1-8-仪表管道的安装解析课件.ppt
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- 仪表 管道 安装 解析 课件
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1、过程控制系统安调与检修过程控制系统安调与检修四川工程职业技术学院四川工程职业技术学院 电气化教研室电气化教研室1-8 1-8 仪表管道、线路安装仪表管道、线路安装(二二)p概述p一、仪表管道的分类 p二、仪表气动管路敷设p三、仪表测量管路敷设p四、仪表伴热管路敷设p概概 述述p1.管道p石油化工装置中使用的管道器材,一般包括管子、管件、阀门、法兰、垫片和紧固件以及其他管道组成件,例如过滤器、分离器、阻火器、补偿器等。p管子管子p管子分类方法很多,按材质分类可分为金属管、非金属管和钢衬非金属复合管。p非金属管主要有橡胶管、塑料管、石棉水泥管、石墨管、玻璃钢管等,非金属管的使用同金属管相比所占比例
2、较小,而金属管在大多数石油化工装置中要占到全部工艺管道安装工程的百分之八十五以上,重点介绍金属管材。大分类中分类小分类管子名称举例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)钢管碳素钢钢管Q235A焊接钢管,10号、20号钢无缝钢管低合金纲钢管16Mn无缝钢管、低温钢无缝钢管高合金纲钢管奥氏体不锈钢钢管、耐热钢无缝钢管、双相不锈钢管有色金属管铜及铜合金管拉制及挤制黄铜管、紫铜管铅管铅管、铅锑合金管铝及铝合金管冷拉铝及铝合金圆管、热挤压铝及铝合金圆管钛管钛管及钛合金管(Ti-2AI-1.5Mn、Ti-6Al-6V-2Sn0.5Cu-0.5Fe)镍及镍合金管Monel(铜镍合金)Has
3、telloy(镍基合金)锆及锆合金管锆702、锆705p铸铁管是由生铁制成。按其制造方法不同可分为:砂型离心承插直管、连续铸铁直管及砂型铁管。按其所用的材质不同可分为:灰口铁管、球墨铸铁管及高硅铁管。铸铁管多用于给水、排水和煤气等管道工p焊接钢管,也称有缝钢管有缝钢管,一般由钢板或钢带卷焊而成。p按管材的表面处理形式分为镀锌和不镀锌两种。表面镀锌的发白色,又称为白铁管或镀锌钢管;表面不镀锌的即普通焊接钢管,也称为黑铁管。p镀锌焊接钢管,常用于输送介质要求比较洁净的管道,如生活用水、净化空气、仪表空气等;不镀锌的焊接钢管,可用于输送蒸汽、煤气、压缩空气和冷凝水等。p根据用户要求,焊接钢管在出厂时
4、可分两种,一种是管端带螺纹的,另一种是管端不带螺纹的。管端带螺纹的焊接钢管,每根管材长度为49m,不带螺纹的焊接钢管,每根管材长度为412m。p焊接钢管按管壁厚度不同,分为薄壁钢管、加厚钢管和普通钢管。工艺管道上用量最多的是普通钢管,其试验压力为2.0MPa。加厚钢管的试验压力为3.0MPa。p常用焊接钢管的规格范围为公称直径6150mm。p无缝钢管,无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形,方形,矩形钢材。无缝钢管是用钢无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧锭或实心管坯经穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧或冷拨制成或冷拨制成。无缝钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道
