管线知识培训.pptx

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1、一 管线基础知识 管线在石油化工工程中的重要性 管线的分类 常用管线的材质 国标与ASME的关系 认识管件、阀门第1页/共105页管线在石油化工工程中重要性1管线进入家家户户，自来水，暖气，天然气，直饮水2以水为载体的物料管道-煤炭、精矿、尾矿、灰渣3以气体为载体的颗粒物料-粮食、水泥、锅炉燃煤4以管线代替其他运输机械，简化工艺流程、降低投资和运营费用，是继铁路、公路、水路、航空之后兴起的大宗物料运输方式。5西气东输简介新疆至上海和新疆至广州两条管线按运行10年计算，相当于1.5亿辆标准天然气运输车的运输能力。第2页/共105页管线的分类一般按管线的材质、温度、压力分类按材质分；金属管线和非金

2、属管线金属管线：铸铁、碳素钢、合金钢、铜及铜合金、铅、钛。非金属管线：水泥、橡胶、石墨、玻璃陶瓷、玻璃钢、塑料按压力分类：第3页/共105页按温度分类另外；还有按介质性质、按材质温度压力综合分、按工业水使用程度分等等第4页/共105页目前我国的压力管道分级石化管线分级；SHA SHB按流体类别分级；A1.A2.B.C.D.工业管道分级；GC1 GC2 按有毒介质分类；按可燃危害性分；甲 乙第5页/共105页不锈钢知识简介1.不锈钢根据其主要合金成分，通常可分以下三类（1）铬不锈钢类：这类不锈钢除铁基外，主要合金元素是铬。有的还分别含有硅、铝、钨、钼、镍、钛、钒等一种或几种元素，这些元素在钢中的

3、含量分别在13之间。（2）铬镍不锈钢类：这类不锈钢除铁基外，主要合金元素是铬和镍。有的还分别含有钛、硅、钼、钨、钒、硼等一种或几种元素，这些元素在钢中的含量在4%以下至微量。（3）铬锰氮不锈钢类：这类不锈钢除铁基外，主要合金元素是铬和锰，大多数钢中还含有0.5%以下的氮。有的还分别含有镍、硅、铜等一种或几种元素。这些元素在钢中的含量分别只有5%以下。2.不锈钢根据其结构（金相组织），通常分以下三类：（1）铁素体的即含铬不含镍的不锈钢。这类钢冷加工能使之硬化到某种程度，热处理则不能。这类钢总是有磁性的。（2）马氏体的这类不锈钢除个别的钢号含有少量的镍外，大多数钢号只含有铬，其优点是热处理能使之硬

4、化。这类钢总是带有磁性的。（3）奥氏体的即含有铬镍或铬镍锰或铬锰氮等元素的不锈钢。这类钢只能冷加工使之硬化；热处理只能使之软化。在退火状态中是无磁性的。在冷加工后，有的会带有磁性的。以上的三种分类仅是按钢的基体组织分的，由于钢中稳定奥氏体及形成铁素体的元素的作用不能互相平衡。因此，工业中实际用的不锈钢的组织还有：马氏体铁素体、奥氏体铁素体、奥氏体马氏体等过渡型的复相不锈钢，以及马氏体碳化物组织的不锈钢。3.不锈钢根据工业上的主要用途，可分为：不锈钢、耐酸钢、不起皮钢、耐热钢等四种。：第6页/共105页国标与ASME的关系第7页/共105页第8页/共105页管线、管件的标准系列管线：一类是对应外

5、径尺寸的所谓“大外径”系列_DN100-114（美标）一类是对应外径尺寸的所谓“小外径”系列DN100-108（欧标）两种系列管线不能互换，个别几个型号外径尺寸一致，壁厚也不尽相同无法互换。第9页/共105页法兰系列欧式法兰：是以200作为计算基准温度，压力等级分别以PN0.1 PN0.25 PN0.6 PN1.0 PN1.6 PN2.5 PN4.0 PN6.3 PN10.0 PN16.0 PN25.0 PN40.0分级的。美式法兰：是以大约430（对150LB则是300 ）作为计算基准温度，压力等级分别以：PN2.0(CL150)PN5.0(CL300)PN6.8(CL400)PN10.0(

6、CL400)PN15.0(CL900)PN25.0(CL1500)PN42.0(CL2500)可见，无论是管线和管件，上述两个系列是不能相互混用的第10页/共105页ANSI标准压力磅级和公称压力对照标准压力磅级和公称压力对照 150 lb2.0MPa600 lb10.0MPa(ISO将其改为 11.0MPa)300 lb5.0MPa 900 lb15.0MPa400 lb6.8MPa 1500 lb25.0MPa(ISO将其改为 26.0MPa)2500 lb42.0MPa两者之间没有绝对的换算关系，仅仅是对等大约相当于第11页/共105页第12页/共105页第13页/共105页续上页第14

