第1章 炼油厂管道分类及选择

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炼油厂管道分类
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炼油厂管道分类
公称直径和公称压力:
采用公称直径和公称压力使产品标准化,减少管路 中管道、管件、阀门等附件的品种和规格,有利于管路 的设计、制造、安装和检修。 管子的直径可分为外径、内径、公称直径。 公称直径不是外径,也不是内径,而是近似普通钢 管内径的一个名义尺寸.每一公称直径,对应一个外径, 其内径数值随厚度不同而不同.公称直径可用公制mm表示, 也可用英制in表示。1英寸等于2.54厘米 等于25.4毫米 公称直径标记为:DNXXXX;DN为公称直径,XXXX为 公称直径数据(mm)
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炼油厂管道分类
根据工业管道工程及验收规范分类:
根据加强安全技术管理和监察的《工业管道工程及验收 规范》(GBJ 235-82),由管路的使用工作压力、温度、介质和 材质等因素,可将管路分为5类:(p — 最高工作压力,MPa)
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炼油厂管道分类
注意: 剧毒介质(>50g)及穿越铁路干线、公路干线、重要 桥梁、住宅区及工厂重要设施的甲、乙类火灾危险物质 和有毒物质的管路的穿越部分按Ⅰ类管路设计。 石油气(含液体烃)和氢气管路至少按照Ⅲ类管路设 计。 甲、乙类火灾危险物质、有毒介质和具有腐蚀性介 质以及难于维修、检查、更换或对生产起重要作用的路 管均应将设计要求提升一个类别。
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管件分类及选择
2.3.2.2 平焊法兰
在装配过程中容易对准,价格低廉,因而得到广泛应用,连接强度如 按照内压计算,约为对焊法兰的2/3,疲劳寿命为其1/3,适用于压力、 温度波动不严重的管道连接。
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管件分类及选择
2.3.2.3 对焊法兰
法兰环与焊缝之间有一条长而倾斜的毂,区别于平焊法兰。 法兰环的厚度通过毂逐渐过渡到管壁的厚度,降低了应力的不连续 性,增强了法兰的强度。适合于高温、高压和反复波动较大的连接。
对焊法兰是指带颈的并有圆管过渡的并与管子对焊连接的法兰。
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管件分类及选择
2.3.2.4 松套法兰
使用时带有活套环圈,承压、严密程度与平焊法兰性能相同,疲劳 寿命仅为对焊法兰的10%,不适用于有严重弯曲应力的连接,最大的优点 是螺栓孔易于对准。
带颈对焊环松套法兰
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丝扣连接 = 螺纹连接?
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管件分类及选择
2.2 焊接连接
对于大于DN50的管路,具有施工方便、坚固、严密、使用可靠,并 节约钢材。在不需要拆卸的地方都可以采用这种连接方式。
焊接缺陷: ①气孔 ②夹渣 ③咬边 ④未焊透、未熔合 ⑤焊接裂纹
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管件分类及选择
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管材的选择
4.管材—耐油胶管 耐油胶管分类:耐油夹布胶管、耐油螺旋胶管和书友钢丝 编织胶管3种,均由丁腈橡胶制成;并分为压力、吸入和 排吸3种工况。选用时 正压输送的介质应选耐压胶管,负压下输送选用负压胶 管,可能出现正负压时则需选择排吸胶管。 胶管在制作时考虑承受压力的安全系数,在选择使用时 只需根据操作压力选用相应的胶管;耐压能力选择过低 可能导致胶管破裂;过高的选择耐压能力会造成成本浪 费,设备重量增加,管体增硬,弯曲性能差等问题。
3.管材—非金属管 非金属管主要是指混凝土管、石棉水泥管、缸瓦管和塑 料管,主要特点和用途见下表
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管材的选择
3.管材—非金属管 塑料管道的优点:节约钢材,耐蚀性好,遇水不易生锈, 摩擦系数小、导热系数小、重量轻; 塑料管道的缺点:强度受温度的影响较大,不能用于高 温环境,线膨胀系数大,易燃、尺寸不及金属管精确。
2.3 法兰连接
在管道与阀件或者设备连接的地方以及管道需要拆卸的地方都 需采用法兰连接,在石油工程、炼油厂中应用非常广泛,在管道设 计中起到了极为重要的作用。
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管件分类及选择
2.3 法兰连接
在管道与阀件或者设备连接的地方以及管道需要拆卸的地方都 需采用法兰连接,在石油工程、炼油厂中应用非常广泛,在管道设 计中起到了极为重要的作用。
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管件分类及选择
2.4 法兰密封面
法兰密封面有:宽面、光面(凸面)、凹凸面、榫槽面和梯形槽面等 几种形式适应于各种密封,不同连接法兰可有同一种密封面,同一连接 方式的法兰也可有不同的密封面。