5、。是工业管道中用量最大,品种规格最多的管材,基本上分为流体输送用无缝钢管和带有专用性的无缝钢管两大类,前者是工艺管道常用的钢管,后者如锅炉专用钢管、裂化炉管和热交换器用钢管等。p按材质可分为碳素无缝钢管、铬钼无缝钢管和不锈、耐酸无缝钢管。按公称压力可分为低压(01.0MPa)、中压(1.010MPa、高压(10MPa)三类。工艺管道常用的是流体输送用无缝钢管。p1碳素无缝钢管,常用的制造材质为10号、20号、16Mn钢,其规格范围为:热轧外径32630mm,冷拔外径6200mm,单根管长度412m,容许操作温度为-40450,广泛用于输送各种对钢无腐蚀性的介质,如输送蒸汽、氧气、压缩空气、油品
6、和油气等。p铜管分紫铜管和黄铜管两种。制造紫铜管所用的材料牌号有T2、T3、T4和TUP等,含铜量较高,占99.7%以上;黄铜管的制造材料牌号有H62,H68等,都是锌和铜的合金,如H62黄铜管,其材料成份铜为60.5%63.5%,锌为39.6%,其他杂质小于0.5%。p铜管的制造方法分为拉制和挤制两种。拉制铜管外径为3200mm,挤制铜管外径为32280mm,壁厚1.55mm;铜板卷焊铜管的规格范围为外径155505mm,供货方式有单根的和成盘的两种。pp铜管的适用工作温度在250以下,多用于油管道、保温伴管和空分氧气管道。p钛管是近年来新出现的一种管材,由于它具有重量轻、强度高、耐腐蚀性强
7、和耐低温等特点,常被用于其他管材无法胜任的工艺部位。钛管是用TA1、TA2工业纯钛制造,适用温度范围为-140250,当温度超过250时,其机械性能下降。常用钛管的规格范围为公称直径20400mm。适用于低中压,低压管壁厚2.812.7mm,中压管壁厚3.721.4mm。钛管虽然具有很多优点,但因价格昂贵,焊接难度较大,尚未被广泛采用。p管件管件 p在管系中改变走向、标高或改变管径以及由主管上引出支管等均需用管件。由于管系形状各异、简繁不等,因此,管件的种类较多。常用的管件有弯头、三通、异径管、管接头、管帽等。用途管件名称直管和直管连接 活接头、管箍改变走向弯头、弯管分支三通、四通、承插焊管接
8、头、螺纹管接头、加强管嘴、高压管嘴、管箍变径异径管(大小头)、异径短节、异径管箍、内外丝封闭管端管帽、堵头(堵丝)封头、法兰盖其它螺纹短节、翻边管接头p其他管件p1封头p封头,是用于管端起封闭作用的堵头。常用的封头有椭圆形和平盖形两种。p2凸台p凸台,也称管嘴,是自控仪表专业在工艺管道上的一次部件,是由工艺管道专业来安装,所以把凸台也列为管件。p3盲板p盲板,其作用是把管道内介质切断。p法兰p法兰是工艺管道上起连接作用的一种部件。如管道与工艺设备连接,管道上法兰阀门及附件的连接。采用法兰连接既有安装拆卸的灵活性,又有可靠的密封性。p工艺管道所输送的介质,种类繁多,温度和压力也不同,因此对法兰的
9、强度和密封,提出了不同的要求。为了满足工艺管道安装工程的需要,出现了很多种结构和压力不同的法兰。法兰垫片泄漏是管法兰失效的主要形式,它与密封结构型式、被连接件的刚度、密封件的性能、操作和安装等许多因素有关。垫片是法兰连接的主要密封件,因而正确选用垫片也是保证法兰连接不泄漏的关键。法兰垫片根据管道所输送介质的腐蚀性、温度、压力及法兰密封面的形式选用种类很多。管法兰垫片有非金属垫片,半金属垫片和金属垫片。p阀门p阀门是流体管路的控制装置,其基本功能是:运行p接通和截断介质;p防止介质倒流;p调节介质压力、流量;p分离、混合或分配介质;p防止介质压力超过规定数值,保证管道或设备安全运行按用途,根据阀
10、门的不同用途可分:p1开断用:用来接通或切断管路介质,如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。p2止回用:用来防止介质倒流,如止回阀。p3调节用:用来调节介质的压力和流量,如调节阀、减压阀。p4分配用:用来改变介质流向、分配介质,如三通旋塞、分配阀、滑阀等。p5安全阀:在介质压力超过规定值时,用来排放多余的介质,保证管路系统及设备安全,如安全阀、事故阀。p6他特殊用途:如疏水阀、放空阀、排污阀等。一般规定p仪表管道的一般规定1)仪表管道、线路的工程设计,应做到仪表测量准确、信号传递可靠、减少滞后、安全经济实用、线路整齐美观并便于施工和维修。2)对火灾及爆炸危险、腐蚀、高温、潮湿、振动等环境,在仪表管道线
