2020年一級造價工程師《安裝工程》備考講義：第一章第三節(jié)

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第三節(jié)　安裝工程常用管件和附件

一、管件

常用的管件有彎頭、三通、異徑管和管接頭等。

螺紋連接管件主要用于煤氣管道、供暖和給排水管道。高壓彎頭是采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或低合金鋼鍛造而成。

二、附件

用在管端起封閉作用的管件，有管帽、管堵和盲板三種。

盲板分為焊接盲板及法蘭盲板兩種，焊接盲板亦稱死盲板、平蓋封頭，法蘭盲板亦稱法蘭蓋。

凸臺也稱管嘴，是自控儀表在工藝管道上的一次性部件，用于連接主管和其他部件。

三、法蘭

法蘭連接由法蘭、墊片及螺栓螺母連接組成。

(一)法蘭種類

1.按連接方式分類

法蘭按照連接方式可分為整體法蘭、平焊法蘭、對焊法蘭、松套法蘭和螺紋法蘭。

(1)整體法蘭。和管道設(shè)備制成一體，作為設(shè)備的一部分。

(2)平焊法蘭。又稱搭焊法蘭，優(yōu)點在于焊接裝配時較易對中，且成本較低，因而得到了廣泛的應(yīng)用，只適用于壓力等級比較低，壓力波動、振動及震蕩均不嚴(yán)重的管道系統(tǒng)中。

(3)對焊法蘭。又稱高頸法蘭，主要用于工況比較苛刻的場合，如管道熱膨脹或其他荷載使法蘭處受的應(yīng)力較大，或應(yīng)力變化反復(fù)的場合;壓力、溫度大幅度波動的管道和高溫、高壓和零下低溫的管道。

(4)松套法蘭。俗稱活套法蘭，分為焊環(huán)活套法蘭、翻邊活套法蘭和對焊活套法蘭，多用于銅、鋁等有色金屬及不銹鋼管道上。優(yōu)點是法蘭可以旋轉(zhuǎn)，易于對中螺栓孔，在大口徑管道上易于安裝，也適用于管道需要頻繁拆卸以供清洗和檢查的地方。法蘭附屬元件材料與管道材料一致，而法蘭材料可與管道材料不同(法蘭的材料多為 Q235、Q255 碳素鋼)，因此比較適合于輸送腐蝕性介質(zhì)的管道。但松套法蘭耐壓不高，一般僅適用于低壓管道的連接。

(5)螺紋法蘭。非焊接法蘭，與焊接法蘭相比，它具有安裝、維修方便的特點，可在一些現(xiàn)場不允許焊接的場合使用。法蘭厚度大，造價較高，可使用于高壓管道的連接。但在溫度高于 260℃和低于-45℃的條件下，建議不使用螺紋法蘭，以免發(fā)生泄漏。

2.按密封面形式分類

管法蘭的密封面形式有：全平面、突面、凹凸面、榫槽面、O 形圈面和環(huán)連接面六種。

1)平面型：平面上加工出幾道淺槽，其結(jié)構(gòu)簡單，但墊圈沒有固定，不易壓緊。適用于壓力不高、介質(zhì)無毒的場合。

2)突面型：密封面結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，便于進(jìn)行防腐襯里。但其密封面墊片接觸面積較大，預(yù)緊時墊片容易往兩邊擠，不易壓緊。

3)凹凸面型：安裝時便于對中，還能防止墊片被擠出。但墊片寬度較大，需較大壓緊力。適用于壓力稍高的場合。

4)榫槽面型：安裝時易對中。墊片受力均勻，故密封可靠。墊片很少受介質(zhì)的沖刷和腐蝕。適用于易燃、易爆、有毒介質(zhì)及壓力較高的重要密封。但更換墊片困難，法蘭造價較高。

5)O 形圈面型：是一種擠壓型密封，自封作用，O 形圈密封效果比一般平墊圈可靠。O 形圈的截面尺寸都很小、重量輕，消耗材料少，且使用簡單，安裝、拆卸方便，更為突出的優(yōu)點還在于 O 形圈具有良好的密封能力，壓力使用范圍很寬，靜密封工作壓力可達(dá) 100MPa 以上，適用溫度為-60～200℃，可滿足多種介質(zhì)的使用要求。

6)環(huán)連接面型：屬于窄面法蘭，密封面專門與用金屬材料加工成截面形狀為八角形或橢圓形的實體金屬墊片配合，實現(xiàn)密封連接。金屬環(huán)墊可以依據(jù)各種金屬的固有特性來選用。密封性能好，對安裝要求也不太嚴(yán)格，適合于高溫、高壓工況，但密封面的加工精度較高。

