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一五.车站;
16.炼厂;
17.火车装油栈桥;
一八.油轮码头
3、输气管道
输气管道是由站场、线路、辅助工程设施组成,见图2—2。
输气管道是连接气田净化气处理厂与城市门站之间的干线输气管道,它具有输量大、压力高、距离远的特点。
图2—2输气管道的组成
2.集气站;
3.有净化装置的压气首站;
4.支线配气站;
5、6.铁路和公路穿越;
7.中间压气站;
8、9.洞流穿越和跨越;
10.地下储气站;
11.阴极倮护站,12.终点配气站
（三）城镇燃气管道
公用管道敷设于城镇地下,由于城镇人口与建、构筑物稠密,各种地下管线和设施较多,为安全起见,一般公用管道压力比较低,以尽量避免介质泄漏而发生安全事故。
在城镇由于各类用户繁多,道路纵横交错,楼房鳞次栉比,公用管道要通向每一个用户,因此,管道密集,选线十分困难,作好各种公用管道的布线,十分重要。
公用管道直接为千家万户服务,对于输送介质要求较严。
一般输送的介质比较单一,城镇燃气按气源不同可分为天然气、人工燃气、液化石油气等,并在标准与规范中分别均有不同的要求。
其性质虽有不同,但仅在一定范围内有所变化,可以遵循相同的规律。
城镇燃气均为常温输送,而热力管道的特点是输送的介质必须要有所需的热能和相应的温度,这对热力管道的设计与运行管理带来一定的特殊要求。
其输送的介质仅为热水与蒸汽,比较单一、稳定。
2、城镇燃气管道主要采用地下敷设,在管道经过铁路、河流时有时也常采用架空敷设。
城镇燃气管道可分为输气管道（由气源厂或门站、储配站至各级调压站输送燃气的主干管线）、分配管道（在供气地区将燃气分配给工业企业用户、商业用户和居民用户。
分配管道包括街区的和庭院的分配管道）;
用户引入管和室内燃气管道。
城镇高压燃气管道是大城市供气的主动脉,高压燃气也必须通过调压站送入次高压或中压管道、高压储气罐以及工艺需要高压燃气的大型工厂企业。
中压管道必须通过区域调压站或用户专用调压站向城镇分配管道供气,或向工厂企业、大型商业用户以及锅炉房供气。
3、城镇燃气输配系统的构成
现代化的城镇燃气输配系统是复杂的综合设施,主要由下列几部分构成:
（1）、低压、中压、次高压以及高压等不同压力的燃气管网。
（2）、门站、储配站
（3）、分配站、压送站、调压计量站、区域调压站。
（4）、信息与电子计算机中心。
输配系统应保证不间断地、可靠地给用户供气,在运行管理方面应是安全的,在维修检测方面应是简便的。
还应考虑到在检修或发生故障时,可关断某些部分管段而不致影响全系统的工作。
4、城镇燃气管网系统
城镇燃气输配系统的主要部分是燃气管网,根据所采用的管网压力级制不同
可分为:
（1）、一级系统。
仅用低压管网来分配和供给燃气,一般只适用于小城镇的供气系统。
如供气范围较大时,则输送单位体积燃气的管材用量将急剧增加。
（2）、两级系统。
由低压和中压或低压和次高压两级管网组成。
低压一次高压两级管网系统气源为天然气,用长输管线的末段储气,如图2—3所示。
低压―中压两级管网系统的气源是人工燃气,用低压储气罐储气,如图2—4所示。
图2—3低压一次高压两级管网系统
1.长输管道;
2.城镇燃气门站;
3.次高压（或中压）管网;
4.区域调压站;
5.工业企业专用调压站;
6.低压管网;
7.穿过铁路的套管敷设;
8.穿越河底的过河管;
9.沿桥敷设的过河管,10.工业企业
图2—4低压一中压两级管网系统
1.气源厂;
2.低压管网;
3.压送机站;
4.低压储站;
5.中压管网;
6.区域调压站;
7.低压管网
（3）、三级系统。
包括低压、中压（或次高压）和高压的三级管网。
气源是来自长输管线的天然气（也可以是高压的人工燃气）,用高压储气罐储气,如图2—5所示。
图2—5三级管网系统
2.城镇燃气门站或分配站;
3.次高压管道;
4.高压储配站;
5.次高压管网;
6.次高中压调压站;
7.中压管网;
8.中低压调压站;
9.低压管网;
10.煤气厂
（4）、多级系统。
由低压、中压、次高压和高压的管网组成。
气源是天然气,该城镇的供气系统用地下储气库、高压储配站以及长输管线储气,如图2—6所示。
图2—6多级管网系统
2.城镇燃气门站（分配站）;
3.调压计量站;
4.储配站;
5.调压站;
6.高压外环网;
7.次高压A管网;
8.次高压B管网;
