《常用材料》PPT课件.ppt

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1、安装工程施工技术及组织管理,主讲人：张秀德,第一章 常用管材、附件、阀门及其连接,第一节常用管材、附件种类及其标准,一、管件及附件的通用标准 管道工程标准化是伴随着近代工业和现代科学技术的发展而发展起来的管理科学，它是管道工程现代化不可缺的组成部分。管道工程标准化的目的是：(1)促进管道工程在各个领域中获得全面的最佳经济效益，通过管道工程标准化，使 设计、材料和设备的加工、制造、施工、运行管理等均能以科学的方法、合理的方式达到经济上的最佳效益。,一、管件及附件的通用标准,(2)促进新技术、新工艺、新材料、新产品的推广应用。(3)确定质量等级，促进设计、生产、施工和运行管理各个方面的协调与联系。

2、根据生产使用要求、资源状况及生产施工、技术条件，确定质量等级，既要避免资源的浪费，也要避免质量的剩余。(4)提高管道附件的通用水平和比率。根据优选化原则和合理的分档方法，科学地安排各种材料、设备的品种、规格，以较少的品种满足尽可能多的需要，这样就可以提高产品的批量，实现专业化，采用先进技术，从而提高工程技术水平和劳动生产率。,管道工程标准化的主要内容是统一管子、管件的主要参数与结构尺寸。其中最重要的内容之一就是直径和压力的标准化和系列化，即管道工程常用的公称直径和公称压力系列。因此，管道工程标准化是根据当前的科学技术基础，结合生产实践经验，由有关方面协商一致，经主管部门批准，以特定形式发布，作

3、为有关行业共同遵守的技术文件的总称。,一、管件及附件的通用标准,一、管件及附件的通用标准,（跟据其主管部门或适用范围不同）管道工程标准,一、国家标准,二、部颁标准,三、企业标准,国家标准是指对全国经济、技术发展有重大意义，且必须在全国范围内统一的标准。,部颁标准(专业标准)是指不宜订为国家标准，而又必须在某个专业(部门)范围内全国统一的标准。,企业标准是我国标准化 体系中的一个重要的组成部分，它既是国家标准、部颂标准的基础，又是上述标准的补充,现代各种标准的意义：(1)可重复性。即这一标准有关行业均可重复使用，如阀门的公称直径和公称压力决定后，采论是阀门的制造厂还是各种管件制造厂，都必须选用同

4、一法兰的结构尺寸，以便匹配、协调(2)权威性。国家某一主管部门一旦颁布某项标准，在主管部门所辖的范围内有绝对的权威性。(3)强制性。国家标准和部颁标准，就是在主管部门所辖范围内的技术法律，必须贯彻执行,一、管件及附件的通用标准,(4)系统性。如管道的公称压力是根据最佳的压力类别类别和最佳的社会效益选定一系列指定的压力参数，管道的各种压力都以这一压力系列作为划分标准。(5)先进性。标准的拟订是以当前的科学技术为基础，并结合生产实践，经有关方面反复调查、协商后颁布的，因而能够反映科学技术的最新成就。(6)互换性、统一性。标准一经主管部门批准，在主管部门管辖的范围内其技术参数是统一的，工程使用中可不

5、经核算直接互换(但它必须是同一直径、同一压力系列)。,一、管件及附件的通用标准,(7)标准化、系列化。标准的颁布实施，统一了产 品的大小规格，减少了产品的型号使产品标准化、系列化，使产品生产高效，选取方便。综上所述，标准化就是以制订和贯彻各种标准为主要内容的全部活动过程。我国的各种技术标准代号由三部分组成：标准代号、标准顺序号、标准批准或颁发标准的年号。常用的国家标准和部颁标准代号见表1-1,一、管件及附件的通用标准,表1-1 常用国内标准代号,例如：管子与管路附件的公称压力技术标准代号为GB 10481990，其中GB为标准代号，系国家标准，即“国标”二字拼音字母的缩写，1048为标准顺序号

6、，是指第1048号国家标准，1990为颁发年号，是指该标准是1990年颁发的。,一、管件及附件的通用标准,1公称直径 所谓公称直径就是各种管子与管路附件的通用口径，又称公称通径、公称口径，用符号DN表示，其意义是指同一规格的管子、管件、管路附件具有通用性、互换性，且可相互连接。现行的管子与管路附件的公称直径按GBT 10471995之规定，见表1-2，表中数字下带杠者为常用系列，应优先选用。,一、管件及附件的通用标准,表1-2管道元件的公称通径(GB/T 10471995),mm,在民用和工业管道工程中，还有几种常用规格没有被标准为常用公称直径，即DN32、DN65mm。通常有缝钢管、铸铁管及