7、页/共105页国际化标准组织在引进装置的建造中，还经常遇到德国标准体系（DIN）日本标准体系(JIS)英国体系(BS)、法国体系(NF)的相关标准，只要了解是什么体系的，查阅相关资料就OK了，体系繁多，标准资料太多，我们建造行业不可能掌握每个体系标准，工作需要时要知道怎么查阅资料第15页/共105页我国常用的标准体系我国的压力管道及元件应用标准很多，又都不完整。以管法兰为例：国家标准（GB）机械行业标准（JB）石化行业标准（SH）化工行业标准（HG）这些标准各自的温度、压力、密封面尺寸和接管尺寸互换性能差，有些不能配套使用。实际建造中所用标准经常冲突第16页/共105页第17页/共105页管件

8、、阀门简介弯头：材料验收、管线设计时控制尺寸的依据弯曲半径R=1为短半径弯头，R1.5为长半径弯头第18页/共105页三通常用三通有：等径、异径、正三通、斜三通。四通与三通原理基本一致第19页/共105页异径管（大小头）异径管分同心和偏心两种同心异径管适用于普通水、立管。偏心异径管安装时分上平和下平两种方式。下平适用于输送蒸汽等气体介质的管线。上平适用于输送水等液态介质的管线；泵的入口一般上平，防止“汽蚀”损坏叶轮第20页/共105页法兰（HG-20592-97-欧洲体系）带颈对焊法兰（WN）第21页/共105页带颈平焊法兰（SO）第22页/共105页盲法兰（BL）第23页/共105页法兰密封

9、面突面（RF）凹凸面（MFM）第24页/共105页法兰密封面全平面（FF）榫槽（TG）第25页/共105页法兰形式第26页/共105页法兰形式第27页/共105页法兰形式第28页/共105页法兰类型及类型代号第29页/共105页法兰标识ADHGBCEF法兰（盖）A-标准号标记（HG20592）B-法兰类型代号（PL表示平焊法兰）C-法兰公称直径（MM）D-法兰公称压力（MPA）E-密封面形式代号（RF表示突面法兰）F-应有用户提供的钢管壁厚G-材料牌号H-其他（当用户有特殊要求时）第30页/共105页法兰标识举例 公称直径100mm,公称压力0.6MPa,配用公制管的突面板式平焊钢制法兰，材料

10、为Q235-A,其标记：HG20592 法兰 PL100-0.6MPa RF Q235-A搭接法兰？第31页/共105页阀门知识介绍阀门分类：闸阀启闭件为闸板，由阀杆带动沿阀座密封面做升降运动的阀门截止阀-启闭件为阀瓣，由阀杆带动沿阀座密封面轴线做升降运动的阀门球阀启闭件为球体，绕垂直于通路的轴线转动的阀门止回阀-启闭件为阀瓣，能自动阻止介质倒流的阀门蝶阀-启闭件为碟板，绕固定轴转动的阀门旋塞阀 启闭件呈塞状，绕固定轴转动的阀门节流阀通过启闭件改变通路面积，以调节流量、压力的阀门过滤器设置在管道上，用于过滤流体中固体杂质的小型设备疏水器自动排放冷凝水并阻止蒸汽通过的阀门安全阀当管道或设备内的压

11、力超过规定值时，启闭件自动开启排放，低于规定值时自动关闭，对管道或设备起保护作用的阀门第32页/共105页其他阀门：减压阀链轮阀气动阀电动阀电磁阀隔膜阀夹套阀底阀呼吸阀阀门品种繁多，基本原理一致，不再重复第33页/共105页阀门型号识别第34页/共105页第35页/共105页第36页/共105页第37页/共105页第38页/共105页第六单元第六单元；直接用数字标明阀门公称压力，单位为0.1MPa 例如：2.5MPa用“25”表示第39页/共105页第七单元第40页/共105页不同阀体材质与不同密封面材质涂漆颜色规定第41页/共105页 闸阀（Gatevalve）闸阀启闭件为闸板，由阀杆带动沿

