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1、第六章 管道与阀门教学目标（1）能根据输送物料的特性和使用环境选择合适的管材和管件；（2）能根据物料特性、管道性能和阀门用途选择合适的阀门；（3）会初步诊断管道系统常见的故障并会排除故障；（4）会进行阀门的日常维护和保养。第一节 管道管道是环境污染治理工程中必不可少的设施，用以实现污染物、处理后污染物和其他物质的输送、分配、排放和流量控制等目的。如在污水净化工程中，管道主要实现收集用户排放的污水，输送污水到污水处理厂，分配污水到处理构筑物和设备，最后排放净化后的污水到收纳水体，同时管道还承担着水处理工程中的药剂、空气和污泥等的输送。一、管道的基本构成管道由管道组成件和管道支撑件组成，用于输送、
2、分配、排放、计量、控制或制止流体流动的管子、管件、法兰、螺栓连接件、阀门和其他组成件或受压部件的装配组成。用于连接或装配管道的原件称为管道组成件，包括管子、管件、法兰、阀门以及膨胀接头、挠性接头、疏水器和过滤器等。管件包括弯头、三通、四通和异径管等。管道支撑件包括管道安装件和附着件。安装件主要用于将负荷从管子或管道附件上传递到支撑结构或设备上的原件，如：吊杆、斜拉杆、支撑杆、鞍座和托座等；用焊接、螺栓连接或加紧等方法附着在管子上的零件属于管道附件，包括管吊、吊加和紧固夹板等。二、管道的分类由于管子是管道的主要组成部分，所以常将管子有时直接称为管道。按照管道的材料不同，管道分为金属管、非金属管和
3、复合管。（一）金属管常用的金属管有铸铁管、钢管和有色金属管。1.铸铁管铸铁管按管材可分为灰铸铁管和球磨铸铁管。（1）灰铸铁管灰口铸铁管做为给水管道在欧洲应用已有200多年的历史，我国应用也有一百多年的历史，前些年在我国城市给水管道中应用比例比较大，曾达到50%左右以上，但由于连续铸造的灰铸铁管机械强度低、脆性大、接口不牢固和容易发生爆裂等问题，已被有关部分列为淘汰产品。（2）球磨铸铁管球磨铸铁管发明于20世纪40年代，我国应用于80年代。球磨铸铁是铸铁的一种，它是普通铸铁凝固结晶时使用球化剂，使析出的石墨呈球状，所以球磨铸铁管强度较灰铸铁管要高。球磨铸铁管的生产工艺有离心和非离心两种。离心球磨
4、铸铁管具有强度高、耐腐蚀、使用寿命长和抗震性能好等特点，在室内外供排水中有着广泛的使用，如密云水库供水管道、陕西咸阳石头河水库城区供水管道和北京奥运场馆排水管道等工程。目前，我国铸铁管和管件的生产企业达到200多家，年设计生产能力达到400万t,大多数离心球磨铸铁管生产企业工艺和装备水平达到国际先进水平，如国内较知名的芜湖新兴铸管有限、圣戈班穆桥松中国公司和辽宁本溪北台铸管股份有限公司等企业。按照不同的分类依据，球磨铸铁管可分为以下类型：1）按公称直径分类公称直径是管道系统中所有部件的字母数字设计，仅供参考，以DN表示。公称直径既不是管道的内径，也不是外径，是介于外径和内径的标准化的值。水及燃
5、气管道用球磨铸铁管、管件和附件（GB/T13295-2008）中规定球磨铸铁管的公称直径可分为DN40、50、60、65、80、100、125、150等30种，最大DN2600。.2）按接口形式分类给水排水球磨铸铁管的接口形式主要有滑入式柔性接（T型接口）、K型机械柔性接口和法兰接口等。滑入式柔性接口是指在配套部件承口内放一密封圈，当插口穿过密封圈至承口一定位置时，工作即可完成接口。机械柔性接口是指依靠机械手段（如压兰）向密封圈施压而实现密封的接口。法兰接口是通过两个法兰盘断面实现连接的接口。另外柔性接口指的是可以实现角度偏转、轴向和/或与轴向垂直运动的接口。图6-1 T型接口 图6-2 K型
6、接口 图6-3 穆桥松生产的球磨铸铁管 图6-4 过河输水钢管 2. 钢管钢管按生产方法可分为无缝钢管和焊接钢管两大类。无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的钢材，其尺寸和形状等应遵循无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差（GB/T173952008）国家标准。焊接钢管也称焊管，是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管，强度低于无缝钢管，其尺寸和形状等应遵循焊接钢尺寸及单位长度重量管（GB/T218352008）国家标准。在环保工程中钢管常用做室外原水输送、室内给水供给、药剂输配和烟气输送等系统中。环保工程应用的钢管主要有普通无缝钢管、不锈钢无缝钢管、普通焊接钢管、不锈钢焊接钢管和镀锌钢管等