7、其制品用公称直径DN表示。无缝钢管不用这个标称，而用外径乘壁厚表示。公称直径在数值上和管制品的内径接近或相同，但大多数制品的公称直径不等于内径。,一、管件及附件的通用标准,2公称压力、试验压力、工作压力(1)公称压力。制品在基准温度下的耐压强度称为公称压力，用符号PN表示，如公称压力为1.0MPa，记为PNl.0MPa。由于制品的材料不同，其基准温度也不同。制品在基准温度下的耐压强度接近常温时的耐压强度，故公称压力也接近常温下材料的耐压强度。管子与管路附件的公称压力列于表1-3。,一、管件及附件的通用标准,表1-3 管子与管路附件的公称压力(GB1048-1990),Mpa(bar),注：1b

8、ar=1105Pa,(2)试验压力。管子与管路附件在出厂前，必须进行压力试验，检查其强度和密封性。对制品进行强度试验的压力称为强度试验压力，用符号PS表示，如试验压力为4MPa，记为PS4MPa。从安全角度考虑，试验压力必须大于公称压力。(3)工作压力。管子和管路附件在正常条件下所承受的压力用符号P表示，这个运行条件必须是指某一操作温度，因而说明某制品的工作压力应注明其工作温度，通常是在P的下角附加数字，该数字该数字是最高工作温度除lO所得的整数值，如介质的最高温度为300，工作压力为10MPa，则记为P3010MPa。,一、管件及附件的通用标准,制品的公称压力是指基准温度下的耐压强度，但在很

9、多情况下，制品并非在基准温度下工作。随着温度的变化，制品的耐压强度也发生变化，所以隶属于某一公称压力的制品，究竟能承受多大的工作压力，要由介质的工作温度决定，因此就需要知道制品在不同的工作温度下公称压力和工作压力的关系。为此，必须通过强度计算找出制品的耐压强度与温度之间的变化规律。在工程实践中，通常是按照制品的最高耐温界限，把工作温度分成若干等级，并计算每个温度等级下制品的允许工作压力。,一、管件及附件的通用标准,例如：用优质碳素钢制造的制品，工作温度分为11个等级，在每一个工作温度等级下，列出在该温度等级下的工作压力，见表1-4。其他材料的制品，同样可以分成不同的工作温度等级并计算出在每一工

10、作温度下所允许承受的最大工作压力。这样我们可以制订出各种制品的公称压力、工作温度和最大工作压力的换算关系，编制成便于应用的表格，以便按照制品的公称压力和介质的工作温度来确定所允许承受的最大工作压力，或者按照介质的工作压力来选择管材和管路附件。,一、管件及附件的通用标准,(一)钢管 1焊接钢管 焊接钢管(俗称黑铁管)和镀锌钢管(俗称白铁管)均称为低压流输送用钢管，分为普通钢管和加厚钢管两种，普通管的公称压力为1.0MPa，加厚钢管的公称压力为1.6MPa。焊接钢管按管端形式分为带螺纹钢管和不带螺纹钢管两种。焊接钢管适用于冷水、热水、煤气和油品的输送。焊接钢管的规格、外径及壁厚尺寸及其允许偏差应符

11、合表1-9的规定。,二、常用管材钢管,2无缝钢管 钢坯经穿轧制成或拉制成的管子是无缝钢管。无缝钢管按制造方法分为冷拔(冷轧)管和热轧管，按用途分为普通无缝钢管和专用无缝钢管。(1)普通无缝钢管。普通无缝钢管简称无缝钢管，无缝钢管的规格是用外径乘壁厚来表示的，如D1084表示无缝钢管外径为108mm，壁厚为4mm。(2)专用无缝钢管。专用无缝钢管是指用于某一特定场所和用途的钢管。,二、常用管材钢管,铸 铁,按制作方法不同,连续铸铁管,承压铸铁管,排水铸铁管,按材质不同,灰口铸铁管,球墨铸铁管,高硅铸铁管,铸铁管多用于给水、排水和煤气管道工程中。铸铁分承压铸铁管和排水铸铁管。,A型,B型,二、常用

12、管材铸铁管,砂型离心铸铁管,(1)砂型离心铸铁管。砂型离心铸铁管的材质为灰口铸铁，适合作给水和煤气输送管道，连接方式为承插连接。根据GB 342l一1982的规定，砂型离心铸铁管按管壁厚度的不同，压力级别分为P级和G级。砂型离心铸铁管如图11所示。,二、常用管材铸铁管,(2)连续铸铁铁管。连续铸铁管是用连续铸造法生产的灰口铸铁管，其用途和连接方式与砂型离心铸铁管相同，不同的是连续铸铁管的直径范围较宽，压力分级为LA、A和B三个等级，其中LA级相当于砂型离心铸铁管的P级，A级相当于G级，B级的强度更高。一般情况下，最高工作压力可按管材试验压力的50%送用，连续铸铁管得插口端没有凸缘，连续铸铁管如

