工业管道的分类和分级

工业管道的分类和分级 工业管道通常按照介质的压力、温度、性质分类，亦可按管道材质、温度和压力分类。 一、 按介质压力分类 根据《工业管道工程及验收规范金属管道篇》GB 235-82 的规定，分为真空管道、 低压管道、中压管道、高压管道四级，见1-1。 表1 – 1 管道的压力分级 级别名称 压力P(MPa) 真空管道 <0 低压管道 0 ?P?1.6 中压管道 1.6 < P ?10 高压管道 >10 亦可将真空管道与低压管道合并，分为低压、中压、高压、超高压管道四种，见表1-2。 表1 – 2 工业管道按介质压力分类 序号 分类名称 压力PN(MPa) 低压管道 1 <2.5 中压管道 2 4 ~ 6.4 高压管道 3 10 ~ 100 超高压管道 4 >100 管道在介质压力作用下，应满足以下主要要求: ? 具有足够的机械强度，管道所用管材和管路附件，以及接头构造，在介质压力作用 下均须安全可靠。特别是高压管道，还会产生振动。所以高压管道还必须处理好防震加固问 题。 ? 具有可靠的密封性，保证管道和管路附件以及连接接头在介质压力作用下严密不漏， 这就必须正确地选择连接和密封材料，合理地进行施工安装。 二、 按介质温度分类 根据管道工作温度的不同分为常温、低温、中温、高温管道，见表1-3。 表1-3工业管道按介质温度分类 序号 分类名称 介质工作温度t(?) 常温管道 1 -40 ~ 120 低温管道 -40以下 2 中温管道 3 121 ~ 450 高温管道 450以上 4 管道在介质温度作用下，应满足以下主要要求: ? 管材耐热的稳定性。管材在介质温度的作用下必须稳定可靠。对于同时承受介质温 度和压力作用的管道，必须从耐热性和机械强度两个方面满足工作条件的要求。 ? 管道热应变的补偿。管道在介质温度和外界温度变化作用下，将产生热变形，并使 管道承受热应力的作用。所以输送热介质的管道应补偿器，以便吸收管道的热变形，减少管道的热应力。 ? 管道的绝热保温。为了减少管道热交换和温差应力，输送热介质和冷介质的管道，管道外壁应设绝热层。 按介质性质分类 按介质的性质如腐蚀性、化学危险性、凝固性的不同，共分五类，见表1-4。 表1-4工业管道按介质性质分类 序号 分类名称 介质种类 对管道的要求 根据工作压力和温度进行选材，保 汽水介质管道 过热水蒸气、饱和水蒸气和冷热水 证管道有足够的机械强度和耐热的1 稳定性 腐蚀性介质管硝酸、硫酸、盐酸、磷酸、苛性碱、所用管材必须具有耐腐蚀的化学稳2 道 氯化物、硫化物等 定性 输送这类介质的管道，除必须保证毒性介质(氯、氰化物、氨、沥青、足够的机械强度外，还应满足以下煤焦油等)、可燃与易燃易爆介质化学危险品介要求: (油品油气、水煤气、氨气、乙炔、3 质管道 1. 密封性好 乙烯等)，以及窒息性、刺激性、腐2. 安全性好 蚀性、易挥发性介质 3. 放空与排泄快 输送这类介质的管道应采取如下特 殊措施: 易凝固、易沉淀重油、沥青、苯、尿素溶液 用管外保温或伴热电缆型保温灌的4 介质管道 方法来保持介质温度，并采用蒸气 吹扫的办法进行扫线 1( 选用合适的输送速度 含有粒状物料一些粒状物料的水固混合物或气固2( 管道的受阻部件和转弯处应做5 介质的管道 混合物介质 成便于介质流动的形状，并内衬 耐磨材料 三、 按管道材质、温度、压力综合分类 这种分类方法是基于对管道工作状态的可靠性和介质的危险性的一种分类方法，共分为五类，见表1-5。 表1-5管道材质、介质温度和压力分类(GBJ235-82) 工作压力(MPa) 工作温度 材质 (?) ? ? ? ? ? 碳钢 ?370 ?1.6 >32 >10 ~ 32 >4 ~ 10 >1.6~4 ?1.6 >370 >10 >4 ~ 10 >1.6 ~ 4 -- 合金钢 ?-70或?450 任意 -- -- -- -- 不锈钢 ?1.6 -70 ~ 450 >10 >4 ~ 10 1.6 ~ 4 铝及铝合金 任意 ?1.6 -- -- -- -- 钢及钢合金 任意 ?1.6 >10 >4 ~ 10 >1.6 ~ 4 -- 2 四、 按工业用水使用程度分类 根据环境保护法和水资源法，工业用水应按规定尽可能提高重复使用程度，以节约水资源和能源并保护环境。按使用程度的不同，分为源水管道、重复用水管道、循环用水管道。见表1-6。 表1-6 工业用水管道按使用程度分类 序号 分类名称 使用程度 处理 源水管道 使用一次 按用水标准处理 1 重复用水管道 使用多次 按水质水温标准处理 2 循环用水管道 无限循环使用 同上 3 五、 按制造工艺及所用管坯形状不同分类 按制造工艺及所用管坯形状不同而分为无缝钢管(圆坯)和焊接钢管(板，带坯)两大类。 (1) 无缝钢管 因其制造工艺不同，又分为热轧(挤压)无缝钢管和冷拔(轧)无缝钢管两种。冷拔(轧)管又分为圆形管和异形管两种。 a( 工艺流程概述 热轧(挤压无缝钢管):圆管坯?加热?穿孔?三辊斜轧、连轧或挤压?脱管?定径(或减径)?冷却?坯管?矫直?水压试验(或探伤)?标记?入库。 冷拔(轧)无缝钢管:圆圆管坯?加热?穿孔?打头?退火?酸洗?涂油(镀铜)?多道次冷拔(冷轧)?坯管?热处理?矫直?水压试验(探伤)?标记?入库。 