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管件分类及选择
2.5 法兰的选择
法兰目前已经标准化、系列化,一般不再做设计,指根据管路输送 介质、操作温度予以选择。 管道法兰均按公称压力选用,法兰的压力和温度等级表示公称压力 在某温度下最大工作压力的关系。如果将工作压力等于公称压力时的温 度定义为基准温度(不同材料所选定的基准温度也往往不同),某工作 温度下允许的最大工作压力与公称压力的关系一般可有下式确定:
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管材及管件的选择
管材和管件选择的重要性: 管路:管子、管件(法兰、弯头、大小头)和阀件等部 件。 管路设计时,除工艺流程和水力计算以Байду номын сангаас,首要问题是 考虑管材和相应配件的选择。
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管材及管件的选择
主要因素是管子和配件的机械强度和流体对它的腐蚀性。 具体选择方式是按流体的种类、设计温度、设计压力、 使用环境等条件作概略性的考虑,再进一步已具有支配 性的温度条件为基准,在适用规格的温度、压力等级的 容许范围内初步选定,在意腐蚀性等其他环境条件作为 适当考虑而选定使用材料。
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炼油厂管道分类
按用途分类: 工艺管路 -- 炼油厂的主要管路,包含了原油、半 成品油和成品油管路等生产管路。 辅助管路 – 包括所有辅助性生产的管路,包含燃 料系统、蒸汽及冷凝水系统、冷却水系统、排污系统, 以及供风系统。
按介质分类: 油、气、水介质,以及酸、碱、盐等腐蚀介质管路。
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炼油厂管道分类
常州大学
第1章 炼厂管道分类及选择
炼油厂管道分类
炼油厂各种装置和设备之间布满了不同类别的管道, 原油和各种辅助生产物资通过不同的管道进入生产装置, 炼制成成品油,在进入罐区,经过销售部门装车外运。 炼油厂管道是其生产的大动脉,将这个生产联结起来构 成一个整体。掌握管道的使用的介质、工况、材质等因 素对管道的影响尤为重要。 1、按用途分类 2、根据介质分类 3、根据压力分类 分类 4、根据材质分类 5、根据制造方法分类 6、根据工业管道工程及验收规范分类 7、根据管道设计压力及输送介质性质分类
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管件分类及选择
2 管路的连接:
管道和管件都需要经过一定的方式进行连接
连接方式有哪些?
2.1 丝扣连接
连接方式分类
2.2 焊接连接 2.3 法兰连接
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管件分类及选择
2.1 丝扣连接
适用于压力不高、管径不大的的水煤气管。活接头、管箍、弯 头、三通等配合这种连接,方便于安装。
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管件分类及选择
2.3.1 法兰的相关基本概念 目前,设备、机泵或阀门等对应的法兰多采用原中华人民共和 国第一机械工业部管道法兰标准,这个标准的特点是适应小外管径 的设计。在炼油厂管道设计中,采用了部分大外径管道,该类管道 根据适应大外管径管子设计的石油管道法兰标准设计。 大小外径:指的是钢管的有大小两种规格,如DN100,外径有 114和108两种,前者为大外径,后者为小外径。
带光滑管尾的松套法兰
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管件分类及选择
2.3.2.5 承插法兰
法兰内有承插口,安装时钢管插入口内,并进行焊接,一般用于小口 径管道。
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管件分类及选择
2.3.2.5 盲板法兰
主要用于封闭管路或者阀件的一端,盲板法兰承受较大的弯曲应力。
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管件分类及选择
法兰连接实例
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炼油厂管道分类
公称压力是为了设计、制造和使用方便,而人为地规 定的一种名义压力。这种名义上的压力的单位实际是压 强,压力则是中文的俗称,单位是“Pa”而不是“N”。 公称压力标记为:PNXX。 PN为公称压力代号,XXXX 为公称压力值(MPa) 公称压力PN 是一个用数字表示的与压力有关的标示 代号,是供参考用的方便的圆整数。同一公称压力PN值 所表示的同一公称通径的所有管路附件具有与端部连接 型式相适应的同一连接尺寸。 公称压力≤设计压力 设计压力=1.5×工作压力 工作压力由管网水力计算而得出
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炼油厂管道分类
