管道管件法兰阀门要点课件.ppt

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1、管道管件法兰阀门,一、公称压力与公称通径二、钢管三、管件四、垫片五、法兰六、阀门,为管子、管件、阀门等在规定温度下允许承受的以压力等级表示的工作压力。符号为PN，公制单位为MPa或bar，英制单位为PSI。（1PSI=6.89KPa，1MPa10bar）管道的公称压力有两种标准：一、DIN、ISO及国内GB、HG、JB、SH等标准的公称压（PN）二、ANSI标准压力级系列（CLASS）,一、公称压力与公称通径,1、公称压力,一、公称压力与公称通径,公制（欧洲体系PN）与英制（美洲体系CALSS）的差别：公称压力一般表示管道法兰或法兰连接的其他管道组件在某一基准温度下的最大许用工作压力，由于公称

2、压力中的某一基准温度在公制中为一个较低温度或常温，而英制中这一基准温度为一较高温度。 在管线最大许用压力时对应的温度不同，公制对应的温度低，英制对应的温度高。不能通过简单的换算来彼此代替。如CLASS300 lb/in2对应的公称压力为PN50 (5mpa，没有特殊标注时其压力单位为bar)。而不能简单的换算为3006.8910-32.07mpa。,欧洲体系PN与美洲体系CALSS对照表,例：PN250 PN25MPa CLASS1500,一、公称压力与公称通径,2、公称通径（DN）：表示管子、管件、阀门等管道器材元件的名义内径，通常它既不是实际内径也不是外径。目前国内外公称直径分级基本相同。

3、 国内标准中公称直径是以毫米为单位的整数表示，按1in25mm。国外标准的公称直径采用英寸或毫米两种表示方法。,一、公称压力与公称通径,一、公称压力与公称通径,DN100壁厚为13mm的316L不锈钢管钢管的型号正确表示为：D11413 316L,外径,壁厚,材质,在HG20553标准中管子的外径有三个系列：a系列为优先选用的系列，作为化工配管用钢材的基本系列，与ISO4200等效。b系列是a系列的代用系列，是将a圆整到正整数。如a中114.3在b中为114系列是沿用系列，目前暂予保留。在GB50316-2000中提出在无缝钢管产品标准的尺寸系列中没有a系列。,二、 钢管的型号规格,钢管的壁厚

4、系列在不同的标准中所表示的方法也不相同。在欧、美、日一般用管子表号表征壁厚；美国MSS标准规定以质量表示壁厚；中国、ISO和日本部分钢管标准采用壁厚尺寸表示钢管壁厚系列。,1、以管子表号（Sch）表示的壁厚系列,这是1938年美国国家标准协会ANSI B 36.10标准规定的，中国石油化工企业钢管尺寸系列SH3405也是按照管子表号表示壁厚系列。管子表号是设计温度下材料的许用应力的乘以1000经过圆整后的数值。,二、 钢管的型号规格,P为设计压力，Mpa 为温度t下材料的许用应力，Mpa,管子表号并不是壁厚，是壁厚系列。同一管径，在不同的管子表号其壁厚各异。,二、 钢管的型号规格,二、 钢管的

5、型号规格,2、以管子重量表示壁厚系列,美国ANSI和MSS规定的以管子质量表示壁厚方法，将管壁厚度分为三种：（1）标准质量管，以STD表示。（2）加厚管，以XS表示。（3）特厚管，以XXS表示。Sch40 DN250mm的管子相当于STD管。Sch80 DN 200mm的管子相当于XS管。,二、 钢管的型号规格,3.管道的连接结构,钢管道的连接常用下面几种结构：法兰连接、对焊连接、螺纹连接、螺纹加密封焊连接、活接头连接、卡套接头连接等。,二、 钢管的型号规格,管子类别：,通常使用的钢管分为无缝、直缝焊接、螺旋焊接等。焊接管中又有：电容焊、电阻焊等生产方法。 公称直径不超过DN200mm大多采用

