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1、YCF（中职）化工设备机械基础（9章）电子课件9管阀加工与安装实训管阀加工与安装实训 管路是化工生产的交通命脉吧？管路是化工生产的交通命脉吧？阀门是一种通用机械产品，也是阀门是一种通用机械产品，也是化工管道中常用的重要附件化工管道中常用的重要附件，对不？对不？9.19.1管阀加工与安装实训项目的主要要求管阀加工与安装实训项目的主要要求 9.1.19.1.1培训内容要求培训内容要求1、要求学员在规定时间内完成若干个阀门拆装（球阀、闸阀、截止阀、旋塞阀、安全阀等）；2、要求学员在规定时间内完成管子加工与管路安装；3、要求学员在规定时间内完成管路试压；4、学员根据给定的管子加工和阀门拆装用工具、管子
2、、管件、阀门、管架等，根据管路加工图要求，按加工图列出领料清单，并到货架处选择正确的规格和数量；5、管路加工及质量要求：管子与弯头、三通、异径管、阀门等采用螺纹连接，各连接部分必须连接密封可靠；采用皮管对管路进行试压，试压步骤正确，操作无误。9.1.29.1.2培训技能要求培训技能要求要求在规定时间内完成阀门拆装及管路加工、安装与试压，具体要求如下：1、能根据现场提供的管路加工图和阀门拆装要求，准确列出所需的工具、耗材、阀门等清单，并能按清单要求正确领回物件；2、能按要求对各种不同的阀门进行拆装，动作熟练，工具选用正确；3、能按加工图正确进行管子的加工，尺寸误差限制在允许范围内；4、能对组装好
3、的管路进行试压；5、能做到阀门拆装和管路加工过程中的安全规范。9.1.39.1.3职业素质要求职业素质要求1、具有团队协同合作精神，全局观念、协作观念；2、遵守纪律、爱护学院实训工具和设备；3、爱岗敬业、钻研精业、团结合作、系统思考的品质；4、符合7S操作规范。9.2.1 9.2.1 管子的切割管子的切割 切割管子可采用往复式锯床、圆盘锯床、各种手动工具等，也可采用气割或砂轮切割。用手动工具切割时，把管子夹紧在龙门式的管虎钳上，小直径的管子可用切管器来进行切割。手工切管效率较低，适用于个别数量管子的切割，在大批量管子切割时，往往采用往复式锯床、圆盘锯床、气割或砂轮来切割。9.2.2 9.2.2
4、 管子的套丝管子的套丝 在管子端头切割管螺纹的操作。一般水、煤气钢管都制有圆柱管螺纹，这种螺纹比普通的螺纹细而浅，所以不至于明显减低管壁的强度。直径为1/86的管子，除了可用圆柱管螺纹接合外，也可用圆锥管螺纹。圆锥管螺纹具有密封性，不需要其它密封填料；只能在车床上加工。手工套丝仅仅是加工圆柱外管螺纹。工具是手动套丝机重型管子铰板（管子板牙架）或轻型管子铰板。轻型管子铰板的板牙是固定的，对不同口径的管子套丝要换板牙。使用很方便，但是铰板的寿命不长。重型管子铰板（管子板牙架）可以做4分，6分，1寸，1.2寸，1.5寸，2寸的管螺纹，操作上比轻型麻烦。有三付板牙，可以切削直径为1/22（1350毫米
5、）的圆柱管螺纹，每付板牙可以给两种以上直径的管子套丝。给大管子套丝时最好在丝上面不时的滴点润滑油。9.2.3管子的弯曲管子的弯曲管子加工的一项重要工作。弯管时，外侧管壁受拉伸，变薄；内侧管壁受压缩，变厚，但中性层M-M处不受力，长度和厚度都不改变。其结果，圆管子截面有成为椭圆的趋势。椭圆的短轴位于管子的弯曲平面B-B上，长轴在A-A。从力学上看，管子的椭圆截面对内压力的抵抗能力不如圆形截面好，因此，弯管时不许可有显著的椭圆变形。管子弯曲后达到的基本要求：弯曲角度准确；在弯曲处的外表面要平正、圆滑、没有皱纹；弯曲处的横截面中没有显著的椭圆变形。弯管的加工方法：热弯和冷弯两种。9.2.3.1 管子