12、阀座密封面做升降运动的阀门第42页/共105页截止阀(Globe valve)启闭件为阀瓣，由阀杆带动沿阀座密封面轴线做升降运动的阀门第43页/共105页球阀(Ball valve)启闭件为球体，绕垂直于通路的轴线转动的阀门第44页/共105页蝶阀(Butterfly valve)启闭件为碟板，绕固定轴转动的阀门第45页/共105页节流阀(Control valve)通过启闭件改变通路面积，以调节流量、压力的阀门第46页/共105页旋塞阀(Plug valve)or(cock)启闭件呈塞状，绕固定轴转动的阀门第47页/共105页安全阀(safety valve)当管道或设备内的压力超过规定值时

13、，启闭件自动开启排放，低于规定值时自动关闭，对管道或设备起保护作用的阀门第48页/共105页疏水器(Steam trapper)自动排放冷凝水并阻止蒸汽通过的阀门第49页/共105页Y型过滤器(Y-type strainer)设置在管道上，用于过滤流体中固体杂质的小型设备第50页/共105页止回阀(Check valve)启闭件为阀瓣，能自动阻止介质倒流的阀门第51页/共105页其它管道紧固件（HG20634美标）（HG20613欧标）垫片-（HG20267-20633美标）（HG20606-20612欧标）第52页/共105页管线及管件验收注意事项管道组成件必须具有质量证明书或合格证，无质量

14、证明书或合格证的产品不得使用。管道组成件在使用前应进行外观检查，其表面应符合下列要求：1 无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷；2 锈蚀、凹陷及其他机械损伤的深度，不应超过产品相应标准允许的壁厚负偏差；3 螺纹、密封面、坡口的加工精度及粗糙度应达到设计文件要求或制造标准：4 有产品标识。合金钢管道组成件主体的关键合金成分，应采用快速光谱分析或其他方法第53页/共105页续上页管道组成件应分区存放。不锈钢与非合金钢、低合金钢管道组成件不得接触阀门安装前，应按设计文件中的“阀门规格书”，对阀门的阀体和密封面，以及有特殊要求的垫片和填料的材质进行抽检，每批至少抽查一件。合金钢阀门的阀体应进行快速光谱

15、分析。若不符合要求该批阀门不得使用。阀门在安装前，应对阀体进行压力试验，试验压力为公称压力的1.5倍螺栓、螺母的螺纹应完整，无划痕、毛刺等缺陷。螺栓、螺母应配合良好，无松动或卡涩现象。设计压力等于或大于10MPa管道用的合金钢螺栓、螺母，应进行快速光谱分析第54页/共105页法兰、垫片验收注意事项法兰密封面、金属环垫、缠绕式垫片不得有径向划痕、松散、翘曲等缺陷第55页/共105页管线设计、识图与建造要求了解管线设计的一般规定熟练读懂管线施工图掌握管线建造要求第56页/共105页了解管线设计的一般规定管道布置设计的基本要求：应符合管道及仪表流程图的要求；应符合有关的标准；管道布置应统筹规划，做到

16、安全可靠、经济合理、整齐美观，并满足施工、操作、维修等方面的要求；对于需要分期施工的工程，其管道的布置设计应统一规划，力求做到施工、生产、维修互不影响；管道宜集中成排布置。管线密集处设计时应统一考虑仪表、电气槽板所需的位置。应留有 10%30%的空位，并考虑其荷载。管道布置不应妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修和消防通道的要求。第57页/共105页续上页管道布置应使管系具有一定柔性，在保证管道柔性及管道对设备、机泵管口作用力和力矩不超出允许值的情况下，应用最少的管道组成件，最短的长度将管道连接起来，并尽量减少焊缝。对于合金管道、泵及压缩机的吸入管道、真空管道更应如此。在规划管道时应考虑其支

17、承点和柔性。尽量利用管道的自然形状吸收热胀自行补偿。管道布置应尽量做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。不可避免时应根据操作、检修要求设置放气管、排液管。管道布置应尽量减少管道“盲肠”。法兰的位置应避免位于人行通道或机泵上方。输送腐蚀性介质管道及高压管道上的法兰宜设安全防护。异径管件应紧靠需要变径的位置，以使布置紧凑、节约管材和减少焊缝。管道布置应整齐有序，横平竖直，成组成排，便于支撑。整个装置的管道、纵向与横向标高应错开。管道布置应满足仪表元件对配管的要求。第58页/共105页续上页气体和蒸汽管道的支管应从主管上方引出或汇入。管道上两相邻对接焊口的中心间距：对于公称直径大于或等于 15

