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1、第六章化工管道设计,6-2 管子、管件、阀门的选择,6-2-1 管道设计的基础知识,（1）工业管道的分类,（2） 管道的基本特性,用公称直径(DN)和公称压力(PN)表示管子的基本性能,公称压力(PN) 表示管子及管件在一定温度范围内的最大允许 工作压力,分为 0.25 0.6 1.0 1.6 2.5 4.0 6.4 10.0 16.0 20.0 25.0 30.0 MPa 十三个等级,t 120 P工作PN,公称直径(DN),与管道内经接近，但不一定相等，同一公称直径的管子其外径相等,6， 10，15，20，25，32，40，50，65，80，100，125，150 250，350,6-2-

2、2 管道材料和规格的选用,工业生产中管材的选择主要取决于温度条件、压力条件及介质的腐蚀情况,（2） 管道规格的确立,公称直径(DNDg) 由物流的流量和流速确定,PN,DN,壁厚,流速取经验值：液体1.54m/s ，气体1520 m/s,单位管道工作压力降，Pa / m,单位管道许用工作压力降，Pa / m,确定管径后，用伯努利方程进行压力降校正；圆整。,化工厂工艺系统设计指南,一般不高于许用压力降高限的20%,阻力控制法确定管径,设管径，求流速，求Re，查摩擦阻力系数,求,是否在 允许的范围内,不在，调整,根据输送物料的性能及所处的温度和压力，参照有关的手册选择合适的管道。,化工管道设计手册

3、,6-2-3 管道的常用连接方式,焊接,金属管道常采用的连接方式, 密封性好，耐高温，成本低，但不易拆卸。,承插连接, 密封性好，耐高温，不易拆卸，主要用于铸铁管、陶瓷管 水泥管的连接,法兰连接,密封性好，耐高温，易拆卸，但成本较高。,罗纹连接, 易拆卸，成本低，但密封性差。,非金属管道常采用的连接方式,承插连接,罗纹连接,承插粘结,6-2-4 阀门的选择,根据工作压力、介质特性、操作要求等来选择。,阀门在管路中的作用：, 启闭作用 调节流量 特殊作用,球阀,操作可靠，易密封，最高使用温度300，不能用于含结晶和悬浮物的液体。,常用阀门形式,用于启闭作用,旋塞阀,结构简单，开关迅速，操作方便，

4、流体阻力小，高温下膨胀易旋转不动 适用于温度较低，要求开关迅速的部位,隔膜阀,介质不进入阀盖内腔，抗腐蚀性好，适用于腐蚀性与含悬浮物的介质,启闭件为一橡胶隔膜,夹于阀体与阀盖之间,截止阀,结构简单，调节性能好，制造、维修方便。,流体阻力大，密封性差，不能用于放空阀和真空系统阀门,不易用于粘度大，或含有固体颗粒、易沉淀介质的输送。,用于调节流量的阀门,闸阀,密封性能 结构复杂 调节性能 流体阻力 公称直径范围 闸阀 好 繁 不如截至阀 小 大 截至阀 不好 简单 好 大 小（15150）,蝶阀,尺寸小，重量轻，开关迅速，,具有一定的调节性能,通常用于大口径的管道（DN 100-3000),具有特

5、殊作用的阀门,减压阀 通过启闭件的节流，将进口的高压介质降低至 某个需要 的出口压力,安全阀 超压保护装置，用于受压容器、设备或管路上,疏水阀 阻气排水阀，能自动排泄蒸汽管道和设备中不断产生的 凝节水，并阻止蒸汽溢出,阀门型号按阀门型号编制方法JB308-75的规定进行,由7位字母或数字组成,6.3管道安装布置,6.3.1 管道布置的方式,架空布置,安装方便，便于维修，可输送任何物料,采用管廊或管墩的方式布置,可以沿着建筑物、构筑物及大型设备布置,地下布置,埋地敷设,管沟敷设,不占用地上面积，较为隐蔽。,费用低,不易安装和检修，不易发现渗露情况， 管道容易被地下水侵蚀。,修好管沟，再将管子布置

6、在其中。,费用高，,但安装、维修方便,缺点是占用有效的空间,6.3.2 管道布置的原则要求,总的原则应满足以下几点： 1.保证安全生产。 2. 便于操作和检修。 3.节约材料和投资。 4.布置整齐美观。 5.适应开停车和事故处理的需要。 6.应有一定的操作弹性，适应操作变化。,6.3.3 管道布置时需特别注意的几个问题,（1）坡度,管路敷设应有坡度，坡度方向通常顺介质流动的方向。,如 蒸汽：i=0.0020.005 冷冻盐水：i=0.005,（2）管道的热补偿,金属材料有热胀冷缩的性能,管道热补偿,防止管道由于热膨胀产生破坏作用而采取的措施。,自然补偿,补偿器补偿,多拐弯,回折管型补偿器,波纹

