3-第三章 化工设备常用金属和非金属.ppt

第六节 管路连接件和阀门 6.0化工设备管路的标准化设计 6.0.1标准化的意义 从产品的设计、制造、检验和维修等诸多方面来看，标准化是组织现代化生产的重要手段。实现标准化，有利于成批生产，缩短生产周期，提高产品质量，降低成本，从而提高产品的竞争能力；实现标准化，可以增加零部件的互换性，有利于设计、制造、安装和维修、提高劳动生产率。标准化为组织专业化生产提供了有利条件，有利于合理地利用国家资源，节省原材料，能够有效地保障人民的安全与健康；采用国际性的标准化，可以消除贸易障碍，提高竞争能力。（例）中国有关部门已经制定了一系列容器零部件的标准，如封头、法兰、支座、人孔、手孔和视镜等。 6.0.2容器及其零部件标准化的基本参数 压力容器的直径和操作压力由工艺条件确定。在进行容器及其零部件的机械设计时，则应尽量采用标准化系列。压力容器及其零部件标准化的基本参数是公称直径DN和公称压力 PN。 A、※公称直径DN ①对由钢板卷制的筒体和成型封头来说，公称直径是指它们的内径； ②对管子来说，公称直径既不是它的内径，也不是外径，而是小于管子外径的一个数值。只要管子的公称直径一定，它的外径也就确定了。而管子的内径则根据厚度的不同有多种尺寸，它们大都接近于管子的公称直径。 ③引入公称直径和公称压力的原因：由于钢管或桶体在使用时往往需要和法兰、管件及各类阀门相连接，这就要求这两个零件必须具有可以相配合的表面。人们约定：凡是能实现连接的管子与法兰、管子与管件、管子与阀门，就规定这两个连接件具有相同的公称直径和公称压力。 例如公称直径为200mm的管法兰，指的是联接公称直径为200mm管子用的管法兰。公称直径是1000mm的压力容器法兰，指的是公称直径为1000mm容器筒体和封头用的法兰。 B、公称压力 PN 在制定零部件标准时，仅有公称直径这一个参数是不够的。因为，即使是公称直径相同的筒体、封头或法兰，只要它们的工作压力不相同，它们的其他尺寸也就不会一样。所以还需要将压力容器和管子等零部件所承受的压力，也分成若于个规定的压力等级。这种规定的标准压力等级就是公称压力。 6.0.3 管径的选择与壁厚的确定A.影响管径大小的因素 流体输送管路的直径根据流量和流速确定。流量由工艺条件决定，流速由下表选择，流速过大，管径减少，但流体流过管道时的阻力增大，消耗的动力增大 ，故操作费用增加。反之，若流速选择过小，虽然可以降低操作费用，但管径增大会使基建投资上升。B. 管径的计算与选用管子的内径： C.管子壁厚的计算： 当管子输送流体介质时，通常管内介质有一定的压力，故要求管壁有足够的强度。 管子计算厚度公式如下： 其中：δ—管子计算厚度，mm； pc----管子计算压力，MPa； [σ]---管子许用应力， MPa ； φ----修正系数 6.1 管路及其连接件 6.1.1直管（按用途、材质、形状、连接方式分类） 管子按材质可分为金属管和非金属管两大类，在金属管子中尤以钢管使用最为广泛，除特殊要求外，化工、石油化工、钢铁、电力等工业领域的压力管道主要使用钢管。钢管可分为无缝钢管和焊接钢管两大类，焊接钢管（简称焊管）又分为直缝管和螺旋焊管。无缝钢管按冶炼方式分为热轧和冷拔两种。规定钢管长度6～12m，壁厚为热轧2.5－－75mm，冷拔0.25—14 mm（无缝管、有缝管见P151） 非金属管 衬塑管（聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、橡胶） 6.1.2金属管件 在管系中改变走向、标高或改变管径以及由主管上引出支管等均需用管件。管件可用钢板焊制、钢管热推制或液压成形、铸造或锻制等方法制作。 6.1.2.1管件的种类 管件有不同的分类方法，按管件的用途、使用目的分类如表 6.1.2.2管件连接处的形状 管件的连接方式不同，其连接处形状也不同。一般有对焊连接型、螺纹连接型、承插焊连接型以及法兰连接型等四种，这也是常用的四种管道连接方式。在低压管路中，流量计及蝶阀等有时也采用对夹式连接方式连接。 A.对焊连接型 国家标准GB 12459－90《钢制对焊无缝管件》规定了碳钢、合金钢和奥氏体不锈钢制对焊无缝管件的尺寸、公差、技术条件、检验和标志。该标准适用于石油、化工、水电、冶金等部门的管道工程用对焊无缝管件。 对焊连接型管件通常用在大于或等于DN40的管道上。广泛地应用于可燃物料的管道，也用于高的压力-温度等级的其他物料管道。对焊连接管件比其他连接形式可靠。价格便宜、没有泄漏点。管件中的弯头、三通、大小头（异径管）多用无缝钢管热推制或液压成形，大管径者用钢板成型焊制。异径管有同心异径管和偏心异径管之分。偏心异径管可保持管底平或管顶平。 B.承插焊接型管件 标准SHJ 41