7、。(1) 无缝钢管 无缝钢管管径规格及其表示方法为：外径壁厚(mm)。普通无缝钢管的外径系列有6、10、13.5、17、21、27、34、42和60等多种，同一外径尺寸系列的无缝钢管又有不同系列的壁厚，以满足不同的强度需求。不锈钢无缝钢管外径和壁厚与普通无缝钢管有所差异，具体可参见国家标准。不锈钢管具有防腐、耐热常度高和美观等性能特点，缺点是价格高，适用于室内供水和小流量腐蚀介质流体的输送。根据制造加工方法不同，无缝钢管分为热轧和冷轧（拔）两种。冷轧无缝钢管指在室温条件下由钢锭轧制而成的无缝钢管，一般为小规格钢管；热轧无缝钢管指在较高温度范围内由钢锭轧制而成的。钢管长度尺寸一般为3000-12
8、500mm。普通无缝钢管和不锈钢无缝钢管的尺寸、外形和质量标准可分别参考输送流体用无缝钢管（GB/T81632008）和输送流体用不锈钢无缝钢管（GB/T149762002）。(2) 焊接钢管 焊接钢管管径规格及其表示方法为：外径壁厚(mm).焊接无缝钢管的外径系列有6、10.2、13.5、17.2、21.3、25.9、33.7、42.4和60.3等多种，同一外径尺寸系列的焊接钢管也有不同系列的壁厚，以满足不同的强度需求。钢管的长度一般为3000-12000mm。焊接钢管在其外表皮采用热浸镀锌后形成镀锌钢管，又称白皮管，镀锌前的钢管称黑管。镀锌钢管在已前的室内供水中管道中被广泛使用，但由于会使
9、水质二次污染而被禁用，取而代之的是衬塑镀锌钢管。焊接钢管和镀锌钢管的尺寸、外形和技术要求参见低压流体输送用焊接钢管（GB/T149762002）、流体输送用不锈钢焊接钢管（GB/T149762002）和低压流体输送用镀锌焊接钢管（GB/T30911993）。（二）塑料管塑料管材具有表面光滑、不易结垢、水头损失小、耐腐蚀、重量轻，安装方便，对基础要求低等特点，但相对于金属管，管材强度低，性质脆，抗外压和冲击性差，最初只用于农村给水管道，今年随着政策支持和生产技术进步，塑料管材得到广泛推广使用，在城镇自来水、市政排水、排污等都可以见到它的身影。据统计2008年，建设领域塑料管道的市场占有率达到45
10、%左右，因此，有人将塑料管道誉为城市的血管。塑料管的广泛使用，带动了产业的快速发展，生产企业非常之多，如比较知名的沈阳金德管业股份有限公司，华亚塑峰、日丰和江苏九鼎等。常用的塑料管道有硬聚氯乙烯（PVC-U）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）管以及改性塑料管道。1. PVC-U管PVC-U管是以聚氯乙烯为主要原料，加入塑料助剂，经挤出成型而加工成的管材。PVC-U管生产和使用聚氯乙烯管材与铸铁管相比，生产能耗仅为铸铁管的20%，与生产同样规格的镀锌管相比，价格只有镀锌管的一半，安装费用可低70%。由于PVC-U管成本低，重量轻，耐腐蚀，无毒，水流阻力小，节能，安装方便，使用寿命长等特点，PVC-
11、U管已逐渐替代球磨铸铁管，镀锌管和混凝土管用于室内外给排水管道系统中,据统计，PVC-U管用于排水占50%以上。PVC-U管材的规格用dn(公称外径)(公称壁厚)表示，外径有20、25、32、40、50、63、75等多种，同一公称外径的管材由于环刚度不同可具有不同壁厚。由于给水管材需承受一定压力，所以PVC-U管又有0.63，0.8，1.0，1.25，1.6，2.0，2.5等多种公称压力。管材长度一般为4和6m，也可以由供需双方协商确定。PVC-U管中应用最普遍的是普通的实壁管，随着技术的进步和需求的多样化，螺旋消声管、径向加筋管，螺旋缠绕管和双壁波纹管等结构管也开始生产和广泛使用。聚乙烯波纹
12、管管壁纵截面有两层结构组成，外层为波纹状，内层光滑，这种管材比普通UPVC可节省40%的原料，并具有较好的承受外载荷能力，主要用于市政排水管道。PVC-U管连接方式主要有弹性密封圈式连接和溶剂粘结式两种，而PVC-U管件的连接方式除了这两外，还有螺纹连接和法兰连接方式。管件主要有直接头、变径接头、90弯头、45弯头、90三通和45三通等。PVC-U管的产品分类，技术要求和检验规格等可以参照给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材（GB/T1002.12006）、给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管件（GB/T1002.22006）、无压埋地排污、排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材（GB/T2022120