6、热弯管子热弯 加热状态下进行弯曲加工。有无皱折热弯和有皱折热弯两种。1、无皱折热弯 适用于公称直径400mm以下的管子。弯曲半径：中低压管路R3.5ND；高压管路5ND。用砂子充满需弯曲的管内，以保证管子不被弯扁弯瘪了。主要操作包括划线、充砂、加热、弯曲、冷却和热处理等步骤。2、有皱折热弯 适用于公称直径100600mm的管子。弯曲半径R2.5ND。此法不适用于高压管的弯管。有皱折热弯不需要充砂和加热炉，而只需要有弯管平台和氧乙炔焰焊炬等设备就可进行弯制。有皱折热弯的主要操作包括划线、加热和弯曲等步骤。现分述如下：（1）管子的划线管子的划线 由公称直径和弯曲半径查出皱折弯管的各项尺寸和皱折个数
7、，然后在管子上划线，定出皱折的加热界限。（2）管子的加热和弯曲管子的加热和弯曲 用氧乙炔焰焊炬将管子的皱折处局部加热到800，然后在弯管平台上弯曲。每加热好一个皱折，就立即弯一个皱折，弯管时，其外侧应用水冷却，已弯好的皱折也应该用水冷却。依止一一完成全部皱折的弯曲。每一皱折的弯角，可用样板来检验。9.2.3.2 管子冷弯管子冷弯 室温状态下进行弯曲加工。适用于外径在108mm以内的管子，其弯曲半径R4ND。管子冷弯一般不充砂，可以在手动、机动或液压弯管机上操作。细小管子用图手动弯管器即可，一般小直径管子，用手动弯管机(外径在32毫米左右的无缝钢管和公称直径在1“左右的水、煤气钢管)。9.3管路
8、安装包括管路连接、管架安装、补偿器安装、阀门安装与研磨、管路连接与试压等工作。9.3.19.3.1管路的连接管路的连接常用：螺纹（丝扣）连接、法兰（突缘）连接、承插（插套）连接和焊接（熔焊、钎焊和胶合）连接等。9.3.1.19.3.1.1螺纹连接螺纹连接 只适用于小直径、低压、非危害性介质场合（例如0.30.5Mpa(表压)的水、蒸汽和压缩空气管路）。一般钢管的两端外部都割有圆柱管螺纹，通过内牙管接头进行连接。为使连接严密不漏，必须加填料。如需方便拆卸，可采用活管接头进行连接，可以不转动两端的直管而能将连接处分开。9.3.1.2法兰连接 法兰连接在化工管路中的应用极为广泛，优点是结合强度高、拆
9、卸方便。法兰连接可用于各种压力和温度条件下的管路上，如由真空至数百个大气压，以及由-200C至数百温度的管路。一般按管子的公称直径和公称压力选用标准法兰。（1）中低压管路的法兰连接 多采用焊接式法兰。法兰端面与管子中心线的不垂直度偏差一般应0.5毫米。法兰的密封表面必须加工光滑，不允许有辐射方向的沟槽或砂眼等缺陷。常用垫片有橡胶板、石棉橡胶板、石棉板、金属缠绕式垫片、金属包式垫片聚四氟乙烯垫片等。垫片装入法兰间后，便可安装连接螺栓。拧螺栓螺母时，应对称成十字交叉式地进行，并拧紧2-3遍，以便使垫圈各处受力均匀，保证法兰连接的紧密性。工作温度高于100的管路，螺栓的螺纹上应涂机械油与石墨粉的调和
