过程装备成套技术第六章

金属环垫
2 管道的组成
2.4 阀门
管道设计
2 管道的组成
2.4 阀门——闸阀 闸阀指启闭体(闸板)由阀杆
管道设计
带动，沿阀座密封面作升降运
动的阀门，可接通或截断流体
的通道
1－手轮；2－阀杆螺母；3－填料压 盖；4－填料；5－阀盖； 6－双头螺栓；7－螺母；8－垫片； 9－阀杆；10－闸板；11－阀体
1 管道简介
管道设计
1.1 管道相关术语
1.2 压力管道的分级
1.3 管道的设计要求
1 管道简介 1. 1 管道相关术语
管道
管道设计
是由管子、管件、阀门、管道上用的小型设备等管道组成件连 接成的输送流体或传递压力的通道。管道实际生产中各种管道的 输送介质和操作参数千差万别，其重要程度和危险性也各有不同 压力管道。
2 管道的组成
2.1 管道的分类
管道设计
按用途分类
{
输送用及传热用
结构用
特殊用管子（钻井用、高压气体容器用等）
2 管道的组成
2.1 管道的分类
管道设计
按材料分类
{{
非金属管
金属管
{
铁管
钢管
铸铁管
{
有色金属管
橡胶管 塑料管 石棉水泥管 石墨管 玻璃陶瓷管 玻璃钢管 衬里管
{
碳素钢管 低合金钢管 合金钢管 铜及铜合金管 铅管 铝管 钛管
1 管道简介 1.3 管道设计的基本要求
（1）一般要求
管道设计
管道与建筑物
管道穿过建筑物的楼板、房屋或者墙面时，应加套 管，套管内的空隙应密封。套管的直径应大于管道绝 热层的外径，不得影响管道的热位移，管道上的焊缝 不应在套管内，距离管端部不小于150mm。布置腐蚀 性介质或者有毒的管道时，应避免由于法兰、楼板和 填料密封等泄露而造成对人身的伤害。对于跨越厂区 道路的管道，其跨越段不得装设阀门、波形补偿器和 法兰等管件。
2 管道的组成
2.3 法兰 法兰紧固件
管道设计
2 管道的组成
2.3 法兰 法兰密封件
管道设计
2 管道的组成
2.3 法兰 法兰密封件
管道设计
2 管道的组成
2.3 法兰 法兰密封件
管道设计
2 管道的组成
2.3 法兰 法兰密封件
管道设计
2 管道的组成
2.3 法兰 法兰密封件
管道设计
2 管道的组成
（3）防爆安全设计
管道设计
产生爆炸必须具备的三个条件：
I. 存在可燃气体、易燃液体的蒸汽或薄雾； II. 上述物质与空气混合，其浓度在爆炸极限以内； III. 存在足以点燃爆炸性混合物的火花或高温。 只要设法使上述三个条件不同时出现，就基本可以防
止出现爆炸。主要通过工艺设法防止设备和管道泄漏、 用惰性气体将易燃物质与空气隔离、采取连锁保护措施 来保护

1 管道简介 1.2 压力管道的分级
管道设计
工业管道（GC） GC2 输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及 GBJl6《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介质且设计压力 P<4.0MPa的管道； 输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力 P<4.0MPa且设计温度≥400℃管道； 输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力 P<10MPa且设计温度≥400℃的管道； 输送流体介质，设计压力P<10MPa且设计温度 <400℃的管道。
1 管道简介 1. 1 管道相关术语
压力管道
管道设计
《特种设备安全监察条例》 规定：是指利用一定的压力，用于输 送气体或者液体的管状设备，最高工作压力大于或者等于0.1Mpa 的气体、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，且公称直径大 于25mm的管道。
管理不善
腐 蚀 总 计
65
21 200
32.5
10.5 100
绪言
管道设计
管道安全管理状况
1994年 劳动部在职锅局下增设了压力管道监察处 1996年 《压力管道安全管理与监察规定》 1999年 《压力管道设计单位资格认可与管理办法》 2000年 《压力管道元件制造单位安全注册与管理办法》 《压力管道安装单位资格认可实施细则》 2002年 《压力管道安装安全质量监督检验规则》 2003年 《压力管道使用登记管理规则》 《在用工业管道定期检验规程》 2004年 全面开展压力管道普查登记工作，完成普查 2004年～2008年 压力管道检验治理工作
塞阀。
填料式旋塞阀结构图 1－塞子；2—填料压盖； 3－填料；4－阀体 油封式旋塞阀
2 管道的组成
2.4 阀门——旋塞阀
管道设计
2 管道的组成
2.4 阀门——球阀
球阀是由旋塞阀发展起来 的，是一种新型截断阀。
不包括下述情况：
1、设备本体所属管道； 2、军事装备、交通工具上和核装置中的管道； 3、入户前的 最后一道阀门之后的生活用燃气管道及热力点之后的热力管道
1 管道简介 1. 1 管道相关术语
长输管道
管道设计
是指产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道， 具体讲就是跨越地、市输送商品介质的管道、跨越省、（自治区、 直辖市）输送商品介质的管道。 公用管道