b(无缝钢管，因其用途不同而分为如下若干品种: GB/T8162-1999(结构用无缝钢管)。主要用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号):碳素钢20、45号钢;合金钢Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。 GB/T8163-1999(输送流体用无缝钢管)。主要用于工程及大型设备上输送流体管道。代表材质(牌号)为20、Q345等。 GB3087-1999(低中压锅炉用无缝钢管)。主要用于工业锅炉及生活锅炉输送低中压流体的管道。代表材质为10、20号钢。 GB5310-1995(高压锅炉用无缝钢管)。主要用于电站及核电站锅炉上耐高温、高压的输送流体集箱及管道。代表材质为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。 GB5312-1999(船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管)。主要用于船舶锅炉及过热器用I、II级耐压管等。代表材质为360、410、460钢级等。 GB1479-2000(高压化肥设备用无缝钢管)。主要用于化肥设备上输送高温高压流体管道。代表材质为20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。 GB9948-1988(石油裂化用无缝钢管)。主要用于石油冶炼厂的锅炉、热交换器及其输送流体管道。其代表材质为20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。 GB18248-2000(气瓶用无缝钢管)。主要用于制作各种燃气、液压气瓶。其代表材质为37Mn、34Mn2V、35CrMo等。 GB/T17396-1998(液压支柱用热轧无缝钢管)。主要用于制作煤矿液压支架和缸、柱，以及其它液压缸、柱。其代表材质为20、45、27SiMn等。 GB3093-1986(柴油机用高压无缝钢管)。主要用于柴油机喷射系统高压油管。其钢管一般为冷拔管，其代表材质为20A。 3 GB/T3639-1983(冷拔或冷轧精密无缝钢管)。主要用于机械结构、碳压设备用的、要求尺寸精度高、表面光洁度好的钢管。其代表材质20、45钢等。 GB/T3094-1986(冷拔无缝钢管异形钢管)。主要用于制作各种结构件和零件，其材质为优质碳素结构钢和低合金结构钢。 GB/T8713-1988(液压和气动筒用精密内径无缝钢管)。主要用于制作液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧无缝钢管。其代表材质为20、45钢等。 GB13296-1991(锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管)。主要用于化工企业的锅炉、过热器、热交换器、冷凝器、催化管等。用的耐高温、高压、耐腐蚀的钢管。其代表材质为0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。 GB/T14975-1994(结构用不锈钢无缝钢管)。主要用于一般结构(宾馆、饭店装饰)和化工企业机械结构用的耐大气、酸腐蚀并具有一定强度的钢管。其代表材质为0-3Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。 GB/T14976-1994(流体输送用不锈钢无缝钢管)。主要用于输送腐蚀性介质的管道。代表材质为0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等。 YB/T5035-1993(汽车半轴套管用无缝钢管)。主要用于制作汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。其代表材质为45、45Mn2、40Cr、20CrNi3A等。 API SPEC5CT-1999(套管和油管规范)，是美国石油学会(American Petreleum Instiute, 简称"API")编制并发布的在世界各地通用。其中: 套管:由地表面伸进钻井内，作为井壁衬的管子，其管子之间通过接箍连接。主要材质为J55、N80、P110等钢级，以及抗硫化氢腐蚀的C90、T95等钢级。其低钢级(J55、N80)可为焊接钢管。油管:由地表面插入套管内直至油层的管子，其管子之间通过接箍或整体连接。其作用于是抽油机将油层石油经油管输送到地面。主要材质为J55、N80、P110、以及抗硫化氢腐蚀的C90、T95等钢级。其低钢级(J55、N80)可为焊接钢管。 API SPEC 5L-2000(管线管规范)，是美国石油学会编制并发布的，在世界各地通用。 管线管:是把轴出地面的油、气或水，通过管线管输送到石油和天然气工业企业。管线管包括无缝和焊接管两种，其管端有平端、带螺纹端和承口端;其连接方式为端头焊接、接箍连接、承插连接等。该管主要材质为B、X42、X56、X65、X70等钢级。 (2) 焊接钢管 焊接钢管采用的坯料是钢板或带钢，因其焊接工艺不同而分为炉焊管、电焊(电阻焊)管和自动电弧焊管。