10、物，以免日久锈牢难以拆卸。（2）高压管路的法兰连接 高压管路的法兰连接多半用钢制的螺纹连接法兰，其连接螺纹应具有2级精密度，不应有伤痕、毛刺和裂纹。高压管管端的密封面有平面型和锥面型两种。高压法兰的连接螺栓一般用双头螺柱连接。两个高压法兰的端面要保证互相平行，其平行度偏差应小于0.3毫米；两个高压法兰的轴向中心线要保证同轴，其同轴度偏差应小于0.3-0.5毫米。9.3.1.39.3.1.3承插连接承插连接承插连接多用于塑料管路上，部分取代了铸铁管、陶瓷管、玻璃管管路。承插连接时，插口和承口接头处要有密封措施，并留有一定的轴向间隙，用来补偿管路的热伸长。承插连接常用于下水管路上，其特点是：（1）
11、难于拆卸，不便修理；（2）相邻两管稍有弯曲时，仍可维持不漏；（3）连接不甚可靠，压力不宜过高。9.3.1.4 9.3.1.4焊接连接（对焊）焊接连接（对焊）应用广泛。优点：连接强度高、气密性好。焊接连接可用于各种压力和温度条件下的管路上，对于不用拆卸的管路很适合，特别是在高压管路中。不同材料的管道焊接要求不同，对于碳钢管道，管径60mm或壁厚6mm的管道对接接头，采用钨极氩弧焊焊接。管径60mm或壁厚6mm的管道对接接头，采用钨极氩弧焊打底焊，手工电弧焊覆盖焊接。焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于10mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净。然后组对管子，以保证两段管子在同一中心
12、线上，焊接时，先用点焊定位，焊点在圆周均布，经检查位置正确后正式焊接。有焊前预热要求的预热方法原则上宜采用电加热，条件不具备时，方可采用火焰加热法。焊后热处理按热处理工艺规定要求进行。焊缝应进行外观检查，无损检验按设计文件或相应标准规定的要求执行。冬季、下雨等，采取挡风、防雨、防雪、防寒和预加热等有效措施。无保护措施，不得焊接。焊后用石棉将焊缝处盖住让焊缝缓慢冷却。工作场地及附近区域不得有易燃易爆物品。9.3.1.59.3.1.5承插承插+焊接连接（搭焊）焊接连接（搭焊）先承插再焊接连接是一种较新的连接方式，例如塑料管，采用热熔焊，不锈钢材料采用氩弧焊搭焊连接。9.3.29.3.2阀门的选用、
13、安装与修理阀门的选用、安装与修理9.3.2.1阀门的种类阀门的种类按用途分类按用途分类 （1）通用阀门 工业企业中各类管道上普遍采用的阀门。启闭用：用来启闭管路用的阀门，此类阀门称为闭路阀门，如截止阀、闸阀、球阀、旋塞阀、碟阀等。止回用：用于防止介质倒流的阀门，如止回阀。调节用：用于调节管内的介质压力和流量，如减压阀、节流阀等。分配用：用于改变管路的介质流动方向和分配介质用，如三通旋塞阀等。疏水隔气用：用于排除凝结水，防止蒸汽跑漏，如疏水阀。安全用：用于超压安全保护，排放多余介质，防止压力超过规定数值，如安全阀、溢流阀等。（2）专用阀门 用做专门用途的阀门，如计量阀、放空阀、排污阀等。按压力分
14、类按压力分类 （1）真空阀 工作压力低于标准大气压力的阀门。（2）低压阀 公称压力PN1.6MPa的阀门。（3）中压阀 公称压力PN在2.56.4MPa的阀门。（4）高压阀 公称压力PN在10.080.0MPa的阀门。（5）超高压阀 公称压力PNl00MPa的阀门。另外，还可按工作温度、连接方式及阀体的材料等进行分类。9.3.2.2阀门的选用原则阀门的选用原则基本原则“满足工艺要求、安全可靠、经济合理、操作与维护方便”考虑介质性质、工作压力和工作温度及变化范围、管道的直径及工艺上特殊要求(节流、减压、放空、止回)、阀门的安装位置等因素，在种类繁多的阀门中，常用闸阀、截止阀、蝶阀、旋塞阀、球阀、