11、路设计时,应采取相应的防护措施。测量管道的选用p测量管道的材质1)测量管道(包括阀门和管件)的材质,应按被测介质的物性、温度、压力等级和所处环境条件等因素综合考虑2)非腐蚀性介质的测量管道材质,宜选用碳钢或不锈钢。腐蚀性介质的测量管道材质,应选用与连接的工艺管道、设备相同或防腐性能更好的材质。3)测量管道及管件阀门,宜选用同种材料。4)分析仪表的取样管道材质,宜选用不锈钢。p1)测量管道的管径选择公称压力(MPa)外径壁厚(mmmm)PN6.3101.5、121.5、142、183、223PN16101.5、122、143、184、224PN32144、1952)分析仪表的取样管道管径,宜选用
12、6mm1mm,8mm1mm或10mm1mm,其快速回路的返回管道及排放管道的管径可适当放大。3)测量管道的壁厚应不低于具体工程“管道材料等级表”中的要求。仪表管道、线路安装p一、一、仪表管道的分类 仪表管道有四种,即气动管路、测量管路、电气保护管和伴热管,其加起来的长度总数并不会比同一装置的工艺管道少多少,因此,仪表管道的工作量很大。p气动管路又叫信号管路,介质是仪表用的压缩空气,常温。主管压力为0.50.7MPa。到每一台仪表上是通过过滤器减压阀,气源压力一般为0.14MPa。气动仪表的标准信号是0.020.10MPa。主管是无缝钢管(镀锌),支管是无缝镀锌管(也有镀锌水煤气管)。到每一台仪
13、表p上去的是铜管或被覆铜管,也可以是不锈钢管、管缆和尼龙管。p测量管路又称脉冲管路,在仪表四种管路中是惟一与工艺管道直接相接的管道。介质完全同工艺管道,这种管道的安装要求完全同工艺管道。因此,对它的要求高于其他三种管道。p电气保护管是仪表电缆补偿导线的保护管。通常使用专用电气管或镀锌水煤气管。其作用是使电缆免受机械损伤和排除外界电、磁场的干扰。p伴热管又称伴管,介质是低压蒸汽。它给仪表、仪表管道和仪表保温箱伴热。管材是无缝钢管或铜管。p仪表管道要求横平竖直,讲究美观。测量管路和伴热管路多用12X1、14X2或18X3无缝钢管,电气保护管和气动管路多用2的镀锌水煤气钢管。仪表管路须采用专用弯管器
14、弯制,根据不同的管径采用手动、电动的和液动等不同形式的弯管器。p无缝钢管习惯表示为D外径X壁厚,1594.5表示无缝钢管的管道,是指外径159mm,壁厚4.5mm。管径应以mm为单位。p1英寸等于8分。合公制得25mm。1分=3.175MMp管径的表达方式应符合下列规定:1水煤气输送钢管(镀锌或非镀锌)、铸铁管等管材,管径宜以公称直径DN表示;2无缝钢管、焊接钢管(直缝或螺旋缝)、铜管、不锈钢管等管材,管径宜以外径壁厚表示;p仪表气动管路敷设仪表气动管路敷设p一、供气系统安装一、供气系统安装p仪表气源是仪表或系统的能源。仪表气源来自专用的压缩空气管网。气源系统包括气源总管、支干管和支管。气源总
15、管属于工艺外管,由工艺管道专业施工,从储气罐一直到每个工号的管廊上。仪表专业负责气源总管各分支点一次阀门后至用气负荷之间气源支路的安装。p1、现场仪表供气p1.1现场仪表供气通常采用单线供气和支干式供气。p1.2对分散布置或耗气量波动较大的供气点,宜采用单线供气。为了不影响相邻负荷的用气,应尽可能在气源总管上取源。p1.3对多台仪表或现场仪表供气较集中的场合,宜采用支干式供气,由支干管引至气源分配器。这种供气方式,使用普遍,效果较好。p2、控制室供气p2.1控制室内仪表气源总管要双路供气,应并联安装至少两组空气过滤器及减压阀。p2.2气源总管一般采用4050mm的不锈钢管或黄铜管。气源总管水平
