化工管路主要由管子、管件和閥件構成，也包括一些附屬于管路的管架、管卡、管撐等輔件。由于化工生產中輸送的流體是多種多樣的，例如，有的流體是易燃的，有很多流體很容易產生靜電，有的流體是易爆的，有的流體是高黏度的，有的流體是含有固體雜質的；有的是液體，有的是氣體，還有的是蒸汽等。輸送條件與輸送量是各不相同的，例如，有的是常溫常壓，有的是高溫高壓，有的是低溫低壓，有的流量很大而有的流量很小等。因此，化工管路也必須是各不相同的，以適應不同輸送任務的要求。工程上，為了避免雜亂，方便制造與使用，實行了化工管路標準化。管路及管件的標志是管系安全生產的基

　　一  化工管路的標準化

　　化工管路的標準化是指制定化工管路主要構件，包括管子、管件、閥件(門)、法蘭、墊片等的結構、尺寸、聯接、壓力等的標準并實施的過程。其中，壓力標準與直徑標準是制訂其他標準的依據，也是選擇管子、管件、閥件、法蘭、墊片等附件的依據，已由國家標準詳細規定，使用時可以參閱有關資料。

　　(1)壓力標準  壓力標準分為公稱壓力(pN)、試驗壓力(ps)和工作壓力3種

 

 

　　公稱壓力又稱通稱壓力，用PN+數值的形式表示，數值表示公稱壓力的大小，例如，pN2．45MPa表示公稱壓力是2．45MPa。公稱壓力一般大于或等于實際工作的最大壓力，其數值通常指管內工作介質的溫度在273—393K范圍內的最高允許工作壓力。

　　試驗壓力是為了水壓強度試驗或緊密性試驗而規定的壓力，用ps+數值的形式表示，  比如，》s150表示試驗壓力為15.0MPa。通常，試驗壓力ps＝1.5pN，特殊情況可以根據經驗公式計算。

　　工作壓力是為了保證管路正常工作而根據被輸送介質的工作溫度所規定的最大壓力，用p+數值表示，為了表征相應的溫度，常在戶的右下角標注介質最高工作溫度(℃)除以10后所得的整數。比如，p(45)1.8at表示在450°C下，工作壓力是1．8at。顯然工作壓力隨著介質工作溫度的提高而降低。

　　(2)直徑(口徑)標準  直徑標準是指對管路直徑所作的標準，一般稱為公稱直徑或通稱直徑，用DN+數值的形式表示，比如DN300mm表示管子或輔件的公稱直徑為300mm。通常，公稱直徑既不是管子的內徑，也不是管子的外徑，而是與管子內徑相接近的整數。我國的公稱直徑在1—4000mm之間分為53個等級，在1～1000mm之間分得較細，而在1000mm以上，每200mm分一級。見表7-3。

 

　　二、 管子

　　生產中使用的管子按管材不同可分為金屬管、非金屬管和復合管。金屬管主要有鑄鐵管、鋼管(含合金鋼管)和有色金屬管等；非金屬管主要有陶瓷管、水泥管、玻璃管、塑料管、橡膠管等；復合管指的是金屬與非金屬兩種材料復合得到的管子，最常見的形式是襯里管，為了滿足節約成本、強度和防腐的需要，在一些管子的內層襯以適當材料，如金屬、橡膠、塑料、搪瓷等而形成的。隨著化學工業的發展，各種新型耐腐蝕材料不斷出現，如有機聚合物材料，非金屬材料管正在越來越多的替代金屬管。

　　管子的規格通常是用“Ф外徑×壁厚”來表示。Ф38×2．5mm表示此管子的外徑是38mm，壁厚是2．5mm。但也有些管子是用內徑來表示其規格的，使用時要注意。管子的長度主要有3m，4m和6m。有些可達9m，12m，但以6m最為普遍。

　　(1)鑄鐵管  主要有普通鑄鐵管和硅鑄鐵管，在每一種公稱直徑下只有一種壁厚。因此，鑄鐵管的規格常用Ф內徑表示，如Ф1000mm表示鑄鐵管的內徑為1000mm，鑄鐵管除75mm和100mm兩種長度是3m以外，其余都是4m長。

　　1)普通鑄鐵管  由上等灰鑄鐵鑄造而成，其主要特點是價格低廉，但拉伸強度、彎曲強度和緊密性差，性脆而不宜焊接及彎曲加工。因此，主要用于地下供水總管、煤氣總管、下水管或料液管，不能用于有壓、有害、爆炸性氣體和高溫液體的輸送。

