工艺管道安装工程相关知识及材料提取

1、1,工艺管道安装工程相关知识及材料提取,董立群,一、管道工程的标准化 二、工艺管道安装工程常用材料 三、图纸的分类及相关知识 四、工程材料的提取,目录：,管道一般由管子、管件、阀门、支吊架、仪表装置以及其他附件组成，要想掌握管道施工技术，必须熟悉管材及附件，如果这些材料的规格杂乱无章，将会给设计、制造、施工和管理带来不便，因此，管道工程标准化是管道工程的关键环节，是管道工程现代化的重要组成部分。 管道工程材料的标准化可提高管道元件的通用化水平和比率，根据选优原则和合理分档方法，科学地安排各种材料、设备的品种、规格，以较少的品种满足尽可能多的需要，从而提高产品的批量。同时，通过提高元件的通用化水

2、平和比率，更有利于实现专业化、采用先进技术，从而提高工程技术水平和劳动生产率。,一、管道工程的标准化,管道工程标准化的主要内容是统一管材、管件的主要参数和结构尺寸。其中最重要的内容之一是直径和压力的标准化和系列化，即管道工程常用的公称直径系列和压力系列。,管道工程标准化的内容,公称直径 管道和管道附件的公称直径是为了设计、制造、安装和修理的方便而规定的一种标准直径。一般情况下，公称直径的数值既不是管子的内径，也不是管子的外径，而是与管子的外径相近的整数，施工图中用符号DN表示。,管道工程标准化的内容,公称压力： 试验压力 工作压力 设计压力,管道工程标准化的内容,管道的分类,依据国家质量技术监

3、督局，质技监局锅发1999272号压力管道设计单位资格认证与管理办法，TSGR1001-2008压力管道安装许可规则及TSGD0001-2009压力管道安全技术监察规程管道可分为：长输管道（GA类）、公用管道（GB类）、工业管道（GC类）和动力管道（GD类）。,长输(油气)管道是指产地、储存库、使用单位之间的用于输送商品介质的管道，划分为 GA1 级和 GA2 级。 1）符合下列条件之一的长输管道为GA1级： 输送有毒、可燃、易爆气体介质，最高工作压力P4.0MPa 的长输管道； 输送有毒、可燃、易爆液体介质，最高工作压力P6.4MPa，并且输送距离（指产地、储存地、用户间的用于输送商品介质管

4、道的长度） ）200km的长输管道； 2） GA1级以外的长输（油气）管道为GA2级。,1. GA 类 ( 长输管道 ),公用管道是指城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道， 划分为 GB1 级和 GB2 级。 1） GB1级：城镇燃气管道 2） GB2级：城镇热力管道,2. GB 类( 公用管道 ),3. GC 类(工业管道 ),工业管道是指企业、事业单位所属的，用于输送介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道，划分为 GC1 级、GC2 级、GC3 级。,（1） 输送GB 504485职业性接触毒物危害程度分级中规定的毒性程度为极度危害介质、高度危害气体介质和工作温度高

5、于标准沸点的高度危害液体介质的管道； （2） 输送GB 501601999石油化工企业设计防火规范及GB500162006建筑设计防火规范 中规定的火灾危险性为甲、 乙类可燃气体或甲类可燃液体 （包括液化烃） ， 并且设计压力P4.0MPa的管道；,GC1级工业管道,GC1级工业管道,（3） 输送流体介质并且设计压力P10.0MPa， 或者设计压力P4.0MPa， 并且设计温度大于或者等于400的管道；,除规定的GC3级管道和介质毒性危害程度、火灾危险性（可燃性）、设计压力和设计温度小于GC1级规定以外的其他管道为GC2级。,GC2级工业管道,GC3级工业管道,输送无毒、 非可燃流体介质， 设

6、计压力P1.0MPa， 并且设计温度大于20但是小于185的管道为GC3级。,火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道，划分为 GD1 级、GD2 级。 （1） GD1级为设计压力P6.3MPa，或者设计温度大于或者等于400的管道 （2） GD2级为设计压力P6.3MPa，或者设计温度小于400的管道,4.GD 类( 动力管道 ),管道分类,管道按在生产中的功能分为：物料管道、辅助管道 按设计压力分为： 真空管道：P0MPa 低压管道：0P1.6MPa 中压管道：1.6MPaP10MPa 高压管道：10MPaP100MPa 超高压管道: P100MPa,按工作温度分为： 低温管道：工作温度