9.中压管网;
10.地下储气库
（四）城镇热力管道
（一）、概述
1、城镇供热系统分为分散供热和集中供热两种类型,现在集中供热系统是主要发展方向。
2、集中供热系统是指一个或多个集中的热源通过供热管网向多个热用户供应热能的系统,它主要由热源、热网和热用户组成。
热网是指由热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统,即热力管道。
3、集中供热系统按热源型式的不同可分为:
热电厂供热系统、区域锅炉房供热系统、地热供热系统、工业余热供热系统、核供热堆和太阳能供热系统。
其中常见的为前两种供热系统。
4、热电厂供热系统以热电联产锅炉房作为集中供热热源。
所谓热电联产就是指联合生产电能和热能的发电厂,它从汽轮机中抽出部分蒸汽或将汽轮机尾部排出的蒸汽加以利用,不仅方便生产、生活,还因为利用了大量的潜热从而节约了能源。
它是目前国内外城市集中供热的主要模式。
5、区域锅炉房供热系统是以集中锅炉房作为供热热源,区域锅炉房按锅炉种类的不同又分为蒸汽供热系统和热水供热系统。
（二）、供热管网
1、供热管网是连接供热热源与热用户的纽带,是集中供热系统的重要组成部分。
城市供热管网一般供热参数如下:
蒸汽管网压力≤2.5MPa,温度≤350℃,热水管网压力≤1.6MPa,温度≤一五0℃。
2、供热管网按其平面布置形式可分为枝状管网（见图2-7）、环状管网（见图2-8）和多管制管网（其中双管管网示意图见图2-9）。
枝状管网是目前我国城市供热中普遍采用的形式。
图2—7枝状管网示意图
图2—8环状管网示意图
图2—9双管管网示意图
四、工业管道工业管道是工矿企业，事业单位为生产制作各种产品过程所需工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。
工业管道是由压力管道组成件和支承件组成。
1、管道组成件是指用于连接或装配管道的元件。
它包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及膨胀接头、挠性接头、耐压软管、疏水器、过滤器和分离器等。
2、管道支承件是指管道安装件和附着件的总称。
其中安装件是指将负荷从管子或管道附着件上传递到支承结构或设备上的元件。
它包括吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、锚固件、鞍庄、垫板、滚柱、托庄和滑动支架等。
附着件是指用焊接、螺栓连接或夹紧等方法附装在管子上的零件,它包括管吊、吊（支）耳、圆坏、夹子、吊夹、紧固夹板和裙式管座等。
3、工业管道的构成并非是千篇一律的,由于它所处的位置不同,功能有差异,所需要的元器件就不同,最简单的就是一段管子。
工业管道的基本组成见图2—10。
图2—11为石化装置中的管道实景图。
图2—10工业管道组成示意图
1.波纹管;
2.10、一三.阀门;
3.“8”字型盲通版;
4.12、一八.弯头;
5.节流孔板;
6.三通;
7.斜接三通,8.四通;
9.异径管;
11.滑动支架;
14.活接头;
一五.疏水器;
16.视镜;
17.过滤器;
19.阻火器
图2—11石化装置管道实物照片
二、压力管道元件
压力管道元件一般可以分成管子、管件、阀门、补偿器、连接件、密封件、附属部件（疏水器、过滤器、分离器、除污器、凝汽（水）缸、缓冲器等）以及支吊架等几种元件或者部件。
也可以将压力管道元件分成管道组成件和支承件,管道组成件承受介质压力。
按照《压力管道元件制造许可规则》的规定,很多压力管道元件必须取得制造许可。
（二）管子
压力管道使用的管子按材质分有铸铁管、钢管、有色金属管和非金属管;
按结构分有无缝管和有缝管;
金属管子按制造方法分为轧制管、焊接管和铸造管等;
按用途分则有低压用流体输送管、高压锅炉钢管、管线管、石油裂化管、化肥用管等。
有色金属管有铝及铝合金管、铜及铜合金管、钛及钛合金管和锆及锆合金管等,也分无缝和有缝两种。
非金属管通常称为塑料管,由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等不同材料制成。
1、无缝钢管
无缝钢管通常采用轧制方法制造,采用生产线批量生产,有热轧管和冷轧管两种。
轧制过程是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧或冷拔制成。
