项目一-流体输送-任务五-化工管路的构成与标准化-（课件）《化工单元操作》（化工版第三版）同步精品课堂

化工管路的标准化与构成 课程：《化工单元操作》 主编： 冷 士 良 出版：化学工业出版社 同步精品课堂 AI 职 教 zhijiao.xkw.com 1 理解并掌握 理解 了解 掌握 化工管路的标准化概念和类型 化工管路各种材质的特点 化工管路的管子与管件的构成及作用 化工管路的实际应用价值 知识回顾 新课引入 新课讲授 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 2 1.流体阻力的类型有哪些？ 2.流体阻力的计算公式及特点 新课引入 新课讲授 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 如图，各种管子与管路是否是标准件？如果不是，会造成什么影响？ 1.问题思考 新课讲授 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 4 目录 CONTENTS 化工管路的构成 01 02 化工管路的标准化 教学重点 教学难点 5 01 化工管路的标准化 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 1.化工管路｜概念 是由管子、管件、阀门等组成的用于输送化工流体（如各种气体、液体、浆液等）的管道系统。它是化工生产装置的重要组成部分，其作用是将化工生产过程中各个单元操作设备连接起来，使物料能够按照工艺流程的要求在各个设备之间进行有序的输送和流动，从而实现整个化工生产过程的连续稳定运行。 化工管路 化工管路标准化 是指为了保证化工管路系统的安全、可靠、高效运行，以及便于设计、制造、安装、维护和管理，对化工管路的各个组成部分，包括管子、管件、阀门、法兰等的规格尺寸、结构形式、材料性能、连接方式、制造工艺、检验方法等方面制定统一的标准和规范，并要求相关企业和人员严格遵守这些标准和规范的过程。 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 2.标准化｜直径标准 定义： 公称直径又称平均外径，是小于外径并大于内径的某个尺寸。管道的公称直径是为了设计、制造和维修的方便而人为规定的一种标准直径，用 DN 表示，单位为毫米（mm）。例如，DN100 表示公称直径为 100mm 的管道。 作用： 实现管件通用： 公称直径的标准化使得不同厂家生产的管道、管件（如弯头、三通、阀门等）具有互换性和通用性。只要公称直径相同，这些管件就能相互连接和配合使用，方便了化工管路系统的安装、维护和扩建。 便于设计选型： 根据工艺要求的流量、流速等参数，通过计算选择合适公称直径的管道，以确保流体在管道内能够稳定、高效地输送。不同的公称直径对应着不同的管道内径和外径范围，及相应的流量系数和阻力特性。 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 2.标准化｜压力标准 定义： 公称压力是指管材、管件在基准温度下允许承受的以压力等级表示的压力，用 PN 表示，单位为兆帕（MPa）。例如，PN1.6 表示公称压力为 1.6MPa。对不同的管材和使用温度，公称压力所对应的实际允许工作压力会有所不同。 作用： 指导管件选型： 根据管道系统的工作压力来确定管件的公称压力。不同公称压力的管件具有不同的结构强度和密封性能，只有选择与管道公称压力相匹配的管件，才能保证整个管路系统的密封性和稳定性。 保证管路安全： 公称压力的规定确保了管道系统在设计压力范围内能够安全可靠地运行，防止因压力过高导致管道破裂、泄漏等安全事故。通过选择合适公称压力的管道和管件，承受相应的压力，保证生产的安全性。 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 公称压力 PN 试验压力 Ps 工作压力 P 2.标准化｜压力标准 制品在基准温度下的耐压强度，是人为规定的标准化压力值，用于设计和选型。 主要用于管件（法兰、阀门等）的标准化，非管道本身 出厂或安装时测试管道/设备强度和密封性的压力，通常高于设计压力。 