1-8-仪表管道的安装

过程控制系统安调与检修四川工程职业技术学院电气化教研室1-8仪表管道、线路安装(二)概述一、仪表管道的分类二、仪表气动管路敷设三、仪表测量管路敷设四、仪表伴热管路敷设概述1.管道石油化工装置中使用的管道器材，一般包括管子、管件、阀门、法兰、垫片和紧固件以及其他管道组成件，例如过滤器、分离器、阻火器、补偿器等。管子管子分类方法很多，按材质分类可分为金属管、非金属管和钢衬非金属复合管。非金属管主要有橡胶管、塑料管、石棉水泥管、石墨管、玻璃钢管等，非金属管的使用同金属管相比所占比例较小，而金属管在大多数石油化工装置中要占到全部工艺管道安装工程的百分之八十五以上，重点介绍金属管材。大分类中分类小分类管子名称举例金属管铁管铸铁管承压铸铁管（砂型离心铸铁管、连续铸铁管）钢管碳素钢钢管Q235A焊接钢管，10号、20号钢无缝钢管低合金纲钢管16Mn无缝钢管、低温钢无缝钢管高合金纲钢管奥氏体不锈钢钢管、耐热钢无缝钢管、双相不锈钢管有色金属管铜及铜合金管拉制及挤制黄铜管、紫铜管铅管铅管、铅锑合金管铝及铝合金管冷拉铝及铝合金圆管、热挤压铝及铝合金圆管钛管钛管及钛合金管（Ti-2AI-1.5Mn、Ti-6Al-6V-2Sn0.5Cu-0.5Fe)镍及镍合金管Monel(铜－镍合金)Hastelloy（镍基合金）锆及锆合金管锆702、锆705铸铁管是由生铁制成。按其制造方法不同可分为：砂型离心承插直管、连续铸铁直管及砂型铁管。按其所用的材质不同可分为：灰口铁管、球墨铸铁管及高硅铁管。铸铁管多用于给水、排水和煤气等管道工焊接钢管，也称有缝钢管，一般由钢板或钢带卷焊而成。按管材的表面处理形式分为镀锌和不镀锌两种。表面镀锌的发白色，又称为白铁管或镀锌钢管；表面不镀锌的即普通焊接钢管，也称为黑铁管。镀锌焊接钢管，常用于输送介质要求比较洁净的管道，如生活用水、净化空气、仪表空气等；不镀锌的焊接钢管，可用于输送蒸汽、煤气、压缩空气和冷凝水等。根据用户要求，焊接钢管在出厂时可分两种，一种是管端带螺纹的，另一种是管端不带螺纹的。管端带螺纹的焊接钢管，每根管材长度为4～9m，不带螺纹的焊接钢管，每根管材长度为4～12m。焊接钢管按管壁厚度不同，分为薄壁钢管、加厚钢管和普通钢管。工艺管道上用量最多的是普通钢管，其试验压力为2.0MPa。加厚钢管的试验压力为3.0MPa。常用焊接钢管的规格范围为公称直径6～150mm。无缝钢管，无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形，方形，矩形钢材。无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道。是工业管道中用量最大，品种规格最多的管材，基本上分为流体输送用无缝钢管和带有专用性的无缝钢管两大类，前者是工艺管道常用的钢管，后者如锅炉专用钢管、裂化炉管和热交换器用钢管等。按材质可分为碳素无缝钢管、铬钼无缝钢管和不锈、耐酸无缝钢管。按公称压力可分为低压(0≤1.0MPa)、中压(1.0＜10MPa＝、高压(≥10MPa)三类。工艺管道常用的是流体输送用无缝钢管。1．碳素无缝钢管，常用的制造材质为10号、20号、16Mn钢，其规格范围为：热轧外径φ32～630mm，冷拔外径φ6～200mm，单根管长度4～12m，容许操作温度为-40～450℃，广泛用于输送各种对钢无腐蚀性的介质，如输送蒸汽、氧气、压缩空气、油品和油气等。铜管分紫铜管和黄铜管两种。制造紫铜管所用的材料牌号有T2、T3、T4和TUP等，含铜量较高，占99.7%以上；黄铜管的制造材料牌号有H62，H68等，都是锌和铜的合金，如H62黄铜管，其材料成份铜为60.5%～63.5%，锌为39.6%，其他杂质小于0.5%。铜管的制造方法分为拉制和挤制两种。拉制铜管外径为φ3～φ200mm，挤制铜管外径为φ32～φ280mm，壁厚1.5～5mm；铜板卷焊铜管的规格范围为外径φ155～φ505mm，供货方式有单根的和成盘的两种。铜管的适用工作温度在250℃以下，多用于油管道、保温伴管和空分氧气管道。