簡述化工管路與閥門知識

　　化工管路與閥門是化工生產中不可缺少的組成部分，是各類化工設備的紐帶，其主要作用是輸送和控制各種流體，如氣體、液體等。

　　1、化工用管的種類按材質分：金屬用管和非金屬用管。

　　金屬用管分：鑄鐵管、有縫鋼管、無縫鋼管、銅管、鋁管、鉛管。

　�、勹T鐵管：鑄鐵管是化工管路中常用的管道之一。由于性脆及連接緊密性較差，只適用于輸送低壓介質，不宜輸送高溫高壓蒸汽及有毒、易爆性物質。常用于地下給水管、煤氣總管和下水管道。鑄鐵管的規格以Ф內徑×壁厚（mm）表示。

　�、谟锌p鋼管：有縫鋼管按使用壓力分普通水煤氣管（耐壓0.1～1.0MPa）和加厚管（耐壓1.0～0.5MPa）。一般用于輸送水、煤氣、取暖蒸汽、壓縮空氣、油等壓力流體。鍍鋅的叫白鐵管或鍍鋅管。不鍍鋅的叫黑鐵管。其規格以公稱直徑表示。*小公稱直徑6mm，*大公稱直徑150mm。

　�、蹮o縫鋼管：無縫鋼管的優點是質量均勻強度較高。其材質有碳鋼、優質鋼、低合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼。因制造方法不同，分為熱軋無縫鋼管和冷拔無縫鋼管兩種。管道工程中管徑超過57mm時，常用熱軋管，57mm以下時常用冷拔管。無縫鋼管常用于輸送各種受壓氣體、蒸氣和液體，能耐較高溫度（約435℃）。合金鋼管用于輸送腐蝕性介質，其中耐熱合金管耐溫可達900-950℃。無縫鋼管的規格以Ф內徑×壁厚（mm）表示。冷拔管*大外徑為200mm，熱軋管*大外徑630mm。無縫鋼管按用途分為一般無縫管和專用無縫管，如石油裂化無縫管、鍋爐無縫管、化肥無縫管等。

　�、茔~管：銅管傳熱效果好，因此主要應用于換熱設備和深冷裝置的管路，儀表測壓管或傳送有壓力的流體，但溫度高于250℃時，不宜在壓力下使用。因價格較貴，一般使用在重要場所。

　�、蒌X管：鋁具有很好的耐蝕性。鋁管常用于輸送濃硫酸、醋酸、硫化氫及二氧化碳等介質，也常用于換熱器。鋁管不耐堿，不能用于輸送堿性溶液及含氯離子的溶液。由于鋁管的機械強度隨著溫度的升高而顯著降低，故鋁管的使用溫度不能超過200℃，對于受壓管路，使用溫度將更低。鋁在低溫下具有較好的機械性能，故在空氣分離裝置中大都采用鋁及鋁合金管。

　�、捭U管：鉛管常用作輸送酸性介質的管路，可輸送0.5％～15％的硫酸、二氧化碳、60％的氫氟酸及濃度低于80％的醋酸等介質，不宜輸送硝酸、次氯酸等介質。鉛管*高使用溫度為200℃。

非金屬用管：塑料管、塑料管、玻璃管、陶瓷管、水泥管。

　�、偎芰瞎埽核芰瞎艿膬烖c是耐蝕性好、質量輕、成型方便、容易加工。缺點是強度低，耐熱性差。目前*常用的塑料管有硬聚氯乙烯管、軟聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管以及金屬管表面噴涂聚烯、聚三氟氯乙烯等。

　�、谙鹉z管：橡膠管具有較好的耐腐蝕性能，質量輕，有良好的可塑性，安裝、拆卸靈活方便。常用的橡膠管一般由天然橡膠或合成橡膠制成，適用于對壓力要求不高的場合。

　�、鄄ＡЧ埽翰ＡЧ芫哂心透�蝕、透明、易于清洗、阻力小、價格低等優點，缺點是性脆、不耐壓。常用于檢測或實驗性工作場合。

　�、芴沾晒埽夯�工陶瓷與玻璃相近，耐腐蝕性好，除氫氟酸、氟硅酸和強堿外，能耐各種濃度的無機酸、有機酸和有機溶劑的腐蝕，由于強度低、性脆，一般用于排除腐蝕性介質的下水道和通風管道。

　�、菟�泥管：主要用于對壓力要求、接管密封不高的場合，如地下排污、排水管等。

2、管件與閥門：

　　管路中除管子以外，為滿足工藝生產和安裝檢修等需要，管路中還有許多其他構件如短管、彎頭、三通、異徑管、法蘭、盲板、閥門等。我們通常稱這些構件為管路附件簡稱管件。管件是組成管路不可缺少的部分。這里簡單介紹幾種常用管件。

