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1、1 1、压力管道的压力管道的应用标准体系 法兰：欧式法兰和美式法兰（HG20592-20635)压力等级：PN2.5 6 10 16 25 40 63 100 16.0 欧式法兰（DIN）压力等级：PN 20 50 110 150 260 420 美式法兰（ANSI）CL 150 300 600 900 1500 2500 由此可以看出，无论是法兰还是管子，上述两个系列或两个体系是不能混合使用的。第1页/共62页1 1、压力管道的压力管道的应用标准体系 钢管壁厚表示方法有管子表号、钢管壁厚尺寸和管子重量三种方法 1）是以管子表号Sch表示壁厚。管子表号是管子设计压力与设计温度下材料许用应力的比
2、值乘以1000,并经圆整后的数值。即:SchP/t1000 ANSI B36.10壁厚等级：Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160十个等级;第2页/共62页1 1、压力管道的压力管道的应用标准体系 ANSI B36.19壁厚等级：Sch5s、Sch10s、Sch40s、Sch80s四个等级;2）以钢管壁厚尺寸表示 中国、ISO、日本部分钢管标准采用 3）是以管子重量表示管壁厚度,它将管子壁厚分为三种：a.标准重量管,以STD表示 b加厚管，以XS表示 c.特厚管，以XXS表示。对于DN250mn的管子，Sc
3、h40相当于STD，DN200mm的管子,Sch80相当于XS。第3页/共62页2、管道等级表 根据生产流程和管道输送介质的物性、压力、温度等编制的管道等级表是压力管道设计的基本依据；管道等级表的内容包含针对输送介质的管道、管件、阀门、法兰、垫片、紧固件、安全设施等在内的标准、型号、规格和技术参数；第4页/共62页2、管道等级表主要内容：1管道等级：流体介质/温度压力额定值2管子：材料/公称直径/外径/管道壁厚/管表号Sch 3法兰：材料/法兰类型/密封面/法兰盖 4阀门：球阀/闸阀/截止阀/止回阀/立式止回阀/蝶阀5管件：材料/弯头/三通/同心大小头/偏心大小头/管帽/管接头/堵头/短节/螺
4、纹活接头/垫片6紧固件：螺栓、螺母/螺栓长度/螺柱数量7、特殊附件：过滤器/蒸汽疏水器/爆破片/安全阀 第5页/共62页3 3、管道特性表 管道特性表是生产装置全部管道的索引，它标明了每根管道的主要技术参数：管道编号：按车间、工段、以及工艺和公用管道编排；介质：物料名称和代号管道起点和止点：设备至设备、管道至管道、管道至设备管道规格：公称直径管道等级：工作和设计参数：工作压力、工作温度、设计压力、设计温度试验要求：包括试压和无损检测其他要求：包括保温和油漆要求第6页/共62页4 4影响管道压力等级确定的因素 除了设计温度和设计压力是管道压力等级确定的基本参数外，还有一些其它因素也将影响到管道压
5、力等级的确定。4.1应用标准体系 不同的标准体系，其公称压力等级系列是不同的，对应的温度-压力表也不相同。或者说，相同的设计条件，而选用不同的应用标准，其公称压力等级是不同的。因此，在确定管道公称压力等级之前，应首先确定其应用标准体系。第7页/共62页4 4影响管道压力等级确定的因素 4.2材料 不同的材料，其机械性能是不同的，那么它们在标准中的温度-压力表上的对应值也是不相同的。因此在确定管道的公称压力之前应首先确定管道及其元件的材料。材料的选用是由设计温度、设计压力和操作介质确定的。管道中各元件的材料标准往往是不同的，一般情况下，管子用管材，法兰 用锻材，而阀门多用铸材。无论用什么材料标准
6、，它们都应该是同等级的材料，即具有对操作条件的同等适应性和等强度；注意管材、板材、棒材、铸材的配伍。第8页/共62页4 4影响管道压力等级确定的因素 4.3操作介质 一般情况下，管道的公称压力在对应温度下的许用压力不得超出其设计压力。对由于管子及其元件失效而将造成严重危害或易于产生重大事故的介质，在考虑其公称压力等级时，不应仅仅按温度-压力表来确定，应适当提高其公称压力等级，即提高其安全可靠系数。SH3059、SYJ1064标准对此都有详细的规定，例如：对输送剧毒介质的管道，当采用SH标准体系时，无论介质的操作压力是多少，其公称压力等级应不低于PN5.0MPa；当采用JB标准体系时，应不低于P