　　2)硅鐵管  分為高硅鐵管和抗氯硅鐵管。前者指含硅14％以上的合金硅鐵管，具有抗硫酸、硝酸和573K以下溫度時鹽酸等強酸腐蝕的優點。后者指含有硅和鉬的鑄鐵管，具有抗各種濃度和溫度鹽酸腐蝕的特點。兩種管子的硬度很高，只能用金剛砂輪磨修或用硬質合金刀具來加工；性脆，在敲擊、劇冷或劇熱的條件下，極易破裂；機械強度低于鑄鐵，只能在0.25MPa(表壓)下使用。

　　(2)鋼管  主要有有縫鋼管和無縫鋼管。

　　1)有縫鋼管  是用低碳鋼焊接而成的鋼管，又稱為焊接管，分為水、煤氣管和鋼板電焊鋼管。水、煤氣管的主要特點是易于加工制造，價格低廉，但因為有焊縫而不適宜0．8MPa(表壓)以上的壓力條件下使用。目前主要用于輸送水、蒸汽、煤氣、腐蝕性低的液體、壓縮空氣及真空管路。表7—4摘錄丁焊接鋼管規格。鋼板電焊鋼管是由鋼板焊制而成的，只在直徑相對較大，壁相對較薄的情況下使用。因此，只作為無縫鋼管的補充。

 

　　2)無縫鋼管  是用棒料鋼材經穿孔熱軋(熱軋管)和冷拔(冷拔管)制成的，因為沒有接縫，故稱為無縫鋼管。用于制造無縫鋼管的材料主要有普通碳鋼、優質碳鋼、低合金鋼、不銹鋼和耐熱鉻鋼等。無縫鋼管的主要特點是質地均勻、強度高、管壁薄，少數特殊用途的無縫鋼管的壁厚也可以很厚，比如鍋爐及石油工業專用的一些管子的壁就比較厚。由于無縫鋼管的材料及壁厚很多，工業生產中，無縫鋼管能用于在各種溫度和壓力下輸送流體，廣泛用于輸送有毒、易燃易爆、強腐蝕性流體和制作換熱器、蒸發器、裂解爐等化工設備。

　　無縫鋼管的規格以Ф45× 2.5× 4／20的形式表示，其中45表示外徑為45mm，2.5表示壁厚為2.5mm，4表示管長4m，20表示材料是20鋼。

　　(3)有色金屬管  是用有色金屬制造的管子系統，主要有銅管、黃銅管、鉛管和鋁管。在化工生產中，有色金屬管主要用于一些特殊用途場合。

　　1)銅管與黃銅管  是由紫銅或黃銅制成的。由于銅的導熱能力強，適用于制造換熱器的換熱管；因其延展性好，易于彎曲成型，故常用于油壓系統、潤滑系統來輸送有壓液體；由于其低溫性好，故也適用在低溫管路中使用；在海水管路中也廣泛使用；但當操作溫度高于523K時，不宜在高壓下使用。

　　2)鉛管  用鉛制作的管子具有良好的抗蝕性，能抗硫酸及10％以下的鹽酸。故工業生產中主要用于硫酸工業及稀鹽酸的輸送，但不適用于濃鹽酸、硝酸和乙酸的輸送。其最高工作溫度是413K，由于其機械強度差，性軟而笨重、導熱能力小，因此已正在被合金管塑料管所取代。   

　　鉛管的規格習慣上用Ф內徑X壁厚表示。

　　3)鋁管  用鋁制造的管子也有較好的耐酸性，其耐酸性主要由其純度決定，但耐堿性差，且導熱能力強，質量輕。工業生產中廣泛用于輸送濃硫酸、濃硝酸、甲酸和醋酸；也用于制作換熱器；小直徑鋁管可以代替銅管來輸送有壓流體。但當溫度超過433K時，不宜在較高的壓力下使用。

　　(4)非金屬管  用各種非金屬材料制作而成的管子的統稱。

　　1)陶瓷管  陶瓷管特點是耐腐蝕性高，除氫氟酸以外的所有酸堿物料均是耐腐蝕的，但性脆、機械強度低、承壓能力弱、不耐溫度劇變。因此，工業生產中主要用于輸送壓力小于0．2MPa、溫度低于423K的腐蝕性流體。

　　主要規格有DN50、DNl00、DNl50、DN200、DN250及DN300mm等。

　　2)水泥管  水泥管主要用于下水道的排污水管。通常無筋混凝土管用作無壓流體的輸送。預應力混凝土管可在有壓情況下輸送流體，并用以代替鑄鐵管和鋼管。水泥管的內徑范圍在100—1500mm，規程常用Ф內徑X壁厚表示。