13、图1-2,二、常用管材铸铁管,(3)球墨铸铁管。球墨铸铁管有较高的强度、耐磨性和韧性，因而可以用来输送水或灰口铸铁强度满足不了工程技术要求的地方。球铁管均采用柔性接口。按接口形式分为机械式、滑如式两类。球墨铸铁管的接口形式、规格、尺寸参见国家标准GB 13295-1991。(4)高硅铸铁管。高硅铸铁管是含碳量在0.5%-1.2%，含硅量在10%-17%的铁硅合金。常用的高硅铸铁含硅量为14.5%，具有很高的耐蚀性，随着含硅量的增加，它的耐蚀性能也随着增加，但脆性也随着变大。高硅铁管目前尚无统一的国家标准，一般使用压力为1.47MPa。高硅铁管为脆性材料，现场无法加工，管道长度由成品件组配。,二

14、、常用管材铸铁管,2.排水铸铁管 排水铸铁管用灰铸铁制成，分为A型和B型两种规格，其拉强度不小于140MPa,直管在进行水压实验时，试验压力为1.47MPa。排水铸铁管组织致密，易于切削。排水铸铁管如图1-3所示。,二、常用管材铸铁管,1、铜管 常用铜管有紫铜管(纯铜管)和黄铜管(铜合金等)，紫铜管主要由T2、13、T4、TUP(脱氧铜)制造，黄铜管主要由H62、H68、HPb591等牌号的黄铜制造。铜及铜合金管可用于制氧、制冷、空调、高纯水设备、制药等管道，也可用于现代高档次建筑的给水、热水供应管道等。铜管规格用外径乘壁厚表示。,二、常用管材有色金属管,2.铝及铝合金管 铝是银白色金属，密度

15、较小，为，只有铁的1/3，铝是热和电的良导体。铝的塑性较高，机械强度较低，铸造性切削加工性较差。铝是一种活泼的金属，但钝化性很强，表面易生成一层具有保护性的氧化膜，故有较高的化学稳定性，是一种良好的耐蚀材料。铝的纯度越高，其化学耐蚀性越强。为了改变铝的性能，常在铝中加入其它元素，如铜、镁、锰、锌等，就构成了铝合金。铝合金大大提高了铝的强度和硬度。,二、常用管材有色金属管,在低温状态下(0-1960C)，铝的强度和机械性能仍然良好，所以用于液化装置、深冷设备和低温管道。铝制设备及管道不易污染产品，因此，铝管广泛应用于食品工业中。铝常用于L2、L3、L4、L5牌号的工业铝制造，加工方法为拉制或挤压

16、成型。铝及铝合金管有较好的耐腐蚀性能，常用于输送浓硝酸、脂肪酸、丙酮、苯类等液体，也可用于输送硫化氢、二氧化碳等气体，但不能用于输送碱和氯离子的化合物。常用铝及铝合金管材的规格见GB 4436-1984。,二、常用管材有色金属管,3.铅及铅合金管 铅具有良好的可焊性和耐蚀性，阻止各种射线的能力很强。铅有毒，不能用于食品工业的管道与设备，也不能用作输送生活用水的管材。由于铅的强度和熔点较低，而且随着温度的升高，强度降低极为显著，因此，铅制的设备及管道不能超过2000C，温度高于1400C时不易在压力下使用。铅的硬度较低，不耐磨，因此铅管不易输送有固体颗粒、悬浮液体的介质。铅管主要用来输送硫酸、盐

17、酸、砷酸、磷酸等酸，但不能用来输送硝酸，有机酸和碱类溶液。,二、常用管材有色金属管,塑料是以合成树脂为主要成分(树脂为塑料全部组成成分的40%-100%)，加填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂和着色剂等填料而制成的。但也有塑料是树脂本身，如有机玻璃等。树脂种类不同，其性能也就不一样。总体来看，塑料有一下特性：1)密度小。2)良好的电绝缘性能。3)耐腐蚀性。4)比强度高。5)成型工艺简单。,二、常用管材塑料管,按树脂的性质不同，塑料分为热固性塑料和热塑性塑料。1)热固性塑料能在一定的温度下先软化，只有部分熔融，可塑成各种形状的制品，继续加热则伴随着化学反应的发生而变硬，变硬后再加热不再软化，也不再具

