1、管子、管道的连接方式和阀门的选择公称压力以 PN 表示。一般指管子与管件在一定温度范围内(碳钢在 200以下,合金钢在 250以下)的最大允许工作压力。超出介质温度时,其允许的最大工作压力应适当降低;输送腐蚀性强,易燃易爆的介质时,可适当提高公称压力等级,确保管道安全。公称压力分为:0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.4、10.0、16.0、20.0、25.0、30.0MPa 共十三个等级,一般 PN0.25-PN1.6 称低压,PN1.6-PN6.4 称中压,PN6.4-PN30.0 称高压。公称直径以 DN 表示。它与实际管道的内径相近,但不一定相等,决定于管壁厚度。凡是
2、同一公称直径的管子,外径必相等。例如 DN100 钢管常用壁厚有 4mm、6mm 两种,即 1084 和1086,它们的公称直径均为 DN100,而内径分别为 100mm 和96mm。一、 管子材料的选用管子、阀门和管件的材料主要是根据输送介质的温度,压力、腐蚀、货源和价格等因素综合考虑决定的。(1)温度条件 管道因材质不同其耐温能力各异,根据不同的操作温度选取适宜的管材。(2)压力条件 通常情况下压力低于 10.0MPa 可用碳钢;10-32MPa 可用碳钢或低合金钢;压力大于 32.0MPa 采用高强度合金钢。不同规格碳钢管与允许工作压力的关系见不表。高压管可参考“化工工艺设计手册”等资料
3、选用。(3)腐蚀 化工厂所涉及到的腐蚀介质种类很多,而且同一种介质对一种管材有腐蚀性而对另一种管材却无腐蚀。因此处理腐蚀性介质时应根据具体腐蚀性质选择适用的管子材料。化工厂常用的管子有以下三种类型: 钢管分有缝与无缝二类。有缝钢管由碳钢板卷焊制成,它们强度低、可靠性差,只能用于压力较低和危险性小的介质,如上下水管、低压(1.0MPa 表压)蒸汽和空气等。无缝钢管由碳钢或合金钢管坯轧制或再经拉伸而成,他们品质均匀,强度高,用于高压、高温或易燃、易爆和有毒物料的输送,它们在化学工业中应用最广。 有色金属管最常用的是铜、铝或铝合金管,他们都是无缝管。铜管使用于一般工业部门,主要用于作换热管、制氧机中
4、的低温度管道及机器和真空设备上的管道。 铝管亦可用作换热管,还可以用于输送脂肪酸、硝酸、蚁酸、硫的化合物及硫酸盐、二氧化碳;不能用于盐酸、液碱,特别是含氯离子的化合物。铝管最高使用温度为 200。温度高于 160,不宜在压力下使用。 非金属管如硬聚氯乙烯管有良好的化学稳定性,除强氧化剂(浓度50%的硝酸、发烟硫酸等) 、芳烃和氯烃(苯、甲苯、氯苯和酮类等)外,几乎能耐任何浓度的酸、碱、盐类及有溶剂的腐蚀。它一般用做 60以下和低压(P0.03MPa 表压)的耐腐蚀管道。夹布胶管常用作临时管道或移动软管,最高耐压约 0.1MPa表压。按材质可输送水、空气、蒸汽、油类和酸碱。玻璃钢管具有轻质、高强
5、、耐温、耐腐蚀等优异性能,使用温度-30 +120,使用压力0.3MPa(常温) 。 耐酸酚醛塑料管耐大部分酸类、有机溶剂等介质的腐蚀,但不耐强氧化性酸及碱、碘、溴等的腐蚀。陶瓷管具有良好的耐腐蚀性能,除氢氟酸、氟硅酸及强碱外能耐各种浓度的无机酸、有机酸和有机溶剂等介质的腐蚀。二、管道连接的方式1.焊接焊接在化工厂中是应用广泛的一种管道连接方法。特别是成本低,方便,可靠不漏。它特别适用于大直径的长管道的连接,凡是不需要拆装的地方,都应尽量利用焊接。2.螺纹连接螺纹连接广泛地用于小直径的水煤气钢管(白铁管)的连接(102mm 和 0.1MPa 表压以下) 。螺纹连接简单、装拆方便、成本低、但连接
6、的可靠性差,容易在螺纹处发生渗漏,在化工厂中只能用于上下水、压缩空气等低压、低温、小口径的管道,不宜用于易燃、易爆和有毒介质的管道。3.法兰连接法兰连接在化工厂中应用极为广泛,优点是结合强度高、拆装方便、密封可靠,适于各种压力和温度的管道,缺点是费用较高。法兰的公称直径与相连接管道的直径相同,公称压力除必须符合管内介质的压力要求外,尚要考虑温度的影响(温度升高法兰的许用应力降低)和可靠性的要求。凡是工艺上要求高的地方,如高真空、易燃、易爆、有毒的介质,不论其工作压力大小,法兰的公称压力有一最小限度,这个原则亦适用于管道的其他配件如阀等。设计时各种法兰均有标准图。4.承插焊密封性要求高的管子连接
7、应尽量用承插焊代替螺纹连接。该结构可靠,耐压高,施工方便。5.承插连接适用于埋地或沿墙敷设的给排水管,如铸铁管,陶瓷管,石棉水泥管与管或管件、阀门的连接。6.承插粘接使用于各相塑料管(如 ABS 管、玻璃钢耐酸酚醛塑料管等)与管子、管件的连接。采用粘接剂涂敷于插入管的外表面,然后插入管口,经固化后即成一体,施工方便,密封性好。7.卡套连接适用于管径42mm 的金属管与金属管件或非金属管件、阀件的连接。中间加一垫片,施工方便,拆卸容易,一般用于仪表控制系统等处。8.卡箍连接适用于金属管插入非金属管(橡胶管及各种软塑料管) 。还适用于临时装置或要求经常拆洗的洁净管。采用凸缘式管口,管与管之间用O
8、形密封圈,凸缘处用金属管箍扎紧,拆装灵活。二、 阀门的选择根据阀门在管道中的作用以及输送介质等条件,选用不同型式的阀门。常用阀门有闸阀、截止阀、节流阀、止回阀、球阀、旋塞阀等。(一) 常用阀门的特性和选用条件1. 闸阀闸阀可按阀杆上螺纹位置分为明杆式和暗杆式两类。从闸板的结构特点又可分为契式、平行式。契式闸阀的密封面与垂直中心成一角度,并大多制成单闸板,平行式闸阀的密封面与垂直中心平行,并大多制成双闸板。闸阀的密封性能较截止阀好,流体阻力小。具有一定的调节性能,明杆式尚可根据阀杆升降高低调节启闭程度,缺点是结构较截止阀复杂,密封面易磨损,不易修理。闸阀适用于制成大口径的阀门,除适用于蒸汽、油品等介质外,还适用于沾度较大的介质,并适用于作放空阀和低真空系统阀门。