16、安装时,应有坡向下游侧大于1 500的坡度,并在其最低点设排污阀,排污管口应远离仪表、电气设备及接线端子。对每台仪表的供气支路,应设置气源阀,供气支路的配管,采用61紫铜管或尼龙单管。p3、气源管线材质的选择p3.1气源总管和干管的配管,宜采用镀锌钢管。p3.2空气过滤减压阀下游侧配管,宜采用不锈钢管或紫铜管。在条件允许的情况下,尽可能选用不锈钢管,因为铜管耐腐蚀性差;气源管路上的阀门材质应与气源管路的材质相同。p4、气源管线管径的选择p气源管道的管径,可根据供气点数确定,参见下表,特殊供气点(如用气量较大的活塞式切断阀等)的供气点数,应由设计另行确定。管径管径DN15DN15DN20DN20
17、DN25DN25DN40DN40DN50DN50DN65DN65DN80DN801/21/23/43/41 111/211/22 22 1/22 1/23 3供 气 点供 气 点数数1 145 5151616252626606161150151151250251251500p5、气源管道安装p5.1气源管道安装所用的管材、阀门、管件等的规格及材质,应符合设计文件的规定。在安装前内部均应清理干净,不应有油、水、铁锈等污物。p5.2气源管道的安装宜避开有碍维修、易受机械损伤、振动和腐蚀之处。p5.3气源管道应与工艺设备和管道之间保持一定的距离,对需要绝热的工艺设备和管道,应考虑其绝热层的厚度。p5
18、.4水平干管上的支管引出口,应在干管的上方,并安装取源阀门。管道与阀门连接,在其中间应加装活接头;干管上应留有备用接口。p5.5未经集中过滤减压的气源进入仪表前,应加空气过滤减压装置,且应垂直安装;供气系统中减压的位置要靠近供气入口;单独供气过滤减压时,气源阀应安装在空气过滤减压阀的上游侧,在减压装置后应装压力表。集中过滤减压时,减压装置前后的气源管道上应装有压力表和安全阀,气源阀应安装在空气过滤减压阀的下游侧每个支管的配管上,然后再接用气仪表。p5.6安装流量较大的过滤减压装置应采用多路并联法;气源管道应采用U型管卡固定在支架上,固定应牢固。p5.7气动管路的安装一般是由2管缩小到1到1,到
19、1,到一直到,管是最小的支管。支管安装长度超过30m时,要装活接头。中间的管件或支路多于三个时要安装活接头,便于装拆,也有利于维修。p5.8气源管道采用镀锌钢管时,应用螺纹连接,拐弯处应采用弯头。连接处必须密封,缠绕密封带或涂抹密封胶时,注意不可进入管内。所用管件必须采用钢制镀锌管件(严禁使用水暖件或铸铁件等)。采用无缝钢管时,应焊接连接,焊接时焊渣不应落入管内。p5.9气源管道应采用机械方法切割,切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口等。螺纹加工应采用无油套丝设备进行,螺纹加工要按照ZG标准进行加工,管端套丝后,将管口内、外的毛刺清除干净。p5.10气源系统的配管应整齐、美观,固定牢
20、固,在管道末端和集液处应安装排污阀。排污阀需引接一段导管,导管的出口方向应朝下安装。排污管口应远离仪表、电气设备及接线端子。p气源管道主管布管形式一般选用放射形。支管从主管上取气,主管上的每个取气端设有切断阀,见下图。放射形供气系统配管示例放射形供气系统配管示例p对气源压力的稳定性有较高要求时,主管的布管形式可选用环形。支管可从环形的气源主管任一处取气,环形主管在总管上两处取气,并分别在取气端各设一个切断阀,形成环形,见下图。p6、气动管道的压力试验与吹扫p6.1气源系统安装完毕后应进行吹扫。吹扫前,应将控制室气源入口、各分气源总入口和接至各仪表气源入口处的过滤减压阀断开并敞口,先吹总管,然后