13、06）、埋地排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）双壁波纹管材（GB/T184772001）和建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材（GB/T5836.12006）等国家标准。2 PE管PE管是以聚乙烯树脂为主要原料，采用挤出成型工艺生产而成的塑料管道。连接方式有热熔、电熔和机械连接的方式。PE管具有耐腐蚀、不结垢、水力条件好、重量轻、使用寿命长、柔韧性好、抗冲击性和抗震性能好等优点，而且施工连接简单，方便快捷。聚乙烯管按其密度不同分为高密度聚乙烯管（HDPE）、中密度聚乙烯管（MDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）。HDPE管具有较高的轻度和刚度；MDPE管除了有HDPE管的耐压强度外，还具有良好的柔
14、性和抗蠕变性能；LDPE管的柔性、伸长率、耐冲击性能较好，尤其是耐化学稳定性和抗高频绝缘性较好，在国外，HDPE和MDPE管被广泛应用于城市供水管道、城市排水管道，目前国内的HDPE和MDPE主要用于城市排水、排污和污水处理厂等工程中。对于PE管，其管壁结构也有实壁管和结构管两种形式，如对于排水PE管，主要是应用的结构管壁的缠绕结构壁管材和双壁波纹管材，见图6-5。 根据材料的长期静液压强等级将PE管管材分为五个等级，即PE32、PE40、PE63、PE80和PE100，PE32相当于预测长期静液压强度为3.2MPa。给水通常采用PE63、PE80和PE100等级中的中或高密度聚乙烯（PE63
15、已逐渐被淘汰）。PE管材的规格用dn(公称外径)(公称壁厚)表示，长度一般为6m、9m和12m，也可根据供货双方需而定。随着技术的发展，改性的聚氯乙烯管道如耐高温聚乙烯管(PE-RT)、交联聚乙烯（PE-X）和超高相对分子质量聚乙烯（PE-UHMW）等新型管材也广泛应用环境工程中。 3. PP管PP管以聚丙烯为主要原料，经挤出成型而制成管材。PP管按原料不同可分为均聚聚丙烯（PPH）、嵌段共聚聚丙烯（PPB）和无规则共聚聚丙烯（PPR）三类，PP管中大部分为PPR管道。PP-R管道具有重量轻、耐热性能好、使用寿命长、管道阻力小、耐腐蚀和施工便捷等特点，广泛应用于工业和民用室内冷水系统中，也有应
16、用于硫酸管、脱硫液管、废水管和曝气风管等。PPR管规格用dn(公称外径)(公称壁厚)表示，公称外径有12、16、20、25、32和40等多种，管材长度一般为4m或6m。连接方式有热熔连接和电熔连接。PP管的产品分类，技术要求和检验规格等可以参考冷热水用聚丙烯管道系统第1部分：总则（GB/T18742.12002）、冷热水用聚丙烯管道系统第2部分：管材（GB/T18742.22002）和冷热水用聚丙烯管道系统第3部分：管件（GB/T18742.32002）（三）混凝土管，钢筋混凝土管和预应力钢筒混凝土管混凝土管，即管壁内不配置钢筋骨架的混混凝土管，适用于排除雨水、污水。管口有企口式，平口式和承插
17、式，由于平口连接易渗漏，已限制使用。混凝土管的公称内径有D0100 D0150、D0200和D0250等十种，最大为D0600。混凝土管一般在专门的工厂预制，但也可现场浇制。混凝土管的制造方法主要有三种，捣实法、压实法和振荡法。捣实法是用人工捣实管模中的混凝土；压实法是用机器压制管胚（适用于制造管径比较小的管子）；振荡阀是用振荡器震动管模中的混凝土，使其密实。混凝土管的原料充足，设备、制造工艺简单，应图6-5 PE波纹管 图6-6 正在施工的PCCP管用较广泛，但另外由于其抗蚀性能较差，既耐酸也不耐碱，抗渗性能也较差，管节短、接头多等不足，也限制了其在一些场合的使用。钢筋混凝土管指管壁内配置单
18、层或多层钢筋骨架的混凝土圆管。主要用于排除雨水和污水。当管道埋深较大或敷设在土质条件不良的地段，以及穿越铁路、河流、谷地时刻取代混凝土管。公称内径有D0200、D0300、D0400和D0500等25中，最大达D03500，有效长度L2m。管口有企口式，平口式和承插式。钢筋混凝土管制造方法主要有三种：捣实法、振荡法和离心法。前两种方法和混凝土管的捣实、振荡制造法基本相同，做出的管子为承插或企口。离心法制造的管子一般都的是平口，长度在2.5m以上，最长可达6.5m。预应力钢筒混凝土管（PCCP管）是指带有钢筒的混凝土管芯外侧缠绕环向预应力钢丝并制作水泥砂浆保护层而制成的管子，见图6-6。PCCP
19、管能承受较高的内压和外载荷，有良好抗渗性能、耐久性和耐腐性性；半刚性接头，密封性好，对各种地基适应能力好等优良特点，现已广泛用于长距离输水工厂中，如南水北调、引栾入京和陕西咸阳市石头和水库供水等供水工程，也可用于排除污水和雨水。PCCP管的公称内径范围为D0400- D04000，管长为5m或6m,公称压力不超过2.0MPa。PCCP管产品分类，技术要求和检验规格等可以参考预应力钢筒混凝土管（GB/T19685-2005）（四）复合管材近年来，为发挥各种材料的优势，开发出了复合管材，而且也得到了广泛的使用。复合管材表现出了优良的性能。常见的复合管材有玻璃钢夹砂管、铝塑复合管和钢塑复合管等。1.