18、有可塑性。如果温度过高，热固性塑料则分解，常用的热固性塑料有酚醛塑料、氨基塑料、有机硅塑料和环氧树脂塑料等。,二、常用管材塑料管,2)热塑性塑料加热后软化具有可塑性，可制成多种形状的制品，冷却后又结硬，可多次反复成型。常用的热塑性塑料有聚氯乙烯、聚酰胺、聚四氟乙烯、有机玻璃等。,二、常用管材塑料管,常用的塑料管,硬聚氯乙烯塑料管,聚乙烯管,聚丙烯管,ABS塑料管,二、常用管材有色金属管,1硬聚氯乙烯塑料(PVC-U)管 见图 硬聚氯乙烯塑料(PVCU)。管按用途分为给水用硬聚氯乙烯管材，建筑排水用硬聚氯乙烯(PVCU)管和化工用硬聚氯乙烯管材。,二、常用管材有色金属管,(1)给水用硬聚氯乙烯塑

19、料(PVC-U)管材。给水用硬聚氯乙烯管材是以给水用硬聚氯乙烯塑料(PVCU)管的连接形式分为弹性密封圈连接和溶剂粘接，如图1-4所示。,二、常用管材塑料管,(2)建筑排水用的硬聚氯乙烯管材是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加助剂挤出成型，管材规格用公称外径(de)公称壁厚(e)表示。建筑排水硬聚氯乙烯管材的公称外径、壁厚见表1-22,二、常用管材塑料管,2.聚乙烯管聚乙烯管(PE)管材按用途的不同分为：,燃气用埋地聚乙烯管材,流体输送用软聚氯乙烯管,给水用高密度聚乙烯管材,给水用低密度聚乙烯管材,规格标准,规格标准,规格标准,规格标准,GB15558.1-1995燃气用埋地聚乙烯管材,GB/T13

20、527.1-1992软聚氯乙烯管材,GB/T13663-1992给水用高密度聚乙烯管材,QB1930-1933给水用低密度聚乙烯管材,二、常用管材有色金属管,3.聚丙烯(PP)管 聚丙烯管是以聚丙烯为主要原料，经挤出成型的管材，主要用作输送水温不超过950C得给水材料。聚丙烯管的规格尺寸性能特点参见国家轻工部标准QB1929-1993给水用聚丙烯管材。,二、常用管材有色金属管,阀门是用以控制管道内介质流动的具有可动机构的机械产品的总称。它是石油、化工、电力、轻工、冶金和国防等工业设备的配套产品，又是水暖、热力、煤气、制冷等工程中不可缺少的附件。,三、常用阀门,截止阀,蝶阀,止回阀,旋塞阀,球阀

21、,闸阀,常用的闭路阀门用来开启和关闭管路的阀门称为闭路阀门,启闭件为闸板，由阀杆带动阀板沿阀座封面作升降运动的阀门称为闸阀，又称为闸板阀。闸阀的优点是介质流动阻力小，介质流动方向不受限制；缺点是闸板及密封面易被擦伤，密封面检修困难，阀门安装的空间高度要求大。闸阀按连接方式分螺纹闸阀、法兰闸阀。按结构特征分平行式闸板和楔式闸板，平行式双闸板两密封面平行。平行式单闸板受热后易卡住，图15所示为明杆平行式双闸板闸阀，,三、常用阀门闸阀,当闸板下降时靠置于闸板下部的顶楔硬两闸板向外扩张紧压在阀座上，使阀门关严，该型阀门结构简单，密封性差，适用于压力不超过10MPa，温度不超过200的介质。图1-6所示

22、为楔形闸板阀，该阀的密封面是倾斜的，并形成一个夹角，介质温度越高，夹角越大，楔形闸阀分为单闸板、双闸板、一弹性闸板分别见图16(a)、(b)、(c)。弹性闸板具有结构简单、使用可靠等优点，又能产生微小的弹性变形，增加了关闭的严密性。闸阀阀杆分为明杆和暗杆两种。明杆阀门的螺杆外露，开启时，阀杆伸出手轮，优点是从阀杆的外伸长度能识别阀门的开启程度，阀杆不与输送介质接触。缺点是阀门开启高度加大，必须有阀杆外伸的足够空间。,三、常用阀门闸阀,启闭件为阀瓣，由阀杆带动，沿阀座(密封面)轴线作升降运动的阀门称为截止阀。截止阀的构造如图1-7所示。截止阀的结构简单、密封性好，密封面检修方便，开启高度小。截止