热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货;
冷轧钢管则以热处理状态交货。
冷轧钢管的尺寸精度比热轧钢管高。
（1）、生产工艺流程
热轧管、碳素钢和低合金结构钢冷拔无缝钢管、不锈钢无缝钢管、挤压管等有不同生产工艺流程。
热轧管的生产工艺流程如下:
管坯→剪断→加热→穿孔→轧管→定径→冷却→矫直一切头→水压试验（探伤）→标记→入库。
（2）、规格：
无缝钢管的规格以外径×
壁厚（如Φ219×
6）或公称直径和壁厚系列表示。
（3）、主要检测项目
无缝钢管的主要检测项目有尺寸、重量、化学成分、力学性能、水压试验、涡流探伤、超声检测、漏滋探伤、外观等。
高压锅炉管除应保证化学成分和机械性能外,要逐根做水压试验和扩口、压扁试验等工艺性能试验。
此外,对某些特殊用途的成品钢管,对其腐蚀性能、显微组织、晶粒度、脱碳层等质量特性也有一定要求。
（4）、示意图见图2—12
图2—12无缝钢管示意图
2、焊接钢管
焊接钢管也称焊管,是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管。
焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。
直缝焊管生产工艺简单,生产效率高,成本低，发展较快。
螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。
但是与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加30~100%,而且生产速度较低。
因此,较小口径的焊管大都采用直缝焊,大口径焊管则多采用螺旋焊。
螺旋缝埋弧焊钢管（简称SSAW）是采用埋弧焊工艺生产,带有一条螺旋焊缝的钢管,是将卷板矫平、切头、修边,由螺旋成型机成型后,使用埋弧焊先内后外进行焊接,按规定长度切管并经规定的检验与试验,来完成生产的。
（1）、制造工艺
各类焊接钢管的制造工艺各不相同。
常见螺旋缝焊管制造工艺过程见图1—12。
（2）、螺旋缝埋弧焊钢管制造主要工序内容
下料－矫平、修边、切头－钢板卷制成型－焊接（焊接分为螺旋焊缝焊接、对头焊缝焊接和返修焊接）－切管－平头－无损检测－水压试验－标记－最终检验。
图2—一三螺旋缝焊管制造流程图
3、常用钢管标准及适用范围见表2－1
序号
标准号
标准名称
适用范围
1
GB2270
不锈钢无缝钢管
本标准适用于热轧、热挤压和冷拔（轧）不锈钢无缝钢管
2
GB3087
低中压锅炉用无缝钢管
本标准适用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和热砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔（轧）无缝钢管。
3
GB3091
低压流体输送用镀锌焊接钢管
本标准适用于输送水、煤气、空气、油及暖水等一般较低压流体或其他用途的热浸镀锌焊接（炉焊或电焊）钢管。
4
GB3092
低压流体输送用焊接钢管
本标准适用于水煤气、空气、油和取暖蒸汽等一般较低压力流体和其它用途的焊接钢管
5
GB5310
高压锅炉用无缝钢管
本标准适用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。
6
GB6479
化肥设备用无缝钢管
本标准适用于工作温度为-40～400℃，工业压力为100～320Kgf/cm2的化工设备和管道用优质碳素钢和合金钢无缝钢管。
7
GB8163
流体输送用无缝钢管
本标准适用于输送流体用一般无缝钢管。
8
GB9711
石油天然气输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管
本标准适用于石油天然气输送管道用钢管，也适用于具有类似要求的其他流体输送管道用钢管。
9
GB9948
石油裂化用无缝钢管
本标准适用于石油精炼厂的炉管、热交换器管和管道用无缝钢管。
10
GB12771
流体输送用不锈钢焊接钢管流体输送用
本标准适用于输送中低压流体用的耐蚀不锈钢焊接钢管（以下简称钢管）
11
GB/T一三793
直缝电焊钢管
本标准适用于各种结构件、零件和输送流体管道以及其其他用途的电焊钢管。
12
GB/T14976