因其焊接形式的不同分为直缝焊管和螺旋焊管两种。因其端部形状又分为圆形焊管和异型(方、扁等)焊管。焊管因其材质和用途不同而分为如下若干品种: GB/T3091-1993(低压流体输送用镀锌焊接钢管)。主要用于输送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其他用途管。其代表材质Q235A级钢。 GB/T3092-1993(低压流体输送用镀锌焊接钢管)。主要用于输送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其它用途管。其代表材质为:Q235A级钢。 GB/T14291-1992(矿用流体输送焊接钢管)。主要用于矿山压风、排水、轴放瓦斯用直缝焊接钢管。其代表材质Q235A、B级钢。 GB/T14980-1994(低压流体输送用大直径电焊钢管)。主要用于输送水、污水、煤气、空气、采暖蒸汽等低压流体和其它用途。其代表材质Q235A级钢。 GB/T12770-1991(机械结构用不锈钢焊接钢管)。主要用于机械、汽车、自行车、家具、宾馆和饭店装饰及其他机械部件与结构件。其代表材质0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。 GB/T12771-1991(流体输送用不锈钢焊接钢管)。主要用于输送低压腐蚀性介质。代表 4 材质为0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等。 5 第十三章:干燥 通过本章的学习，应熟练掌握表示湿空气性质的参数，正确应用空气的H–I图确定空气的状态点及其性质参数;熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题;了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算;了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。 二、本章思考题 1、工业上常用的去湿方法有哪几种, 态参数, 11、当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化? 在t、H相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利? 为什么? 12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器, 13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水,为什么, 14、干燥过程分哪几种阶段,它们有什么特征, 15、什么叫临界含水量和平衡含水量, 16、干燥时间包括几个部分,怎样计算, 17、干燥哪一类物料用部分废气循环,废气的作用是什么, 18、影响干燥操作的主要因素是什么,调节、控制时应注意哪些问题, 三、例题 2o例题13-1:已知湿空气的总压为101.3kN/m ,相对湿度为50%，干球温度为20 C。试用I-H图求解: (a)水蒸汽分压p; (b)湿度,; 6 (c)热焓，; (d)露点t ; d (e)湿球温度tw ; o(f)如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117C，求所需热量,。 解 : 2o由已知条件:,,101.3kN/m，Ψ,50%，t=20 C在I-H图上定出湿空气00的状态点,点。 (a)水蒸汽分压p 过预热器气所获得的热量为 每小时含500kg干空气的湿空气通过预热所获得的热量为 7 例题13-2:在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为1000kg，经 干燥后物料的含水量由40%减至5%(均为湿基)，以热空气为干燥介质，初始 -1-1湿度H为0.009kg水•kg绝干气，离开干燥器时湿度H为0.039kg水•kg绝干12 气，假定干燥过程中无物料损失，试求: -1(1) 水分蒸发是q (kg水•h); m,W -1(2) 空气消耗q(kg绝干气•h); m,L -1原湿空气消耗量q(kg原空气•h); m,L’ -1(3)干燥产品量q(kg•h)。 m,G2 解: q=1000kg/h, w=40?, w=5% mG112 H=0.009, H=0.039 12 q=q(1-w)=1000(1-0.4)=600kg/h mGCmG11 x=0.4/0.6=0.67, x=5/95=0.053 12 ?q=q(x-x)=600(0.67-0.053)=368.6kg/h mwmGC12 ?q(H-H)=q mL21mw q368.6mwq,,,12286.7 mLH,H0.039,0.00921 q=q(1+H)=12286.7(1+0.009)=12397.3kg/h mL’mL1 ?q=q(1-w) mGCmG22 q600mGCq,,,631.6kg/h? mG21,w1,0.052 8 精品文档 9