23、阀的缺点是：介质流动阻力大，常用于管径200mm，要求有较好的密封性能的管道上。,三、常用阀门截止阀,截止阀只允许介质单向流动。因此，安装时有方向性，阀体上的箭头方向代表介质的流动方向，若阀体上无流向标志，安装时按低进高出进行安装。截止阀类型见图18。,三、常用阀门截止阀,3节流阀 通过启闭件(阀瓣)来改变阀门的通截面积，以调节流量、压力的阀门称为节流阀。节流阀起节流降压作用，使介质膨胀，因此，也称膨胀阀，如图1-9所示。,三、常用阀门节流阀,启闭件呈塞状，绕其轴线转动的阀门称为旋塞阀，旋塞阀的塞子中部有一孔道，旋转900即可全开或全关，如图1-11所示。旋塞阀具有结构简单、启闭迅速、操作方便

24、、流动阻力小等优点，缺点是密封面维修困难，在参数较高时密封性及旋转的灵活性较差些，适用于低压、小通径和介质不高的条件。,三、常用阀门旋塞阀,启闭件为球体，绕垂直于通路的轴线转动的阀门称为球阀。球阀构造如图1-12所示。球体中部有一圆形孔道，操纵手柄旋转900即可全开或全关，它的优点是结构简单、体积小、流动阻力小、密封性能好，操作方便、启闭迅速，便于维护检修，缺点是高温时启闭困难，水击严重、易磨损等。,三、常用阀门球阀,启闭件为蝶板，绕固定轴转动的阀门为蝶阀。蝶阀类型如图1-13所示，蝶阀具有结构简单、重量轻、流动阻力小，操作方便、整体尺寸小等优点。缺点是密封性较差，适用于低压常温的水煤气管道。

25、,三、常用阀门蝶阀,启闭件为隔膜，由阀杆带动沿阀杆轴线作升降运动并将使动作机构与介质隔开的阀门叫隔膜阀 隔膜阀用椽胶、塑料、搪瓷等耐腐蚀材料作衬里，隔膜阀的优点是结构简单、便于检修、流动阻力小，多用于输送酸类介质和带悬浮物的工业管路上。,三、常用阀门隔膜阀,8止回阀 启闭件为阀瓣，能自动阻止介质逆流的阀门为止回阀。止回阀根据其连接方式的不同分为螺纹止回阀、法兰止回阀。根据结构的不同，有升降式和旋启式两大类。,三、常用阀门止回阀,(1)升降式止回阀。升降式止回阀分无弹簧式与有弹簧式两种。无弹簧升降式无弹簧升降式止回阀靠自重回落，只能安装在水平管道上，图1-15为无弹簧升降式(又际为重力升降式)止

26、回阀，其密封性较好，噪声小，但介质流动阻力大，只能安装在水平管路上。,二、常用管材塑料管,(2)旋启式止回阀。如图1一16所示的旋启式止回阀，止回阀安装时，仅要求阀瓣的销轴保持水平，因此可装于水平和垂直管道。当安装在垂直乍：道上时，介质的流向必须是由下向上流动，否则阀瓣会因自重而起不到止回的作用。,三、常用阀门止回阀,(3)底阀。底阀也是止回阀的一种，如图1-17所示，其类垂有升降式和旋启式两种，它专门用于水泵吸水管端，保证水泵启动，并防止杂质流入泵内，底阀的开启靠水泵工作的吸引力将阀瓣打开。,三、常用阀门止回阀,2.阀们的名称按传动方式、连接形式、结构形式、衬里材料和类型命名。但下述内容在命

27、名中予以省略。(1)连接形式中：“法兰”。(2)结构形式中：闸阀的“明杆”、“弹性”、“刚性”、“单闸板”截止阀和节流阀的“直通式”；球阀的“浮球”和“直通式”；蝶阀的“垂直板式”；隔膜阀的“填料式”、“直通式”等,常用阀门,三、常用阀门阀门标志,3.阀门标志 通用阀门必须使用的和可选择使用的标志项目如下表所示：,其中1-4项时必须使用的标志,三、常用阀门减压阀,减压阀是通过启闭件(阀瓣)的节流，将介质和压力降低，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。根据敏感元件及结构不同可分为薄膜式、弹簧薄膜式、活塞式、波纹管式等，他们只适用于空气、蒸汽等介质，不适于用液体介质及含有固体颗粒的

28、介质。用于不洁净的气体式应加设过滤器。下面分别介绍这几种减压阀的工作原理,弹簧薄膜式减压阀如右图 其工作原理是当调节弹簧处在自由状态时，阀瓣由于进口压力的作用和主阀弹簧8顶着，而处于关闭状态,拧动调整螺栓1，顶开阀瓣7，介质流向出口，阀后压力逐渐升至所需压力，这样，阀后压力也作用在薄膜上，调节弹簧受力向上移动阀瓣与阀座的间隙也随之关小，直到与调节弹簧的力平衡，使阀后压力保持在一定范围内如果阀后压力升高，使原来的平衡遭到破坏时，薄膜下方的压力亦随之增高，使薄膜向上移动，阀瓣与阀座的通道间隙关小。使流过的介质减少，压力随之下降，达到新的平衡。,三、常用阀门减压阀,活塞式减压阀如右图 工作原理：在阀