钛管是近年来新出现的一种管材，由于它具有重量轻、强度高、耐腐蚀性强和耐低温等特点，常被用于其他管材无法胜任的工艺部位。钛管是用TA1、TA2工业纯钛制造，适用温度范围为-140～250℃，当温度超过250℃时，其机械性能下降。常用钛管的规格范围为公称直径20～400mm。适用于低中压，低压管壁厚2.8～12.7mm，中压管壁厚3.7～21.4mm。钛管虽然具有很多优点，但因价格昂贵，焊接难度较大，尚未被广泛采用。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。由于管系形状各异、简繁不等，因此，管件的种类较多。常用的管件有弯头、三通、异径管、管接头、管帽等。用途管件名称直管和直管连接活接头、管箍改变走向弯头、弯管分支三通、四通、承插焊管接头、螺纹管接头、加强管嘴、高压管嘴、管箍变径异径管（大小头）、异径短节、异径管箍、内外丝封闭管端管帽、堵头（堵丝）封头、法兰盖其它螺纹短节、翻边管接头其他管件1．封头封头，是用于管端起封闭作用的堵头。常用的封头有椭圆形和平盖形两种。2．凸台凸台，也称管嘴，是自控仪表专业在工艺管道上的一次部件，是由工艺管道专业来安装，所以把凸台也列为管件。3．盲板盲板，其作用是把管道内介质切断。法兰法兰是工艺管道上起连接作用的一种部件。如管道与工艺设备连接，管道上法兰阀门及附件的连接。采用法兰连接既有安装拆卸的灵活性，又有可靠的密封性。工艺管道所输送的介质，种类繁多，温度和压力也不同，因此对法兰的强度和密封，提出了不同的要求。为了满足工艺管道安装工程的需要，出现了很多种结构和压力不同的法兰。法兰垫片泄漏是管法兰失效的主要形式，它与密封结构型式、被连接件的刚度、密封件的性能、操作和安装等许多因素有关。垫片是法兰连接的主要密封件，因而正确选用垫片也是保证法兰连接不泄漏的关键。法兰垫片根据管道所输送介质的腐蚀性、温度、压力及法兰密封面的形式选用种类很多。管法兰垫片有非金属垫片，半金属垫片和金属垫片。阀门阀门是流体管路的控制装置，其基本功能是：运行接通和截断介质；防止介质倒流；调节介质压力、流量；分离、混合或分配介质；防止介质压力超过规定数值，保证管道或设备安全运行按用途，根据阀门的不同用途可分：1．开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。2．止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。3．调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。4．分配用：用来改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等。5．安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、事故阀。6．他特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等。一般规定仪表管道的一般规定1)仪表管道、线路的工程设计，应做到仪表测量准确、信号传递可靠、减少滞后、安全经济实用、线路整齐美观并便于施工和维修。2)对火灾及爆炸危险、腐蚀、高温、潮湿、振动等环境，在仪表管道线路设计时，应采取相应的防护措施。测量管道的选用测量管道的材质1)测量管道（包括阀门和管件）的材质，应按被测介质的物性、温度、压力等级和所处环境条件等因素综合考虑2)非腐蚀性介质的测量管道材质，宜选用碳钢或不锈钢。腐蚀性介质的测量管道材质，应选用与连接的工艺管道、设备相同或防腐性能更好的材质。3)测量管道及管件阀门，宜选用同种材料。4)分析仪表的取样管道材质，宜选用不锈钢。1)测量管道的管径选择公称压力(MPa)外径×壁厚(mm×mm)PN≤6.3Φ10×1.5、Φ12×1.5、Φ14×2、Φ18×3、Φ22×3PN≤16Φ10×1.5、Φ12×2、Φ14×3、Φ18×4、Φ22×4PN≤32Φ14×4、Φ19×52)分析仪表的取样管道管径，宜选用Φ6mm×1mm,Φ8mm×1mm或Φ10mm×1mm，其快速回路的返回管道及排放管道的管径可适当放大。