21、依次吹干管、支管及接至各仪表的管道;吹扫气应使用压力为0.5MPa0.7MPa的仪表空气;排出的吹扫气应用涂白漆的木制靶板检验,5min内板上无铁锈、尘土、水分及其他杂物时,即为吹扫合格。p6.2气源系统吹扫完毕后,控制室气源、就地气源总管的入口阀和干燥器及空气贮罐的入口、出口阀,均应有“未经许可不得关闭”的标志。p6.3可采用干燥净化空气或氮气为试验介质,试验压力为设计压力的1.15倍,试验时应逐步缓慢升压,达到试验压力后,稳压10min,再将试验压力降至设计压力,停压5min,以发泡剂检验不泄漏为合格。p6.4压力试验用的压力表精度不应低于1.5级,刻度上限应为试验压力的1.52倍,并应有
22、有效的检定合格证书。p6.5压力试验过程中,若发现泄漏现象,应先泄压再作处理。处理后,应重新试验。p6.6压力试验合格后,宜在管道的另一端泄压,检查管道是否堵塞,并拆除压力试验用的临时堵头或盲板。p6.7气动信号管道气密性试验时,应使用干燥的净化空气,试验压力应为仪表的最高信号压力。当达到试验压力后,停压5min,无压降即为试验合格。p6.8压力试验和气密性试验应作好记录。p仪表测量管路敷设仪表测量管路敷设p一、仪表测量管路的材料一、仪表测量管路的材料p1、由取源部件至仪表,传输过程变量的管道称为测量管道,即导压管。测量管道与工艺管道直接相接,其管道、管件的选用及敷设应按被测介质的特性、温度、
23、压力等级和所处环境条件等因素综合考虑,安装要求与工艺管道相同。我国不同压力系统的测量管道的选用如下表所示:使用场合使用场合管径管径材质材质低压(低压(0MpaPN4.0Mpa)142,183,22310#10#或或20#碳钢;不锈钢碳钢;不锈钢中压(中压(4.0MpaPN10Mpa)122,143,184,22410#10#或或20#碳钢;不锈钢碳钢;不锈钢高压(高压(10MpaPN42Mpa)144,19520#20#碳钢;不锈钢碳钢;不锈钢分析仪表取样管道分析仪表取样管道61,81,101不锈钢不锈钢2、测量管道安装所用的管道组成件的材质、规格、型号,应符合工艺管道的标准和要求及设计文件的
24、规定,且不应低于所连接的工艺管道和设备的等级要求,附有材质证明文件。3、管件在使用前要进行外观检查,其表面应无裂纹、夹渣、折叠等缺陷;无超过壁厚的锈蚀、凹陷及其他机械损伤;螺纹密封面良好,精度及表面粗糙度达到设计要求。p二、仪表测量管路的安装二、仪表测量管路的安装p1、测量管道安装应具备的条件、测量管道安装应具备的条件 p1.1工艺设备、管道上一次取源部件的安装经检查应满足测量管道的安装要求;p1.2仪表设备已安装就位,并检查合格;p1.3管子、管件、阀门按设计文件核对无误,阀门压力试验合格;p1.4测量管道安装图的安装要求已明确。p2、测量管道安装的一般规定测量管道安装的一般规定 p2.1测
25、量管道内、外表面的灰尘、油、水、铁锈等污物均应进行清理,达到清洁畅通,并应及时封闭端口。需要脱脂的管道应脱脂,并检查合格后再安装。p2.2可预制的测量管道应集中加工,预制好的管段内部应清理干净,并及时封闭管口;碳素钢管敷设前应将管材外表面进行防腐处理,通常刷红丹防锈漆。p2.3测量管道与仪表线路应分开敷设;测量管道与仪表连接时,不应使仪表承受机械应力;当测量管道成排安装时,应排列整齐、美观、间距应均匀一致。p2.4测量管道安装位置应根据现场实际情况合理安排,应便于操作和维修,避开有碍检修、易受机械损伤、腐蚀、振动及影响测量的位置;配管不强求集中,但应整齐、美观、固定牢固,宜减少弯曲和交叉。p2
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