29、体下部装有主阀弹簧6用于支撑主阀，使主阀与阀座处于密封状态。阀体上部装有活塞4，他与主阀5的阀杆相配合，待活塞受到介质压力后推动主阀，使主阀开启。阀盖内装有压缩弹簧、脉冲阀及膜片，帽盖内装有调节螺钉，调节弹簧用以调节需要的工作压力。当阀门工作时，旋转调节螺钉，顶开脉冲阀，介质由a通道进入脉冲阀，然后进入b通道，推动活塞使主阀开启，介质由A处流向B处，此时部门介质由通道b进入膜片2下的空间，待膜片下得介质压力达到足以抵制调节弹簧的压力时，膜片2向上移动，脉冲阀渐渐闭和，活塞上部的压力降低，使主介质通道关小，达到恒定阀后压力的目的。,三、常用阀门减压阀,波纹管式减压阀如右图 工作原理：它主要是通过

30、波纹管束平衡压力，当调节弹簧2在自然状态下时，阀瓣5在进口压力下顶紧弹簧，在弹簧力的作用下处于关闭状态，工作时拧动调整螺栓1，使调节弹簧2顶开阀瓣5，介质流向出口，阀后压力逐渐上升至所需压力，阀后压力经通道作用于波纹管外侧，使波纹管向下的压力与调整弹簧向上的压力平衡，达到阀后的压力稳定在需要的压力范围内，若阀后压力过大，则波纹管向下的压力大于调节弹簧的压力，是阀瓣关小，阀后压力降低，达到要求的压力。,三、常用阀门减压阀,(2)减压阀的安装如右图 减压阀前后设有截止阀、压力表、旁通管。为防止减压阀失灵且保证减压阀后管道在安全工作状态下工作，减压阀后还设置了安全阀。由这些组建构成的减压装置称为减压

31、阀组。不论何种减压阀均应垂直安装在水平管道上。,三、常用阀门减压阀,三、常用阀门疏水阀,2、疏水阀 疏水阀是自动排放凝结水并阻止蒸汽通过的阀门。疏水阀主要有：浮球式、浮桶式、热动力式、倒吊桶式、波纹管式、双金属片式、脉冲式等。下面分别介绍几种常用的疏水阀工作原理,热动力式疏水阀如图1-22,三、常用阀门疏水阀,工作原理：当凝结水由疏水阀底部的中心孔进入金属阀片3下面的空间时，依靠它所具有的压力把阀瓣3托起，然后通过阀孔5排出，这期间作用在阀瓣上的压力与阀瓣的自重之和小于作用在阀瓣下面的水的压力,所以阀瓣总是打开进行排水的如1-23a 蒸汽径疏水阀的中心孔流到阀瓣3下面时，靠本身具有的压力把阀瓣

32、托起，瞬时少量的蒸汽通过阀孔5排出一部分，但蒸汽在流出中心孔的压力降低、容积膨胀，因而就不能全部经阀孔5排出，部分蒸汽窜到阀瓣上面去-如1-23b,三、常用阀门疏水阀,随着阀瓣3上蒸汽的逐渐增多，作用在阀瓣上的压力不断升高，当阀瓣上的压力和自重向下的合力大于阀瓣下面向上作用的蒸汽压力时，阀门就关闭阻止蒸汽流出-如图1-23c 当蒸汽放出气化热变成冷凝水后，阀瓣上的作用力减少，则阀瓣又重新打开如图1-23d 当过热的凝结水流径阀孔时，水速较高，阀瓣边缘处静压降低，部分凝结水因降压而气化，使控制室内压力升高，达到一定值后，将阀瓣压下，关闭凝结水通路。,三、常用阀门疏水阀,脉冲式疏水阀 工作原理：当

33、空气和凝结水进入疏水阀入口时，活塞下的压力是阀瓣上升，这时空气和凝结水从主泄孔流至排水口，而小部分经腹泻孔流到控制盘上的控制室。当经过副孔及进入蒸汽时，存在控制室内的高温凝结水(它的温度仅低于蒸汽温度0-2)受热蒸发成二次蒸汽，使压力增高，这时，活塞盘受压下降，关闭主泄孔，使蒸汽被隔绝。当控制室二次蒸汽减少时，压力降低，阀瓣再次开启继续排放凝结水 脉冲式疏水阀体积小重量轻，排水量大，便于检修适用于较高压力的蒸汽系统。,三、常用阀门疏水阀,浮桶式疏水阀 工作原理：当蒸汽和凝结水由表面的孔口进入阀体时，经过挡板的作用，冷凝水先充满下部，并将浮桶浮起，浮桶中心杆顶部是一个疏水阀尖，此阀尖将疏水阀孔堵