2 管道的组成
2.4 阀门——闸阀
管道设计
2 管道的组成
2.4 阀门——截止阀与节流阀
管道设计
截止阀和节流阀都是向下
闭合式阀门，启闭件(阀瓣)由
阀杆带动沿阀座(密封面)轴线
作升降运动的阀门。
1－手轮；2－阀杆螺母；3－阀杆； 4－填料压盖；5－T形螺栓； 6－填料；7－阀盖；8－垫片； 9－阀瓣；10－阀体
管道设计
管道敷设主要有架空和埋地两种类型。
管道的总体布局 对于需长期施工的工程，其管道的设计应统一规划， 力求做到施工、生产、维修互不影响；永久性工艺、 热力管道不得穿越工厂的发展用地；厂区内全厂性管
道的敷设，应与厂区内的装置、道路、建筑物等协调， 避免管道包围装置，减少管道与铁路、道路的交叉。
主要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。 工业管道 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。
1 管道简介 1.2 压力管道的分级
按用途分为：
管道设计
GA（长输管道）
GB（公用管道） GC（工业管道）
1 管道简介 1.2 压力管道的分级
工业管道（GC）
管道设计
升降式止回阀
1－阀盖；2－阀瓣；3－阀体
旋启式止回阀
1－摇杆；2－密封圈； 3－螺钉,4－阀瓣； 5－阀盖；6－阀体
2 管道的组成
2.4 阀门——止回阀
管道设计
2 管道的组成
2.4 阀门——旋塞阀
旋塞阀是一种结构比较简单 的阀门，流体直流通过，阻 力降小、启闭方便、迅速。
管道设计
旋塞阀有填料式、润滑式和
1998年
1999年
2000年
2001年
2002年
2003年
8 13 26 149
207.97
8 1 17 60
603.99
13 2 42 64
3161.2
2 8 21 46
4 12 33 33
直接济损失 (万元)
75.6
103.4
绪言
管道设计
管道事故原因分析
历年来发生的200多起各种压力管道事故原因分析 事故原因 设计原因 制造原因 安装原因 事故起数 23 55 36 百分比(％) 11.5 27.5 18.0
1 管道简介 1.3 管道设计的基本要求
（2）防火安全设计
管道设计
管道敷设在管廊的，一般机泵就置于管廊下，管廊上 面放置引风机，管廊的两侧是主体设备。管廊与它们要 保持距离，这个距离要满足有关防火的规范标准。具体 问题在GB5001《石油化工企业设计规范》中有详细而明 确的规定。
1 管道简介 1.3 管道设计的基本要求
德国DIN(包括原苏联)为代表的法兰体系：
管道设计
公称压力：0.1、0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、 6.3、10.0、16.0、25.0、32.0、40.0MPa
美国ANSI B16．5为代表的法兰体系：
公称压力：2.0、5.0、6.8、10.0、(11.0)、15.0、 25.0(26.0)、42.0MPa
华东理工大学
East China University of Science And Technology
五、管道设计
流程工业的血管 管道安全关系到生产的安全 《压力管道安全与监察规定》
绪言
管道设计
近年来严重事故以上 管道事故统计
名称
重大、特大 事故(起) 严重事故 （起） 死亡人数 （人） 受伤人数 （人）
1 管道简介 1.2 压力管道的分级
工业管道（GC）
管道设计
GC3 输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力 P<1.0MPa且设计温度<400℃的管道； 输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力 P<4.0MPa且设计温度<400℃的管道。
1 管道简介 1.3 管道设计的基本要求
（1）一般要求
GC1
输送GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》中规 定毒性程度为极度危害介质的管道； 输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJl6 《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介质且设计压力 P≥4.0MPa的管道； 输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力 P≥4.0MPa且设计温度≥400℃的管道； 输送流体介质且设计压力P≥10.0MPa的管道。
2 管道的组成
管子 管件 法兰及其紧固件 阀门 支吊架 补偿器 防腐材料 保温材料 安全附件 附属仪器仪表等
管道设计
2 管道的组成
管道设计
过程工业所用的工程材料中，配管器材约占15%。
配管器材中的比率大概为：管子费用22%，管连接件费 用7.5%，阀门费用53%，法兰费用12%，螺栓费用3%， 其它费用2.5% 如何正确选定，举足轻重。
1 管道简介 1.3 管道设计的基本要求
（4）其他安全设计
管道设计
I.