　　3)玻璃管  用于化工生產中的玻璃管主要是由硼玻璃和石英玻璃制成的。用玻璃制作的管子具有透明、耐腐蝕、易清洗、阻力小和價格低的特點和性脆、熱穩定性差和不耐壓力的缺點，對除氫氟酸、含氟磷酸、熱濃磷酸和熱堿外的絕大多數物料均具有良好的耐腐蝕性。但玻璃的性脆易產靜電積累限制了其用途。

　　4)塑料管  是以樹脂為原料經加工制成的管子，主要有聚乙烯管、聚氯乙烯管、酚醛塑料管、聚甲基丙烯酸甲酯管、增強塑料管(玻璃鋼管)、ABS塑料管和聚四氟乙烯管等。其共同優點是抗腐蝕性強、質量輕、易于加工，熱塑性塑料管還能任意彎曲和加工成各種形狀，但都具有強度低、不耐壓和耐熱性差無法導出積累靜電的缺點。每一種管子均有各自的特點，使用中可根據情況，參閱有關資料合理選擇。應該指出，由于塑料種類繁多，有的專項性能優于金屬管，因此用途越來越廣泛，有很多原來用金屬管的場合均被塑料管所代替。 

　　5)橡膠管  橡膠管按結構分為純膠小口徑管、橡膠帆布撓性管和橡膠螺旋鋼絲撓性管等。按用途分為抽吸管、壓力管和蒸汽管。橡膠管的特點是能耐酸堿，但不耐硝酸、有機酸和石油產品。主要用作臨時性管路連接及一些管路的撓性連接，如水管、煤氣管的連接。通常不用作永久連接。近年來，由于聚氯乙烯軟管的使用，橡膠管正逐步為聚氯乙烯軟管所替代。

　　三  管件

　　管件是用來連接管子、改變管路方向或直徑、接出支路或封閉管路的附件總稱。一種管件能起到上述作用中的一個或多個，例如彎頭既是連接管路的管件，又是改變管路方向的管件。化工生產中的管類型很多，管件根據管材類型分為5種，即水、煤氣鋼管件、鑄鐵管件、塑料管件、耐酸陶瓷管件和電焊鋼管管件。

　　(1)水、煤氣管件  通常采用鍛鑄鐵(白口鐵經可鍛化熱處理)制做而成，也有些是用鋼材制成，適用于要求相對較高的場合。水、煤氣管件的種類很多，但已經標準化，可以從有關手冊中查取，其名稱與作用列于表7—5。

 

　　(2)鑄鐵管件  鑄鐵管件已經標準化，使用時可從手冊中查取。

　　普通灰鑄鐵管件主要有彎頭(90°、60°、30°及10°)、三通、四通和異徑管(俗稱大小頭)等，使用時主要采用承插式連接、法蘭連接和?昆合連接。圖7—l是普通鑄鐵管件。

　　高硅鑄鐵和抗硅鑄鐵管件主要有彎頭、三通、四通、異徑管、管帽、中繼管和嵌環等。管件上鑄的凸肩用于對開式松套法蘭連接。其結構可以參考產品手冊。

 

　　(3)塑料管件  塑料管件的材料是與管子的材料一致的，有些塑料管件已經標準化。如酚醛塑料管件，ABS塑料管件；有些塑料管件則是由短管彎曲及焊制而成的。比如聚氯乙烯塑料管件。塑料管件除采用其他管件的聯接方法外，還常常采用膠黏劑粘接的方法連接，這是與其他材料管件所不同的。

　　(4)耐酸陶瓷管件  主要有彎頭(90°、45°)、三通、四通和異徑管等，其形狀與鑄鐵管件相似，已經標準化，用途可查取，主要連接方式是承插式連接和法蘭連接。   

　　(5)電焊鋼管管件  由短管或鋼板焊制成，常用在不需經常拆裝的場合，尚未完成標準化工作。

　　四、  閥件(門)

　　閥件是用來開啟、關閉和調節流量及控制安全的機械裝置，也稱閥門，截門或節門。閥門是化工安全生產的關鍵組件。閥門的開啟與關閉；閥門的暢通與隔斷；閥門的質量好與壞；閥門的嚴密與滲漏等均關系到安全運行，由于閥門引起的火災、爆炸中毒事故數不勝數，國際，國內許多重大的災害物是由于閥門引起的。化工生產中，通過閥門可以調節流量、系統壓力、流動方向，從而確保工藝條件的實現與安全生產。