流体输送用不锈钢无缝钢管
本标准规定了流体输送用不锈钢无缝钢管的尺寸、外形、技术参数、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。
一三
YB（T）30
流体输送用电焊钢管
本标准适用于输送水、煤气、空气、油和取暖蒸汽等压力流体和其他用途的电焊钢管。
14
SY5036
承压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管
本标准适用于承压液体输送用螺旋缝埋弧焊钢管、本标准范围的钢管、未考虑高温状态的使用。
一五
SY5037
一般低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管
本标准适用于水、煤气、空气和蒸气等一般低压流体输送用埋弧焊钢管。
本标准范围的钢管，未考虑高温状态的使用。
16
SY5038
承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管
本标准适用于承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管。
本标准范围的钢管未考虑高温状态的使用。
17
SY5039
一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管
本标准适用于一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管，本标准范围的钢管未考虑高温状态的使用。
一八
SY5297
石油天然气输送管道用直缝电阻焊钢管
本标准适用于天然气输送管道用钢管，也适用于具有类似要求的其他流体输送管道用钢管。
（三）、管件
1、管件分类
（1）、按连接方式可将管件分为对焊管件、法兰连接管件、承插管件、柔性接口管件和螺纹管件
（2）、按使用材料可分为金属管件和非金属管件,其中金属管件分为碳钢、合金钢、奥氏体不锈钢、铸铁（灰口铸铁、球墨铸铁）、有色金属等制管件。
（3）、按用途分有弯头、异径接头、三通、四通和管帽等。
（4）、按加工工艺分为焊制、推制、热压、冷压、铸造和锻制管件等。
2、管件生产过程：
各类管件的生产过程各不相同,以下简要介绍3种钢制无缝管件生产过程。
（1）、热推无缝弯头的主要工序：
热推无缝弯头的主要工序为:
下料→平口→上料→预热→推制→成形→整形→回火（正火）→喷砂清理→倒角→整修→喷漆→标记。
（2）、无缝热压管件（碳钢弯头）的主要工序：
无缝热压管件（碳钢弯头）的主要工序为:
下料→加热9压制9割口→通球9整形→热处理今表面探伤→清理→倒角→喷漆9标记。
（3）、热压三通主要加工工艺：
三通成形可采用模具液压鼓胀法成形,模具底部平直,上边有凸缘孔,将管子放人后,管子用液压缸固定,两边充入液体向内凸胀,把管挤成“凸”字形,再把凸起处从适当位置切除,并打成坡口,经过两次喷丸处理,由于加工硬化,所以也需要热处理。
（4）、所有的管件都要经过表面处理,把内外表面的氧化铁皮通过喷丸处理喷掉,再涂上防腐漆。
管件的包装要求（含包装标记）要注明尺寸、钢号、批号、厂家商标。
在管件上要打上钢印,并附有装箱单和质保书等文件。
3、管件的产品质量检验项目
管件一般有原材料检查、表面质量、形状与尺寸、硬度检查、无损检测、水压试验等出厂检验项目。
有的管件试制产品还要求爆破试验项目。
不同管件的检验项目按照相应产品标准执行。
4、常用管件示意图
∙
图2—14弯头图2—一五法兰
图2—16异颈管图2—17三通
图2—一八四通图2—19封头
（四）阀门
阀门是流体输送系统中的控制部件,它具有导通、截断、调节、截流、减压、分流、防止倒流和泄压等功能。
它又可以用来控制空气、蒸汽、水、各种易燃易爆化工原料和油品、腐蚀性介质、放射性或有毒性介质等各种流体的流动。
阀门的动作可以采用简单的手动启闭;
也可以采用如电动、气动、液动、电—气或电—液联动、电磁驱动进行启闭;
还可以采用在压力—温度或其他形式传感信号作用下,按预定的要求使启闭件作升降、滑移、旋摆或回转运动,从而改变其流道面积以实现其控制功能。
阀门的通径小到几毫米的微型阀,大到10米重十几吨的工业管道用阀;
其工作压力可以从1.3×
10-3真空到1000MPa超高压;
工作温度从——269℃的超低温到1430℃高温。
2、阀门分类