18、0 mm的管道，不应小于 150 mm；对于公称直径小于 150 mm的管道，不应小于外径，且不得小于 50 mm。气液两相流的管道由一路分为两路或多路时，管道布置应考虑对称性或完全满足 PID的要求。管道穿过构筑物的楼板、顶盖或墙面时应加套管，套管与管道间的空隙应密封。套管的直径应大于管道隔热层的外径，并不得影响管道的热位移。管道上的焊缝不应在套管内，并距套管端部不应小于 150 mm。套管应高出楼板 50 mm。管道不应穿过防火墙或防爆墙。有隔热层的管道，在管架处应设管托。但是，无隔热层管道温度超过 120 时，不应直接敷设在管架上，应加管托或隔热层。在人行通道上方的管道，其管底的净空不宜

19、小于 2.2 mm；第59页/共105页续上页 并排布置管道的间距按下列原则确定管净距：无法兰裸管，管外壁的净距不应小于 50 mm；无法兰有隔热层管，隔热层外表面至邻管隔热层外表面的净距或隔热层外表面邻管外壁的净距不应小于 50 mm；有法兰裸管，法兰外缘至邻管管外壁的净距不应小于 25 mm；有法兰且有隔热层的管道、隔热层外表面与管外壁之间的净距不小于 50 mm；法兰外缘与管外壁之间或法兰外缘与隔热层外表面之间的净距不小于 25 mm。管子外表面或隔热层外表面与构筑物（柱、梁、墙等）的最小净距不应小于 100 mm；法兰外缘与构筑物、建筑物的最小净距不应小于 50 mm。阀门手轮外缘之间

20、及手轮外缘与构筑物之间的净距不应小于 100 mm。第60页/共105页管道跨距-垂直管段导向支架间的最大间距公称直径 mm间距 m公称直径 mm 间距 m153.5150920420010254.525011405.5300125063501380740014100860016第61页/共105页续上页布置与转动机械设备连接的管道时，应使管道的机械振动固有频率、机械设备的振动频率、气体管道的音响频率不互相重合.多层管线布置时应按以下规定：热介质管线、气体管线宜布置在上层 冷介质管线、液体管线宜布置在下层 腐蚀介质管线宜布置在下层，不宜布置在驱动设备的正上方。易燃易爆介质管线布置时不宜布置在热

21、源正上方，尽量避开热力管线第62页/共105页续上页阀门布置的一般规定阀门应设在容易接近、便于操作、维修的地方。成排管道（如进出装置的管道）上的阀门应集中布置，并考虑设操作平台及梯子。立管上阀门最适宜的安装高度为距离操作面 1.2 m，不宜超过 1.8 m。水平管道上的阀门，阀杆方向可按下列顺序确定：垂直向上；水平；向上倾45；向下倾斜 45；不允许垂直向下。阀杆水平安装的明杆式阀门，当阀门开启时，阀杆不得影响通行第63页/共105页第64页/共105页阀门布置止回阀布置:升降式止回阀应装在水平管道上，立式升降式止回阀可安装在管内介质自下而上流动的垂直管道上。旋启式止回阀应优先安装在水平管道上

22、，也可安装在管内介质自下而上流动的垂直管道上安全阀布置:安全阀应尽量靠近被保护的设备或管道，垂直安装。出口管道应采用长半径弯头(R6D)。第65页/共105页看懂图纸很重要毕业后七年，总算接了个大工程，造一根30米的烟囱，造价30万，不过垫资。总算上月搞完了，今天人家去验收，被人骂的要死，钱是拿不到了。图纸看反了，人家是要挖口井。第66页/共105页管线设计前应有的必要资料工艺流程图装置、设备平面、立面布置图管线材料规格（管路等级）仪表规格、设计交底和图纸会审 设计交底-设计者将设计意图、注意事项向建造者交底 图纸会审-建造者就图纸中存在的问题、不确定之处提 出,经设计者确认.第67页/共10

23、5页管线识读知识整套管线图纸的识读管线施工图一般包括：图纸目录、施工图说明、设备材料表、工艺流程图、平面图、立面图（剖面图）、和轴测图（三维图）-上述顺序也是合理看图顺序通过流程图识读应该知道以下内容：掌握设备的数量、名称及编号情况 掌握管线、管件、阀门的规格和编号情况 了解介质流向及工艺流程全过程通过平面图识读应该知道以下内容：了解整个构筑物构造、轴线分布及尺寸情况 掌握各设备定位尺寸、接管方向和标高 弄清各路管线的编号、规格、介质、坡度坡向及阀门位置情况通过立面（剖面）图识读应该知道以下内容：了解构筑物立面构造、层次、及尺寸情况 掌握各设备的立面布置、编号、规格、介质流向和标高尺寸 弄清各

