过程设备机械设计基础12压力管道.ppt

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1、12 压力管路设计基础压力管路设计基础12.1 管路图的识别管路图的识别12.2 压力管道设计条件压力管道设计条件12.3 管线器材及选择管线器材及选择12.5 管道的支承设计与管道支吊架12.6 管系应力分析和补偿管系应力分析和补偿12.8 管路布置的基本原则管路布置的基本原则12.7 管路的防腐、保温及标志管路的防腐、保温及标志12.4 管道的连接管道的连接1、管路图的识别管管件件表表示示法法管路表示法管路表示法管线表示方法管线表示方法管道交叉表示法管道交叉表示法管道标高表示法管道标高表示法管线连接形式示意图管线连接形式示意图管路转折和分流表示图管路转折和分流表示图重叠管路的表示图重叠管路

2、的表示图管路布置图及轴测投影图管路布置图及轴测投影图N12.2、压力管道设计条件压力管道设计条件压力管道的定义：“压力管道”指那些在生产、生活中使用的输送可能引起燃烧、爆炸或中毒等危险性介质的管道，如输送原油、燃气、各类工艺物料、有毒气体、有害气体、蒸汽等介质的管道。由于这类管道发生泄漏或断裂等失效后会影响正常的安全生产，严重时可能导致安全事故，因而压力管道有别于象自来水这样的普通管道。设计压力不低于操作过程中可能出现的由内压(或外压)与温度一起构成的最苛刻条件下的压力。设计温度应不低于操作过程中由压力和温度构成的最苛刻条件环境因素影响：动载荷影响：质量载荷影响：管架、固定点和管子端部位移的影

3、响：热应力的影响：其它设计影响因素12.3管线器材及选择管子的选定应满足化工工艺过程的要求。主要参数有：1公称压力PN2公称通径DN3材料一、管子的选择表表12.1 我国常用管道标准我国常用管道标准标准号标准名称标准号标准名称GB/T14976-94流体输送用不锈钢无缝钢管YB(T)30-86流体输送用电焊钢管GB8163-87输送流体用无缝钢管SY5036-83承压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管GB3087-82低中压锅炉用无缝钢管SY5037-83一般低压流体输送螺旋缝埋弧焊钢管GB5310-95高压锅炉用无缝钢管SY5038-83承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管GB6479-86化肥设备用高压

4、无缝钢管SY5039-83一般低压流体输送螺旋缝高频焊钢管GB9948-88石油裂化用无缝钢管GB3092-82低压流体输送用焊接钢管钢管外径系列我国、日本、德国和国际标准化组织等用mm表示外径尺寸；美国则有公制和英制两种表示方法，分别用mm和in表示外径尺寸，管子的公制和英制分别用A、B表示，公制公称直径100mm表示为100A；英制公称直径4in表示为4B。钢管壁厚系列以管子表号(Sch.)表示壁厚、以管子重量表示壁厚、以钢管壁厚尺寸表示壁厚ANSIB36.10和JIS标准中的管子表号Sch10、20、30、40、60、80、100、120、140、160。我国中国石化总公司标准SHJ40

5、5规定了无缝钢管的壁厚系列，其值与此基本相同。二二、管件、管件管件的作用：1管路改变方向：(弯头)2变换口径：(异径管，异径三通)3分流：(三通、四通)4调节和切换管路中的流体：(阀门)管件类型对焊连接型承插焊接型螺纹连接型法兰连接型弯弯 头头三三 通通短接管和异径管短接管和异径管(大小头大小头)三阀门接通和截断介质，防止介质倒流调节介质压力，流量分离混合或者分配介质防止介质超过规定数值，保证管道，设备安全运行阀门的作用阀门选用一般要考虑下述原则：(1).输送流体的性质如流体为液体、气体、蒸汽、浆液、悬浮液、粘稠液等；流体是否带有固体颗粒、粉尘、化学物质等；(2).阀门的功能选用时应考虑每种阀