(二)墊片

墊片按材質(zhì)可分為非金屬墊片、半金屬墊片和金屬墊片三大類。

1.非金屬墊片

非金屬墊片質(zhì)地柔軟、耐腐蝕、價格便宜、但耐溫和耐壓性能差。多用于常溫和中溫的中低壓容器或管道的法蘭密封。

(1)橡膠墊片。橡膠不耐高壓，容易在礦物油中溶解和膨脹且耐腐蝕較差，在高溫下容易老化失去回彈性。常用于輸送低壓水、低濃度酸和堿等介質(zhì)的管道法蘭連接。

(2)石棉墊片。石棉耐熱、耐堿性好、抗拉強(qiáng)度高、耐酸性能較差，石棉墊片正常使用溫度在550℃以下，直徑較大的低壓容器可以使用石棉帶或石棉繩，酸、堿溶劑等介質(zhì)也可以使用此墊片。

(3)石棉橡膠墊片。石棉橡膠板有適宜的強(qiáng)度、彈性、柔軟性等性質(zhì)，且它制作墊片既便宜又方便，在化工企業(yè)中得到推廣和應(yīng)用。

(4)柔性石墨墊片。柔性石墨是一種新穎的密封材料，良好的回彈性、柔軟性和耐溫性，在化工企業(yè)中得到迅速的推廣和應(yīng)用。

(5)塑料墊片。適用于輸送各種腐蝕性較強(qiáng)介質(zhì)的管道的法蘭連接。常用的塑料墊片有聚氯乙烯墊片、聚乙烯墊片和聚四氟乙烯墊片等。

聚四氟乙烯墊片耐腐蝕性、耐熱性、耐寒性、耐油性優(yōu)于現(xiàn)有其他塑料墊片，有“塑料之王” 之稱。聚四氟乙烯墊片用于接觸面可以做到平整光滑，對金屬法蘭不黏接，除受熔融堿金屬以及含氟元素氣體侵蝕外，它能耐各種酸、堿、鹽、油脂類溶液介質(zhì)的腐蝕，且使用溫度一般小于 200℃，不能用于壓力較高的場合。

2.非金屬墊片

非金屬墊片又稱金屬復(fù)合墊片，主要有金屬包覆墊片、金屬纏繞墊片、金屬波紋復(fù)合墊片、金屬齒形復(fù)合墊片等。

(1)金屬包覆墊片。按包覆狀態(tài)可分為全包覆、半包覆、波形包覆和雙層包覆等。作為金屬包覆墊的芯材，耐熱性是主要考核指標(biāo)，一般采用石棉板或低橡膠石棉板、耐高溫性能好的碳纖維或瓷制纖維及柔性石墨板。金屬包覆墊能制成各型號墊片，可以滿足各種熱交換器管箱和非圓形壓力容器密封的需要。

(2)金屬纏繞墊片。金屬纏繞式墊片是由金屬帶和非金屬帶螺旋復(fù)合繞制而成的一種半金屬平墊片。其特性是壓縮、回彈性能好，具有多道密封和一定的自緊功能，對于法蘭壓緊面的表面缺陷不太敏感，不粘接法蘭密封面，容易對中，因而拆卸便捷，能在高溫、低壓、高真空、沖擊振動等循環(huán)交變的各種苛刻條件下，保護(hù)其優(yōu)良的密封性能。在石油化工工藝管道上被廣泛應(yīng)用。

3.金屬墊片

在高溫、高壓及荷載循環(huán)頻繁等苛刻操作條件下，各種金屬材料是密封墊片的首選材料。金屬墊片常用的材料有銅、鋁、低碳鋼、不銹鋼、鉻鎳合金鋼等。

(1)平形金屬墊片。分為寬墊片和窄墊片兩種。

(2)波形金屬墊片。適宜于光滑密封面壓力 3.34MPa 的管道上使用。

(3)齒形金屬墊。利用同心圓的齒形密紋與法蘭密封面相接觸，構(gòu)成多道密封環(huán)，因此密封性能較好，使用周期長，常用于凹凸式密封面法蘭的連接。缺點是每次更換墊片時，都要對兩法蘭密封面進(jìn)行加工，費(fèi)時費(fèi)力。墊片使用后容易在法蘭密封面上留下壓痕，故一般用于較少拆卸的部位。齒形墊密封性能比平形密封墊好，壓緊力也比平形墊小。