3)测量管道的壁厚应不低于具体工程“管道材料等级表”中的要求。仪表管道、线路安装一、仪表管道的分类仪表管道有四种，即气动管路、测量管路、电气保护管和伴热管，其加起来的长度总数并不会比同一装置的工艺管道少多少，因此，仪表管道的工作量很大。气动管路又叫信号管路，介质是仪表用的压缩空气，常温。主管压力为0.5～0.7MPa。到每一台仪表上是通过过滤器减压阀，气源压力一般为0.14MPa。气动仪表的标准信号是0.02～0.10MPa。主管是无缝钢管（镀锌），支管是无缝镀锌管（也有镀锌水煤气管）。到每一台仪表上去的是铜管或被覆铜管，也可以是不锈钢管、管缆和尼龙管。测量管路又称脉冲管路，在仪表四种管路中是惟一与工艺管道直接相接的管道。介质完全同工艺管道，这种管道的安装要求完全同工艺管道。因此，对它的要求高于其他三种管道。电气保护管是仪表电缆补偿导线的保护管。通常使用专用电气管或镀锌水煤气管。其作用是使电缆免受机械损伤和排除外界电、磁场的干扰。伴热管又称伴管，介质是低压蒸汽。它给仪表、仪表管道和仪表保温箱伴热。管材是无缝钢管或铜管。仪表管道要求横平竖直，讲究美观。测量管路和伴热管路多用Φ12X1、Φ14X2或Φ18X3无缝钢管，电气保护管和气动管路多用½〞～2〞的镀锌水煤气钢管。仪表管路须采用专用弯管器弯制，根据不同的管径采用手动、电动的和液动等不同形式的弯管器。无缝钢管习惯表示为D外径X壁厚，Φ159×4.5表示无缝钢管的管道，是指外径159mm，壁厚4.5mm。管径应以mm为单位。1英寸等于8分。合公制得25mm。1分=3.175MM管径的表达方式应符合下列规定：1水煤气输送钢管（镀锌或非镀锌）、铸铁管等管材，管径宜以公称直径DN表示；2无缝钢管、焊接钢管（直缝或螺旋缝）、铜管、不锈钢管等管材，管径宜以外径×壁厚表示；仪表气动管路敷设一、供气系统安装仪表气源是仪表或系统的能源。仪表气源来自专用的压缩空气管网。气源系统包括气源总管、支干管和支管。气源总管属于工艺外管，由工艺管道专业施工，从储气罐一直到每个工号的管廊上。仪表专业负责气源总管各分支点一次阀门后至用气负荷之间气源支路的安装。1、现场仪表供气1.1现场仪表供气通常采用单线供气和支干式供气。1.2对分散布置或耗气量波动较大的供气点，宜采用单线供气。为了不影响相邻负荷的用气，应尽可能在气源总管上取源。1.3对多台仪表或现场仪表供气较集中的场合，宜采用支干式供气，由支干管引至气源分配器。这种供气方式，使用普遍，效果较好。2、控制室供气2.1控制室内仪表气源总管要双路供气，应并联安装至少两组空气过滤器及减压阀。2.2气源总管一般采用Φ40～50mm的不锈钢管或黄铜管。气源总管水平安装时，应有坡向下游侧大于1∶500的坡度，并在其最低点设排污阀，排污管口应远离仪表、电气设备及接线端子。对每台仪表的供气支路，应设置气源阀，供气支路的配管，采用Φ6×1紫铜管或尼龙单管。3、气源管线材质的选择3.1气源总管和干管的配管，宜采用镀锌钢管。3.2空气过滤减压阀下游侧配管，宜采用不锈钢管或紫铜管。在条件允许的情况下，尽可能选用不锈钢管，因为铜管耐腐蚀性差；气源管路上的阀门材质应与气源管路的材质相同。4、气源管线管径的选择气源管道的管径，可根据供气点数确定，参见下表，特殊供气点（如用气量较大的活塞式切断阀等）的供气点数，应由设计另行确定。管径DN15DN20DN25DN40DN50DN65DN801/2〃3/4〃1〃11/2〃2〃21/2〃3〃供气点数1～45～1516～2526～6061～150151～250251～5005、气源管道安装5.1气源管道安装所用的管材、阀门、管件等的规格及材质，应符合设计文件的规定。在安装前内部均应清理干净，不应有油、水、铁锈等污物。5.2气源管道的安装宜避开有碍维修、易受机械损伤、振动和腐蚀之处。5.3气源管道应与工艺设备和管道之间保持一定的距离，对需要绝热