7、低于-20的管道 常温管道：工作温度为-20200的管道 高温管道：温度高于200的管道 按材质分为：金属管道、非金属管道、衬里管道,管道分类,工艺管道安装工程中常用术语及符号,工业金属管道：由金属管道元件连接或装配而成，在生产装置中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。 压力管道：指最高工作压力大于或者等于 0.1MPa（表压） ，且公称尺寸大于 25mm，用于输送气体、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的管道。,工艺管道安装工程中常用术语及符号,管道元件：指连接或装配成管道系统的各种零部件的总称。包括管道组成件和管

8、道支承件。 管道组成件：用于连接或装配管道的管道元件。包括管子、管件、法兰、密封件、紧固件、阀门、安全保护装置以及诸如膨胀节、挠性接头、耐压软管、疏水器、过滤器、管路中的节流装置和分离器等。,工艺管道安装工程中常用术语及符号,管道支承件：将管道的自重、输送流体的重量、由于操作压力和温差所造成的荷载以及振动、风力、地震、雪载、冲击和位移应变引起的荷载等传递到管架结构上去的管道元件。包括：吊杆、弹簧支吊架、恒力支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、锚固件、鞍座、垫板、滚柱、托座、滑动支座、管吊、吊耳、卡环、管夹、U 形夹和夹板等。,工艺管道安装工程中常用术语及符号,管道特殊件：指非

9、普通标准组成件。系按工程设计条件特殊制造的管道组成件，包括：膨胀节、补偿器、特殊阀门、爆破片、阻火器、过滤器、挠性接头及软管等等。 管件：与管子一起构成管道系统本身的零部件的总称。包括弯头、弯管、三通、异径管、活接头、翻边短节、支管座、堵头、封头等。,材料标识常用符号,DN管子或管道元件的公称尺寸； D o （ ）管子外径； P 设计压力； PN公称压力； L 弯管的直管段长度； l 球形补偿器的球心距； S 0 补偿器的最大行程； t管道组成件的名义壁厚； T设计温度；,工艺管道安装工程常用材料,管材、管件是管道工程中最主要的施工用料，由于输送的介质及其参数不同，对管材和管件的要求也各异，因

10、此，在石油、化工生产中，常用管材及管件的种类很多,常用管材： 金属管 非金属管 复合管（衬里管）,工艺管道安装工程常用材料,金属管 钢管：管道工程中最常用的管材，按制造方法不同可分为无缝钢管和焊接钢管。 铸铁管：分为普通铸铁管和硅铁管两种。 有色金属管：用铜、铝、铅等非铁金属材料制成的管子，管道工程中常用有色金属管有铝管、铜管等，主要用于仪表管路的安装。,工艺管道安装工程常用材料,焊接钢管：也称有缝钢管，有钢板、钢带等卷制，经焊接或熔接而成的管子，可分为低压流体输送钢管和电焊钢管 低压流体输送钢管也称焊管、水煤气管，俗称黑管，是用于输送水、煤气、空气、油和取暖蒸汽等一般较低压力流体和其他用途的

11、焊接钢管。分为镀锌管、非镀锌管，带螺纹、不带螺纹等类型。,工艺管道安装工程常用材料,电焊钢管：可分为螺旋缝焊接钢管和直缝电焊钢管两种，螺旋焊管焊缝的螺旋角一般为50-75度，因此螺旋焊缝处合成应力是直缝焊管主应力的60-85%。在相同工作压力下，同一管径的螺旋焊管比直缝焊管壁厚可减小。,工艺管道安装工程常用材料,无缝钢管：由圆钢坯加热经穿管机穿孔轧制而成，或再经冷拔后成为小口径管材，按制造方法不同，分为冷拔和热轧管。 因无缝钢管强度高，多用于高压气体、液体管路以及输送燃烧性、爆炸性和有毒害性的系统管路，,工艺管道安装工程常用材料,普通铸铁管：耐腐蚀性好，但质脆，不耐冲击，常用于埋地和室内排水管