34、死，蒸汽不能排出。当凝结水面超过浮桶高度时，凝结水溢入桶内，至一定程度时，桶内水与浮桶重量之和大于其所受浮力时，浮桶下沉，疏水阀开启，桶内的凝结水在蒸汽压力下经套管流出。部分凝结水排出后，浮桶又浮起，将针型阀关阀，然后再进行下一个工作循环。,三、常用阀门疏水阀,钟型浮子式疏水阀 工作原理：它是靠钟罩的动作进行阻气排水，因钟型浮子像倒装的吊桶，所以又称为倒吊桶疏水器。介质进入时，由于钟罩的重力，出口总是开着的。当气、凝结水进入，凝结水液面漫过罩口时，罩子上部充满了气体，将罩子托起，出口关闭。但液面继续上升，充满全部空间时，各部分压力达到新的平衡，钟罩又因重力而下落，于是出口被打开，凝结水排出，液

35、面下降后，新进入的蒸汽又占据钟罩上部空间，再次将浮子托起，使出口关闭，阻止蒸汽跑出。,三、常用阀门疏水阀,杠杆浮球式疏水阀 工作原理：如右图，随着凝结水液面上升，浮球也随之上升，并通过杠杆的作用，使出口阀开启；凝结水液面下降时，浮球也随之下落，并通过杠杆将出口阀关闭，这样就达到了排出凝结水，阻止蒸汽的目的。这种疏水阀结构简单、阻气效果好，但长期使用浮球和杠杆容易损坏，而且因出口小，容易被铁锈和杂质阻塞。,三、常用阀门疏水阀,(2)疏水阀的安装 疏水阀前后设有阀门、过滤器、冲洗管、由这些组件构成的疏水装置称为疏水阀组。疏水阀组应安装在便于检修的地方，并应尽量靠近热设备和管道及凝结水排出口之下，阀

36、体中心线与平面应互相垂直，不可倾斜，以利排水，并使介质的流动方向与阀体一致。,旁通管用来在开始运行时排放大量冷凝水,冲洗管用来冲洗管路和放气,疏水阀前设过滤器，防止污物堵塞疏水阀,疏水阀后设检查管，若打开检查管大量冒气则说明疏水阀坏了,止回阀用来防止回水管网窜气后压力升高，超过供热系统的使用压力时凝结水倒灌,三、常用阀门疏水阀,三、常用阀门安全阀,3.安全阀 当管道或设备内的介质的压力超过规定值时，启闭件(阀瓣)自动开始排放，低于规定值时，自动关闭，对管道或设备起保护作用的阀门是安全阀。,安全阀按其构造分为,杠杆重锤式安全阀,弹簧式安全阀,脉冲式安全阀,杠杆重锤式安全阀如上图 它是利用杠杆和重

37、锤来平衡阀瓣的压力。重锤式安全阀靠移动重锤的位置或改变重锤的重量来调节压力.它的优点在于由阀杆传来的力基本上是不变得，他的缺点是比较笨重，回座压力低。,三、常用阀门安全阀,弹簧式安全阀如右图 它是利用弹簧的力来平衡阀瓣的压力，并使之密封。，它的优点是体积小重量轻、灵敏度高，安装位置不受严格限制，它的缺点是作用在阀杆上的力随弹簧的变形而变化。同时当介质温度较高时，还必须考虑弹簧的隔热和散热问题，弹簧安全阀的弹簧作用力一般不超过2000N，过大、过硬的弹簧不适于精确的工作。,三、常用阀门安全阀,脉冲式安全阀如下图 它主要由主阀和辅阀组成，辅阀当压力超过允许值时，它首先起作用，然后促使气主阀动作。,

38、三、常用阀门安全阀,(2)安全阀的安装,设备容器的安全阀最好装在设备容器的开口上，如不可能时，应尽可能装在接近设备容器的管路上，但管路的公称直径不得小于安全阀进口的公称直径。,对于单独排入大气的安全阀，应在它的入口处装一个经常保持开启的截断阀并采用铅封。对于排入密闭系统或用集合管排入大气的安全阀，应在它的入口和出口处各装一个经常保持开启的截断阀并用铅封，截断阀应选用杆时闸阀、球阀或密封性较好的旋塞阀。,三、常用阀门安全阀,液体安全阀一般都排入密闭系统，气体安全阀一般都排入大气，排入大气的一般气体的安全阀放空管，出口应在2.5m以上，并引出室外，排入大气的可燃气体和毒气，安全阀放空管出口应高出周