根据管道设计压力及输送介质性质分类: 石油化工管道输送的介质一般都是易燃介质(闪点<4 0℃)、可燃介质(闪点<40℃) ,部分物料还属于剧毒介 质(>4g ,肌体严重损伤或致死),此类管道即使压力很 低,但一旦发生泄漏或者损坏,造成的后果很严重。因 此在管路设计时,在考虑设计温度和压力的同时,尤其 需要考介质的影响。《石油化工剧毒、易燃、可燃介质 管道施工及验收规范》(SHJ 501-85)根据介质的温度、 闪点、爆炸下限、毒性以及管道的设计压力将石油化工 管道分为A、B、C三级。 同一物料按其不同特性分类时,一较高级别为准; 混合物料设计管道级别,未作特殊规定则以其中主导的 物料为分级依据。
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管材的选择
各种环境中的耐蚀性主要由其成分和微观组织结构决定, 碳、硅、锰、磷、硫是铸铁中必然存在的元素。通常向 铸铁中加人Ni、Cr、Si、Cu和Al等合金元素;Ti(钛)、 V(钒)等元素偶尔也作为合金元素加入.这些元索单独 或联合加入对改善铸铁的耐腐蚀性和耐热性有很大的作 用。
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管材的选择
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管材的选择
管材: 目前,炼油厂油品储运使用的管材,一般使用的是钢管。 在其他一些辅助工艺设施中,也使用铸铁管、非金属管 和耐油胶管。 钢管----油品和水蒸气; 铸铁管----供水和消防; 非金属管----具体根据不同的材质能输送各种介质,目 前使用不普遍; 耐油胶管----装卸油品时的连接软管;
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管材的选择
1.管材--钢管 碳素钢管----制造输送油、蒸汽、水的管路。 制造方法----无缝钢管和焊接钢管。 无缝钢管----热轧和冷轧两种;冷拔加工引起材料硬化, 冷拔钢管还需选择不同的热处理方式。 沸腾钢----碳素钢管常用材料,低温易脆化,因此主要 用于常温,为不产生蠕变适用范围是0~300℃。
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管材的选择
胶管规格:内径13 ∼ 254mm,管长为8m和20m,工作压力 范围为0.5 ∼ 1.2MPa。 耐油胶管主要用作常温输送油品;输送其他介质的胶管 类型有:输水胶管、蒸汽胶管、空气胶管和耐酸碱胶管。
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管件分类及选择
1 管路的组成:管路由直管、弯管(弯头)、大小头、
分支管(三通)、法兰、阀门等组成。
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管材的选择
优质碳素钢----温度适用范围-45~450℃。 16Mn钢----温度适用范围-40~475℃。 水煤气管----温度适用范围100℃ 钢管的实验压力Ps一般采用1.5倍公称压力PN,即Ps=1.5
PN
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管材的选择
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管材的选择
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管材的选择
2.管材—铸铁管 制造方法:立式铸铁管和离心铸铁管。 压力分类:低压管道、中压管道和高压管道,压力分别 是0.45MPa、0.75MPa和1MPa。 公称直径DN75 ∼ 1500mm,管长3 ∼ 4m。 优点:铸铁管的耐蚀性好,作为地下管路非常合适,统 计数据表明,由于服饰造成的泄漏事故,每单位长度上 铸铁管仅为钢管数的十分之一。
按压力分类:
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炼油厂管道分类
按材质分类: 钢 铸铁 合金钢(不锈钢以及各种高低合金钢材) 有色金属及非金属(如塑料、橡胶、陶瓷、水泥等)。
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炼油厂管道分类
按制造方法分类:
无缝钢管:分热轧和冷拔两种。国产无缝钢管的规格Φ3 2∼Φ 273mm。冷轧无缝钢管的规格从Φ 20 ∼ Φ150mm,材 质采用优质碳素钢,使用温度-20 ∼ 450℃,使用压力小 于或等于16.0MPa. 有缝钢管:有钢板卷制而成,分螺旋焊缝管和直焊缝管。 螺旋焊缝钢管主要用于大于和等于DN250的管路,材质常 用A3(Q235A)、A3F(普通碳素结构钢 )或16Mn(Q345),介 质温度在0 ∼ 200℃,压力小于或等于2.55MPa。
大外径与对应的管螺纹外径基本一致(如外径48、60、114等), 小外径小于对应的管螺纹外径(如外径45.57、108等)。
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管件分类及选择
2.3.2 法兰的种类及特点
各种结构形式的法兰
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管件分类及选择
2.3.2.1 螺纹法兰
法兰内侧带有螺纹,可以与螺纹管快速连接,但如果反复操作,极 易出现泄漏的可能。反复受弯或反复受热的情况不适合采用这种法兰。
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