15、止回阀等。双向流的管道无方向性的阀门，如闸阀、球阀、蝶阀；只允许单向流的管道止回阀；需要调节流量的地方截止阀；要求启闭迅速的管道球阀或蝶阀；要求密封性好的管道闸阀或球网；受压容器及管道，视具体情况设置安全阀，对各种气瓶应在出口处设置减压阀。蒸汽加热设备及蒸汽管道上应设置疏水阀。在油品及石油气体管道上就连接形式而言，应多选法兰连接的阀门；公称直径小于等于25mm的管道中才选螺纹连接的阀门；就阀门的材料而言，尽量少选公称压力小于等于1.0 MPa的闸阀或公称压力小于等于1.6MPa的截止阀，因为这两种阀材料为铸铁，对安全生产不利。9.3.2.39.3.2.3阀门的安装阀门的安装阀门安装前的检查工作
16、 （1）根据阀门型号和出厂证明书检查它们是否可以在所要求的条件下应用，并进行水压强度和密封实验。（2）检查垫片、填料及紧固零件（螺栓）是否适合于介质性质的要求。（3）检查阀杆是否灵活，有无卡住和歪斜现象，启闭件必须严密关闭，不合格的者应进行研磨修理。阀门安装时的注意事项 （1）安装在维护和检修最方便的地方。（2）在水平管路上，阀杆应垂直向上，或者是倾斜某一角度，不要将阀杆向下安装。在高处或难于接近处，为方便操作，可以将阀杆装成水平，同时再安装一个带有传动链条的手轮或远距离操作装置。（3）安装一般的阀门时，应使介质自盘下面流向上面。（4）安装止回阀时，应特别注意介质的正确流向。对于升降式止回阀，
17、应保证阀盘中心线与水平面互相垂直；对于旋启式止回阀，应保证摇板的旋转枢轴装成水平。（5）安装杠杆式安全阀时，须使阀盘中心线与水平面互相垂直。（6）安装法兰连接的阀门时，应保证两法兰端面互相平行和中心线同轴，同时在拧紧螺栓时，应对称成十字交叉式地进行。高温阀门上的连接螺栓和螺母，应在螺纹上涂黑铅粉，以便检修时容易拆开。（7）安装螺纹连接的阀门时，应保证螺纹完整无缺，并涂以密封胶合剂。拧紧时，必须用扳手把住要拧入管子的一端的六角体上，以保证阀体不被拧变形或损坏。阀门密封面的研磨阀门密封面的研磨研磨是阀门在安装和修理过程中的一项主要工作。一般研磨时，可以消除零件表面上0.05毫米的不平度及沟纹。若要
18、加工大于0.05毫米的厚度时，则要先用砂轮磨削或车床切削削去一大部分后再进行研磨加工。研磨方法：在研磨表面涂上一层研磨剂+润滑剂，再用研磨工具来回磨擦。也有不用润滑剂的，称为干磨。湿磨效果更好。研磨剂俗称凡尔砂，最常用的是碳化硅。按照粒度号数研磨剂可分为三组：按照粒度号数研磨剂可分为三组：磨粒磨粒10109090（研磨时不用）；研磨粉（研磨时不用）；研磨粉100100320320；细研磨粉；细研磨粉M28M28M5M5。研磨铸铁、青铜、黄铜制的密封圈时，应采用不同的研磨剂；研磨碳钢、合金钢和研磨铸铁、青铜、黄铜制的密封圈时，应采用不同的研磨剂；研磨碳钢、合金钢和不锈钢制的密封圈时不锈钢制的密封