20、玻璃钢管玻璃钢管又称玻璃纤维增强树脂塑料管，是主要的热固性性塑料管。这种管材通常有两种制造工艺，即离心浇注成型法和纤维缠绕法，为了提高管材的刚度，并降低成本，在制管过程中加入石英砂，称之为玻璃钢夹砂管（FRP/GRP）。玻璃钢夹砂管具有良好耐腐蚀性能、使用寿命长，无毒害、无二次污染、比重小、内壁光滑和施工简便等特点，广泛应用于供水、排水和排污管道中，也可以用于烟气脱硫管道系统中。玻璃钢夹砂管的公称直径一般在DN600-DN2500之间；工作压力在PN0.6-4.6MPa。直管连接可采用承插口和双”0”形橡胶密封圈，也可将直管与管件的端头都制成平口对接，外缠绕树脂与玻璃布。2.铝塑复合管铝塑复合
21、管的管型为多层复合材料，中间层骨架是薄壁铝（纯铝或铝合金）管，内外层是聚乙烯（PE）或交联乙烯（PEX）材料，在铝管内外表面涂覆与铝管和内外层塑料均能亲和的热熔助剂，通过高温高压挤出方式成型为五层结构的复合管材，其结构为塑料/粘结剂/铝材/粘结剂/塑料，即内外层是聚乙烯塑料，中间层是铝。这种结构使得铝塑复合管分别集塑料管与金属管的优点于一身，使管的耐压强度提高，耐温提高。另外，由于内外层属于对称性非极性高聚物，化学性质非常稳定，具有无毒、安全卫生、流体不受污染，轻质、耐腐蚀，使用寿命长等特点，广泛用于冷热水输送，饮用水输送，酸碱液体输送和工业气体输送领域。三、 管道的布置和安装（一）管道布置
22、环境污染治理工程中的管道主要有污水管道、自来水管道、废气管道、空气管道、污泥管道和药剂管道等，对某一工程来说，可能同时存在几种管道，形成复杂管网系统。这些管道的设计、布置和安装有相同之处，也有差异之处，布置时，首先要将复杂管网系统进行划分，然后在进行分类布置。1. 管道系统划分的原则对于复杂的管网系统，下列情况不可能将其混合在一个管道系统中进行输送：(1)污染物混合可能引起燃烧和爆炸的；(2)不同温度气体混合可能引起管道内结露；(3)不同污染物混合引起物质的资源化回收利用。2.管道系统布置的原则(1)符合处理工艺流程的要求，并能满足处理的要求；(2)通盘布置工艺管道、辅助管道在内的所有管道，不
23、能顾此失彼；(3)在满足生产操作和工艺流程的前提条件下，尽可能紧凑，整齐美观、避免繁琐，尽量进行技术经济核算，做到减少投资和后期运行费用；(4)便于操作管理，并能保证安全稳定运行。3.管道布置时除了要考虑以上原则外，还应考注意一下几个方面：(1)物料特性 输送易燃、易爆物料时，管道中应设安全阀、防爆阀和水封等设施，不得敷在生活间、楼梯和走廊等处；(2)在垂直面排列管道时应注意一下几点：(a)热介质管道在上，冷介质管道在下；(b)无腐蚀介质管道在上，腐蚀性介质管道在下，如污水管道在自来水管道之下；(c)小直径管道应尽可能吊在大直径管道下方或支承在上方；(d)气体介质管道在上，液体介质管道在下；(
24、e)保温管道在上，不保温管道在下；(f)高压管道在上，低压管道在下；(g)金属管道在上，非金属管道在下。 (3)考虑施工、操作和维修。管道尽量架空明装，如不可能时采用沿地、埋地或管沟敷设。并尽量减少暗装管道的长度，管道尽量走直线、成行、平行敷设、走直线，少拐弯，少交叉，靠墙布置，管道与梁、柱和墙之间留出距离。一般管道的最突出部位距墙壁或柱边的净空100mm，距管架横梁支柱均100mm，两条管道突出部分的净空，对于中、低压管道为40-60mm对于高压管道为70-90mm。阀门位置要便于操作和维修。(4)管道布置应不妨碍设备、机泵、阀门和仪表的检修。也不妨碍打开贮液罐盖子、塔和其他容器的人孔、手孔
25、等部件。(5)管道的管底标高应以便于检修，且不影响通行和下方设备的运行为宜。人通行管底标高不易小于2.2m；在不通行处采用标高0.3m低管架，采用中管架，标高2m。上下两层管道的标高差可取1m、1.2m或1.4m。当管道通过公路时，其标高4m；当通过铁路时，其标高6m。(6)管道维护 一般金属管道要注意防锈，同时要对管道涂色，以表明其用途。（二） 管道安装 1.管道的敷设方式管道敷设方式一般可分为明设和暗设。(1)明设 明设主要是架空敷设或沿墙、池敷设。其优点是：安装方便，便于检修，已于添加和修改管道，可避免形成死角，适用于输送任何介质，且可根据管道外面涂色识别管内所输送介质，其缺点是占据空间