12、道，管端形状分为承插式和法兰式两种，以承插式最为常用。 硅铁管：可分高硅铁管和抗氯硅铁管，可抵抗多种强酸腐蚀，硬度高，可用于输送公称压力低于0.25MPa的腐蚀性介质，所以广泛应用于化工管路中。,工艺管道安装工程常用材料,非金属管 具有重量轻及耐腐蚀性能良好的优点，尤其在化工管道工程中占有重要地位，有逐渐代替金属管的趋势，主要包括：塑料管、玻璃管和有机玻璃管、玻璃钢管、橡胶管、石墨管、陶瓷管、混凝土管及钢筋混凝土管。 玻璃钢管以玻璃纤维制品为增强材料，以合成树脂为粘结剂，经一定成型工艺加工而成，具有强度高、耐高温、耐腐蚀等性能，已广泛应用于油田及化学工业管道中，常用的连接方式由法兰连接和承插连

13、接两种。,工艺管道安装工程常用材料,复合管（衬里管） 管材管壁由两种不同材料组成，外壁为强度较高的金属材料，内壁为耐高腐蚀金属材料或非金属材料、无毒材料，经过特殊工艺形结合，成为复合管。可用于输送各种不同的腐蚀性介质，无毒材料衬里管可用于输送生活用水及室内供气、供热管道，该材料的应用可节省贵金属，降低工程费用，现已在各油气田得到广泛应用。,工艺管道安装工程常用材料,管材的选用首先应先按设计要求，选用符合施工图指定的管材种类和规格，确有困难时，应按工艺要求选择种类和规格 例，选择钢管时应预知如下条件： 确定所用钢管的品种类别以及设计规定钢管的技术标准号 确定钢管的钢种与钢号（材质） 确定钢管的管

14、壁厚度,管材的选用,钢管选用时，首先按照介质的性质和参数（压力、温度），选出符合工作条件要求的几种钢管，再作进一步的技术经济比较，最后确定所选用钢管的品种规格。 对于输送一般的低、中压介质的管道（耐一般腐蚀的碳素钢），可选用下列钢管： 当公称直径DN150mm时，如介质温度不超过200，公称压力不超过1.0MPa,可选用普通水煤气钢管或无缝钢管。如公称压力超过1.0MPa，或温度在200以上，应选用无缝钢管。,管材的选用,当公称直径200mmDN500mm时，如介质温度不超过450，公称压力不超过1.6MPa，可选用螺旋焊接钢管或无缝钢管。如公称压力超过1.6MPa或介质温度超过450时，应选

15、用无缝钢管。 当公称直径500mmDN700mm时，可选用螺旋电焊钢管或钢板卷焊管。 当公称直径DN700mm时，可选用钢板卷焊管。 对强腐蚀性介质，应选用不锈钢、耐酸钢无缝钢管及其有关钢号。,钢管的选用,钢管的检验 钢管及其管件在使用前，必须严格进行质量检验，主要从以下几个方面入手： 须有出厂合格证明书 使用前按设计要求核对其规格、材质、钢号 外表面检查：无裂纹、夹渣、重皮及不得有超过壁厚偏差的锈蚀和凹陷 直径大于600mm 的钢板卷管，有两道接缝时，两接缝间距应大于300mm 钢板卷管所有焊缝须经没有渗漏试验合格后方可使用。,管材检验,有色金属管检验P58 铸铁管检验P58 施工前的材料检

16、验应符合相关施工规范要求！,管材检验,常用管件,管件分类 按材质划分为：钢制、铸铁、有色金属等 按照用途分为：三通、弯头、大小头、活接头、管接头、管堵、法兰、阀件等 按照与管道连接形式分为：焊接管件（直接与管道焊接）、法兰管件、螺纹管件（用螺纹与管道连接）和承插管件（多用于排水管道）,弯头 钢制无缝弯头 冲压焊接弯头 焊制弯头,常用管件,常用管件,三通 依据制造方法分为：冲压三通和焊制三通 依据主支管管径不同分为：等径三通和异径三通 依据主支管中心线相交情况不同分为：正交三通和斜交三通,常用管件,异径管（俗称大小头） 同心大小头 偏心大小头,常用管件,活接头（又称由壬） 螺纹短节：分单头和双头

