第六章工业管道工程

第六章工业管道工程§6.1工业管道基础知识一、工业管道的分类与分级1、按介质压力分类真空管道低压管道中压管道高压管道要求：具有足够的机械强度，具有可靠的密封性1).低压(代号L)0.0MPa＜P≤1.6MPa2).中压(代号M)1.6MPa＜P≤10MPa3).高压(代号H)10MPa＜P≤42MPa4).真空管道＜0MPa2、材质分类管材金属管塑料管无缝钢管焊接钢管铸铁管PVC-U、PE等钢塑管、铝塑复合管衬里管：在碳素钢管与铸铁管衬里有色金属管：铜、铝钢管水煤气管卷焊管非金属管玻璃管混凝土管1.公称通径：管道的通用直径标准,以DN(mm)表示·阀门、管件：DN=内径；·管子：DN≈内径，但≠管子外径·DN相等,可方便地互相连接·DN用于表示焊接钢管、铸铁管、阀门、管件等的规格，不用于无缝钢管（用外径表示）·常用公称通径系列标准：金属管材及管件，可以分为黑色金属和有色金属两种，给排水工程中常用黑色金属管材。公称通径管螺纹公称通径管螺纹DN（mm）IN（“）DN（mm）IN（“）151/2702-1/2203/48032511004321-1/41255401-1/215065022008公称通径表1IN=25.4mm2.公称压力、试验压力、工作压力公称压力:是为设计、制造和使用方便而规定的一种强度标准压力，用PN表示，后面加压力数值。是在基准温度下允许的最大工作压力工作压力：是为保证管路工作时的安全，在正常情况下所输送的工作介质压力。工作压力用Pt表示。试验压力:管道进行强度和严密性试验的压力标准,记Ps(MPa)一般地:Ps=1.5-2P，P↑,系数↓。三者关系:Ps≥PN≥Pt1、镀锌钢管（水煤气管）:焊接钢管的表面热浸镀锌而成分普通镀锌钢管与加厚镀锌钢管镀锌钢管一般用DN表示2、钢管:分无缝与有缝钢管a.无缝钢管：按照制造方法的不同，分为热轧无缝钢管和冷拔无缝钢管两种。以外径×壁厚(mm)表示,如D108×4b.有缝钢管又称焊接钢管，一般用于输水、煤气、暖气管道等。焊接钢管分为镀锌钢管和黑铁（普通焊接钢管）两种。按壁厚不同又分为普通钢管和厚壁钢管。钢管的长度不等，一般为4～6m。以外径×壁厚(mm)表示,如D108×43、铸铁管:是由生铁铸造而成的生铁管，普通铸铁管由灰铁铸造特点：耐蚀、耐用，但质脆、不易加工，承压低，不宜承受较大荷载。常用于埋地给水管道、室内排水管道。下水为无压管道，用于排水工程的铸铁管长度有0.5～6m不等。给水铸铁管常用于室外给水管道，一般室内给水工程不采用。规格用DN表示。铸铁给水管铸铁给水管铸铁排水管用灰口铁铸造而成,壁厚小，不承压，采用承插连接,规格见表1-9。承插管分为刚性承插连接和柔性承插连接两种。刚性承插连接是用管道的插口插入管道的承口内，对位后先用嵌缝材料嵌缝，然后用密封材料密封，使之成为一个牢固的封闭的。（水泥接口）柔性承插连接接头在管道承插口的止封口上放入富有弹性的橡胶圈，然后施力将管子插端插入，形成一个能适应一定范围内的位移和振动的封闭管。（卡箍，橡胶圈连接）多用于高层建筑排水管道（1）聚乙烯管(PE)质轻、柔韧、无毒、无垢、耐蚀。常用高密度及中密度管。中密度管用于燃气输送。P=0.2-0.4MPa高密度管用于水管，应按压力等级选用5、塑料管（2）交联聚乙烯管(PEX)特点同上，可在-70--95℃下长期使用外径14--50mm,壁厚1.8-4.6mm,PN0.6-1.0MPa。多用于冷热水、供暖管道及采暖地辐管。PE-X管（3）聚丙烯管(PPR)及聚丁烯管(PB)特点基本同上，但抗冲击性差，线胀系数大。外径20—63mm,壁厚12.3—12.7mm,PN1.0—6.4MPa。多用于冷热水及供暖管道聚丁烯管主要用于热水管PPR管（4）硬聚氯乙烯管(UPVC)有给水管及排水管。给水管外径20--315mm,壁厚1.6--15mm。排水管外径为40、50、75、110、160mm等,壁厚2--4mm。