（1）、一般分类方法
由于阀门的品种规格繁多、用途广泛,因此其分类从不同角度出发可以有很多种分类方法。
目前通用分类法分类是既按工作原理,又按结构划分。
它是目前国内国际最常用的分类方法,一般分为:
闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、止回阀、节流阀、调节阀、安全阀、减压阀、疏水阀等。
（2）、按阀门用途和作用分类
按阀门用途和作用分类可将阀门分为截断类、调节类、止回类、分流类和安全类等5类。
截断类阀门主要用于截断或接通介质流。
其典型产品包括闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、隔膜阀、蝶阀等;
调节类阀门主要用于调节介质的流量、压力等。
其典型产品包括调节阀、节流阀、减压阀等;
止回类阀门主要用于阻止介质倒流。
其典型产品包括各种结构的止回阀;
分流类阀门主要用于介质流动的分离或混合。
其典型产品包括各种结构的分配阀、切换阀和疏水阀等;
安全类阀门主要用于介质超压安全保护。
其典型产品包括各种类型的安全阀。
（3）、按公称压力分类
①、真空阀（工作压力低于标准大气压力的阀门）、
②、低压阀（公称压力PN≤1.6MPa的阀门）、
③、中压阀（公称压力PN=2.5~6.4MPa的阀门）、
④、高压阀（公称压力PN=10~80MPa的阀门）
⑤、超高压阀（公称压力PN≥100MPa的阀门）。
（4）、按阀门适应工作介质温度分类
①、高温阀（t≥450℃的阀门）、
②、中温阀（120℃≤t≤450℃的阀门）、
③、常温阀（―40℃≤t≤120℃的阀门）
④、超低温阀（t≤-100℃的阀门）。
（5）、按驱动方式分类
①、手动阀是靠人力操纵手轮、手柄或链轮驱动的阀门;
②、动力驱动阀利用各种动力源进行驱动的阀门。
主要有电动阀、气动阀、液动阀和电磁阀等;
③、自动阀不需要外力驱动,而利用流体介质自身的能量来使阀门动作,如止回阀、安全阀、减压阀和疏水阀等。
（6）、按阀门与管道连接的方式分类
①、法兰连接阀门
②、螺纹连接阀门
③、焊接连接阀门
④、卡套连接阀门
⑤、夹箍连接阀门。
（7）、按阀体材质分类：
按阀体材质分类可将阀门分为金属材料阀、非金属材料阀和金属壳体非金属衬里阀。
（8）、按阀座与阀瓣密封材料分类：
按阀座与阀瓣密封材料可将阀门分为金属密封阀和非金属密封阀。
（9）、按阀门工作分类：
阀门工作可分为一般工作阀门和特殊工作阀门。
3、常用阀门简介：
不同的阀门,结构不同,以下简要介绍闸阀、截止阀、节流阀、止回阀、球阀的结构。
①、闸阀
闸阀是指启闭阀（闸板）由阀杆带动,沿阀座密封面作升降运动的阀门。
可接通或截断流体的通道。
由于结构特点,闸阀一般不作节流用。
闸阀的结构见图2—20。
图2—20闸阀结构
l.手轮,2.阀杆螺母;
3.填料压盘;
4.填料;
5.阀盖;
6.双头螺栓,7.螺母;
8.垫片;
9.阀杆,
10.闸板;
11.阀体
②、截止阀、节流阀
截止阀和节流阀都是向下闭合式阀门,启闭件（阀瓣）由阀杆带动、沿阀座（密封面）轴线作升降运动的阀门。
截止阀与节流阀结构基本相同,只是阀瓣形状不同。
截止阀和节流阀与管道连接形式有法兰连接、焊接连接和内螺纹连接三种形式。
截止阀和节流阀的结构见图2—21。
图2—21截止阀和节流阀的结构
l.手轮;
2.阀杆螺纹;
3.阀杆;
4.填料压盖;
5.T型螺母;
6.填料;
7.阀盖;
8.垫片;
9.阀瓣;
10.阀体
③、止回阀
止回阀用于需要防止流体逆向流动的场合,介质顺流时开启,逆流时关闭。
止回阀分为升降式止回阀、旋启式止回阀、压紧式止回阀和底阀开降或止回阀，旋启式止回阀的结构分别见图2—22和图2—23
图2—22升降式止回阀结构
1.阀盖;
2.阀瓣;
3.阀体
图2—23旋启式止回阀结构
1.摇杆;
2.密封圈;
3.螺母;
4.阀瓣;
5.阀盖;
6.阀体
④、球阀
球阀的阀瓣为一中间有通道的球体,球体围绕自己的轴心作90°
旋转以达到启闭。
其性能与旋塞相似,有快速启闭的特点。
球阀根据结构原理可分为浮动球和固定球两种。
固定球式球阀的结构见图2—24。
图2—24固定球式球阀结构
1.阀杆;
2.上轴承;
3.球体;
4.下轴承
（四）补偿器
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