17、两种。站场工艺所用压力表丝头用于中低压管道上，在设计文件中无特殊要求时，可选用与主管道材质相同或等级别钢号的无缝钢管现场制作。高压管道多选用锻制丝头。 管箍和丝堵：在设计材料表以及材料提取时较易遗漏。,法兰和法兰盖,在管道施工图纸中，法兰或法兰盖的规格、承受的压力、工作温度、法兰与管端的焊接形式均应作出明确要求，如设计文件中为做出明确要求，可按GB4216灰铸铁管法兰及法兰盖国家标准、GB91129125钢制管法兰及法兰盖国家标准、GB1238012384球墨铸铁法兰及法兰盖国家标准以及HG/T2059220615钢制管法兰化工行业标准进行选用。,法兰和法兰盖,公称直径与钢管外径 我国选用的钢

18、管外径为I、II两个系列，I系列为国际通用系列，俗称英制管。II系列为国内常用系列。 附表：公称直径与钢管外径对照表,法兰和法兰盖,法兰类型： 平焊法兰 对焊法兰 螺纹法兰 承插法兰 松套法兰,法兰和法兰盖,法兰和法兰盖,法兰密封面形式及代号,紧固件,紧固件包括：螺栓、螺母和垫片，其规格型号的选择应符合设计文件的要求。 螺栓和螺母 螺栓的尺寸规格以“M螺栓直径螺杆长度”来表示，长度选择时应以螺栓紧固后，螺杆露出长度保持在5mm左右（新国家标准上齐平即符合要求）。螺栓直径可依据螺孔孔径进行选择,紧固件,垫片 垫片的种类 非金属垫片：橡胶、石棉橡胶板、柔性石墨等 金属垫片：环形垫、齿形垫、O型环等

19、 金属复合型垫片：金属缠绕垫片,阀门,阀门的作用 接通或切断管内流体流动，起启闭作用，如：闸阀、球阀 调节管路流量或压力，如：减压阀、节流阀 改变介质流动方向，如：三通旋塞阀 根据一定因素自动启闭而达到某种目的，如：安全阀，疏水器,阀门,阀门分类 按承受压力分 真空阀：工作压力用真空度表示 低压阀：PN1.6MPa 中压阀：1.6MPaPN10MPa 高压阀：10MPaPN100MPa 超高压阀：PN100MPa,阀门,阀门分类 按温度分 高温阀门：T450 中温阀门：120T450 常温阀门：-20T120 低温阀门：T-20,阀门,阀门分类 按驱动方式分：手动阀门、电动阀门、液动阀门、气动

20、阀门 按连接形式分：法兰连接阀门、螺纹连接阀门、卡套连接阀门、焊接阀门 按结构分：闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、旋塞阀等 按特殊要求或性能分：安全阀、呼吸阀、减压阀、电磁阀、调节阀等,阀门,阀门型号及规格标记 阀门型号由7个单元组成：- 汉语拼音字母，表示阀门类型 用数字表示驱动方式（手动阀门型号中省略本部分） 用数字表示连接方式 用数字表示结构形式 汉语拼音字母表示 数字表示公称压力 字母表示阀体材料,阀门,阀门型号及规格标记,阀门,阀门类型代号,阀门,阀门传动类型代号,阀门,阀门连接形式代号,阀门,阀门结构形式代号,阀门,阀门结构形式代号续,阀门,阀门密封面或衬里材料代号,阀门,阀门阀

21、体材料代号,阀门,常用阀门特点及用途 截止阀：结构简单，密封性能好，启闭容易，可调节流量，但只能单向流动，安装时应注意阀体标注的阀门流向。广泛用于高、中、低压管道。,阀门 常用阀门特点及用途,闸阀：密封性能好，可双向流动，可调节流量，但闸板密封面容易磨损，结构复杂，维修困难。不适用于介质含沉淀物的管路。,阀门 常用阀门特点及用途,旋塞阀：启闭迅速，操作方便，密封性能差，开关力较大，维修困难。一般适用于低温、低压流体且需快速全启和全闭的管道或不经常开启之处。,阀门 常用阀门特点及用途,球阀：结构简单，开关迅速，操作方便，但其制作精度要求高，操作时一般要求全开全闭，以免造成密封面磨损。,阀门 常用