7、N4.0；第9页/共62页4 4影响管道压力等级确定的因素 对输送氢气、氨气、液态烃等介质的管道，当采用SH标准体系时，无论介质的操作压力是多少，其最低公称压力等级应不低于PN2.0MPa，当采用JB标准体系时，应不低于PN2.5MPa；对输送一般可燃介质的管道，当采用SH标准体系时，其公称压力等级应不低于PN2.0MPa，当采用JB标准体系时，应不低于PN1.6MPa。第10页/共62页4 4影响管道压力等级确定的因素 4.4介质温度及管系附加力 许多法兰标准都给出这样一个注释:其温度-压力表的对应值是指法兰不受冲击载荷的对应值。事实上，法兰遭受外部管道给予的弯曲、振动、温度循环等附加载荷时
8、，都将影响其密封性，甚至影响到强度的可靠性，此时应将这些外部载荷折算成当量介质压力来确定管道所需的公称压力。给予法兰的弯曲载荷主要是由管系的热胀冷缩引起的。一般情况下，对于PN2.0等级的法兰，当其工作温度大于200时，或PN5.0及以上等级的法兰在工作温度大于400时，均应考虑管系对法兰产生的附加载荷的影响，否则应提高管系的公称压力等级。第11页/共62页5 5影晌壁厚等级确定的因素 5.1材料的许用应力 材料的许用应力是指材料的强度指标除以相应的安全系数而得到的值。材料的机械性能指标有屈服极限、强度极限、蠕变极限、疲劳极限等，这些指标分别反映了不同状态下失效的极限值。为了保证管道运行中的强
9、度可靠，常将管道元件中的应力限制在各强度指标下某一值，该数值即为许用应力。当管道元件中的应力超过其许用应力值时，就认为其强度已不能得到保证。因此说，材料的许用应力是确定管道壁厚等级的基本参数。第12页/共62页5 5影晌壁厚等级确定的因素 5.2腐蚀余量 腐蚀余量是考虑因介质对管道的腐蚀而造成的管道壁厚减薄，从而增加的管道壁厚值。它的大小直接影响到管道壁厚的取值，或者说直接影响到壁厚等级的确定。目前我国尚没有一套有关各种腐蚀介质在不同条件下对各种材料的腐蚀速率数据，因此，工程上大多数情况下仍是凭经验来确定其腐蚀余量的。许多国内外的工程公司或设计院通常都将腐蚀余量分为如下四级:a.无腐蚀余量。对
10、一般的不锈钢管道多取该值；b.1.6mm腐蚀余量。对于腐蚀不严重的碳素钢和铬钼钢多取该值；c.3.2mm腐蚀余量。对于腐蚀比较严重的碳素钢和铬钼钢管道多取该值；d.加强级(大于3.2mn)腐蚀余量。对于有固体颗粒冲刷等特殊情况下的管道，根据实际情况确定其具体值。.第13页/共62页5 5影晌壁厚等级确定的因素 5.3管子及其元件的制造壁厚偏差 管子及其元件在制造过程中，相对于其公称壁厚(或者叫理论壁厚)都会有正、负偏差，因此在确定管子及其元件公称壁厚时一定要考虑可能出现的负偏差值。各种钢管标准中规定的负偏差值是不完全相同的 5.4焊缝系数 金属的焊接过程，实质上是一个冶金过程，其组织带有明显的
11、铸造组织特征。一般情况下，铸造组织缺陷较多，材料性能也有所下降。对于有纵焊缝和螺旋焊缝的焊接管子及其元件，相对于无缝管子及其元件来说，工程上常给它一个强度降低系数(即焊缝系数)，以衡量其机械性能下降的程度。第14页/共62页5 5影晌壁厚等级确定的因素 5.5设计寿命 a.设计寿命与压力管道的腐蚀余量有关。对于均匀腐蚀来说，当知道其年腐蚀速率后，根据预定的设计寿命，就很容易算出其应取的腐蚀余量了。b.设计寿命还与交变应力作用的荷载变化次数、氢损伤的孕育时间、断裂因子的扩展期等影响因素有关，c.与压力管道的一次性投资、资金代尝期和技术更新周期有关。d.美国一杂志上推荐的设计使用寿命为:碳钢为5年
12、；铬钼钢和不锈钢为10年。SH3059标准规定的设计寿命为15年。国外的一些工程公司对总承包项目规定一般为10年；非总包项目一般为15年，以便从中获取较大的利润。第15页/共62页5 5影晌壁厚等级确定的因素 5.6 常用压力管道器材的设计标准 1)GB50316-2000工业金属管道设计规范；2)GB50251输气管道工程设计规范；3)GB50253输油管道工程设计规范；4)GB50028城镇燃气设计规范；5)GB50030氧气站设计规范；6)SH3059-2001石油化工管道设计器材选用通则；7)SH3064-1994石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收；8)HG/T20646化工装置管道