　�、購濐^：彎頭主要用來改變管路的走向，可根據彎頭彎曲的程度不同來分類，常見的有90°、45°、180°、360°彎頭。180°、360°彎頭又稱“U”形彎管。另外還有工藝配管需要的特定角度的彎頭。彎頭可用直管彎曲或用管子拼焊而成，也可用模壓后焊接而成，或用鑄造和鍛造等方法制成，如在高壓管路中的彎頭大都是優質碳鋼或合金鋼鍛制而成的。

　
彎頭

　�、谌�通：當兩條管路之間相互連通或需要有旁路分流時，其接頭處的管件稱為三通。根據接入管的角度不同，有垂直接入的正接三通、斜接三通。斜接三通按斜接角度來定名稱，如45°斜三通等。此外按出入口的口徑大小分別稱謂，如等徑三通等。除常見的三通管件外，還常以接口的多少稱，例如四通、五通、斜接五通等。常見的三通管件，除用管子拼焊外，還有用模壓組焊、鑄造和鍛造而成。

三通

　�、鄱探庸芎彤悘焦埽寒敼苈费b配中短缺一小段，或因檢修需要在管路中置一小段可拆的管段時，經常采用短接管。短接管有帶連接頭（如法蘭、絲扣等），或僅僅是一直短管，也稱為管墊。將兩個不等管徑的管口連通起來的管件稱為異徑管。通常叫大小頭。這種管件有鑄造異徑管，也有用管子割焊而成或用鋼板卷焊而成。高壓管路中的異徑管是用鍛件或用高壓無縫鋼管縮制而成。

　

　�、芊ㄌm、盲板：為便于安裝和檢修，管路中常采用可拆連接，法蘭就是一種常用的連接零件。為清理和檢查需要在管路上設置手孔盲板或在管端裝盲板。盲板還可以用來暫時封閉管路的某一接口或將管路中的某一段管路中斷與系統的聯系。在一般中低壓管路中，盲板的形狀與實心法蘭相同，所以這種盲板又叫法蘭蓋，這種盲板同法蘭一樣都已標準化，具體尺寸可以在有關手冊中查到。另外在化工設備和管路的檢修中，為確保安全，常采用鋼板制成的實心圓片插入兩個法蘭之間，用來暫時將設備或管路與生產系統隔絕。這種盲板習慣叫插入盲板。插入盲板的大小可與插入處法蘭的密封面外徑相同。

　�、蓍y門：用來控制流體在管路內流動的裝置稱為閥門。其主要作用有：

　�、艈㈤]作用——切斷或溝通管路中的流體流動；

　�、普{節作用——調節管路內流體流速、流量；

　�、枪澚髯饔谩�—流體流過閥門后，產生很大壓力降。

根據閥門在管路的作用不同，可分為切斷閥（又稱截止閥）、節流閥、止回閥、安全閥等；根據閥門的結構形式不同，可分為閘閥、旋塞（常稱考克）、球閥、蝶閥、隔膜閥、襯里閥等。此外，根據制作閥門的材料不同，又分為不銹鋼閥、鑄鋼閥、鑄鐵閥、塑料閥、陶瓷閥等。各種閥門的選用可查有關手冊和樣本，這里僅介紹*常見的幾種閥門。

　　截止閥：因結構簡單，制造維修方便，在中低壓管路中應用廣泛。它是利用裝在閥桿下面圓形閥盤（閥頭）與閥體內凸緣部分（閥座）相配合來達到截止流體流動的目的。閥桿靠螺紋升降可調節閥門的開啟程度，起到一定的調節作用。由于閥門的截流作用是依靠閥頭與閥座平面接觸密封，不適合用于含有固體顆粒流體的管路上。截止閥可按使用介質特性選用合適的閥頭、閥座、殼體的材料。對于使用中因密封不好或閥頭、閥座等零件損壞的閥門，可以采取光刀、研磨、堆焊鑲套等辦法修復使用，以延長閥門使用壽命。

　閘閥：是靠與介質流動方向垂直的一塊或兩塊平板，同閥體密封面相配合達到封閉的目的。閥板的升起就使閥門開啟。平板隨閥桿的旋轉而升降，用開啟的大小調節流體的流量。這種閥門阻力小、密封性能好、開關省力，特別適用于大口徑的管路上，但閘閥的結構比較復雜、種類較多。根據閥桿結構不同，有明桿和暗桿之分；根據閥板的結構形式又分為楔式、平行式等。一般楔式閥板為單閥板，平行式多用兩塊閥板。平行式比楔式容易制造，好修理，使用中不易變形，但不宜用于輸送含有雜質的流體管路中，多用于輸送水、干凈氣體，油類等管路中。