22、阀门特点及用途,止回阀：利用阀门前后介质压力差自动启闭的阀门，自动防止介质倒流。根据阀杆的运动情况分为升降式止回阀。和旋启式止回阀。,阀门 常用阀门特点及用途,安全阀：管道及设备的自动保险装置，控制管道或设备最高工作压力，超压时阀门可自动排泄，正常后，自动关闭。按结构分为杠杆式、弹簧式和脉冲式。,阀门 常用阀门特点及用途,减压阀：降低和稳定介质压力，以保证使用压力不超过允许限度的阀门。,阀门 常用阀门特点及用途,蝶阀：结构简单，适合制造较大直径的阀门，适用于低压管道上。,阀门 常用阀门特点及用途,节流阀：属于截止阀的一种，由于结构特殊，可较好的调节压力、流量或节流。制作精度要求高，密封性能好，

23、不适用于粘度大和含有固体颗粒的介质。,阀门 常用阀门特点及用途,疏水阀：蒸汽采暖系统中的一种特殊设备，可自动阻止蒸汽通过，及时排除管路中的冷凝水，且还可防止管道产生水击。,管道支吊架,支架是管道安装工程中的重要构件之一，材料一般选用Q235钢制作，其制作及安装方法，安装位置须符合设计及规范要求。常用分类方法有： 按材料分类可分为钢结构、钢筋混凝土结构和砖（木）结构 按用途分类可分为活动支架、固定支架和弹簧支吊架 按结构力学特点可分为刚性、柔性和半铰接支架 按支架外形分可分为T形、形、单层和多层以及单只支架和空间钢架或搭架,工程图纸的分类及相关知识,工程图纸是设计人员对所设计工程全部意图的表达，

24、按专业可分为化工工艺管道施工图、采暖通风管道施工图、动力管道施工图、给排水管道施工图和自控仪表管道施工图等，每个专业中有分许多具体的工程施工图或专业图，如暖通施工图可分为采暖、通风、空气调节和制冷管道施工图。 管道施工图按图形及其作用可分为基本图和详图两大部分。基本图包括图纸目录、施工图说明、设备材料表、流程图、平面图、系统轴测图和立面图，详图包括节点图、大样图和标准图。,工程图纸的分类及相关知识,图纸目录：按一定的图名和顺序将数量众多的施工图纸进行归纳，编排成图纸目录，以便查阅，目录中一般包括设计单位、工程名称、地点、编号及图纸名称。 施工图说明：在图样中无法表示的一些技术和质量方面的要求用

25、文字形式加以说明，一般包括工程的主要技术数据，施工及验收要求和注意事项。,工程图纸的分类及相关知识,设备、材料表：施工图纸中必不可少的组成部分，对工程所需的各项设备及管道元件、防腐保温材料的名称、规格、型号、数量的明细表。 流程图：可清晰显示整个系统或装置的工艺变化过程，同时对设备的位号、管道的编号、规格、输送的介质、流向以及主要控制阀门、仪表控制点等也有明确的标识。,工程图纸的分类及相关知识,平面图：施工图中最基本的一种图样，主要标注建构筑物和设备的平面分布，管线的走向、排列和各部分的长宽尺寸以及管道的规格、材质、标高等具体数据。 系统轴测图：一种立体图，可同时反映出空间走向和实际位置，能弥

26、补平、立面图的不足之处，是管道施工图中的重要图样之一。但并非所有的管道设计图中都有轴测图，有些设计院在系统图中用轴测图代替立面图或剖面图 。,立面图和剖面图：施工图中最常见的一种图样，表达建构筑物和设备的立面分布，管线垂直方向上的排列、走向及管线编号、标高和管径等数据。 节点图：清楚地表示部分管道的详细结构及尺寸，对其他施工图纸中不能反应清楚的某点图形的放大。 大样图：对组装体各部分位的详细尺寸进行标记。 标准图：通用性质的图样，一般不单独作为施工图纸，只能作为某些施工图的组成部分。,工程图纸的分类及相关知识,识图是预算及施工人员了解工程情况重要而关键的一步，也是施工图材料提取的首要条件和环节