13、材料设计规定。第16页/共62页6管道器材选用 压力管道的管子及其元件的选用包括应用标准、材料标准、结构形式、连接形式等内容的选定。它是管道压力等级内容的延伸。压力管道的介质、操作条件种类繁多，在这里不可能对各种情况都给出选用的标准，只能给大家一个思路，在具体的设计工作中还要具体分析并注意总结经验。6.1管子 管子是压力管道中应用最普遍、用量最大的元件，它的重量占整个压力管道的近2/3，而投资则占近3/5。因此，管子选的好与坏、是否经济合理，直接影响着石油化工生产装置的安全和基建投资费用。第17页/共62页6管道器材选用 在我国的钢管制造标准中，有结构用钢管和流体输送用钢管之分。结构用钢管：主
14、要用于一般金属结构如桥、梁、钢构架等，它只要求保证强度与刚度，而对钢管的严密性不作要求。流体输送用钢管：主要用于带有压力的流体输送，它除了要保证有符合相应要求的强度与刚度外，还要求保证密闭性，即在出厂前要求逐根进行水压试验。对压力管道来说，它输送的介质常常是易燃、易爆、有毒、有温度、有压力的介质，故应选用流体输送用钢管。在实际的工程设计、采购和施工中，经常发现有用结构用钢管代替流体输送用钢管的现象，这是不允许的。第18页/共62页6管道器材选用 6.1.1焊接钢管 常用的焊接钢管标准有：GB/T3091流体输送用焊接钢管 GB/T9711.11997石油天然气工业输送钢管交货技术条件 SY/T
15、5038普通流体输送用螺旋缝高频焊钢管 SY/T5037普通流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管 GB12771流体输送用不锈钢焊接钢管 HG50237.14奥氏体不锈钢焊接钢管 第19页/共62页6管道器材选用 6.1.2 无缝钢管 无缝钢管 是采用穿孔热轧等热加工方法制造的不带焊缝的钢管。必要时，热加工后的管子还可以进一步冷加工至所要求的形状、尺寸和性能。目前，无缝钢管（DN15600）是石油化工生产装置中应用最多的管子。a.碳素钢无缝钢管 材料牌号：10、20、09MnV、16Mn共4种 标 准：GB8163流体输送用无缝钢管 GB/T9711.11997石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第20
16、页/共62页6管道器材选用 GB6479化肥设备用高压无缝钢管 GB9948石油裂化用无缝钢管 GB3087低中压锅炉用无缝钢管 GB5310高压锅炉用无缝钢管 GB/T8163：材料牌号：10、20、09MnV、16Mn 适用范围：设计温度小于350、压力低于10MPa的油品、油气和公用介质 GB6479：材料牌号：10、20G、16Mn共3种 适用范围：设计温度40400、设计压力10.032.0MPa的油品、油气 第21页/共62页6管道器材选用 GB9948：材料牌号：10、20共2种 适用范围：不宜采用GB/T8163钢管的场合。GB3087：材料牌号：10、20共2种 适用范围：低
17、中压锅炉的过热蒸汽、沸水等 GB5310：材料牌号：20G 1种 适用范围：高压锅炉的过热蒸汽介质 第22页/共62页6管道器材选用 检验：一般流体输送用钢管必须进行化学成分分析、拉力试验、压扁试验和水压试验。GB5310、GB6479、GB9948三种标准的钢管，除了流体输送用钢管必须进行的试验外，还要求进行扩口试验和冲击试验；这三种钢管的制造检验要求是比较严格的。GB6479标准还对材料的低温冲击韧性做出了特殊要求。GB3087标准的钢管，除了流体输送用钢管的一般试验要求外，还要求进行冷弯试验。GB/T8163标准的钢管，除了流体输送用钢管的一般试验要求外，据协议要求进行扩口试验和冷弯试验