（5）氯化聚氯乙烯管(CPVC)规格DN15-300mm,L=4m,PN1.0-1.6MPa,T=-40-95℃.用于冷热水及排水管（6）ABS管是丙希晴、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物管。用于给水及酸性介质输送。用作设备与管道之间连接，起减震作用一般不套管道安装，套管道附件安装（可曲挠橡胶活接头）6、橡胶连接管分为：铝塑、镀锌钢塑、不锈钢钢塑7、塑料复合管铝塑管8、钢骨架塑料复合管9、不锈钢管：区分不同的牌号在碳钢中加入铬、镍、锰、等元素制成，多用于石化、医药、食品工业。规格表示：D*δ多为氩弧焊10、铜管有青铜、黄铜和紫铜管导热性好，多用于换热设备。可采用焊接、法兰连接、丝接、胀接等。规格用D*δ表示。11、陶土管（淘汰不用了）12、承插水泥管（市政）以内径d表示d2303、连接方式焊接钢管的连接方式:螺纹连接、焊接及法兰连接无缝钢管、不锈钢管的连接方式：焊接、法兰连接钢管的螺纹连接与加工常用于DN≤100mm，PN≤1MPa的焊接钢管（1)钢管焊接手工电弧焊由焊条与焊件之间建立电弧产生热量进行焊接（2）氩弧焊：氩弧焊又称氩气体保护焊。就是在电弧焊的周围通上氩弧保护性气体,将空气隔离在焊区之外，防止焊区的氧化。不产生气孔，获得较高的焊接质量使用于合金钢，不锈钢（3）氩电联焊：就是氩弧焊打底，焊缝上部手工电焊填充、盖面，一般用氩弧焊枪，插上不锈钢电焊条焊接适用于各种钢管的III级焊缝和管内要求洁净的管道（4）埋弧焊：是电弧在焊剂保护层下进行燃烧焊接的一种焊接方法适于焊接中厚板计划的长焊缝。在造船、锅炉与压力容器、桥梁、超重机械、核电站计划、海洋计划、兵器等制作部分有着广泛的运用，是当今焊接出产中最广泛运用的焊接办法之一(2）钢管的法兰连接（中间必须加垫片）管子先与法兰连接,再用螺栓连接两片法兰形成管子接口。法兰与管子的连接方式丝扣法兰:用于铸铁法兰与钢管连接;平焊焊接:用于铸钢法兰与钢管连接;(3)松套连接:用于铸钢法兰与有色金属管连接,如翻边、焊环松套法兰连接等连接附件:有螺栓;垫圈;法兰垫片等,常用法兰垫片为石棉橡胶垫。(4)法兰垫片应符合介质性质,内径不小于管径,外径不应影响装螺栓,禁用双垫法兰连接用螺栓应符合规定要求,一般拧紧后外露长度不大于螺栓直径的一半,螺栓应对称拧紧且方向一致。（3）承插连接承插连接主要用于中带承插接头的铸铁管、混凝土管、陶瓷管、塑料管等。承插管分为刚性承插连接和柔性承插连接两种。刚性承插连接是用管道的插口插入管道的承口内，对位后先用嵌缝材料嵌缝，然后用密封材料密封，使之成为一个牢固的封闭的。柔性承插连接接头在管道承插口的止封口上放入富有弹性的橡胶圈，然后施力将管子插端插入，形成一个能适应一定范围内的位移和振动的封闭管。（4）卡箍连接：沟槽式连接卡箍是用特制机械加工管道，使管边产生沟槽，然后用卡箍(有橡胶圈）进行连接的一种连接形式。卡箍连接是一种新型的钢管连接方式，也叫沟槽件连接，具有很多优点。自动喷水灭火系统设计规范提出，系统管道的连接应采用沟槽式连接件或丝扣、法兰连接；系统中直径等于或大于100mm的管道，应分段采用法兰或沟槽式连接件连接。卡箍连接管件（5）压接：（6）螺纹连接：电动套丝（7）塑料管道的连接方式：热熔连接、粘接连接、承插连接热熔连接：电熔连接：4、规格（1）DN(2)D*壁厚（3）d内径5、套管形式、材质、规格：分普通套管、穿楼板套管、穿楼板翼环钢套管、刚性防水套管，柔性防水套管工程中管道在穿越建筑物基础、楼板、墙体时，应设置套管。钢管穿越建筑物基础、防水墙体顶板时，应设置防水套管，其直径应比管道的公称直径大1～2个号，执行第六册《工业管道工程》第八章相应的子目。计量单位为“个”。钢管穿越楼板时，应设置钢套管，其直径应比管道的公称直径大1～2个号，套管顶部高出地面20mm，套管底部与楼板底面相平，套管与管道之间填封密封膏。钢套管的制作与安装计量单位为“个”。穿越墙体及楼板的镀锌铁皮套管，其安装已包括在管道安装定额中，不得另行计算，其制作以“个”为计量单位。