(4)環(huán)形金屬墊片。用金屬材料加工成截面為八角形或橢圓形的實體金屬墊片，具有徑向自緊密封作用，主要應(yīng)用于環(huán)連接面型法蘭連接，靠與法蘭梯槽的內(nèi)外側(cè)面(主要是外側(cè)面)接觸，并通過壓緊而形成密封。最高使用溫度可達(dá) 800℃。

四、閥門

(一)閥門型號及表示方法

(二)各種閥門的結(jié)構(gòu)及選用特點

閥門按其動作特點分為兩大類，即驅(qū)動閥門和自動閥門。

驅(qū)動閥門是用手操縱或其它動力操縱的閥門。如截止閥、節(jié)流閥(針型閥)、閘閥、旋塞閥等均屬這類閥門。

自動閥門是借助于介質(zhì)本身的流量、壓力或溫度參數(shù)發(fā)生變化而自行動作的閥門。如止回閥、安全閥、浮球閥、減壓閥、跑風(fēng)閥和疏水器等均屬自動閥門。

工程中管道與閥門的公稱壓力劃分：

低壓：0

中壓：1.60

高壓：10.00

蒸汽管道 P≥9.00MPa，工作溫度≥500℃時升為高壓。一般水、暖工程均為低壓系統(tǒng)，大型電站鍋爐及各種工業(yè)管道采用中壓、高壓或超高壓系統(tǒng)。

1.截止閥。結(jié)構(gòu)簡單，嚴(yán)密性較高，制造和維修方便，流體經(jīng)過截止閥時要改變流向，水流阻力較大，安裝時要注意流體“低進(jìn)高出”，方向不能裝反。

選用特點：結(jié)構(gòu)比閘閥簡單，制造、維修方便，也可以調(diào)節(jié)流量，應(yīng)用廣泛。但流動阻力大，為防止堵塞和磨損，不適用于帶顆粒和黏性較大的介質(zhì)。

2.閘閥。閘閥與截止閥相比，在開啟和關(guān)閉時省力，水流阻力較小，閥體比較短，當(dāng)閘閥完全開啟時，其閥板不受流動介質(zhì)的沖刷磨損。由于閘板與閥座之間密封面易受磨損，其缺點是嚴(yán)密性較差;另外，在不完全開啟時，水流阻力較大。因此閘閥一般只作為截斷裝置，即用于完全開啟或完全關(guān)閉的管路中，而不宜用于需要調(diào)節(jié)大小和啟閉頻繁的管路上。

選用特點：密封性能好，流體阻力小，開啟、關(guān)閉力較小，也有調(diào)節(jié)流量的作用，并且能從閥桿的升降高低看出閥的開度大小，主要用在一些大口徑管道上。

3.止回閥。止回閥又名單流閥或逆止閥，根據(jù)閥瓣前后的壓力差而自動啟閉的閥門。用于防止介質(zhì)倒流的管路上，如水泵出口的管路上作為水泵停泵時的保護(hù)裝置。

根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，止回閥可分為升降式和旋啟式，升降式止回閥只能用在水平管道上，垂直管道上用旋啟式止回閥，安裝時應(yīng)注意介質(zhì)的流向，它在水平或垂直管路上均可應(yīng)用。

4.蝶閥。蝶閥結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，只由少數(shù)幾個零件組成，只需旋轉(zhuǎn) 90°即可快速啟閉，操作簡單，同時具有良好的流體控制特性。蝶閥處于完全開啟位置時，蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時唯一的阻力，通過該閥門所產(chǎn)生的壓力降很小，具有較好的流量控制特性。蝶閥適合安裝在大口徑管道上。

5.旋塞閥。又稱考克或轉(zhuǎn)心門。結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，啟閉迅速，操作方便，流體阻力小，便于制造三通或四通閥門，可作分配換向用。密封面易磨損，開關(guān)力較大;不適用于輸送高壓介質(zhì)(如蒸汽)，只適用于一般低壓流體作開閉用，不宜于作調(diào)節(jié)流量用。

6.球閥。球閥由旋塞閥演變而來，啟閉件作為一個球體，利用球體繞閥桿的軸線旋轉(zhuǎn) 90°實現(xiàn)開啟和關(guān)閉的目的。主要用于切斷、分配和改變介質(zhì)流動方向，設(shè)計成 V 形開口的球閥還具有良好的流量調(diào)節(jié)功能。

球閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、密封性能好、重量輕、材料耗用少、安裝尺寸小、驅(qū)動力矩小、操作簡便、易實現(xiàn)快速啟閉和維修方便等特點。

選用特點：適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等，且特別適用于含纖維、微小固體顆料等介質(zhì)。