18、。这两种管子的制造要求不如前三种严格。第23页/共62页6管道器材选用 b.铬钼钢和铬钼钒钢无缝钢管 石油化工生产装置中，常用的铬钼钢和铬钼钒钢无缝钢管标准有 GB9948石油裂化用无缝钢管 GB6479化肥设备用高压无缝钢管 GB5310高压锅炉用无缝钢管 GB9948包含的铬钼钢材料牌号：12CrMo、15CrMo、1Cr2Mo、1Cr5Mo共4种 GB6479包含的铬钼钢材料牌号：12CrMo、15CrMo、1Cr5Mo共3种 GB5310包含的铬钼钢和铬钼钒钢材料牌号：15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG共6种 第24页/共62页
19、6管道器材选用 c.不锈钢无缝钢管 常用的不锈钢无缝钢管标准有：GB/T14976、GB13296、GB9948、GB6479、GB5310共五个标准。其中，后三个标准中仅列出了两三个不锈钢材料牌号，而且是不常用的材料牌号。因此，当工程上选用不锈钢无缝钢管标准时，基本上都选用GB/T14976和GB13296标准。GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管GB13296锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管 第25页/共62页6.2管件 常用的管件有：弯头、三通、异径管（大小头）、管帽、加强管嘴、加强管接头、异径短节、螺纹短节、活接头、丝堵、仪表管嘴、软管站快速接头、漏斗、水喷头、管箍等。现在的压力管
20、道已大量采用各种各样的管件，其投资约占整个管道投资的1/5。6.2.1连接形式 管件之间、管件和管子之间常用的连接型式有对焊连接、承插焊连接、螺纹连接和法兰连接。a.对焊连接 它是DN50的管道及其元件常用的一种连接型式。对于DN40的管子及其元件，因为它的壁厚一般较薄，采用对焊连接时错口影响较大，容易烧穿，焊接质量不易保证，故此时一般不采用对焊连接。第26页/共62页6.2管件 但下列几种情况例外：1)对于DN40、壁厚大于等于SCH160的管道及其元件，其壁厚已比较厚，采用对焊连接时前面所述的问题已不存在，故也常用对焊连接；2)有缝隙腐蚀介质(如氢氟酸介质)存在的情况下，即使DN40、壁厚
21、小于SCH160，也采用对焊连接，以避免缝隙腐蚀的发生，此时在焊接施工时常采用小焊丝直径、小焊接电流的氩弧焊而不用一般的电弧焊；3）对润滑油管道，当采用承插焊连接时，其接头缝隙处易积存杂质而对机械设备产生不利影响，此时也应采用对焊连接；第27页/共62页6.2管件 b.承插焊连接 它多用于DN40、管壁较薄的管子和管件之间的连接。承插焊连接必定为一个是插口，另一个则为承口管件。一般异径短节、螺纹短节等为插口管件；弯头、三通、管帽、加强管嘴、活接头、管箍等为承口管件。在应用中应考虑这些管件之间的搭配组合以及所需的结构空间。c.螺纹连接 螺纹连接也多用于DN40的管子及其元件之间的连接。常用于不宜
22、焊接或需要可拆卸的场合。第28页/共62页6.2管件 6.2.2对焊管件 常用的对焊管件包括弯头、三通、异径管(大小头)和管帽，前三项大多采用无缝钢管或焊接钢管通过推制、拉拔、挤压而成，后者多采用钢板冲压而成。a.弯头 长半径弯头（R1.5DN）：一般情况下，应优先采用；短半径弯头（R1.0DN）：多用于尺寸受限制的场合。其最高工作压力不宜超过同规格长半径弯头的0.8倍。弯管（RnDN）：用于缓和介质在拐弯处的冲刷和动能，可用到R=3DN、6DN、10DN、20DN 第29页/共62页6.2管件 b.三通 同径三通、异径三通 y型三通 常常代替一般三通，用于输送有固体颗粒或冲刷腐蚀较严重的管道
23、上。四通 c.异径管(大小头)通常有同心异径管 偏心异径管 d.管帽(封头).有平盖封头 标准椭圆封头 第30页/共62页6.3法兰及紧固件法兰、垫片及螺栓三者组成管道中可拆卸的连接结构，压力管道中应用很普遍也是一种很重要的连接形式。通常，法兰、螺栓与垫片三者共同构成一个密封副，三者共同作用，相辅相承，才能保证接头的良好密封。盲板、8字盲板、限流孔板、混合孔板等与法兰、垫片及螺栓关系比较密切，常与它们配合使用，一起进行介绍。6.3.1法兰 法兰是确定管道公称压力等级的基准件。由前面的介绍可知，法兰的种类很多，不同型式的法兰，其密封性能不同，适用场合也不同。在这里仅讨论不同型式的法兰应如何选用。