液压试验一般为设计压力的1.5倍，气压试验为1.15倍。 管道系统在正常运行时，介质作用在管壁上的最大持续压力（不包括瞬时波动）。 需注明工作温度，必须≤公称压力，确保长期安全运行。 02 化工管路的构成 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 2.1管路构成｜管子 管子的分类 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 2.1管路构成｜管子 管子的分类 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 2.1管路构成｜管子 2.3.2 制作 2.3.2压力 2.3.2温度 是用扁钢卷制成管形并把对缝焊接而形成的管子。 工作温度：不宜超过175℃。 工作压力：普通壁厚的钢管能承受的最大工作压力为0.6MPa，加厚的为1Mpa； 2.3.2应用 广泛地应用在小直径的低压管路上，一般用于输送水、煤气和压缩空气等介质，也用作采暖系统的管路。 水.煤气钢管 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 2.1管路构成｜管子 2.3.2 制作 2.3.2规格 2.3.2温度 用软钢板条，采用直卷法或螺旋法制成管形后经过焊接而成的管子。 工作温度：不宜超过200℃。 规格：用外径×壁厚表示 2.3.2应用 一般用于承受压力较低或无严格要求的管路上。 电焊钢管 钢管的公称口径与钢管的外径、壁厚对照表 (GB/T 3091—2008) 公称口径 外径 壁厚 普通钢管 加厚钢管 6 8 10 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 10.2 13.5 17.2 21.3 26.5 33.7 42.4 48.3 60.3 76.1 88.9 114.3 139.7 168.3 2.0 2.5 2.5 2.8 2.8 3.2 3.5 3.5 3.8 4.0 4.0 4.0 4.0 4.5 2.5 2.8 2.8 3.5 3.5 4.0 4.0 4.5 4.5 4.5 5.0 5.0 5.5 6.0 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 2.1管路构成｜管子 2.3.2 制作 2.3.2特点 2.3.2用途 圆钢坯加热后，经过穿管机热轧制而成的， 或者再经过冷拔成为直径较小的管子。 可作为高压、易燃、易爆及有毒介质的输送管 道。各种热交换器的管子大都采用无缝钢管。 无缝钢管的强度比有缝钢管高 2.3.2规格 用外径×壁厚表示 无缝钢管 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 2.1管路构成｜管子 （1）材质：优质灰铸铁铸造。 （2）特点：由于铸铁管对泥土及酸碱的耐蚀性好，所 以常被埋入地下作为上水总管、煤气总管或污水管等。 但是普通铸铁管强度低、材质结构疏松并容易脆裂，所以不能用作蒸汽或在较高压力下输送易燃、易 爆或有毒介质的管路。 （3)结构：管端头有承插式和法兰式两种。 普通铸铁管 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 2.1管路构成｜管子 （1）特点：能承受多种强酸的腐蚀，是化工生产中很好的耐蚀管材，但硬度很高，脆性较大，当受到敲击、 碰撞、局部受热或局部急剧冷却时都容易产生破裂，所以在使用时应特别注意。 （2）结构：管端铸有供连接用的凸肩，连接时， 需要使用对开松套法兰. 硅铁管 对开式松套法兰 硅铁管 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 2.1管路构成｜管子 铅管 一般经过铸造而成的无缝管。多用于输送浓度小于70％的硫酸、浓度小于60％的醋酸或氟氯酸等介质，其最高使用温度为200℃。采用法兰连接和焊接连接 采用外径×壁厚表示。 铝管 一般经过拉制而成的无缝管。多用于输送用于输送硝酸、醋酸及蚁酸等化学介质，管口可先进行翻边，后用松套法兰连接和焊接连接。 