旋塞：旋塞俗稱考克，它是利用閥體內插入一個中央帶孔的錐形栓塞啟閉管路。旋塞根據密封形式不同，可分填料旋塞、油密封式旋塞和無填料旋塞等。旋塞的結構簡單，外形尺寸小，啟閉迅速，操作方便，流體阻力小，便于制成三通路或四通路的分配或切換閥門。旋塞的密封面大，容易磨損，開關時費力，不易調節流量，但切斷迅速。旋塞可用于壓力和溫度較低或介質中含有固體顆粒的流體管路中，但不宜用于壓力較高、溫度較高或蒸汽管路中。
　　

節流閥：屬于截止閥的一種。其閥頭的形狀為圓錐形或流線形，可以較好的控制調節流體的流量或進行節流調壓等。該閥制作精度要求較高，密封性能好。主要用于儀表控制或取樣等管路中，但不宜用于粘度大和含固體顆粒介質的管路中。

球閥：又稱球心閥，是近幾年發展較快的一種閥門。它利用一個中間開孔的球體作閥心，依靠球體的旋轉來控制閥門的開或關。它和旋塞相仿，但比旋塞的密封面小，結構緊湊，開關省力，遠比旋塞應用廣泛。隨著球閥制造精度的提高，球閥不僅在中低壓管路中使用，而且已在高壓管路中應用。但由于密封材料的限制，目前還不宜用于高溫管路中。

隔膜閥：常見的有膠膜閥。這種閥門的啟閉是一塊特制的橡膠膜片，膜片夾置在閥體與閥蓋之間，關閉時閥桿下的圓盤把膜片壓緊在閥體上達到密封。這種閥門結構簡單，密封可靠，便于檢修，流體阻力小。適用于輸送酸性介質和帶懸浮物的流體管路中，但一般不宜用于較高壓力或溫度高于60℃的管路，不宜用于輸送有機溶劑和強氧化介質的管路中。

止回閥：又稱止逆閥或叫單向閥。安在管路中使流體只能向一個方向流動，不允許反向流動。它是一種自動關閉閥門，在閥體內有一個閥瓣或搖板。當介質順流時流體將閥瓣自動頂開；當流體倒流時，流體（或彈簧力）自動將閥瓣關閉。按止回閥結構的不同，分為升降式和旋啟式二類。升降式止回閥瓣是垂直于閥體通道升降運動的，一般用于水平或垂直管道上；旋啟式止回閥的閥瓣常稱為搖板，搖板一側與軸連接，搖板可繞軸旋轉，旋啟式止回閥一般安裝在水平管道上，對于小口徑的也可以安裝于垂直的管道上，但要注意流量不宜太大。止回閥一般適用于清潔介質的管路中，對含有固體顆粒和粘度較大的介質管路中不宜采用。升降式的止回閥封閉性能比旋啟式的好，但旋啟式的止回閥流體阻力比升降式的小。一般情況下旋啟式止回閥適用于大口徑的管路中。

蝶閥：是靠管內一個可以轉動的圓盤（或橢圓盤）來控制管路啟閉。它結構簡單，外形尺寸小。由于密封結構及材料問題，該閥門封閉性能較差，只適用于低壓、大口徑管路中的調節，常用在輸送水、空氣、煤氣等介質的管路中。

減壓閥：是將介質壓力降低到一定數值的自動閥門，一般閥后壓力要小于閥前壓力的50%，它主要靠膜片、彈簧、活塞等零件利用介質的壓差來控制閥瓣與閥座的間隙達到減壓的目的。減壓閥的種類很多，常見的有活塞式和薄膜式二種。

襯里閥：為防止介質的腐蝕，有的閥門需要在閥體和閥頭等襯耐腐蝕的材料（如鉛、橡膠、搪瓷等），襯里材料應根據介質的性質來選用。為襯里方便，襯里閥門大多制成直角式或直流式。

安全閥：為確�；�工生產的安全，在有壓力的管路系統中，常設有安全裝置，即選用一定厚度的金屬薄片，像插入盲板一樣裝在管路的端部或三通接口上。當管路內壓力升高時，薄片被沖破從而達到泄壓目的。爆破板一般用于低壓、大口徑的管路中，但在大多數化工管路中則用安全閥，安全閥的種類很多，大致可分為兩大類，即彈簧式和杠桿式。彈簧式安全閥，主要依靠彈簧的作用力來達到密封。當管內壓力超過彈簧的彈力時，閥門被介質頂開，管內流體排出，使壓力降低。一旦管內壓力降到低于彈簧彈力時，閥門重新關閉。杠桿式安全閥主要靠杠桿上重錘的作用力達到密封，作用原理同彈簧式。安全閥的選用，是根據工作壓力和工作溫度決定公稱壓力的等級，其口徑大小可參考有關規定計算確定。安全閥的結構型式、閥門的材質均應按介質的性質、工作條件選用。安全閥的起跳壓力、試驗及驗收等均有專門規定，由安全部門定期校驗、鉛封打印，在使用中不得任意調節，以確保安全。