24、第31页/共62页6.3法兰及紧固件管道法兰按与管子的连接方式分为以下六种基本类型：平焊、对焊法、承插焊、松套、螺纹法兰和整体法兰 第32页/共62页6.3法兰及紧固件密封面型式 法兰密封面有全平面、凸台面、凹凸面、榫槽面、环槽面等五种 第33页/共62页6.3法兰及紧固件b结构型式的选用：平焊法兰：多用于介质条件比较缓和的情况下，如低压非净化压缩空气、低压循环水，它的优点是价格比较便宜；对焊法兰：最常用的一种，它与管子为对焊连接，焊接接头质量比较好，而且法兰的颈部利用锥度过渡，可以承受较苛刻的条件；承插焊法兰：常用于PN10.0MPa，DN40的管道中；松套法兰：常用于介质温度和压力都不高而
25、介质腐蚀性较强的情况。当介质腐蚀性较强时，法兰接触介质的部分(翻边短节)为耐腐蚀的高等级材料如不锈钢等材料，而外部则利用低等级材料如碳钢材料的法兰环夹紧它以实现密封；整体法兰：常常是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体，这种型式在设备和阀门上常用。第34页/共62页6.3法兰及紧固件c.密封面型式的选用：全平面密封面：常与平焊型式配合以适用于操作条件比较缓和的(PN1.0)工况下；常用于铸铁法兰或与铸铁连接的钢法兰；凸台面密封面：是应用最广的一种型式，它常与对焊和承插焊型式配合使用，在美式法兰中，常用在PN2.0、PN5.0和部分PN10.0MPa压力等级中；在欧式法兰中则常用在PN1.6
26、、PN2.5MPa压力等级；凹凸面密封面：常与对焊和承插型式配合使用，在美式法兰中不常采用，在欧式法兰中常用在PN4.0、PN6.4MPa等级中。但它不便于垫片的更换；榫槽面密封面：使用情况同凹凸面法兰；环槽面密封面：常与对焊连接型式配合(不与承插焊配合)使用，主要用在高温、高压或二者均较高的工况。在美式法兰中，常用在PN10.0(部分)、PN15.0、PN25.0、PN42.0MPa压力等级中。在欧式法兰中常用在PNl0.0、PN16.0、PN25.0、PN32.0、PN42.0。第35页/共62页6.3法兰及紧固件6.3.2螺栓/螺母 选择法兰连接用紧固件材料时，应同时考虑管道操作压力、操
27、作温度、介质种类和垫片类型等因素。垫片类型和操作压力、操作温度一样，都直接对紧固件材料强度提出了要求。例如，采用缠绕式垫片密封的低压剧毒介质管道的法兰连接，尽管管道的操作压力和温度都不高，但因为使缠绕式垫片形成初始密封时所需要的比压力较大，从而要求紧固件的承受载荷也大，因此，在这种情况下就要求紧固件采用高强度合金钢材料。第36页/共62页6.3法兰及紧固件六角头螺栓：常与平焊法兰和非金属垫片配合用于操作较缓和的工况下。六角头螺栓常用材料是BL3或者是Q235B；双头螺栓：常与对焊法兰配合使用在操作条件比较苛刻的工况下，其中，因为通丝型双头螺栓上没有截面形状的变化，故其承载能力强。而非通丝型双头
28、螺栓则相对承载能力较弱。螺母材料常根据与其配合的螺栓材料确定，这些组合在一般的标准中都有规定。一般情况下，螺母材料应稍低于螺栓材料，并保证螺母硬度比螺栓硬度低HB30左右。第37页/共62页6.3法兰及紧固件6.3.3垫片 垫片是借助于螺栓的预紧载荷通过法兰进行压紧，使其发生弹塑性变形，填充法兰密封面与垫片间的微观几何间隙，增加介质的流动阻力，从而达到阻止或减少介质的泄漏的目的。垫片性能的好坏以及选用的合适与否对密封副的密封效果影响很大。常用的垫片可以分为三大类，即非金属垫片、半金属垫片和金属垫片。a.非金属垫片：石棉橡胶垫片，它是通过向石棉中加入不同的添加剂压制而成。在美国，很多标准中都将石
29、棉制品列为致癌物质而禁用。但在世界范围内，石棉仍以其弹性好、强度高、耐油性好、耐高温、易获得等优点而得到广泛应用。第38页/共62页6.3法兰及紧固件适用范围：T260，PN2.0MPa（SH 3401）T400，PN4.0MPa（国标）用于水、空气、氮气、酸、碱、油品等介质工况下。聚四氟乙烯(PTFE)包覆垫片：适用范围：T180200，PN4.0MPa 常用于低温或者要求干净的场合下 b.半金属垫片 半金属垫片有缠绕式垫片、金属包覆垫片和柔性石墨缠绕垫三大类。缠绕式垫片：是半金属垫片中最理想、也是应用最普遍的垫片。第39页/共62页6.3法兰及紧固件特点：压缩回弹性好、强度高，有利于适应压