19、圈时,应采用人造刚玉粉和刚玉粉；研磨氮化处理的钢制密封圈时，应采用人造刚玉粉和刚玉粉；研磨氮化处理的钢制密封圈时，应采用人造刚玉粉；研磨硬质合金制的密封圈时，应采用碳化硅和碳化棚粉。应采用人造刚玉粉；研磨硬质合金制的密封圈时，应采用碳化硅和碳化棚粉。研磨工具硬度应比工件软一些，以便于嵌入磨料，又有一定的耐磨性。最好的研具材料是生铁，其次是软钢、铜和硬木等。研磨截止阀、升降式止回阀和安全阀时，可以直接将阀盘上的密封圈与阀座上的密研磨截止阀、升降式止回阀和安全阀时，可以直接将阀盘上的密封圈与阀座上的密封圈互相研磨，也可以分开来研磨。封圈互相研磨，也可以分开来研磨。研磨闸阀时一般将闸板和阀座分开来研
20、磨。研磨闸阀时一般将闸板和阀座分开来研磨。润滑剂：研磨工具不同，润滑剂亦不同。生铁研磨工具用煤油或汽油；软钢研磨工具用机油；铜研磨工具用机油、酒精、碳酸钠水。研磨工序：粗研磨、中研磨和细研磨三个工序，以获得精密的密封表面。对于一般的密封表面，粗研时用对于一般的密封表面，粗研时用120120号研磨粉，中研时用号研磨粉，中研时用220220号，号，细研时用细研时用320320号。每次更换研磨剂时，必须将原有的研磨剂擦净。号。每次更换研磨剂时，必须将原有的研磨剂擦净。研磨密封圈的操作过程:在生铁的研磨工具（或阀盘与闸板的密封圈）上涂以用润滑剂调好的研磨剂，以轻微的压力按着研磨盘（或闸盘与闸板）沿着被
21、研的阀座密封圈（研磨平台）的表面转动（或往复移动），一般正反转动90的弧度67次后，再将研磨工具旋转180，同样正反转动67次，如此重复进行，一直到肉眼所能见到的痕线全部磨掉为止，此时整个表面呈现出均匀的色泽（灰白色）。研磨时，压在研磨工具上的力不应太大，一般粗研时为0.15Mpa，中研时为0.1Mpa，细研时为0.05Mpa。磨损严重无法用研磨法修理时：先将磨损部分车去或磨平，再堆焊一层金属，然后车削和研磨成为新的密封面。阀门的装配试压阀门的装配试压阀杆修理：除了研磨密封圈以外，有时阀杆也要修理。一般用细砂布磨去阀杆表面上的铁锈和赃物即可。填料函清理：此外，还应挖去填料函中的旧填料，铲去已损
22、坏的垫料。零件清洗：清洗各零件上的赃物和铁锈。阀门装配：研磨和清洗好后，就可装配。装配时，先将阀杆插入盖内，并装上新填料，然后再装配其他零件。阀门试压：装配好后，在未装到管路上之前，阀门应进行水压密封实验，实验压力等于或高于工作压力，保持压力35分钟，以不漏为合格。9.3.39.3.3管路试压管路试压管路安装完毕后，在未进行保温工作以前都应进行试压，目的是检查管路的连接处及焊缝的严密性。管路过长时，可以分段试压。管路的工作压力不同，试压的方法也有所不同。9.3.3.19.3.3.1中低压管路的试压中低压管路的试压中低压管路的工作压力为0.256.4Mpa（表压），其实验压力为工作压力的1.5倍
23、。实验时，将管路升压至实验压力维持20分钟，以便查出漏水的地方。然后将压力降至工作压力，用重量为0.81.0公斤的光头小锤敲击焊缝。假使压力维持不降，焊缝、管子及管件等处都未发现漏水和出汗等现象，则水压实验即位合格。对于动力蒸汽管道的水压实验的压力为工作压力的1.25倍。中低压管路的气压实验的压力等于工作压力的1.05倍。9.3.3.29.3.3.2高压管路的试压高压管路的试压高压管路的工作压力为10100Mpa（表压），其实验压力为工作压力的1.5倍。实验时，将管路升压至实验压力，维持20分钟，以便查出漏水的地方。然后将压力降至工作压力，并用0.81.0公斤的光头小锤敲击管路。全部敲击之后，