26、大。大气污染治理中的烟气管道、废水处理中曝气主管道等往往都明设的。(2)暗设 即将管线埋在地下，可采用埋地敷设和在管沟中敷设两种。埋地敷设 其优点是不阻挡通路，不占据空间，节约土地，且距离短，不需要管架，因而节省材料和安装费用。其缺点是不易发现管道的跑、冒、滴和漏，检修十分不便，管道易受土壤和地下水侵蚀，输送污染介质也易污染地下水。污水管道、自来水管道等可选择采用埋地敷设。管沟中敷设 管沟有人可站立行走进行安装检修的可通行管沟（用于室外、距离长、经常检修的管道）、人不能站立安装和检修的不同行管沟介于两者之间半通行管沟三种。管沟是现在管道布置所提倡的方式之一，这种布置方便检修，不需要经常将路面挖
27、开，减少对行人和机动车的影响。布置中要注意不同管道垂直布置的上下位置。 2. 管道连接 管道连接是按照设计图纸和有关标准规范的要求，将管子和管子或管子与管件和阀门等连接起来，使之形成一个管道系统，以达到使用目的。 管道连接的方法很多，可分为不可拆卸连接和可拆卸连接两种基本方式。管道的不可拆卸连接包括焊接、承插连接（粘结）等；管道的可拆卸连接包括法兰连接、螺纹连接(丝扣连接)和沟槽式连接。施工中，应根据管材、管径、壁厚和工艺要求以及施工现场的具体条件等不同情况，分别选用各种不同的连接方式。(1)焊接 焊接所需配件少，成本低，使用维护方便，但不能拆卸。焊接适用于钢管、铜管、铅管和铝管等金属管材，但
28、不适用于非镀锌钢管，因为镀锌钢管焊接时镀层已被破坏，反而加速腐蚀。焊接的方法很多，有气焊、手工电弧焊、氩弧焊、电渣焊等。气焊 即氧-乙炔焊，只利用气体燃烧火焰做热源的熔焊，可用来焊接DN80mm、壁厚4mm以下的碳钢管、铝管和铜管等。在特殊情况下，也可用于管径较大管壁较薄的管子焊接，但不锈钢管道不允许用气进行焊接。气焊的装置主要有：氧气瓶，乙炔气瓶、减压阀和焊炬等。手工电弧焊 手工电弧焊是一种用电弧做热源的熔焊法，广泛使用于各种金属管、各种壁厚管子的焊接。手工电弧焊的主要设备和工具有：交流弧焊机或直流弧焊机、电焊软线、焊条、焊钳和面罩等。 (2)熔接 熔接适用于塑料管和复合塑料管。有热熔和电熔
29、两种熔接方式。热熔 热熔施工采用手持热熔器、台车式热熔器等施工机具。手持式热熔器小巧，灵活，适用于中、小口径塑料管的热熔连接。台车式热熔器体积和重量较大，适用于大、中口径塑料管的热熔连接。施工时一般先把塑料管材、管件在地面上按图纸要求预装配，再将预装配的管道在布置位置上组合起来。热熔机具的加热功能一般为700-1500W，、由发热板（带温控装置）及加热头组成，加热头可根据管径更换。热熔器的加热温度均为自动控制，一般在26010、电熔 施工采用电热熔变压控制器及配套的加热头、剪刀、割刀、支架等施工机具。电熔塑料管件的承口表面预先埋入电阻丝，施工时将管材表面剥皮后，以合适的配合尺寸插入电熔承口内，
30、然后在管件的接线栓通入电流，在规定电压、时间下电阻丝发热将管材、管件熔接。电熔变压控制器的作用是将220V电压变为39.5V低压，按预先设定的时间通电，并可通过内置微电脑识别环境温度和自动调整加热参数，以确保在不同的操作环境下的熔接质量。(3)法兰连接 管道的法兰连接就是通过连接管子和管件端部的接盘（称法兰盘），而把管子和管件连接在一起的一种管路连接方法。法兰连接由一对法兰、一个垫片和若干螺栓、螺母组成。法兰连接具有较好的强度和严密性、而且适用的尺寸范围比较广，可以拆卸，所以在钢管、塑料管和铸铁管连接中极为广泛的应用。法兰链接过程一般分三步，首先将法兰装备或焊接在管端，然后将垫片置于法兰之间，
