4化工管道设计-管件及阀门

2管件用途、分类、选择•管件作用管件在管系中起着改变走向、改变标高或改变直径、封闭管端以及由主管上引出支管的作用。制作方式管件可用钢板焊制、钢管冲压、铸造或锻制等方法制作•管件用途•管件种类根据管件端部连接形式可将管件分为对焊管件、承插焊管件、螺纹管件、法兰管件及其它管件。法兰管件多用于特殊配管场合，使用范围和数量相对较少。可按《钢制法兰管件》(GB/T17185-1997)的规定选用。1）对焊管件通常用于DN≥40(1.5in)的管道，广泛应用于易燃、可燃介质以及高的温度-压力参数的其它介质管道。特点：连接可靠、施工方便、价格便宜、没有泄漏点管件的壁厚等级用管子表号表示，常用的管子表号为SCH40、80，相连接的管子及管件的表号相同，管子和管件是等强度(非等壁厚)，只是连接端部壁厚相同。弯头曲率半径有1.5DN(长半径弯头)和1.0DN(短半径弯头)两种。异径弯头的曲率半径为大端公称直径的1.5倍。三通有等经和异径之分，通常异径三通支管比主管小1～3级，如，200×200×150，200×200×125异径管有同心异径管和偏心异径管，通常大小端变径为1～4级。偏心异径管偏心距为大小端外经之差的二分之一，用于保持异径管两端所连接的管道底部平齐或顶部平齐。•对焊管件图2)承插焊管件承插焊关键用于DN≤40mm的管道，标准有国标《锻钢制承插焊管件》(GB/T14383-93)、石化标准《锻钢制承插焊管件》(SH3410-96)、化工部标准《锻钢承插焊管件》(HGJ10-88)。制造方法：模压锻造后机加成型工艺3)螺纹管件常用材料：锻钢、铸钢、铸铁、可锻铸铁石化装置的工艺管道多选锻钢制锥管螺纹管件。常用锻钢螺纹管件标准：HGJ529-90、GB/T14626-93螺纹连接管件图：4)法兰管件，实际用量相对较少，特殊场合使用5)其它管件加强管接头可直接焊在主观上，不需补强，适用于高中压管道•管件的选择选择原则指根据管道级别、设计条件（如设计压力、设计温度）、介质特性、材料加工工艺性能、焊接性能、经济性、用途等来确定管件的温度-压力等级、管件的连接形式。参考：《石油化工管道设计器材选用通则》(SH3059-2001)。DN50以上管道多采用对焊连接管件，DN40以下多采用煨弯、承插焊或锥管螺纹连接管件。对焊时，根据等强度原则使相连接的管件和管子表号一致。分支管连接方法及其管件选择与标准完善程度有关。连接形式：成型支管连接件、焊接的引出口连接件、支管直接焊接在主管上支管直接焊接在主管上要核算管子是否要补强。支管连接件的选择根据设计温度、设计压力、腐蚀余量等设计条件确定。实际中，主要依据已确定的法兰压力等级或公称压力PN来选用支管连接件。PN≤2.5MPa时，支管直接焊接在主管上，PN≤4.0MPa时，按对焊三通、对焊加强管接头、承插焊或螺纹连接三通、承插焊或螺纹加强管接头等顺序选用。按等强度原则选用管件。异径管的选择根据等强度原则选用，相连接的管子和管件表号相同。根据工艺流程和配管布置要求选用同心或偏心异径管。通常，DN≥50mm选用对焊异径管，DN≤40mm采用承插焊异径管箍。镀锌管道上的异径管采用螺纹连接形式。•管件常用系列常用外径系列和壁厚系列。管件的公称直径、外径和壁厚系列与对应的管子的尺寸系列是一致的。法兰及其紧固件略阀门•定义—是介质流通系统或压力系统中的一种设施，用来调节介质的流量或压力。功能包括切断或接通介质、控制流量、改变介质流向、防止介质回流、控制压力或泄放压力。靠调节阀门关闭件位置实现。分手动和自动。控制泄放压力的叫安全阀或泄压阀。