6、无缝管；此外，夹套的内管、高压管、煨弯的管及其他重要的管道也要求用无缝钢管。 螺旋缝焊接管常用于装置外及长输管道中，在装置内宜用直缝焊接钢管。,二、 钢管的型号规格,三、管件,管件是将管子连接成管路的零件。根据连接方法可分为承插式管件、螺纹管件、法兰管件和焊接管件四类。多用与管子相同的材料制成。有弯头（肘管）、法兰、三通管、四通管（十字头）和异径管（大小头）等。弯头(标准有90度、45度即135度)用于管道转弯的地方；法兰用于使管子与管子相互连接的零件，连接于管端，三通管用于三根管子汇集的地方；四通管用于四根管子汇集的地方；异径管用于不同管径的两根管子相连接的地方。,1、用途分类用于管子互相连

7、接的管件有：法兰、活接、管箍、卡套、喉箍等。改变管子方向的管件：弯头改变管子管径的管件：变径（异径管）增加管路分支的管件：三通、四通用于管路密封的管件：垫片、生料带、线麻用于管路固定的管件：卡环、拖钩、吊环、支架等。,三、管件,2、系列标准钢制对焊无缝管件（GB/T12459-2005）,三、管件,管件的种类和代号,三、管件,管件的标志方式,示例：（1）90E（L）100B-30Sch （2）T（S）125B-20Sch,GH/T 3651-1999钛制对焊无缝管件与之类似。,GB/T17185-2012 钢制法兰管件（适用于PN=2、5、11、15、26MPa系列管道的管件)GB/T 134

8、01-2005 钢板制对焊管件GB/T 14626-93 锻钢制螺纹管件GB/T 14383-2008 锻制承插焊和螺纹管件GB/T 19228-2003 不锈钢卡式管件GB/T 5836.2-2006 U-PVC管件,三、管件,3.承插管件,采用承插焊管件施工方便、速度快，角焊缝一般可不作无损检测。多用于直径为DN1540的小直径管道。 承插焊管件不得用于会发生缝隙腐蚀的流体工作环境。,三、管件,4.螺纹管件,与设备或阀门或其他管道组成件需要用螺纹连接时或有可拆的要求时，可使用螺纹管件。 螺纹管件不得用于有缝隙腐蚀的流体工况中。在剧烈循环条件下的管道或有振动的管道，以及A1类流体的管道不应使

9、用螺纹管件。,三、管件,5.对焊管件,端部对焊管件一般用于DN50。如果一些危险流体不能用承插焊和螺纹管件时，DN1540也可采用对焊管件。 对焊管件端部厚度要求与钢管相同，如果管件较厚，其错变量大于2mm时，则需将管件端部加工成锥形。,三、管件,6.对焊圆弧弯头,对焊圆弧弯头，常用长半径（R=1.5DN）。短半径（R=1DN）仅在特殊情况，如夹套内管或所在的部位狭窄时使用。另外在为了减小流体流动的压力损失、减小冲刷磨蚀及避免堵塞等情况下，会采用3.510倍管外径的大曲率弯头。,7.对焊三通,对焊三通属于整体冲压的或两半组焊的支管连接件，可分等径三通和异径三通两种。,等径三通,异径三通,三、管

10、件,8.主管开孔焊接的支管连接件,考虑经济性和合理性，在主、支管的管径相差过大时， 往往在主管上开孔后再将支管部件与主管焊接，构成支管连接。主要有以下形式：,A、焊接支管 支管（直管）与开孔的主管直接焊接。,B、半管接头 用端部带有内螺纹或承插焊承口的半节管接头与开孔的主管焊接而成的支管接口。,承插焊半管接头,螺纹半管接头,三、管件,C、支管台 一种锻制钢的支管连接件，该件整体加强，与开孔的主管焊接成为支管接口。端部有对焊、承插焊及内螺纹等三种结构。,螺纹支管台,承插焊支管台,对焊支管台,三、管件,9.异径管,异径管有同心和偏心两种规格。,同心异径管,偏心异径管,三、管件,四、垫片,1、垫片的