31、最后用螺栓连接两个法兰并紧固，使之达到连接管路和密封管路的目的。 法兰的种类很多，主要有螺纹法兰、平焊法兰、对焊法兰、松套法兰和法兰盖等，使用时可按管子的公称直径和工程压力选择。(4)螺纹连接 螺纹连接也称丝扣连接。螺纹连接是通过管件上的内螺纹和管子上的外螺纹拧在一起而实现的。为了增加严密性，在连接前在带有外螺纹的管头或配件上按顺螺纹方向缠以适量的麻丝。管螺纹连接又可分为短丝连接、长丝连接、活结接头连接和锁紧螺母连接。短丝连接 短丝连接是管子的外螺纹与管件或阀门的内螺纹进行固定性的连接方式，若要拆卸，必须从头拆卸。连接时，可根据介质的特性、在内外螺纹之间缠上麻丝、铅油和聚四氟乙烯薄膜等填料。缠
32、绕填料时应在外螺纹上顺时针方向缠绕。这样才能使螺纹越拧越紧，得到较好的连接强度。连接时先用手拧入2-3扣，然后再用管钳拧紧。应选用与管径相应的管钳操作，用力适度，不要应力过猛，以免胀列管件，用力不到位又得不到良好的严密性。长丝连接 长丝连接是管道通常用的活动连接方式之一。它是由一根一端为普通螺纹，另一端为长丝的短管和一个锁紧螺母组成。活接头 活接头由公口、母口和套母三部分组成，公口的一端带有插嘴，与母口承嘴相配，另一端有内丝，与管子外丝呈短丝连接。套母的内孔有内丝，内丝与母口的外丝连接。套母设在公口一端，并使套母内丝对着母口。套母在锁紧前，必须使公口和母口对好找正，接触平面平行，否则容易渗漏。
33、锁紧螺母 锁紧螺母连接是管道连接中的另一种的连接形式。锁母的一头有内丝，另一头有一个与小管外径相应的小孔。锁母的连接大部分是通过小管。连接时，先要使有小孔的一面从小管穿过去，再把小管插入要连接的配件中，在连接处加好填料，用板手将锁紧螺母紧固在连接件上即可。(4)承插连接 在管道施工中，承插连接适用于铸铁管、混凝土管和塑料管等连接中。根据材料不同，承插口接口种类很多。常用的青铅接口，石棉水泥接口和胶圈水泥砂浆接口等。3.管道连接方式的选择(1) 钢管连接焊接 适用于无需拆卸的部位法兰连接 适用于需拆卸的部位，除在连接设备、阀门和仪表处采用法兰连接外，一般用于密封性要求较高且管径DN65部位。镀锌
34、钢管采用法兰连接，应采用二次镀锌的措施。螺纹连接 适用于需拆卸的部位。一般用于管径DN65的部位，镀锌钢管多采用螺纹连接。(2)铸铁管的链接承插连接 使用与于无需拆卸的部位。可用于各种管径的铸铁管。法兰连接 使用与需要拆卸的部位。但法兰一般需要与管道本体一次浇铸而成。(3)塑料管道的连接熔接 适用于无需拆卸的部位，适用于管道与管道、管道与管件的链接。一般用于DN200的部位，采用直埋布管形式的必须采用热熔或电热熔。承插连接（粘结），适用于无需拆卸的部位，一般用于管径DN200的部位。法兰连接 适用于需拆卸的部位，以及塑料管与金属管或金属设备、仪表的连接。螺纹连接 适用于需拆卸的部位以及塑料管与
35、金属的连接，常用于管径DN100的管道或带丝扣的设备、仪表连接。四、管道常见故障及处理管道安装好后，在长时间运行过程中，可能由于管道腐蚀，地基下沉，压力过高和接口松动等原因造成漏气、漏水等现象，影响正常工艺的运行，输送腐蚀、易燃易爆的气体可能还会造成一定的事故，伤及生命和财产。在管道运行管理过程中，巡检人员要及时发现故障，诊断故障产生原因并及时排除。（一）给水管道给水管道在长时间运行过程中可能会产生漏水、爆管等事故，这主要是由于管材质量、工程设计、自然灾害和管道基础下沉等原因引起的。管道巡检人员除了应定期检查管道、阀门、消火栓、排气阀和支架等处腐蚀情况等外，还要通过检漏、听漏和校漏等措施检查管
36、子的漏水情况和部位。由于科学技术的发展，现在有的公司开始利用GPS定位巡检技术和管网GIS系统等联合，实现对漏水位置监测，提高了检漏效率与准确对。当检漏处管道漏水部位后，可采用开挖修复和非开挖修复技术予以及时修补，确保供水安全。给水管道常见故障及排除方法见下表6-1。表6-1 给水管道常见故障及排除方法故障现象产生原因防止和排除方法 室外给水管道 管道破损大量漏水1）管道受车辆等外载荷压坏1）更换已损坏管段，根据外部载荷和管材强度，局部调整管道埋设深度或采取防压措施。2）埋地钢管电化学腐蚀2）更换已损坏管段，埋地钢管外表面一般应根据土壤腐蚀等级不同，涂覆沥青、环氧树脂等防腐层。3）钢管焊接质量