30、力和温度的变化，能在高温、低温、冲击、振动及交变载荷下保持良好的密封性能。缠绕钢带：20、1Cr13、0Cr19Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2等材料 非金属缠绕带：特制石棉、柔性石墨带和聚四氟乙烯带，适用范围：PN2.010.0MPa c.金属垫片 金属垫片常用在高压力等级法兰上，以承受比较高的密封比压。常用的金属垫片有平垫、八角形垫和椭圆型垫三种。金属平垫片：常与凸台面、凹凸面、榫槽面法兰使用。第40页/共62页6.3法兰及紧固件八角形金属垫片和椭园形金属垫片：常与环槽面法兰使用。与椭圆形金属垫片相比八角形金属垫片容易加工，故其应用比较多。金属垫片的材料应配合法兰材
31、料选用，且要求垫片硬度比法兰密封面硬度低(不少于HB30)。6.3.4盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板 它们常被夹在两片法兰之间以实现不同用途。它们都应有两个和匹配法兰同样的密封面。第41页/共62页6.4阀门及其它管道设备6.4阀门及其它管道设备 工程上应用的阀门种类很多，常用的阀门：有闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、疏水阀、安全阀、调节阀等。常用的其它管道设备：如膨胀节、过滤器、视镜、阻火器等 如何正确选用阀门及其它管道设备是一个比较复杂的问题，内容较多，这里只作简单的介绍。6.4.1阀门的质量要求 a.内漏问题 第42页/共62页6.4阀门及其它管道设备b.外漏问题 外漏是指通过阀杆
32、填料和阀盖垫片处的介质外泄漏。它同样是衡量阀门好坏的一个重要指标。对有些介质，外漏的要求甚至比内漏要求更严格，因为它直接泄入大气，会直接引起事故造成人身伤害。对于这种情况，有时不得不采用波纹管密封阀或隔膜阀来保证阀门的外漏为零。限制外漏的标准目前大多数采用美国环保局的限定，即不超过500ppm。c.材料质量 材料质量是衡量阀门强度可靠性和使用寿命的一个重要指标。众所周知，大多数DN50的阀门都是铸造阀体，如果质量不好，会直接影响到阀门的可靠性和使用寿命。第43页/共62页6.4阀门及其它管道设备d.阀门出厂前试验要求 1）阀门出厂前要根据JB/T9092-1999阀门的检验与验收进行壳体压力试
33、验和密封试验。密封试验分上密封、低压密封和高压密封试验。2)根据阀门类别不同选择密封试验。闸阀和截止阀要进行上密封和低压密封试验。3)壳体压力试验，一般采用温度不超过52的水或粘度不大于水的非腐蚀性流体，以38时1.5倍的公称压力进行。4)低压密封试验，一般采用空气或惰性气体，以0.50.7MPa压力进行。5)SH3064石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收对不同等级的压力管道提出了相应的检验要求，比JB/T9092要求更严格。第44页/共62页6.4阀门及其它管道设备6.4.3阀门型式的选用 阀门型式的选用是材料工程师的重点工作内容之一，也是难点之一，它要求材料工程师不仅应对常用阀门的结构型
34、式、性能特点、相关标准等比较熟悉，也应对应用环境和工程要求比较熟悉。阀门型式的选用原则：a.闸阀：一般开关情况下应首选闸阀。结构特点：.闸阀的闸板由阀杆带动，沿阀座密封面作升降运动，可接通或截断流体的通路，它主要用于管道的关断第45页/共62页6.4阀门及其它管道设备6.4.3阀门型式的选用 阀门型式的选用是材料工程师的重点工作内容之一，也是难点之一，它要求材料工程师不仅应对常用阀门的结构型式、性能特点、相关标准等比较熟悉，也应对应用环境和工程要求比较熟悉。阀门型式的选用原则：a.闸阀：一般开关情况下应首选闸阀。结构特点：.闸阀的闸板由阀杆带动，沿阀座密封面作升降运动，可接通或截断流体的通路，