（目前已很少使用）应用套管子目时应该按照穿越建筑物管道的管径选择定额子目6、压力试验、吹扫、清洗设计要求：管道压力试验（P150）（1）压力试验：（按介质分）水压试验（热力管道与压缩空气管道）、气压试验（煤气管道与天然气管道）（2）按目的分：泄露试验和压力实验管道的吹扫与清洗（1600mm以下液体管道）（2）空气吹扫：（600mm以下气体管道）（3）蒸汽吹扫：（蒸汽管道）（4）脱脂：（氧气管道）除锈：分人工除锈与动力工具除锈应指出除锈等级：有轻、中、重7、除锈、刷油、防腐绝热及保护要求刷油、防腐：管道刷油一般刷防锈漆、银粉漆、调和漆等刷漆次数一般有：一遍跟两遍绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。绝热材料一方面满足了建筑空间或热工设备的热环境，另一方面也节约了能源。绝热产品种类很多，包括包括泡沫塑料、矿物棉制品、泡沫玻璃、膨胀珍珠岩绝热制品、胶粉EPS颗粒保温浆料、矿物喷涂棉、发泡水泥保温制品。10、管道支架：（1）活动支架：（2）悬吊支架：（3）滚动支架：（4）导向支架：（5）固定支架：各种管材公称直径与外径对照表（一）序号公称直径DN外径(De、Φ）焊接钢管无缝钢管螺旋缝钢管UPVC管PP-R管PB管铝塑管铸铁排水管高密度聚乙烯管11521.320202022026.82825252532533.53232323243242.3384040405404848505050650605750636363505076575.5767575757588088.58975909090759100114108110110110110100110序号公称直径DN外径(De、Φ）焊接钢管无缝钢管螺旋缝钢管UPVC管PP-R管PE管铝塑管铸铁排水管高密度聚乙烯管10125140133125111501651591601501601220021921920020020013250273273143003253251535037737716400426426174504804801850053053019600630630各种管材公称直径与外径对照表（二）二、阀门1、阀门种类按用途分类：化工、石油、电站阀门按通过介质分类：水、蒸汽、空气阀门按制造材料分类：铸铁、铸钢、锻钢、铜阀门按适用温度分类：低温阀门、高温阀门按连接形式分类：螺纹阀门、法兰阀门按压力分类：低压阀门、中压阀门、高压阀门、超高压阀门按结构种类分类：闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、止回阀、截留阀、安全阀、减压阀、疏水阀1、阀门每种阀门都有一个特定的型号，以说明阀门类别、驱动方式、连接形式、结构形式、密封面或衬里材料、公称压力及阀体材料。阀门型号：阀门产品型号由七个单元组成,J11T1.6DN50直径50mm公称压力1.6MPa铜合金密封圈直通式内螺纹手轮驱动（用手轮、扳手等手工工具驱动的阀门和自动阀门此项省略）截止阀例1：J11T-1.6DN50（内螺纹截止阀DN50）J41T1.6DN50直径50mm公称压力1.6MPa铜合金密封圈直通式法兰手轮驱动（用手轮、扳手等手工工具驱动的阀门和自动阀门此项省略）截止阀例2:J41T-1.6DN50（法兰截止阀DN50）Z45T1.0DN200公称直径200mm公称压力1.0MPa铜合金密封圈稧式暗杆单闸板法兰连接手轮驱动（用手轮、扳手等手工工具驱动的阀门和自动阀门此项省略）闸阀例3:Z45T-1.0DN200（法兰闸阀DN200）Z944T1.6DN600公称直径600mm公称压力1.6MPa铜合金密封圈明杆平行式双闸板法兰连接电动机驱动闸阀例4:Z944T-1.6DN600（法兰闸阀DN600）2、阀门的分类（图片）（1闸板阀主要用于冷热水、采暖、室内煤气等工程的管路上。利用闸板的升降控制管道内介质的流量大小。闸板开启有力，介质阻力小，（2截止阀主要用于DN≤50的冷