37、不良3）提高焊接质量，消除焊缝局部未焊透、夹渣、有气孔等缺陷。4）突然停泵或关闭阀门过急引起水锤破坏。4)根据地形和条件，在一定的距离和高程处设置安全阀，在水泵出口处设置下井式停泵水锤消除器；停泵时缓慢关闭阀门。5）水压过高5）更换损坏管道，稳定水压。6）管道敷设在土壤冰冻深度以上，管中结冰使管子胀裂6)先将土壤加热，把管子挖出，更换已胀裂管段，但在未通水之前应进行保温处理，或将次段管段设在土壤冰冻深度以下。管基下沉造成管道折断或破裂1）地基不均匀沉降，部分管道悬空1）修复或更换破损管道，修复沉陷地基2）刚性接头过多，转弯处的支墩轻度不足2）加强管段支墩，更换已坏管段3）给水接头松动，填料吐出
38、原位置3）将原接口填料挖出，更新填料，橡胶圈吐出引起漏水时，应将胶圈打回原位。填塞自应力水泥砂浆的接口应将整个管口填料全部挖出，重新打口，将整个管口填塞满管道下沉1）给水管接头打的太紧，当是受到水锤冲击会使接头松动，造成漏水；土壤下沉，造成管道下沉。1)对给水管接头要删掉重打，一般用石棉水泥接口。2）将管道拆除，先在管沟铺一层碎石夯实后重新铺管，回填土时应分层夯实。室内给水管道管道破损大量漏水1）管道接头不严1）拆开漏水管件，重新绕填料拧紧2）管道腐蚀严重2）修补或更换腐蚀段管道3)管材质量不好，有砂眼等缺陷或焊接管焊缝裂开3）补焊或更换有缺陷管道管道有噪音1)管内介质流速过大，或管道安装坡度
39、不准确，形成空气塞，气旋或涡流1）适当放大管径、减小流速，改正管道敷设坡度，消除气囊，排除聚集在管内的气体。2)配水龙头处自由水头过大2）减少自由水头3）水泵基础施工不良3）应将水泵基础与建筑物基础分开，必要时应对基础进行防震处理4）管内落入杂物或截面受到阻截形成节流4)清除管内杂物5阀门闸板松动受到水冲击或水龙头垫圈震动。5）更换闸阀或采用皮垫代替胶垫管道冻裂局部室温低，管道中的水冻结膨胀将管子胀裂给水管道通过生产设备上面及大门处均应进行保温，当管道敷设在天棚时，冬季应将天棚气窗关闭，并对管道进行保温，凡属夏季临时用的给水管，入冬前均应将管内水放净。（二）排水管道1.常见故障 排水管道通水运
40、行后，常见的故障有：污泥淤积堵塞管道，过重符合压毁管道；地基不均性沉陷和污水的侵蚀作用使管道腐蚀破坏等。污水管道一旦发生故障，必须及时排除，否则会使污水横流地面，影响周围环境，渗入地下，污染地下水。2. 排水管道检修(1)漏水检测 可根据室外排水管道的材质，管道直径及漏水量的大小，采用打卡子、糊玻璃钢、用混凝土加固和内衬塑料管等方法进行检修，必要时则可采用换管检修的方法。(2)沉陷的检修 造成室外排水管道沉陷的原因是：敷设管道时因地基不稳固或土壤不实，以及在回填时管道两侧土壤不密实等，都能引起排水管道的沉陷故障。检修的方法是，当发生明显沉陷时，必须按规范的规定进行管道基础的处理，即在管道下垫1
41、50-300mm厚的矿渣或碎石进行夯实，以保证基础的稳固，然后进行管道的整坡检修。3. 排水管道清通排水管道由于坡度小、排水量不足，以及水中所含污物较多或施工质量差等原因，常会发生沉淀、淤积等情况。积存杂物过多时，将影响管道的通水能力，严重者甚至堵塞管道，因此，必须进行管道的清通。管道的清通方法很多，主要有水利清通法、竹劈疏通法和机械精通法。(1)水利清通法 利用管中的污水，自来水或附近河湖水对管道进行冲洗，以清除管内淤积的污物。如用污水冲洗时，用一块木板，在木板上用绳子捆上毛毡包的方法或用木塞法，在管道上有检查井的出口堵住，使井内水位升高，在水位升到1左右时，突然抽掉毛毡布或木塞，大量污水即