输送易燃易爆介质的埋地管道需穿过电缆沟时，管道 温度高时必须采用绝热措施以使外表面温度低于60度。
过时净高度不小于2.2m;通过大型车辆时净高度要留 4.5m。
II. 经过道路的管道必须有一定的架空高度，只有人员通
III. 法兰的位置避免处于人行道和机泵上方。输送腐蚀介 质管道上的法兰要设安全防护罩。
1 管道简介 1.3 管道设计的基本要求
（5）便于检修、运行操作
管道设计
泵一般布置在管廊下面，而且泵与管廊的距离缩短节 省管材的消耗。为便于泵的安装、操作、检修，至少要 有3.5m的净高度。当管廊下布置设备时还要增加管廊的 净高度。
管廊在道路上穿越时，净高度应为：装置内检修高 度通道不低于4.5m；管廊下得检修通道不低于3m。
2 管道的组成
2.3 法兰
管道设计
2 管道的组成
2.3 法兰
管道设计
2 管道的组成
2.3 法兰 法兰分类：
管道设计
螺纹法兰
平焊法兰 对焊法兰 承插焊法兰 松套法兰
2 管道的组成
2.3 法兰 法兰密封面 宽面 光面
管道设计
凹凸面
榫槽面 梯形槽面等
百度文库
2 管道的组成
2.3 法兰 法兰标准体系
2.3 法兰 法兰密封件
管道设计
2 管道的组成
2.3 法兰 法兰密封件
管道设计
2 管道的组成
2.3 法兰 法兰密封件
石棉橡胶垫片 金属齿形组合垫片
管道设计
聚四氟乙烯包覆垫
波齿复合垫片
缠绕式垫片
2 管道的组成
2.3 法兰 法兰密封件
金属包垫片 波形、齿形金属垫片
管道设计
柔性石墨复合垫片
2 管道的组成
2.4 阀门——截止阀与节流阀
管道设计
2 管道的组成
2.4 阀门——截止阀与节流阀
管道设计
直通形阀
角形阀
直流式（Y形）阀
针形阀
2 管道的组成
2.4 阀门——止回阀
止回阀又称逆止阀或单 向阀，其作用是防止管
管道设计
道中介质倒流。止回阀
属于自动阀类，其启闭 动作是由介质本身的能 量驱动的 .
2 管道的组成
2.2 管件 用途 改变走向 分支 改变管径 管件名称 弯头、弯管
管道设计
直管与直管连接 活接头、管箍 三通、四通、承插焊管接头、螺纹 管接头、管箍、管嘴 异径管（大小头）、异径短节、异 径管箍、内外丝 管帽、丝堵 螺纹短节、翻边管接头等
封闭管端
其它
2 管道的组成
2.2 管件
管道设计
1 管道简介 1.3 管道设计的基本要求
（1）一般要求
管道设计
管道的布置与敷设
管道应尽可能地上敷设，如确有需要，可埋地或敷 设在管沟内；有条件的地方，管道应集中成排布置。 管道连接与弯管 管道除与阀门、仪表、设备等需要用法兰或者螺纹
连接的以外，应尽可能采用焊接连接；管道布置时对 管道焊缝的设置，应使管道对接焊口的中心与弯管起 弯点的距离小于管子外径，且不小于100mm。