7、管补偿器,波纹补偿器较少用，一般用于管径大、管壁薄的情况,（3） 管道保温,化工管道经常采取保温措施。, 从减少能量损失的角度考虑外表温度高于50的管道需要保温；, 从防止管道内流体凝固的角度考虑，凝固点低于室温的管道需要保温；, 从防止烫伤的角度考虑，外表温度高于60的管道需要保温, 制冷系统的设备及管道需要保温, 由于外界温度变化使管道产生冷凝水时需要保温,对保温材料的要求：重量轻、导热系数小、耐高温、耐低温、有一定的 机械强度易于施工。,6-4 管道布置图的绘制,6-4-1管道布置图上的表达内容 建筑物的轮廓、位置。 设备的简单形状、位置。 车间内全部管道、阀门、管道上的仪表控制点、管件

8、等的安装方式、位置。,设备布置图的内容,一组视图平面布置图，立面布置图（剖视图）和向视图，轴侧图,安装方向标,管口表,标题栏,图幅 管道布置图图幅可采用A0，比较简单的也可采用A1或A2。同区的图应采用同一种图幅。图幅不宜加长或加宽。 比例 常用比例为1:30，也可采用1:50或1:25，但同区的各分层的平面图，应采用同一比例。 尺寸单位 管道布置图中标注的标高、坐标以米为单位，小数点后取三位数，至毫米为止，其余的尺寸一律以毫米为单位，只注数字，不注单位。管口公称直径一律用毫米表示。,6-4-2视图的配置,管道布置采用一组视图表达，包括平面图、立面图、向视图和局 部放大图。 管道布置图般只画管

9、道和设备的平面布置图，只有当平面布置 图 不能完全表达清楚时，才画出其立面图。立面图可以与平面布置 图画在同张图纸上，也可以单独画在另一张图纸上。 管道平面布置图 管道平面布置图，一般应与设备的平面布置图一致，即按建筑标 高平面分层绘制，各层管道平面布置图是将楼板以下的建(构)筑物、 设备、管道等全部画出。当某一层的管道上下重叠过多，布置比较 复杂时，应再分上下两层分别绘制。在各层平面布置图的下方应注明 其相应的标高。,立面剖视图 管道布置在平面图上不能清楚表达的部位，可采用立面副视图或向 视图补充表达。剖视图尽可能与剖切平面所在的管道平面布置图画 在同一张图纸上，也可画在另一张图纸上。剖切平

10、面位置线的画法 及标注方式与设备布置图相同。剖视图可按A-A、B-B顺序编号。 向视图则按A向、B向顺序编号管道,6-4-3视图的的绘制,1、建(构)筑物 及设备的的绘制 要求按比例根据设备布置图绘出，用细实线表达。除按比例画出设备的外 形轮廓，还要画出设备上连接管口和预留管口的位置。 2、管道、仪表、阀门及管件的绘制 应绘出全部工艺物料管道及辅助管道。用粗实线绘制，埋地或被建筑物挡 住的管线用虚线表示，大直径管道（DN 400）用双线绘制。 管道的不同连接方式一般可不一一画出，只在管道布置图的适当地方，或 者在文件中统一说明。必要时可按图示的形式绘制。,管子拐弯,平面,立面,立面,平面,平面

11、,立面,管子分叉,平面,立面,管子交叉,平面,立面,管子重叠,W1,W2,W2,W1,W2,W3,W3,W3,W2,W2,W1,平面,立面,阀门,闸阀,立面,平面,侧面,截止阀,中心,立面,平面,侧面,球阀,立面,平面,侧面,仪表控制点 管道上的仪表控制点应用细实线按规定符号画出，每个控制点一般只在能清楚表达其安装位置的一个视图中画出。控制点的符号与带控制点工艺流程图的规定符号相同,6-4-4管道布置图的标注,1建(构)筑物 应标注建筑定位轴线的编号，定位轴线间的尺寸，构筑物的定位尺寸。 建（构）筑物的标高。标注方法与设备布置图相同。 2设备 与设备布置图相同，标注设备的定位尺寸，基础标高，设

12、备位号。标柱设 备的管口符号,3管道 在平面布置图上标注出所有管道的定位尺寸及标高，物料的流动方向。 凡与安装定位有关的尺寸都要标柱。由设备管口所决定的尺寸不再标柱。 有立面剖视图时，应在立面剖视图上标注所有管道的标高。 定位尺寸可以以设备中心线、设备管口法兰、建筑定位轴线或墙面进行标注。 管道安装标高均以厂房室内地面基准，管排或管廊一般标注管底外表面的安装高度，单根管道标注管中心线高度，以m为单位。 如 EL105000(z)，括号内的“z”表示管道的中心线标高。 对安装坡度有严格要求的管道要在管道上方画出细线箭头，指出坡向，并写上坡度数,除必须的尺寸外，所有管道应标柱管道号。标注在管道上方，下方或旁边标 注标高 PG0112-100 EL103.000 间隔小的管道可用附加线标注 管道数量较多，可在空白处集中标注,4 管件、