　　(1)閥件的型號  閥件的種類與規格很多，為了便于選用的識別，規定了工業管路使用閥門的標準，對閥門進行了統一編號。閥門的型號由七個部分組成，其形式如下：

　　X_lX₂X₃X₄X₅—X₆X₇

　　X_l—X₇為字母或數字，可從有關手冊中查取。

　　①閥門類別代號Xl，用閥門名稱的第一個漢字的拼音字首來表示。如截止閥用J表示。

　　②閥門傳動方式代號X2，用阿拉伯數字表示，如氣動為6，液動為7、電動為9等。

　　③閥門連接形式代號X3，用阿拉伯數字表示，如內螺紋為1、外螺紋為2等。

　　④閥門結構形式代號X4，用阿拉伯數字表示，以截止閥為例，直通式為1，角式為4、直流式為5等；

　　⑤閥座密封面或襯里材料代號Xs，用材料名稱的拼音字首來表示，如銅合金材料為T，氟塑料為F、搪瓷為C等。

　　⑥公稱壓力的數值X6，是閥件在基準下能夠承受的最大工作壓力，可從公稱壓力系列表選取。

　　⑦閥體材料代號X7，用規定的拼音字母表示，如鑄銅為T，碳鋼為C、Cr5Mo鋼為I等。

　　例如，有一閥門的銘牌上標明其型號為Z941T—1。OK，則說明該閥為閘閥，電動，法蘭連接，明桿楔式單閘板，閥座密封面的材料為銅合金，公稱壓力為1．0MPa，閥體材料為可鍛鑄鐵。

　　(2)閥門的類型  閥門的種類很多，按啟動力的來源分他動啟閉閥和自動作用閥。在選用時，應根據被輸送介質的性質、操作條件及管路實際進行合理選擇。

　　1)他動啟閉閥  有手動、氣動和電動等類型，若按結構分則有旋塞、閘閥、截止閥、節流閥、氣動調節閥和電動調節閥等，表7—6介紹了幾種常見的他動化工用閥門。

　　2)自動作用閥  當系統中某些參數發生變化時，自動作用閥能夠自動啟閉。主要有安全閥、減壓閥、止回閥和疏水閥等。

　　安全閥  是為了管道設備的安全保險而設置的截斷裝置。它能根據工作壓力而自動啟閉，從而將管道設備的壓力控制在某一數值以下，從而保證其安全。主要用在蒸汽鍋爐及高壓設備上。

　　減壓閥  是為了降低管道設備的壓力，并維持出口壓力穩定的一種機械裝置，常用在高壓設備上。例如，高壓鋼瓶出口都要接減壓閥，以降低出口的壓力，滿足后續設備的壓力要求。

 

　　止回閥  也稱止逆閥或單向閥，是在閥的上下游壓力差的作用下自動啟閉的閥門。其作用是使介質按一定方向流動而不會反向流動。常用在泵的進出口管路中，蒸汽鍋爐的給水管路上。例如，離心泵在開啟之前需要灌泵，為了保證液體能自動灌人，常在泵吸人管口裝一個單向閥。

　　疏水閥  是一種自動間歇排除冷凝液，并能自動阻止蒸汽排出的機械裝置。蒸汽是化工生產中最常用的熱源。只有及時排除冷凝液，才能很好的發揮蒸汽的加熱功能。幾乎所有使用蒸汽的地方，都要使用疏水閥。

　　(3)閥門的維護  閥門是化工生產中最常用的裝置，數量廣，類型多，其工作情況直接關系到化工生產的好壞與優劣。為了使閥門正常工作，必須做好閥門的維護工作。

　　①保持清潔與潤滑良好，使傳動部件靈活動作。

　　②檢查有無滲漏，如有應及時修復。

　　③安全阿要保持無掛污與無滲漏，并定期校驗其靈敏度。

　　④注意觀察減壓閥的減壓效能。若減壓值波動較大，應及時檢修。

　　⑤閥門全開后，必須將手輪倒轉少許，  以保持螺紋接觸嚴密。不損傷。

　　⑥電動閥應保持清潔及接點的良好接觸，防止水、汽和油的沾污。

　　⑦露天閥門的傳動裝置必須有防護罩，以免大氣及雨雪的侵蝕。

　　⑧要經常測聽止逆閥閥芯的跳動情況，以防止掉落。

　　⑨做保溫與防凍工作，應排凈停用閥門內部積存的介質。

　　⑩及時維修損壞的閥門零件，發現異常及時處理，處理方法見表7—7。