24、路管线立面之间、及管线与设备、构筑物之间的位置关系第68页/共105页单张图纸的识读标题栏-该图纸的名称、设计阶段及图号、比例等指北针-标示构筑物和管线的朝向技术要求、说明和图例弄清管线的编号、直径、介质流向、管线材质、尺寸、起始点、尺寸、标高、阀门、管件、温度计。名称、型号、数量等在巨涛接触的几套图纸都是单线图，单线图只能提供一条管线的详细信息，是平面图和立面图的补充，无法建立整套图纸的概念。M015的图纸更是另类。第69页/共105页管线图纸入门 首先建立三视图概念第70页/共105页物体的三视图第71页/共105页管线施工图中几个典型图例弯头的双线图表示法弯头的单线图表示法第72页/共1

25、05页管线施工图中几个典型图例直管与阀门的积聚弯管与阀门的积聚第73页/共105页管线施工图中几个典型图例门型管线的重叠成排管线的重叠第74页/共105页管线施工图中几个典型图例四条管线的平面、立面图第75页/共105页管线施工图中几个典型图例多条管线的交叉-a第76页/共105页管线施工图中几个典型图例来回弯头的双线单线图表示法第77页/共105页管线施工图中几个典型图例摇头弯的双线单线图表示法第78页/共105页建立剖面概念长颈对焊法兰剖面图第79页/共105页建立剖面概念全剖半剖局部剖第80页/共105页建立剖面图概念平面图剖面图第81页/共105页旋转（阶梯）剖第82页/共105页剖面

26、图实例设备配管平面图设备配管剖面图第83页/共105页典型的塔设备配管立面图第84页/共105页管线表示方法第85页/共105页管线等级说明第86页/共105页绝 热 代 号第87页/共105页垫片的表示方法（不再重复）第88页/共105页第二个代号-垫片厚度第89页/共105页第三代号-垫片基本材料或夹套材料第90页/共105页第四个代号-垫片填充材料第91页/共105页螺 栓 代 号第92页/共105页螺栓形式代码第93页/共105页螺栓类型（材料规范）第94页/共105页管 件 图 例第95页/共105页阀 门 图 例第96页/共105页管线建造要求管线的连接方式螺纹连接-主要用于镀锌管

27、线和螺纹管件、阀门的连接承插连接-铸铁管、塑料管等法兰连接粘接-承插粘接、平口粘接焊接-电焊、气焊、塑料焊（热风焊）、热熔压焊（电熔焊）第97页/共105页管线安装时的避让原则小管让大管、支管让主管低压管让高压管常温管让高温管与低温管辅助管让物料管、一般物料管让易结晶易沉淀管压力管道让无压力管道第98页/共105页管线组对、预制要求管段组对时应垫置牢固，定位可靠，防止焊接过程中产生的变形。管段组对时的平直度要求：允许偏差1mm/m,全长最大允许偏差不超过10mm管段组对时不得强力对口，不得采取加热的方法消除过量间隙、错边、不同心等缺陷管线上的仪表取源件应按规定位置先钻孔后焊接。第99页/共10

28、5页允许偏差1 每个方向总长L 允差5mm2间距N允差3mm3支管与主管的横向偏差C允差1.5mm4法兰面相邻的螺栓孔应跨中安装，F的允差1mm5法兰端面应垂直，E的允差：DN300mm时，允差1mm DN300mm时，允差2mm第100页/共105页不锈钢管线建造要求不锈钢切割常用砂轮机磨割、等离子、电弧气刨；不允许用氧气乙炔切割，因为切割过程中产生一种熔点高于管材的氧化铬，很难切断。坡口应用电动或手动坡口器等机械加工不锈钢一般不与碳钢焊接，特殊情况下应采用异种钢焊条，与碳钢接触时应衬垫不含氯离子的橡胶、塑料等焊接前应用丙酮、酒精等清洗坡口，还应在距焊口两侧5mm外涂刷一道100mm宽的石灰浆保护，防止飞溅同一道焊口返修不得超过两次酸洗、钝化-为了清除不锈钢表面附着物和在其表面形成新的氧化膜，防止局部腐蚀。其流程：去油-酸洗-冷水冲洗-钝化-冷水冲洗-吹干 酸洗液配方-20%硝酸，5%氢氟酸 钝化液配方-5%硝酸，2%重铬酸钾（K2Cr2O7）第101页/共105页其 他压力试验空气吹扫蒸汽吹扫水冲洗酸洗、钝化油清洗视规格书要求决定。第102页/共105页 谢 谢 大 家！第103页/共105页7谢 谢！第104页/共105页感谢您的观看。感谢您的观看。第105页/共105页