11、分类,按垫片材质分类,非金属垫片,石棉垫片合成树脂或高分子橡胶垫片动物皮革、植物纤维垫片,半金属垫片,缠绕式垫片金属包覆垫片夹金属丝网垫片,金属垫片,环状平垫片复合型波纹型（石棉填充、石棉嵌入）环状（八角形、椭圆形）,纯铁、钢、铜、铝、铅等波形、齿形、环形垫片,按垫片形状分类,使用温度渐高,2、常用垫片与石化企业垫片标准要求,（1）石棉垫片,石棉橡胶垫片：GB/T规定石棉橡胶板共有三个牌号XB450、XB350、XB200,石化企业按S3401规定，只有XB450牌号石棉橡胶板制作的垫片勉强符合要求，XB350、XB200则不能使用。因此我们尽量使用XB450牌号石棉板。,四、垫片,2、常用垫

12、片与石化企业垫片标准要求,（1）石棉垫片,耐油石棉橡胶垫片：GB/T539-2008规定耐油石棉橡胶板安用途分为两大类，即一般用耐油石棉板和航空用工业耐油石棉板。,石棉制品不符合国际环保公约，已经在很多国家禁用。我国还没有禁用的法规。由于耐油石棉板中硫磺含量高出普通石棉板几倍，在非油品介质中不易石油耐油石棉板。,耐油,四、垫片,2、常用垫片与石化企业垫片标准要求,（2）缠绕垫片,缠绕式垫片是半金属垫片中最理想的一种，垫片的主体由V形和M形金属带填不同的软填料用缠绕机螺旋缠绕而成。为加强垫片主体和准确定位，设有金属制内环或外环，常用的金属带为不锈钢带，软填料为特殊的石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯等。

13、除另有规定外，外环材料均为碳钢，内环材料一般与金属带材料相同，亦可根据介质要求确定。,垫片形式与法兰密封面的配合,垫片形式 适用密封面形式基本型 A型 榫槽面带内环型 B型 凹凸面带外环型 C型 平面法兰和凸面带内外环型 D型 PN6.3MPa 凸面,四、垫片,2、常用垫片与石化企业垫片标准要求,（2）缠绕垫片,C型或D型,C型或D型,A型或B型,A型,A型,C型,垫片形式与法兰密封面的配合,四、垫片,2、常用垫片与石化企业垫片标准要求,（2）缠绕垫片,缠绕垫片的标识,B 316/柔性石墨 100-40 HG20610-97,垫片形式内加强,钢带材质316不锈钢,非金属带材质柔性石墨,公称通径

14、DN100,公称压力PN40,执行标准,具体材质根据工作介质、工作温度而定,四、垫片,1、技术标准 管法兰标准主要有两大体系，即欧洲体系（以DIN标准为代表，HG20592-2009）及美洲体系（以美国ASME/ANSI B16.5、 B16.47标准为代表和HG20615-2009标准一致）。在同一体系内，各国的法兰标准基本上可以互配使用，两个不同体系的法兰是不能互相配用的。,五、 法兰,2、法兰类型,管道法兰与管子连接方式有五中基本类型：螺纹连接、平焊、对焊、承插焊和松套法兰。,五、 法兰,2、法兰类型,PPR、PVC类管件法兰一般为松套式法兰。螺纹式：一般用在镀锌钢管不宜焊接的场合，温度

15、反复波动或高于260和低于-45的管道不宜使用。在任何可能发生裂隙腐蚀的场合应避免使用螺纹法兰。平焊法兰：将管子插入法兰内孔进行正面和背面焊接，具有易对中，价格便宜的特点。分为两种：板式平焊法兰，刚性较差，焊接时易引起法兰面变形，引起密封面转角而导致泄漏，一般用在压力温度较低，不太重要的管道上；带径平焊法兰：短径使法兰的刚度和其承载能力大有提高。法兰本身的制造工艺比对焊法兰要简单，与管子连接的焊接与板式平焊法兰一般为角焊缝，结构施工比较简单。,五、 法兰,2、法兰类型,承插焊法兰：与带径平焊法兰相似，只是将管子插入法兰的承插孔中进行焊接，一般只在在法兰背面有一条焊缝。公称压力范围较大，口径较小

