以及无侵蚀性物料管道。
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第五章化工管路设计
•4、无缝钢管 特点是品质均匀和强度高， 可用于输送有压力的物料、蒸汽、高压水、 过热水以及输送燃烧性、爆炸性和有毒害 性的物料，极限工作温度为435℃。 输送 强腐蚀性或高温介质(可达900～950℃)则 用合金钢或耐热钢制成的无缝钢管。
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•5、管件 •管件的分类
• 按用途分类表
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第五章化工管路设计
•各种管件举例 •弯头
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第五章化工管路设计
•异径管
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第五章化工管路设计
•法兰的密封面 •宽面、光面、凹凸面、榫槽面 和梯形槽面等。
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•管道法兰均按 公称压力选用
第五章化工管路设计
•有色金属管
1. 铜管与黄铜管 制造换热设备，亦有用
作低温管道、仪表的测压管线或传送有
压力的流体。
2. 铝管 用来输送浓硝酸、醋酸、蚁酸等
物料，或用作换热管，不抗碱。
3. 铅管 用作硫酸管道或酸性物料管道，
但由于强度低、重度大、抗热性差等缺
点，巳逐步为耐酸合金管，尤其是为塑
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第五章化工管路设计
一、 管道设计基础
• 1 概述-设计依据 （1）施工图阶段深度的工艺及仪表流程图（PID图）； （2）公用工程系统流程图； （3）设备平面布置图和立面布置图； （4）非标设备施工图，定型设备的样本或详细安装图； （5）建构筑物平、立面布置图； （6）工程设计规范、管道等级表； （7）设备一览表； （8）其他技术参数（如水源、锅炉房蒸汽压力和压缩
• 5）卡箍连接： 适用于金属管插入非金 属管的连接。
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第五章化工管路设计
•6. 管径计算
•(1)管子直径 •的计算和选择
•管内流体的常见速度范围
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第五章化工管路设计
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第五章化工管路设计
•(2)最经济管径的选择
•M：每年生产费用与原始投 资费用之和; • ：每年消耗于克服管路阻力 的能量费用; •A：管路设备材料、安装、 检修和维护费用的总和； •P：设备每年消耗部分。
第五章化工管路设计
•5、管道连接
1) 焊接：施工方便、可靠不漏，用于不需拆卸 的管道连接。
2) 螺纹连接： 简单，拆卸方便，成本低，可靠 性差。
3) 法兰连接 ：结合强度高，密封可靠，拆卸方 便，，费用高，适用于大管径、密封性要求 高的管道连接。
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第五章化工管路设计
• 4）承插连接：适用于埋地或沿墙敷设 的供排水管，如铸铁管、陶瓷管和水泥 管等。
第五章化工管路设计
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2020/12/11
第五章化工管路设计
管道是化工生产过程中不可缺少的部分 各种工艺物料、蒸汽、水以及气体都要用管 道来输送；
设备与设备间的连接，要用管道来沟通；
据统计，管道安装的费用约占全厂化工设备 总投资的15％一20％，化工管道的设计（计算） 和敷设（布置）是化工厂常遇到的一个十分重 要的普遍性问题．
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第五章化工管路设计
材料代号
•A—铸铁及硅铸铁；B — 碳素钢；C — 普通低合金钢；D —合金钢； E — 不锈 耐酸钢；F —有色金属； G —非金属； H —衬里管；
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第五章化工管路设计
•3、材质与常用管道种类
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第五章化工管路设计
金属 管 •1、铸铁管 常用作埋于地下的给水总管、
空气站空气压力等）。
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第五章化工管路设计
• 1 概述-设计原则
（1）依据管道设计规定，收集设计资料及有关的标准 规范。
（2）根据工艺管道流程图（PID）进行管道设计。
（3）根据装置的特点，考虑操作、安装、生产及维修 的需要，合理布置管路，做到整齐美观。
（4）根据介质性质及工艺操作条件，经济合理地选择 管材。
管道中作启闭阀；价贵、)制造和修理较困难、
不易用非金属抗腐蚀材料制造、不得用于输送
含用晶体和悬浮物的液体管道中。
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第五章化工管路设计
3、截止阀 结构简单、维修方便、价格便宜、 流量调节方便；密封性能差，开关力较大。
4、节流阀 用于需调节流量和压力的部位、但 调节精度不高；适用于温度较低、压力较高的 介质，不适合黏度大和含有固体颗粒的介质。
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第五章化工管路设计
（4）提出下列资料：
a）将各种断面的地沟长度提供给土建；