42、在上游水头作用下以较大的流速将及污物冲入下流检查井中，然后用吸泥车将其抽走。近年来一般采用水利冲洗车进行管道清通，冲洗利用高压水泵，通过胶管和喷头冲洗管内沉积物。水利清通法操作简便、工效高、工人操作条件较好，因而目前应用较广。(2)竹劈清通法 这是传统的至今仍广泛使用的一种对室外管道疏通方法。一般采用多节竹劈，并将竹劈接起来，绑扎竹劈的豁口间距约为100mm，豁口约1010mm。在使用前先将竹节的竹墙剔掉，然后把接好的竹劈从上游检查井捅入，从下游检查井抽出，反复推拉几次，将管内沉积物弄松，使其随水冲走，或自制的掏勺掏出。4. 污水管道排出故障中的安全措施污水管道检修过程中必须有安全措施，因为管
43、道中的污水能析出硫化氢、二氧化碳和甲烷等有毒有害和易燃易爆气体，有些工业生产废水能析出石油、汽油或笨等爆炸性气体，因此，在管道维修前必修做好安全措施，有些还需要安全部门批准，在下检查井检修之间，必须现对井内境内进行自然或强制通风，通风后用有害起气体检测仪监测浓度，当浓度达到安全范围了，方可下井作业。下井作业，至少有一人在井上，下井人不能在井下工作时间太长，一段时间后，换另一个人下去。（三）气体管道气体管道安装后以后，随着管路的运行，可能会出现漏气，震动和堵塞等问题，需要及时修复，以保证工艺系统的需要，避免有毒有害气体的大量泄露。表6-2 气体管道常见故障及排除方法故障现象产生原因防止和排除方法
44、管道破裂，发出嘶嘶的漏气1）管材选用不当或管子制造质量不合格1）选择质量合格的管道进行更换2）管子支架损坏引起管子下沉，变形严重，弯曲或破裂2）修复管道支架，修理或更换损坏管道3）管道倒坡，引起管内积水凝结使管子胀裂3）调整管道坡度，更换胀裂管道4）管道腐蚀严重4)修补或更换腐蚀管道5）阀门或管件渗漏5）及时检查阀门及管件6）法兰垫片偏高或损坏6)调整或更换法兰垫片管道着火爆炸 1）管内积油太多1）在管道中增设油水分离器，并及时排水排油2）压缩空气温度太高2）装设后冷却器3）使用不符合要求的润滑油3)定期用碱水洗管，使用规定牌号的润滑油。4)易燃气体泄露，遇明火4）及时关闭汽源，撤离附近人员，
45、消防灭火，灭火后在对管路进行检查、修复和更换介质输送不到用户，管道上相邻用户压力相差太大1）管内有油污，泥沙和灰尘等沉淀物聚集堵塞。1)定期清洗管道，清除管内杂物2）安装或检修管道时，将杂物或者密封等落入管内，未能清除2）找出堵塞物物质，清除堵塞物。第二节 阀门阀门是一种通过改变其内部通路截面积来控制管路中介质流通的通用机械产品。在管道系统中，阀门起着非常重要的作用，是隔离设备与管道、调节流量、防止倒流、调节释放压力的重要部件，广泛应用于城镇供水、污水处理、烟气脱硫和固体废物处理等环保行业管道系统中。一、阀门的分类阀门的类别和形式多种多样，目前我国生产的阀门共有12个大类，3000个型号，40
46、000多个规格的产品。1. 按作用分 (1) 截断（或闭路）阀类：接通或截断管路中的介质，包括闸阀、截止阀、旋塞阀、隔膜阀、球阀和蝶阀等。(2)止回（或单向、逆止）阀类：防止管路介质倒流，包括止回阀和底阀。(3)调节阀类：调节管路中介质流量、压力等参数，包括节流阀，减压阀及各种调节阀。(4)分流阀类:分配、分离或混合管路中介质，包括旋塞阀、球阀和疏水阀等。(5)安全阀类：防止介质压力超过规定值，对管路或设备进行超载保护，包括各种形式的安全阀、保险阀。(6)排气阀：管道系统不可缺少的辅助元件，用于给水管道、压力溶气罐和锅炉等设备中，往往安装在制高点或弯头等处，排除管道中多余气体，提高管道使用效率
47、及降低能耗。2.按公称压力分类(1)真空阀：介质压力小于标准大气压的阀门(2)低压阀：公称压力PN2.5MPa(3)中压阀 2.5 MPaPN6.3 MPa(4)高压阀10 MPaPN100 MPa(5)超高压阀 公称压力PN100 MPa3.按工作温度分类：(1)高温阀：工作温度t425(2)高温阀：120t425(3)常温阀：-29t120(4)低温阀：-101t-29(5)超低温阀 t-1014.按驱动方式分类(1)手动阀：用人力操纵手轮、手柄或链轮驱动阀门。(2)动力驱动阀：利用动力源驱动阀门，包括电磁阀、气动阀、液动阀、电动阀和各种联动阀。(3)自动阀：凭借管路中介质本身能量驱动阀门，包括止回阀，安全阀、减压阀、疏水阀和各种自力式调节阀。