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第八章 化工管路 化工管路是化工生产中所使用的各种管路的总称，其主要作用是用来输送和控制流体介质。 化工管路一般由管子、管件、阀门、管架等组成。 为了简化管子和管件等产品的规格，使其满足化工生产的需要，又适应批量生产的要求，方便设计制造和安装检修，有利于匹配互换。 §1 管子常用材料 一、金属管 2、钢管 3、有色金属管 二、非金属管 §4 管路的连接 管路的连接包括管子与管子的连接，管子与各种管件、阀门的连接，还包括设备接口处等的连接。 管路连接的常用方法有焊接、法兰连接、螺纹连接、承插连接等。 * 正确合理的设计化工管路，对于优化设备布置，降低工程投资和减少日常管理费用以及方便操作都起着十分重要的作用。 按管路的材质分为金属管路和非金属管路。 按输送介质的压力分为真空管、低压管、中压管、高压管、超高压管。 铸铁、碳素钢、合金钢、有色金属 塑料、橡胶、陶瓷、水泥 按输送介质的温度分为低、常、高温管。 按输送介质的种类分水、蒸汽、气体、油管以及输送酸、碱、盐等腐蚀性介质的管路。 国家制定了管路标准和系列。管路标准时根据公称直径和公称压力两个基本参数来制定的。具有相同公称直径和公称压力的管子与管件，都可相互配合和互换使用。 常用的金属管有铸铁管、钢管、有色金属管。 1. 铸铁管 普通铸铁管：灰铸铁造，硅和微量石墨有较强的耐蚀性，内外壁都涂上沥青。给排水、煤气管道。一般φ50-φ300mm，壁厚4-7mm，管长有3、4、6m。 硅 铁 管：含碳0.5-1.2%，含硅10-17%的铁硅合金，表面形成氧化硅保护膜，耐多种强酸；且硬度高，但耐冲击和抗振动性能差。 φ32-φ300mm，壁厚10-7-16mm，管长有15-2000m。 材料：普通碳素钢、优质碳素钢、低合金钢和不锈钢 制造：有缝钢管、无缝钢管 钢管 有缝钢管：碳素钢制成，白口和黑口管。常用于低压流体的输送：水、煤气、天然气、低压蒸汽和冷凝液。 无缝钢管：10、20、16Mn、09Mn2V。 热轧管φ32-φ600mm，管长有3-12.5m；冷轧管φ5-φ200mm，管长有1.5-9m 见表。 有色金属管 铜管：紫铜（99.5-99.9%）和黄铜（铜锌合金）。导热性能好，大多用于制造换热设备、深冷管路，仪表测量和液压传输。 铝及铝合金管：具有良好的耐腐蚀性和导热性，常用于输送脂肪酸、硫化氢、二氧化碳气体等介质，输送硝酸、醋酸、磷酸等腐蚀性介质，但不适合输送含氯离子的化合物。 铅管：软铅和硬铅管；硬度小、重度大、具有良好的耐蚀性。输送浓度70%以下的冷硫酸、浓度40%以下的热硫酸和浓度10%以下的冷盐酸。（150℃） 1.塑料管 热塑性（ thermoplastic ）：聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管、聚甲醛管等； 热固性（ thermosetting ）：醛塑料管等。 优点：耐蚀性好、质轻、成型方便、加工容易； 缺点：强度较低、耐热性差。 2.陶瓷管 用于输送除氢氟酸、高温碱、磷酸外的几乎所有酸类和氯化物。 优点：结构致密，表面光滑平整，硬度高，耐腐蚀性强； 缺点：质脆易破碎，耐压、耐热性差。 120℃ 3. 橡胶管 纯胶管、夹布胶管、棉线纺织胶管、高压胶管； 优点：质量轻、挠性好、安装方便，对多种酸碱液具有耐蚀性能。 缺点：不输送硝酸、有机酸和石油产品。 4. 玻璃钢管 玻璃纤维布+树脂 成型 玻璃钢 优点：质量轻、强度高、耐腐蚀性； 缺点：易老化、易变性、耐磨性差； 用于输送150℃，压力小于1MPa的酸性和碱性介质管路。 5. 玻璃管 玻璃管一般有硼玻璃或高铝玻璃制成。 优点：透明、耐蚀、阻力小价格低； 缺点：质脆、不耐冲击和振动。 用做检测或实验的管路。 §2 管径选择与壁厚确定 一、影响管径大小的因素 管径可根据流量和流速 确定。 如对于确定的流量选流速： 若流速过大即管径过小，则流过管道阻力增加，则操作费用增加； 若流速减小即管径增大，但基建投资上升。见表 二、管径的计算与选用 采用质量流量计算直径： 流量 采用体积流量计算直径： 三、管子壁厚计算与选用 在确定管壁厚度时，还要加上介质腐蚀和管子制造偏差防止可能造成的管壁厚度的减少的情况。在此基础上按钢管规格标准选取管子厚度。 管子承受介质压力，受力情况相当于内压圆筒： §3 管件与阀门 为了控制流体介质的压力，流量，化工管路中还使用着多种类型的阀门。 化工管路中，除作为主体的直管以外的各种配件总称