16、，一般用在小口径管道。一般不用在具有热循环或较大温度梯度条件下的高温260或小于-45 的管道上。对焊法兰：将法兰焊径端与管子焊接端加工成一定形式的焊接坡口后直接焊接，施工方便。法兰与管子焊接处有一段圆滑过渡的高径，降低了结构的不连续性，法兰强度较高，承载条件较高，适用于压力温度波动幅度大或高温、高压和低温管道。石化工业中工艺管道大多采用这种对焊法兰。松套法兰：一般与翻边短接组合使用，即将法兰圈松套在翻边短接外，管子与翻边短接对焊连接，法兰密封面加工在翻边短接上。,五、 法兰,对焊法兰,平焊法兰,五、 法兰,3、法兰密封形式,4、法兰型号,法兰的型号标注为：对焊法兰 PN15 DN150,RJ

17、,类型,公称压力,工程通径,密封形式,五、 法兰,六、阀门,1、阀门的类型切断阀：其功能是切断管道中的流体流动。几乎所有的阀门都具有切断管道流体的作用，但其结构和性能各不相同。作为切断阀使用的有：闸阀(Z)、截至阀（J）、旋塞阀(X)、球阀(Q)、蝶阀(D)。流量调节阀：流量调节阀在完全关闭时，也能切断管道中的流体，但其主要功能是在运行过程中起到调节流体流量的作用。这类阀门有：截至阀、节流阀、柱塞阀、球阀（闸阀？）、蝶阀。,1、阀门的类型流量限制阀（单向阀）：其功能是控制流体流动方向。a、止回阀 是限制流体不能倒流的阀门。一般安装在泵和压缩机的出口，保护设备及管道的安全。b、换向阀 有三通（四

18、通）球阀和三通（四通）旋塞阀，具有流向选择功能，也可用于流体的分流和合流。专用阀门： 蒸汽疏气阀、减压阀、减温减压阀、安全阀。,六、阀门,2、阀门的结构 阀门结构除不同使用功能的本体结构外，还有不同的连接方式、传动方式及密封方式。,(1)连接方式a、螺纹连接：结构简单，安装容易，但螺纹容易生锈，在管径增大时，安装难度随之增大，密封性能下降，所以螺纹连接一般在小口径（DN100mm）阀门中使用。b、法兰连接：是阀门中采用最广泛的一种连接方式。c、焊接连接 ：在高温、高压运行中的阀门多采用这种连接方式。（进站阀组单流阀）d、对夹式连接 ：将阀门夹在两管道法兰，以螺栓拉紧固定的方式，便于阀门的安装和

19、拆卸。,六、阀门,（2）传动方式a、手动阀门 手轮传动，手柄传动，齿轮传动，链轮及连杆传动b、电动阀门c、气动阀门和液动阀门d、电磁阀,说明： 在阀门型号标注时，手轮、手柄或扳手传动及安全阀、减压阀的传动代号省略。,六、阀门,蝶阀,闸阀,球阀,截止阀,止回阀,紧急切断阀,3、通用阀门的结构特点-闸阀,阀杆，有明阀杆和暗阀杆。明杆闸阀阀杆行走螺纹置于阀体之外，并有阀轮。阀杆与阀瓣同步上升与下降，因此容易识别阀门的开启程度，避免误操作。在恶劣环境中，阀杆的外露螺纹易受损伤和腐蚀，甚至影响操作。,六、阀门,3、通用阀门的结构特点闸阀,暗杆闸阀阀杆行走螺纹置于阀体之内，不受外界环境影响。阀门开闭时阀杆