7.節(jié)流閥。沒有單獨的閥盤，多用于小口徑管路上。主要用于節(jié)流，可用于取樣，公稱直徑小，一般在 25.00mm 以下。

8.安全閥。一種安全裝置，一般分為彈簧式和杠桿式兩種。

9.減壓閥。又稱調(diào)壓閥，用于管路中降低介質(zhì)壓力。常用的減壓閥有活塞式、波紋管式及薄膜式等。減壓閥的進(jìn)、出口一般要伴裝截止閥。

10.疏水閥。又稱疏水器，它的作用在于阻氣排水，屬于自動作用閥門。種類有浮桶式、恒溫式、熱動力式以及脈沖式等。

五、其他附件

(一)除污器結(jié)構(gòu)形式有 Y 形除污器、錐形除污器、直角式除污器和高壓除污器。

(二)阻火器多安裝在易燃易爆氣體設(shè)備及管道的排空管上，常用的阻火器有礫石阻火器、金屬網(wǎng)阻火器和波形散熱式阻火器。

(三)視鏡

(四)閥門操縱裝置

(五)套管分為柔性套管、剛性套管、鋼管套管及鐵皮套管等四種，柔性套管和剛性套管用填料密封，適用于穿過水池壁、防爆車間的墻壁。鋼管套管及鐵皮套管只用于穿過一般建筑物樓層或墻壁不需要密封管道。

防火套管又叫耐高溫套管、硅橡膠玻璃纖維套管，種類有：

(1)管筒式防火套管一般適合保護(hù)較短或較平直的管線，電纜保護(hù)，汽車線束，發(fā)電機(jī)組中常用。

(2)纏繞式防火套管主要用于閥門、彎曲管道等不規(guī)則被保護(hù)物的高溫防護(hù)，纏繞方便，也適用于戶外高溫管道，如天然氣管道、暖氣管道等。

(3)搭扣式防火套管優(yōu)點在于拆裝方便，安裝時不需要停用設(shè)備，不影響設(shè)備生產(chǎn)而且節(jié)省安裝時間。大型冶煉設(shè)備中常用，金屬高溫軟管中也有使用。

(六)補(bǔ)償器

1.自然補(bǔ)償。缺點是管道變形時會產(chǎn)生橫向位移;而且補(bǔ)償?shù)墓芏尾荒芎艽?。自然補(bǔ)償器分為 L 形和 Z 形兩種。

2.人工補(bǔ)償。常用的有方形補(bǔ)償器、填料式補(bǔ)償器、波形補(bǔ)償器和球形補(bǔ)償器等。

(1)方形補(bǔ)償器。由管道彎制或由彎頭組焊而成，利用剛性較小的回折管撓性變形來補(bǔ)償兩端直管部分的熱伸長量。優(yōu)點：制造容易，運(yùn)行可靠，維修方便，補(bǔ)償能力大，軸向推力小。缺點：占地面積較大。

(2)填料式補(bǔ)償器。又稱套筒式補(bǔ)償器，主要由帶底腳的套筒、插管和填料函三部分組成。形式有單向和雙向兩種。

優(yōu)點是安裝方便，占地面積小，流體阻力較小，補(bǔ)償能力較大。缺點是軸向推力大，易漏水漏氣，需經(jīng)常檢修和更換填料。管道變形有橫向位移時，易造成填料圈卡住，主要用在安裝方形補(bǔ)償器時空間不夠的場合。

(3)波形補(bǔ)償器。靠波形管壁的彈性變形來吸收熱脹或冷縮。只用于管徑較大、壓力較低的場合。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，只發(fā)生軸向變形，與方形補(bǔ)償器相比占據(jù)空間位置小。缺點是制造比較困難、耐壓低、補(bǔ)償能力小、軸向推力大。它的補(bǔ)償能力與波形管的外形尺寸、壁厚、管徑大小有關(guān)。

(4)球形補(bǔ)償器。主要依靠球體的角位移來吸收或補(bǔ)償管道一個或多個方向上橫向位移，該補(bǔ)償器應(yīng)成對使用，單臺使用沒有補(bǔ)償能力。但它可作管道萬向接頭使用。

球形補(bǔ)償器具有補(bǔ)償能力大，流體阻力和變形應(yīng)力小，且對固定支座的作用力小等特點。

球形補(bǔ)償器用于熱力管道中，補(bǔ)償熱膨脹，其補(bǔ)償能力為一般補(bǔ)償器的 5～10 倍;用于冶金設(shè)備(如高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐、加熱爐等)的汽化冷卻系統(tǒng)中，可作萬向接頭用;用于建筑物的各種管道中，可防止因地基產(chǎn)生不均勻下沉或震動等意外原因?qū)艿喇a(chǎn)生的破壞。

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