39、围最高建筑物或设备2m。水平距离15m以内有明火设备时，可燃气体不得排入大气。安全阀的排出管路太长时应加固以方震动。,安全阀必须垂直安装，并应装设有足够截面的排气管，其管路应畅通，并至安全地点；排气管低部装有疏水管；锅炉省煤气的安全阀应装排水管。,三、常用阀门安全阀,安全阀安装前应逐个进行严密性试验。实验合格后按设计要求进行整定(调试)，当设计无规定时，其开启压力为工作压力的倍，回座压力应大于工作压力的0.9倍，调压时，压力应稳定，每个安全阀的启闭试验不少于3 次。当工作介质为气体时，应用空气或惰性气体进行调试 当工作介质为液体时，应用水进行调试 但是安全阀的最终调整应在系统投入运行时整定，整

40、定后的安全阀在工作压力下不得有渗漏现象，最终整定的安全阀应重新铅封。,三、常用阀门安全阀,四、阀兰、禁固件及垫片阀兰分类,法兰是用于连接管子、设备等带螺栓孔的突缘状元件。,法兰的分类,按材质,按连接方式,按密封面形式,铸铁法兰钢法兰塑料法兰玻璃法兰,整体法兰螺纹法兰等,平面式凸面式凹凸式梯形槽式,我国现行钢管法兰技术标准,国家法兰标准GB 9112-1988/GB 9113-1988,机械部法兰标准JB 79-1994/JB 86-1994,化工部法兰标准HGJ 44-1991/HGJ 76-1991,中国石化总公司法兰标准SH 3406-1992,石油部法兰标准S3-1-1/S3-1-5,四

41、、阀兰、紧固件及垫片阀兰标准,阀兰与管子的连接形式如下图：,平焊法兰式将管子插入法兰内圈焊接的法兰,带颈的.有圆管过渡的.与管子对焊连接的法兰是对焊法兰,承插焊法兰与平焊法兰相同，管子插入法兰内焊接,四、阀兰、紧固件及垫片阀兰连接形式,松套法兰也叫活套法兰，分为平焊钢环松套法兰(a),板式翻边松套法兰,(b)对焊环松套法兰(c),由突可知，这种法兰利用翻边、钢环把法兰套在管端，法兰可以在管端上活动，法兰的作用是把他们压紧。,四、阀兰、紧固件及垫片松套法兰,法兰的密封面,平面,凸面,凸凹面,X槽面,梯形槽面,四、阀兰、紧固件及垫片法兰的密封面,法兰的禁固件是指连接法兰的螺栓、螺母和垫圈。螺栓按其

42、外形分为单面螺栓和双面螺栓，单面螺栓只在螺杆的一端加工螺纹，另一端是螺丝头。法兰用落耍通常采用六角落丝头，简称六角螺栓。双面螺栓的两端都加工螺纹。外形成柱形，所以又称双面落柱。单面螺栓拉紧力较大时容易在罗干和螺丝头连接处断裂，故不能用于中高压法兰上。双面螺栓不仅可以用于中高压法兰，而且便于从双面拧紧,四、阀兰、紧固件及垫片法兰的禁固件,法兰螺栓所用螺母一般也是六角的，分为A型、B型两种,A型螺母与被连接接触表面是平的，只有另一面的六角上倒圆；B型螺母的两面均倒圆，因此，A型螺母的接触面较B型大。螺栓按制造方法分为粗制螺栓、半精致螺栓和精致螺栓。螺栓的尺寸规格以螺栓直径螺杆长度表示。,四、阀兰、

43、紧固件及垫片法兰的禁固件,为防止介质泄漏，设置在静密封面之间的密封元件是垫片。,常用的垫片,橡胶垫片,塑料垫片,石棉缠绕式垫片,金属垫片,石棉绳(板)垫片,橡胶石棉板,四、阀兰、紧固件及垫片法兰的垫片,五、常用型材,管道工程中常用型材是指各类钢材。钢材分类：1、钢轨：按单位质量不同分为重轨(24kg/m)和轻轨(24kg/m)2、型钢：按其断面分为圆钢、方钢等，按其尺寸大小分为大型型钢、中型型钢和小型型钢。3、线材：直径5-9mm的盘条及直条线材，包括普通线材和优质线材，各种钢丝均不包括在内。4、带钢：包括冷轧和热轧的，分为普通碳素带钢、优质带钢和镀锌带钢。5、钢板：分为薄钢板(厚度4mm)和中厚钢板(厚度4mm)。6、优质型材：指优质钢热轧、锻压和冷拉而成的各种型钢。7、钢管：分为无缝钢管和接缝钢管。8、其他钢材：不包括由钢锭直接锻成的锻钢件及钢丝等金属制品。,表1-32,五、常用型材钢材的规格表示及质量换算公式,