27、。工艺管道在图纸上是示意性画出来的，在图纸中，不同的图线可表示不同的介质或不同材质的管道，图样上的管件、附件、器具设备等都用图例符号表示，这些图线和图例只能表示管线及其附件等的安装位置，而不能反映安装的具体尺寸和要求，因此在工程材料提取前，必须熟悉图纸中各种图例符号以及相关施工的规范和质量标准，具备看图的基础，才可进行工程材料的提取。,工程材料的提取及注意事项,材料提取前，应先对图纸进行系统的了解，熟悉设计文件中的文字说明及要求，如设计说明书中是否有对材料的特殊要求，对材料检验及实验的要求，特别是由于近几年各项施工规范的更新，规范中对材料进场的检验与实验要求变化较多，现场监理及业主对材料的检验

28、也越来越严格，因此应尽量在材料进场施工前完成设计或规范中要求的检验项目，避免出现施工后因材料进场检验问题造成返工现象。特别是高温高压管道及特殊材质材料。,工程材料的提取及注意事项,如：GB50235-2010中4.3.1要求GC1 级管道和 C 类流体管道中，输送毒性程度为极度危害介质或设计压力大于或等于 10MPa 的管子、管件，应进行外表面磁粉或渗透检测，检测方法和缺陷评定应符合国家现行标准承压设备无损检测JB/T4730 的有关规定。经磁粉或渗透检测发现的表面缺陷应进行修磨，修磨后的实际壁厚不得小于管子名义壁厚的 90%，且不得小于设计壁厚。4.3.2 合金钢螺栓、螺母应采用光谱分析或其

29、他方法对材质进行复验，并应作好标识。设计压力大于或等于 10MPa 的 GC1 级管道和 C 类流体管道用螺栓、螺母，应进行硬度检验。,工程材料的提取及注意事项,任何施工材料的提取不应照抄材料或设备表，应以施工图纸为准，材料提取时应结合工艺流程图、平面图、剖面图或轴测图及详图逐一进行阅读、对比核实，避免出现施工图与流程图中材料不一致的问题。 对于每张图纸，都应了解清楚图上所画的图样、文字说明和各种数据，结合流程图及剖、立面图弄清管线编号、管线走向、介质流向、坡度坡向、管径大小、连接方法、尺寸标高、施工要求。明确管路中的管道元件材质、名称、种类、规格、型号、参数等。,工程材料的提取及注意事项,管

30、材计划表中应标明管材规格，标明设计文件中要求的技术标准。相同公称直径的钢管可有相同的外径和不同的壁厚或不同的外径和壁厚，如DN50的钢管的外径和壁厚可以是573.5、574.5也可以是604.5，因此在材料计划中应备注明确所需钢材的外径及壁厚。,工程材料的提取及注意事项,管件及阀门材料提取应注意标明接管规格，避免采购的管件或法兰接管规格与管线规格不同，依据施工图核对材料表中设计所开数量是否存在误差，阀门配套法兰及紧固件与阀门分开提取时，应注意核对配套法兰及紧固件的材质、规格、型号与阀门及所连接管线相对应。,工程材料的提取及注意事项,设备及其附件常见问题 材料预算期间对设备及其附件的设计界面划分不清，出现采购漏项 设备及其附件为分开采购，设计提交相关技术标准不一，到场附件与设备不配套,工程材料的提取及注意事项,设备及其附件常见问题 在设备材料提取时，应详细审阅设备图纸或技术规格书中的所有技术要求，在材料计划中明确设备及其附件的采购范围，对设计提供的相关技术标准进行核实。为避免出现上述问题影响后期施工，材料到场后，应及时对设备及配套附件进行核对，如：在设备进场验收阶段即将设备配套法兰、螺栓等进行安装。,工程材料的提取及注意事项,管道支吊架材料的提取 在工艺管道安装工程中，管道支吊架图纸多为标准图或制作图集，所用材料要求也低于工艺材料要求，因此，在施工期间，应避免使用工