6、门都有它的特性和适用场合；(3).阀门的尺寸根据流量和允许压降确定，一般与工艺管道尺寸一致；(4).阻力损失根据阀门功能和阻力综合考虑阀门型式和结构；(5).温度和压力根据工作温度和压力决定阀门的材质和压力等级；(6).阀门的材质根据压力、温度等级和流体特性选择阀门的材质，阀体、压盖、阀瓣、阀座等可能是由好几种不同材质制造的，以获得经济、耐用的最佳效果。需要耐腐蚀时既可采用不锈钢等材料制作阀门，也可采用防腐材料衬里。截止阀截止阀闸闸 阀阀旋旋 塞塞 阀阀节流阀节流阀球球 阀阀隔膜阀隔膜阀止回阀止回阀蝶蝶 阀阀安全阀安全阀重锤式安全阀重锤式安全阀弹簧式安全阀弹簧式安全阀疏疏 水水 阀阀热动力式疏

7、水器热动力式疏水器浮球式疏水器浮球式疏水器疏水阀疏水阀脉冲式疏水器脉冲式疏水器疏水阀疏水阀热膨胀式疏水器热膨胀式疏水器浮桶式疏水器浮桶式疏水器柱塞阀柱塞阀1阀体阀体2 衬圈衬圈3 阀盖阀盖4 阀杆阀杆5 阀芯（柱塞阀芯（柱塞)6 密封圈密封圈玻璃钢阀玻璃钢阀4、管路的连接管路的连接管路法兰连接管路法兰连接1 管子管子 2 法兰盘法兰盘 3 螺栓螺母螺栓螺母 4 垫片垫片管道用垫片管道用垫片管箍管箍管子管子a管箍管箍 b 弯头弯头 c 三通三通 d 四通四通 e 外接头外接头 f 堵头堵头 g 内外螺纹管内外螺纹管 h 异径接头异径接头 a 对焊对焊 b 搭焊搭焊 c 加管箍对焊加管箍对焊 d

8、加衬环对焊加衬环对焊 壁厚大于壁厚大于5mm 壁厚小于壁厚小于5mm填料函式连接填料函式连接承插连接承插连接5、管路的支架与补偿支吊架的作用(1).支承管道的重量。(2).限制管道在某个或某几个方向的位移。(3).平衡介质反力。(4).防止管系产生振动外管架外管架 a 独立式独立式 b 十字架式十字架式 c 悬臂式悬臂式 d 梁架式梁架式 e 桁架式桁架式 f 悬杆式悬杆式 g 拉索式拉索式 h 拱桥式拱桥式 a 单立式单立式 b 框架式框架式 c 悬臂式悬臂式 d 吊架吊架 e 夹柱式夹柱式 f 支撑式支撑式管管 托托 a 瓦板管托瓦板管托 b 焊接管托焊接管托 c 滑动管托滑动管托 d H

9、型管托型管托 e 槽钢管托槽钢管托 f 角钢管托角钢管托管管 卡卡 a 夹持式管卡夹持式管卡 b 固定管卡固定管卡 c 导向管卡导向管卡 d 扁钢管卡扁钢管卡补偿器补偿器其它型式的支架其它型式的支架 d 滑动式滑动式 a 夹持式夹持式 c 滚动式滚动式 b 弹簧式弹簧式6、管路的防腐、保温及标志、管路的防腐、保温及标志管路的防腐方法：1、涂层防腐2、电化学防腐(阴极保护，阳极保护)涂料选用1.与被涂物的使用条件相适应2.与被涂物的表面材料相适应3.底漆与面漆正确配用4.经济合理，便于施工管路的保温方法：1、保温材料保温2、蒸汽伴热保温3、电伴热保温管路的保温目的：1、节能2、降低温度波动，提高生产能力，3、防止介质凝固，或过度粘稠4、防止设备结露，保护环境，改善劳动条件管道表面颜色与标志7、管路布置的基本原则管路布置的基本原则一、管路布置的基本要求：1、满足化工生产要求，管路阻力小，调节控制方便。2、选材、结构等合理，便于安装、操作和检修。