第七章化工管道布置设计.ppt

文档介绍：化工设计
第七章化工管道布置设计
Chart7 Pipeline arrangement design
管道设计基础
管道布置设计概述
  管道布置
管道布置图
管道设计基础
管道设计基本知识
一、管道的分类与等级
1. 管道的分类
(1) 按设计压力分为四级:
(2) 按管道输送介质的温度、闪点、爆炸下限、毒性及设计压力分为三级。
按此方法分级的管道施工应按《石油化工剧毒、易燃、可燃介质管道施工及验收规范》(SHJ3501-1997)的规定进行。
公称直径(DN)——一般为整数,表示管子、管件等管道器材元件的名义内直径,单位mm。与组成件真实尺寸接近,但不相等。
工程上,管材习惯上采用管子外径×壁厚,单位mm。
管件采用公称直径 DN 表示。
2. 管道及管件的公称压力及公称直径
公称压力(PN) ——一般表示管道及管件在规定温度下的最大许用压力,单位为MPa。
3. 管道等级
设计中,根据管道材质、压力和直径三个参数分级。
管道等级号: B 2 A
序号:同一材质、压力等级按序编排,A、B…
管道压力等级代号
管道材质代号
管道材质代号:
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
管道压力等级代号:
0— 1— 2— 3— 4—
6— 7—
1. 管材的分类
二、管材选择
(1) 按用途分
流体输送和传热用途——分为流体输送用、长输(输送油、气等)管道用、锅炉用和换热器用等。
结构用途——分为普通结构用、高强度结构用和机械结构用。
特殊用途——分为例如钻井用、高压气体容器用等。
(2) 按材质分类
见下表。
大类
中类
小类
管道名称列举
金属管
铁管
铸铁管
承压铸铁管(砂型离心铸铁管、连续铸铁管)
钢管
碳素管
B3F焊接钢管,10、20号无缝钢管、优质碳素钢无缝钢管
低合金钢
16Mn无缝钢管,低温钢无缝钢管
合金钢管
奥氏体不锈钢、耐热无缝钢管
有色金属管
铜及合金钢管
拉制及挤制黄铜管、紫铜管、铜镍合金(蒙乃尔等)
铅管
铅管、铅锑合金管
铝管
冷拉铝及铝合金圆管、热挤铝及铝合金圆管
钛管
钛管及钛合金管
非金属管
非金属管
橡胶管
输气胶管、输水、吸水胶管、输油、吸油胶管、蒸汽胶管
塑料管
聚丙烯管,硬聚氯乙烯、聚四氟乙烯管、酚醛塑料管
石棉水泥管
石棉水泥管
石墨管
不透性石墨管
玻璃管、陶瓷管
化工陶瓷管(耐酸陶瓷管、耐酸耐温陶瓷管、工业陶瓷)
玻璃钢管
环氧玻璃钢管、酚醛玻璃钢管、呋喃玻璃钢管
衬里管
衬里管
橡胶衬里管、钢塑复合管、塑涂钢管
2. 金属管材的选用
(1) 高温用钢管(>350℃)——在高温下具有较高强度的钢材。
碳素钢使用上限为450℃,超过时用沸腾钢和 A1镇静钢。
不锈钢的高温强度高,特别是18-12Mo,18-8-Ti和18-8-Nb等合金钢的强度更为优越。
高温、伴有腐蚀的管道必须使用耐腐蚀材料;
高温、不伴有腐蚀的管道则应使用高温、高压钢管。
(2) 耐热用钢管材料——具有耐氧化性、耐气体腐蚀性,具高温强度、不发生高温脆化和热冲击强度高的材料。
常用耐热钢一般有:1Cr5Mo,12Cr2Mo,Cr13SiAl,Cr17Al4Si,Cr22Ni4N,Cr22Ni20,Cr20M n9Ni2Si2N(101),ZGCrl5Ni35和 4Cr14Ni14W2Mo等。
(3) 低温用钢管材料——低温管道有低温冷脆和造成管系断裂的危险;
常压低温管道应采用镇静钢;
≤-20℃使用碳素钢和低合金钢管,进行退火,并在相应温度下进行最低冲击试验。
(4) 耐腐蚀金属材料
不锈钢适用范围有限,必须了解不锈钢对环境的耐腐蚀性能。
对于硝酸,18-8系钢具有良好的耐蚀性,但含 Mo的18-8Mo系钢对氧化性酸的耐蚀性较差。
对于盐酸,不锈钢仅能用于稀盐酸。研究表明:Cr是 Fe耐盐酸性有害元素,Cr系合金钢耐酸性非常差,但加入改善耐盐酸性的元素Ni、Cu、Mo、W和Co等材料的合金,如蒙乃尔(M one1)和hastelloy钢等则有良好的耐盐酸性能。