35、它主要用于管道的关断第46页/共62页6.4阀门及其它管道设备适用范围：1)闸阀与截止阀相比，流阻小、启闭力小，密封可靠，是最常用的一种阀门；2)当部分开启时，介质会在闸板背面产生涡流，易引起闸板的冲蚀和振动，阀座的密封面也易损坏，故一般不作为节流用；3)与球阀和堞阀相比，闸阀开启时间较长，结构尺寸较大，不宜用在直径较大的情况。阀门标准：API和ANSI B16.34，前者专用于石油化工装置，后者则使用面比较广。GB12232，它与管道的连接可以是螺纹、承插焊、法兰或对焊连接。第47页/共62页6.4阀门及其它管道设备b.截止阀、节流阀：对要求有一定调节作用的开关场合(如调节阀旁路、软管站等)
36、和输送液化石油气、液态烃介质的场合，宜选用截止阀以代替闸阀。结构特点：都是向下闭合式阀门，阀瓣由阀杆带动，沿阀座中心线做升降运动的阀门。截止阀和节流阀结构基本相同，只是阀瓣形状不同。截止阀的阀瓣为盘形；节流阀的阀瓣多为圆锥流线型。适用范围：1)与闸阀相比截止阀具有一定的调节作用，故常用于调节阀组的旁路。2)截止阀在关闭时需要克服介质的阻力，因此，它最大直径仅用到DN200。3）节流阀特别适用于节流，用于改变通道截面积，调节流量或压力。第48页/共62页6.4阀门及其它管道设备c.止回阀：对于要求能自动防止介质倒流的场合应选用止回阀。结构特点：止回阀又称单向阀，它只允许介质向一个方向流动，当介质
37、顺流时阀瓣会自动开启，当介质反向流动时能自动关闭。安装时，应注意介质的流动方向应与止回阀上的箭头方向一致。升降式止回阀：是靠介质压力将阀门打开，当介质逆向流动时，靠自重关闭(有时是借助于弹簧关闭)，因此升降式止回阀只能安装在水平管道上；受安装要求的限制，常用于小直径场合DN40。旋启式止回阀：是靠介质压力将阀门打开，靠介质压力和重力将阀门关闭，因此它即可以用在水平管道上，又可用在垂直管道上(此时介质必须是自下而上)。(DN50)第49页/共62页6.4阀门及其它管道设备对夹式止回阀：结构尺寸小，制造成本低，常用来代替升降式和旋启式止回阀 梭 式 止回阀：是解决DN40的升降式止回阀不能用在竖管
38、上的问题。选用：DN40时宜用升降式止回阀(仅允许安装在水平管道上)；DN=50400时，宜采用旋启式止回阀(不允许装在介质由上到下的垂直管道上)；DN450时，宜选用缓冲型止回阀；DN=100400，也可以采用对夹式止回阀，其安装位置不受限制；第50页/共62页6.4阀门及其它管道设备d.蝶阀：对于设计压力较低、管道直径较大，要求快速启闭的场合一般选用蝶阀。结构特点：具有900旋转快速开启关闭的特点，重量轻，结构尺寸小(尤其是对夹式蝶阀)等优点。但密封性能不如闸阀可靠，在某些条件下可以代替闸阀 e.球阀：对于要求快速启闭的场合一般选用球阀。结构特点：阀瓣为一中间有通道的球体，球体绕自身轴线作
39、900旋转，达到启闭目的。球阀的最大特点是在众多的阀门类型中其流体阻力最小，流动特性最好。其密封性能较可靠。与蝶阀相比，它的重量较大，结构尺寸也比较大，故不宜用于直径太大的管道。第51页/共62页6.4阀门及其它管道设备与蝶阀一样，长期影响它不能在石化生产装置上应用的问题是热胀或磨损后会造成密封不严的题。软密封球阀虽有较好的密封性能，但当它用于易燃、易爆介质管道上时，尚须经受火灾安全试验和防静电试验。因此，石化生产装置上球阀应用的也不多，近年来，许多球阀生产厂开发出了一些新型结构的球阀，如:轨道球阀、偏心球阀等，一些球阀将阀座设置成金属弹性阀座，使其在热胀和磨损的情况下仍有良好的密封。因此，这
40、些球阀也在石化生产装置上开始应用。第52页/共62页7 设备与管道的涂料防腐 7.1设备与管道的涂料防腐 7.1.1 应作外部涂漆防腐的设备、管道及钢结构 7.1.2 不应作涂漆防腐的部位 7.1.3 涂料的选用的原则 7.2 钢材表面原始锈蚀分级 7.3 钢材表面处理 7.4 钢材表面除锈质量等级|7.5 设计及施工规范 第53页/共62页7.1设备与管道的涂料防腐为了防止工业大气、水及土壤对金属的腐蚀,设备及管道外部涂漆是压力管道防腐蚀的重要措施之一。7.1.1 应作外部涂漆防腐的设备、管道及钢结构 1）一般以碳钢、低合金钢、铸铁为材料的设备、管道、支架、平台、栏杆、梯子等均应涂漆防腐。2