阀门分类按阀门用途和作用分切断阀类—接通和截断管路内介质，如闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、隔膜阀调节阀类—用来调节介质流量、压力等参数，如，调节阀、节流阀、减压阀等止回阀类—防止管路中介质倒流，如止回阀、底阀分流阀类—分配、分离或混合管路中介质，如分配阀、疏水阀安全阀类—防止装置中介质压力超过规定值，对管路或设备提供超压安全保护，如安全阀按驱动形式分类手动阀类—靠人力操纵手轮、手柄、链轮驱动动力驱动类—利用动力源驱动，有：电动头、气动头、液动头、电磁阀等自动类—不需外力驱动，利用介质本身的能量使阀门动作，如止回阀、安全阀、自励式减压阀、疏水阀按公称压力分类真空阀门—工作压力低于标准大气压低压阀门—公称压力小于或等于1.6MPa中压阀门—公称压力为2.5MPa、4.0MPa、6.4MPa高压阀门—公称压力为10MPa、80MPa超高压阀门—公称压力大于或等于100MPa按工作温度分类高温阀门—工作温度高于450度中压阀门—工作温度高于120度，低于450度常温阀门—工作温度高于或等于-40度，低于或等于120度低温阀门—工作温度介于-40～-80度超低温阀门—工作温度低于-80度通用分类法既按阀门工作原理和作用分，又考虑阀门结构上的区别，是目前国内外最常用的分类方法，分为：闸阀、截止阀、止回阀、蝶阀、旋塞阀、球阀、夹管阀、隔膜阀、柱塞阀阀门参数公称直径、公称压力、温度压力等级•阀门密封阀门密封性能是指阀门各密封部位介质泄漏的能力，是阀门的最重要的技术性能指标。密封部位有三处：启闭件与阀座两密封面的接触处---内漏(阀门关不严)填料与阀杆和填料函的配合处—外漏阀体和阀盖的联接处—外漏内漏影响阀门截断介质能力，外漏造成物料损失、环境污染、事故等。阀门的内密封面---指阀座与启闭件阀板互相接触进行关闭部分。阀门阀座的的密封面1）软密封面—软密封面中，接触的两密封面可以单独，也可以全部使用软质材料，如塑料、橡胶优点：密封好，缺点：受到承受的压力和温度影响2）硬密封面---一般由金属制成，也称金属密封面。缺点：密封面易受介质和夹入的颗粒影响变形，受腐蚀、冲刷和磨损的损害。3）用密封胶密封金属密封面间的泄漏通道，可以通过在阀门关闭后向密封面的间隙中注射密封剂来密封。油润滑剂就是一种密封剂。阀门阀座密封面的泄漏标准没发现泄漏，或泄漏在允许值之内，则该阀门被认为对介质是达到密封的。阀门的连接阀门与管道的连接常用有三种：螺纹连接、法兰连接、焊接螺纹连接---小口径常见。常用锥形管螺纹，保证密封性能，比法兰连接经济。用于DN50及以下阀门，不适用高温阀门，拆卸不便。法兰连接—易于从管线上拆卸，适用各种温度、各种压力和尺寸阀门焊接---优点：连接处不泄漏，安全可靠，安装费用低，适用于各种温度压力。缺点：拆卸困难。多用于使用条件苛刻、温度高达场合阀体与阀盖的连接螺纹连接、法兰连接、锁紧螺母连接、焊接或借助压力密封装置，阀盖与阀体做成一体。阀杆闸阀和截止阀阀杆形式：升降式阀杆，又称明杆结构阀门，分内螺纹、外螺纹两种填料浸有或掺有润滑剂的各种纤维，如石棉、麻线、棉线等方形、圆形或扭制编织物。•常用阀门介绍闸阀—指启闭体(闸板)由阀杆带动，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。流动阻力小，启闭省力，部分开启时，闸阀背面产生涡流，易引起闸阀侵蚀和振动，也易损坏阀座密封面，修理困难，一般不作为节流用。由阀体、阀盖、阀杆、闸板、密封填料及驱动装置等组成。结构图：闸板类型：楔式，平板式平行式闸板：平行式单闸板、平行式双闸板截止阀和节流阀都是向下闭合式阀门，启闭件由阀杆带动沿阀座轴线做升降运动，结构基本相同。截止阀种类如下截止阀和节流阀的结构阀体、阀杆、阀盖、阀瓣、手轮等止回阀，单向阀，逆止阀—作用是防止管道中介质倒流，属于自动阀类，启闭动作由介质本身能量驱动球阀—截断阀，启闭件是球件，围绕阀体的垂直中心线做旋转运动隔膜阀—启闭件（隔膜）由阀杆带动，沿阀杆轴线作升降运动，将动作机构与介质隔开的阀门，•安全阀