24、再将压力升至实验压力，保持5分钟。然后重新降至工作压力，并在此压力下保持足以查出全部缺陷的时间。当管内有压力时，不允许对其上的缺陷进行任何的修理工作。高压管路的气压实验的压力等于工作压力。管路试压后，在未开工之前，必须用压缩空气吹洗管路中的灰沙及残留的其他物质，吹除时间为1015分钟。9.49.4实际操作练习与考评实际操作练习与考评9.4.19.4.1管路加工和安装实操练习管路加工和安装实操练习按照下图要求完成管子加工。使用工具及耗材：龙门式管子虎钳、切管器、管子板牙架、扳手、管子、阀门、弯头、三通等。管子直径为3/4”。9.4.29.4.2化工管路与阀门操作评分细则化工管路与阀门操作评分细则
25、9.4.2.19.4.2.1管路加工操作管路加工操作1.考评要求：操作分70分，操作耗时120，超时视为不合格；尺寸最大误差5mm，超过5mm视为不合格。现场问答30分，时间5 min。2.考评形式：（1）现场加工和安装一段管路，例如如图9-12所示。考评评分细则：（2 2）化工管路现场提问1）化工管路的作用是什么？由哪些部分组成？可从哪些方面分类？2）管路安装的工作主要包括哪些？3）常用金属管与非金属管的材料有哪些？4）管子加工的工具有哪些？各有什么作用？5）管径大小与管壁厚是如何确定的？6）常用管件有哪些？各用于什么场合？7）管路的连接方法有哪些？各有什么特点？8）板牙更换应注意的问题。9
26、）中低压阀兰连接的要求有哪些？10）高压阀兰连接的形式及其特点。11）管螺纹的形式有哪些？各用于什么场合？12）如何判定螺纹加工合格？13）加工螺纹时如不注意润滑，会发生怎样的问题？14）怎样计算管路中的温差应力？15）常用温差补偿装置有哪些？各有何特点？16）在工作完成后，板牙架应如何保管？17）螺纹连接适用于哪些场合？18）对于不同的温度，螺纹连接处的密封填料怎样选择？19）在高温状态下，管路常用的保温材料有哪些？具体保温过程又是如何？20）管路的常见故障有哪些？产生的原因是什么？可采取哪些措施排除故障？9.4.2.29.4.2.2阀门拆装操作阀门拆装操作1.考评要求：操作分70分，操作耗
27、时120min，超时视为不合格。现场提问及应会问卷笔试30min，时间另计。2.考评形式：（1）现场拆装与检修，评分细则如下表：阀门现场提问实例1）升降式止回阀安装时阀盘中心处于什么位置，为什么？2）吊装阀门时，绳索应系在阀门何处，为什么？3）阀门安装时阀杆是否可以向下，为什么？4）旋启式止回阀安装时，摇板转轴是什么位置，为什么？5）安装法兰连接阀门为什么要对称拧紧螺栓？6）简述弹簧式安全阀的工作原理是什么？7）带固定密封阀座的球阀在关闭状态下，密封阀座是否起密封作用？8）简述热动力式疏水阀的工作原理。9）截止阀阀座与阀杆采用何种连接方式，为什么？10）阀门的一般结构由哪些组成？阀门常分为哪几类？各有什么用途？11）截止阀安装时为什么要注意“低进高出”？12）造成阀门关闭不严的原因有哪些？如何处理？13）明杆式闸阀和暗杆式闸阀有何优、缺点？14）安全阀检修后除了要进行正常的压力实验外，还要进行何种实验？如何进行？15）截止阀与节流阀结构相似是否可以通用，为什么？实践增长才干实践增长才干 技能造就未来技能造就未来 知而行知而行 干而会干而会 实践出真知实践出真知行而知行而知 积体会积体会 实践是检验真理的唯一标准实践是检验真理的唯一标准 大国工匠大国工匠 实业的标杆实业的标杆 中华复兴的巨匠中华复兴的巨匠