b）将车间上水、下水、冷冻盐水、压缩空气及蒸汽 等管道管径及要求（如温度、压力等条件）提供 给公用工程；
c）统计各种介质管道（包括管子、管件及阀件等） 的材料、规格和数量；
（5）编写施工说明书：
施工中应注意的问题;
•阀门的标准、型号和标志(p225)
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第五章化工管路设计
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•碟阀
第五章化工管路设计
•截止阀
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第五章化工管路设计
•闸阀
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第五章化工管路设计
•止回阀
•过滤器
•
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柱 塞 阀
第五章化工管路设计
•阀门类型选择表
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第五章化工管路设计
（5）配置的管道要有一定的挠性，以降低管道的应力， 对直径大于DN150，温度大于177℃的管道应进行柔 性核算。
（6）管道布置中考虑安全通道及检修通道。
（7）输送易燃易爆介质的管道不能通过生活区。
（8）废气放空管应设置在操作区的下风向，并符合国
家排放标准。
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第五章化工管路设计
• 1 概述-设计内容
碱类和盐类浓液都稳定，但对强氧化剂是不
稳定。可用来输送60℃以下的介质。
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第五章化工管路设计
•4.阀门的选择
1、旋塞 装置简单、启闭迅速、流体阻力小， 可用于输送含有晶体和悬浮物的液体管路中； 不适于调节流量、磨光旋塞费人工、旋转旋塞 较费力，在高温时会由于膨胀而旋转不动。
2、闸阀 阻力小、易调节流量，但—般用于大
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第五章化工管路设计
•2、管道等级 •管道等级代号的确定 •× × ×
•
第三单元，表示相同的公称压力和类
•
似的或相同的基本材料下的变化顺序号
•
第二单元，表示基本材质
•
第一单元，表示法兰的公称压力。
•例：1.6k1，2.5C3，10G1等
•同一管道等级下有管子、管件、阀门、法兰。
•2.5C3：PN2.5，材质12CrMo，阀门材质为铬钼钢。
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第五章化工管路设计
•(1)保温管道的热损失计算
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保 温 管 道 的 热 损 失 算 图
•q＝at0
第五章化工管路设计
•
•例1．管子外径为150mm，保温层厚度为60mm， 保温材料的导热系数为0.1 kcal/m.h.℃，管内流体 温度为220℃，周围空气温度为20℃，求每m保温 管子的热损失。
•50 以下
•40 •50 •60 •70
•管道直径（mm）
•60～ 100
•50 •60 •70 •80
•125 ～ 200
•60 •70 •80 •90
•225 ～ 300
•70 •80 •90 •100
•325～ 400
•70 •80 •90 •100
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第五章化工管路设计
• 保温材料的性质影响保温厚度的 大小，在选用时，应使保温厚度不超 过最大允许值。
（1）管径
（2）地沟断面的决定
（3）管道配置图 ：
a）以代号或符号表示介质名称、管子材料和规格、 介质流向以及管件、阀件、汽水分离器。补偿器 等；
b）注明管道的标高和坡度，标高以地平面为基准面， 或以楼板为基准面；
c）同一水平面或同一垂直面上有数种管道安装时应 予以注明；
d）绘出地沟的轮廓线；
e）管架敷设情况。
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第五章化工管路设计
•2、硅铁管 适用于输送公称压力2.5kg／ cm2以下的腐蚀性介质。高硅铁能耐强酸， 而含铂的抗氯硅铁更可耐各种浓度、温 度的盐酸。
•3、水煤气管 用软钢焊成，分镀锌和不镀
锌两种，镀锌的称为白铁管，不镀锌的称
为黑铁管。水煤气管常用作给水、煤气、
暖气、压缩空气、真空、低压蒸汽和凝液
煤气管及污水管等，亦可用来输送矿液及
浓硫酸．不可用铸铁管输送蒸汽及在压力
下输送爆炸性与有毒害性的气体；铸铁管
的公称直径有50、75、100、125、150、
200、250、300、350、400，450、500、
600、700、800、900和1000mm多种，长度
有2、3、4、5和6m，视管径而异 。
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第五章化工管路设计
•8.管道的热膨胀及其补偿
•(1)管道热膨胀
• 化工管道都是在室温下安装的，当操作 温度与安装时的温度不同时，管子的长度就 有伸缩。管道因温度变化Δt而引起的伸长为:
•式中:α—线膨胀系数，钢为12×10-6/℃。
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第五章化工管路设计
• 若管道两端固定，管道受到拉伸或压 缩时，由温度变化而引起的热应力为：
料管所代替。
第五章化工管路设计
非金属管
•1、陶瓷管 耐蚀性能很好，缺点是陶瓷性脆、
机械强度低和不能耐温度剧变。
•2、玻璃管 耐蚀，清洁，透明，易于清洗，