采用外径×壁厚表示。 铜管 黄铜管是以铜锌合金为材质，经拉制或压制而成的无缝管。通常用作中小型列管式换热器中的管束规格在管口进行翻边，用松套法兰连接或者钎焊焊接或者活管接。 采用外径×壁厚表示。 铜管 紫铜管是用纯铜经拉制或压制而成的无缝管。 通常被用于制氧设备的低温管路，也常作输油管路。 采用外径×壁厚表示。 有色金属管 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 2.1管路构成｜管子 （1）塑料管: 能承受稀酸、碱液等介质腐蚀，机械加工性能好，质量轻，所以在化工生产中应用广泛。 但是，塑料管不能承受浓酸的氧化和碳氢化合物的作用。 （2）尼龙1010管: 对大多数化学物质具有良好的稳性，但不宜与强酸类、强碱类及酚类等介质直接接触。 （3）石英玻璃管: 耐蚀性特别强，透明石英玻璃管具有化学稳定性高、透明光滑 及价廉等优点，一般用作实验室用管路。不透明石英玻璃管 适用于耐高温、耐强酸、电压以及对热稳定性有一定要求的管路。 （4）玻璃钢管：又叫玻璃纤维增强塑料，玻璃钢管常采用普通法兰、松套法兰或承插等方法连接。 （5）玻璃钢增强管：能够克服玻璃管质脆的特点，发挥了玻璃管的优良耐蚀性能，又有较高机械强度。 （6）橡胶管：是生橡胶与填料的混合物经过硫化后制成的挠性管子。橡胶管在化工管路中一般只作临时性管路或作为某些管路的连接件 。 （7）耐酸陶瓷管：用耐酸陶瓷经高温烧结而成的。具有很好的耐腐蚀性，因此可作为输送腐蚀性介质的管路。耐酸陶瓷管的管端具有凸肩时，可采用松套法兰连接，具有承插时，可采用承插连接。 师生互动 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课引入 新课讲授 2.1管路构成｜管子 是在碳钢管的内表面上，衬上一层其他材料而制成的管子。根据所衬材料的不同分：衬铅管，衬铝管，衬不锈钢管，衬橡胶管，衬塑料管。 衬里管 新课引入 课内练习 课内小结 学习目标 知识回顾 新课讲授 师生互动 讨论 输送酸性介质时，应采用何种材质的化工管路输送？ 管子的实际外径 管子的实际内径 外径与内径的平均值 标准化的名义直径 新课引入 新课讲授 师生互动 课内小结 学习目标 知识回顾 课内练习 A B C D 1.管路公称直径（DN）指的是（ ）。 1.6kPa 16kPa 1.6MPa 16MPa 新课引入 新课讲授 师生互动 课内小结 学习目标 知识回顾 课内练习 A B C D 1.关于拆卸列管式换热器的说法错误的是（ ） 2.管路压力等级标识“PN16”表示的公称压力为( )。 管子 管件 阀门 仪表 新课引入 新课讲授 师生互动 课内小结 学习目标 知识回顾 课内练习 A B C D 1.关于拆卸列管式换热器的说法错误的是（ ） 1.关于拆卸列管式换热器的说法错误的是（ ） 3.化工管路的基本构成不包括 ( ) 。 法兰本体 螺栓螺母 密封垫片 阀门 新课引入 新课讲授 师生互动 课内小结 学习目标 知识回顾 课内练习 A B C D 1.关于拆卸列管式换热器的说法错误的是（ ） 1.关于拆卸列管式换热器的说法错误的是（ ） 1.关于拆卸列管式换热器的说法错误的是（ ） 4.法兰连接的组成不包括( ) 。 截止阀 止回阀 安全阀 调节阀 新课引入 新课讲授 师生互动 课内小结 学习目标 知识回顾 课内练习 A B C D 1.关于拆卸列管式换热器的说法错误的是（ ） 1.关于拆卸列管式换热器的说法错误的是（ ） 5. 用于截断管路中流体流动的阀门是( ) 。 碳钢管 不锈钢管 铜管 塑料管 新课引入 新课讲授 师生互动 课内小结 学习目标 知识回顾 课内练习 A B C D 1.关于拆卸列管式换热器的说法错误的是（ ） 1.关于拆卸列管式换热器的说法错误的是（ ） 6. 下列哪种管材适用于输送强腐蚀性化工介质？( ) 。 新课引入 新课讲授 师生互动 课内练习 学习目标 知识回顾 课内小结 1.化工管路的标准化的概念与类别。 2.化工管路的管子与管件及阀门。 教学重点 教学难点 感谢各位聆听 课程：《化工单元操作》 主编： 冷 士 良 出版：化学工业出版社 同步精品课堂 AI 职 教 zhijiao.xkw.com 31 $$