20、只作旋转运动，有阀瓣沿阀杆螺纹上下行走，外部难于识别阀门的开启程度，此外，阀杆螺纹与流体接触，在不洁净及腐蚀性的介质中，对螺纹有不良影响。,六、阀门,3、通用阀门的结构特点闸阀,阀板：锲式阀板两侧密封面与闸板的中心线有一定的倾角，称为锲半角。常用的倾半角有2”52和5”两种。倾半角的大小主要取决于使用温度和阀门通径，一般温度越高，通径越大，倾半角也就越大，以防止阀板被卡住。,六、阀门,3、通用阀门的结构特点闸阀,A、弹性闸板 垂直分面上带有一个环形沟槽，使闸板具有一定的弹性，当阀关闭时，靠闸板产生的微量变形，可以使闸板与阀座达到完整的吻合，以保证密封。弹性闸板结构简单，密封性好，当截至温度变化

21、时不易被卡住。弹性闸板适用于中小口径闸阀，关闭力矩不易过大，以防止闸板弹性变形超过允许范围而损伤，因此阀门上应设限位机构以控制阀板的行程。B、单闸板 为一锲形板结构，其结构简单，使用可靠，但由于缺乏弹性，两侧密封面的锲半角加工精度要求较高，制造及维修比较困难。运行中半角密封面容易受磨损。温度变化时阀板容易被卡住，只适用于常温及中等温度的介质。C、双闸板 有两块闸板组成。闸板密封的锲角可以由中间铰接的顶心球自动调节，因此对锲角的加工精密度要求较低，温度变化时不易被卡住，不易产生磨损。缺点是结构复杂，零件较多，易造成阀板松脱。不适用于粘性介质，一般用在水和蒸汽管道上。,六、阀门,3、通用阀门的结构

22、特点截至阀,截止阀有直通式、直流式、角式、平衡式几种。,直通式截止阀：加工、安装、维修、操作容易，是截止阀最广泛的类型。缺点是流体阻力较大。,六、阀门,3、通用阀门的结构特点截至阀,直流式截至阀（又称Y型阀）直流阀的流体流通路线比直通式节流阀要平稳的多。流体阻力较小，但阀板行程较大，制造、安装、维修较复杂，仅用于对流体阻力要有严格要求的场所。,六、阀门,3、通用阀门的结构特点截至阀,角式截至阀：结构简单，力学性能好，使用于高压小口径截至阀,六、阀门,3、通用阀门的结构特点球阀,球阀的启闭件是球体。按球体与阀体的连接结构分为浮动球阀和固定球阀。按阀内的通道形式又有直通、四通、三通三种。,浮动式球

23、阀：球体是浮动的，在介质压力作用下球体被压紧到出口侧的密封圈上，而保持密封。其特点是结构简单，单侧密封，密封效果较好，但由于球面与密封面介质压紧力较大，所以启闭力矩也大，一般只适用于较小口径和较低压力的阀。,六、阀门,固定式球阀：球阀的球体由上下两端的轴承固定只能转动不能水平和上下移动。在阀体和阀座之间设置弹簧，使阀座与密封圈能压紧球体，达到密封要求，嵌在阀座上的密封圈由弹性材料制造，以保证密封性能。由于介质对球体的压力是由轴承承受的，使密封圈与球体间的摩擦力减小，启闭省里，不易磨损，使用寿命长，但结构复杂，因此适用于大口径及较大压力的阀。,3、通用阀门的结构特点球阀,六、阀门,4、阀门的命名,阀门的名称按传动方式、连接形式、结构形式、衬里材料和类型命名，但下述内容在命名中均省略。1、闸阀的“明杆”、“弹性”和“单闸板”2、截至阀和节流阀的直通式3、球阀的“浮动式”和“直通式”4、蝶阀的垂直板式。5、止回阀的直通式和单瓣式,六、阀门,4、阀门的命名,Z,5,1,5,H,250,P,类型代号（闸阀）,传动方式代号（锥齿轮）,连接代号（法兰连接）,结构形式代号（直流式）,阀座密封面或衬里材料代号（合金钢）,公称压力代号（25MPA）,阀体材料代号(不锈钢),不填为碳钢,六、阀门,谢谢！,