装要做到对得正、不反口、不错口、不张口。紧固法兰时要做到：未加垫片前，将法兰密封面清理干净，其表面不得有沟纹；垫片的位置要放正，不能加入双层垫片；在紧螺栓时要按对称位置的秩序拧紧，紧好之后螺栓两头应露出2～4扣；管道安装时，每对法兰的平行度、同心度应符合要求。3.管道安装要求及注意事项1.5.2

实践与训练：管路拆卸与安装（3）阀门安装阀门安装时应把阀门清理干净，关闭好，然后进行安装。单向阀、截止阀及调节阀安装时应注意介质流向，阀的手轮应便于操作。3.管道安装要求及注意事项1.5.2

实践与训练：管路拆卸与安装（4）转子流量计安装安装玻璃转子流量计时，应使转子流量计的最小分度值处于下方，垂直安装在无振动的管道上，转子流量计的中心线与铅垂线的夹角应不超过5度。为保证转子流量计在使用时的测量精确度，被测流体的常用流量建议选择在转子流量计分度流量上限值的60%以上为好。3.管道安装要求及注意事项1.5.2

实践与训练：管路拆卸与安装管道安装完毕后，应作强度与严密度试验，试验是否有漏气或漏液现象。管道的操作压力不同，输送的物料不同，试验的要求也不同。当管道系统进行水压试验时，试验压力为3.0个大气压（表压），在试验压力下维持5，未发现渗漏现象，则水压试验即为合格。4.水压试验1.5.2

实践与训练：管路拆卸与安装5.管道拆装评分表序号项目考核内容考核评价得分1管道拆除20分①准备工作（（10分）领用工具不合适，每多一个或少一个扣1分；领用材料不合适，每多一个或少一个扣1分；未向水槽补充水，扣2分；水补充不够，扣1分；管内液体不排放扣2分；排液不净扣1分；排液前相关阀门所处状态不正确扣1分。最多扣10分

②拆除过程操作规范（（10分）工具、管件等不摆放在台子上，一次扣1分；工具使用不正确，一次扣1分；工具、零件等掉落，一次扣1分