41、）在制造厂制造的非定型设备、管道及附属钢结构应在出厂前先涂两道防腐底漆,在施工现场涂面漆。3）在施工现场组装的设备、管道及附属钢结构应在现场涂漆。4）对制造厂已涂面漆的设备,如因运输中涂漆被损坏,对损坏的部位应在现场进行补涂。第54页/共62页7.1设备与管道的涂料防腐7.1.2 不应作涂漆防腐的部位 1）有色金属铝、铜、铅等、奥氏体不锈钢、镀锌表面、涂防火水泥的金属表面以及塑料和涂塑料的表面均不涂漆。2）对设备的铭牌及其它标志板或标签,其表面不应涂漆。3）已精加工的表面。7.1.3 涂料的选用原则 1)与被涂物的使用条件相适应;2）与被涂物表面的材料相适应;3)底漆与面漆正确配套;4经济合理
42、；5)具备施工条件。第55页/共62页7.2 钢材表面原始锈蚀分级 钢材表面原始锈蚀分A、B、C、D四级 A级 全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面。B级 已发生锈蚀,且部分氧化皮已经剥落的钢材表面。C级 氧化皮己因锈蚀而剥落或者可以刮除,且有少量点蚀的钢材表面。D级 氧化皮己因锈蚀而全面剥离,且已普遍发生点蚀的钢材表面。第56页/共62页7.3 钢材表面处理 为了使钢材表面与涂层之间有较好的附着力,并能更好地起到防腐作用,涂漆前应对金属设备、管道等钢材表面进行下列各种处理:1）除油污 有溶剂法、碱液法、电化学法、乳液法等。2）除旧漆钢材表面除旧漆的方法有机械法、碱液溶解法、有机溶剂法和
43、喷灯烧掉法等。3）除锈 钢材表面除锈的方法有手工法、机械法、火烧法、化学清洗法和电化学法等。设备及管道的钢材表面处理后,需进行检查并评定处理等级。所有经表面处理后的表面,应在处理后的同一天涂底漆。钢材表面处理后未及时涂底漆放置过夜时(或在其上有新锈时)应在涂底漆之前重新进行表面处理。第57页/共62页7.4 钢材表面除锈质量等级 钢材表面除锈质量等级分St2、St3、Sa1、Sa2、Sa21/2五级。St2 彻底的手工和动力工具除锈 钢材表面无可见的油脂和污垢,且无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。St3 非常彻底的手工和动力工具除锈 钢材表面无可见的油脂和污垢,且无附着不牢的氧化皮、
44、铁锈和油漆涂层等附着物。除锈应比St2更为彻底,底材显露部分的表面应具有金属光泽。Sal 轻度的喷射或抛射除锈 钢材表面无可见的油脂和污垢,且无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。Sa2 彻底的喷射或抛射除锈 钢材表面无可见的油脂和污垢,且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物已基本清除,其残留物是牢固附着的。Sa21/2 叫非常彻底的喷射或抛射除锈 钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。第58页/共62页7.5 设计及施工规范 SH3022-1999 石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范 HG/T20679-90 化工设备管道外
45、防腐设计规定 GB8923-88 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 SY/T0407-97 涂装前钢材表面预处理规范第59页/共62页8施工及验收规范 GB5023597 工业金属管道工程施工及验收规范 GB5023698 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 SH35012002 石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范 HG 2022595 化工金属管道工程施工及验收规范 FJJ21186 夹套管施工及验收规范 GB50184-93 工业金属管道工程质量检验评定标准 SH/T3517-2001 石油化工钢制管道工程施工工艺标准 SH30221999 石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范 SH30102000 石油化工设备和管道隔热技术规范 第60页/共62页谢谢大家第61页/共62页谢谢您的观看！第62页/共62页