工藝管道閥門基礎(chǔ)知識培訓(xùn)

工藝管道閥門基礎(chǔ)知識培訓(xùn)第一頁，共八十三頁，2022年，8月28日課程內(nèi)容一、常用材料基礎(chǔ)知識二、工藝管道基礎(chǔ)知識三、閥門基礎(chǔ)知識第二頁，共八十三頁，2022年，8月28日材料是構(gòu)成LNG工廠工藝管道、設(shè)備的物質(zhì)基礎(chǔ)，正確使用材料極其重要高溫、高壓、低溫、易燃、易爆、腐蝕性操作條件，要求設(shè)備、管道、閥門：①連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全可靠性②足夠的機(jī)械強(qiáng)度③優(yōu)良的耐腐蝕性能④密封性好⑤高效率和低能耗合理選用材料，可保證設(shè)備正常安全運(yùn)行，完成生產(chǎn)計劃，節(jié)約材料和投資，延長設(shè)備使用壽命與檢修周期。一、常用材料基礎(chǔ)知識第三頁，共八十三頁，2022年，8月28日常用材料性能工藝性能（制造）-材料制造中的特性鑄造、鍛造、焊接和切削加工性能材料制造性能的好壞直接影響制造成本使用性能-使用過程中的特性物理、化學(xué)和力學(xué)性物理性能是材料所固有的屬性，包括密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性和磁性等化學(xué)性能是指材料抵抗各種化學(xué)介質(zhì)作用的能力，包括高溫抗氧化性、耐腐蝕性等。力學(xué)性能：強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞第四頁，共八十三頁，2022年，8月28日強(qiáng)度：材料在外力作用下抵抗破壞的能力，破壞對應(yīng)有兩種情況發(fā)生較大的塑性變形，在外力去除后不能恢復(fù)到原來的形狀和尺寸發(fā)生斷裂強(qiáng)度指標(biāo)：屈服點(diǎn)（σs）-抵抗發(fā)生塑性變形的能力，σs越高則越不易發(fā)生塑性變形；抗拉強(qiáng)度（σb）-抵抗發(fā)生斷裂的能力，σb越高則越不易發(fā)生斷裂塑性：材料在外力作用下發(fā)生塑性變形而不破壞的能力發(fā)生較大的塑性變形而不破壞則稱材料的塑性好塑性指標(biāo)有伸長率δ和斷面收縮率ψ，值越大，塑性越好對加工和使用意義重要低碳鋼塑性較好，可進(jìn)行壓力加工普通鑄鐵塑性差，不能進(jìn)行壓力加工，能進(jìn)行鑄造材料具有一定的塑性，不致因超載而突然破斷，增加使用安全可靠性。常用材料性能-力學(xué)性能第五頁，共八十三頁，2022年，8月28日硬度-金屬抵抗比它更硬物體壓入其表面的能力硬度試驗指標(biāo)-有布氏硬度和洛氏硬度布氏硬度用HB表示，當(dāng)壓頭為鋼球時表示為HBS，當(dāng)壓頭為硬質(zhì)合金球時表示為HBW；洛氏硬度用HRA、HRB或HRC表示，常用HRC。沖擊韌性-以很快的速度作用于工件上的載荷稱為沖擊載荷材料抵抗沖擊載荷而不破壞的能力稱為沖擊韌性沖擊韌性指標(biāo)-沖擊韌性值σkσk越大，材料的沖擊韌性越好，材料越抗沖擊沖擊韌性隨溫度的降低而減小，低于某一溫度沖擊韌性發(fā)生劇降，材料呈現(xiàn)脆性，該溫度稱為脆性轉(zhuǎn)變溫度對于低溫工作的設(shè)備來說，其選材應(yīng)注意韌性是否足夠。材料常用性能-力學(xué)性能第六頁，共八十三頁，2022年，8月28日疲勞-許多機(jī)械零件，如軸、齒輪、彈簧受到大小不同和方向變化的交變載荷作用，材料在應(yīng)力小于其強(qiáng)度極限下，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后，無顯著外觀變形卻會發(fā)生斷裂疲勞斷裂不產(chǎn)生明顯的塑性變形，突然發(fā)生，具有很大的危險性，造成嚴(yán)重事故材料抵抗疲勞能力的指標(biāo)-疲勞極限σD金屬材料承受的交變應(yīng)力σ小于σD時，應(yīng)力循環(huán)到無數(shù)次也不會發(fā)生疲勞斷裂當(dāng)σ大于σD時，材料在經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)后，將發(fā)生疲勞斷裂。材料常用性能-力學(xué)性能第七頁，共八十三頁，2022年，8月28日金屬材料由金屬元素或以金屬元素為主形成的、具有金屬特性的物質(zhì)稱為金屬材料鐵和以鐵為基的合金（黑色金屬），如鋼、鑄鐵和鐵合金非鐵合金（有色金屬），如銅及其合金、鋁及其合金、鉛及其合金鋼分為非合金鋼（碳鋼）、低合金鋼和合金鋼都是鐵和碳為主的合金含碳量＜2.11%的稱為鋼大于2.11%的稱為鑄鐵根據(jù)鋼中是否添加合金元素，把鋼分為碳素鋼和合金鋼兩種。碳鋼占全部結(jié)構(gòu)、零件和工具材料90%左右，合金鋼僅占10%第八頁，共八十三頁，2022年，8月28日低碳鋼（含碳量<0.25%）碳素鋼中碳鋼（含碳量0.25%~0.6%）高碳鋼（含碳量>0.6%）按化學(xué)成分低合金鋼（合金元素含量<5%）合金鋼中合金鋼（合金元素含量5~10%）高合金鋼（合金元素含量>10%）普通鋼按質(zhì)量分類優(yōu)質(zhì)鋼高級優(yōu)質(zhì)鋼第九頁，共八十三頁，2022年，8月28日建筑鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼按用途分類合金結(jié)構(gòu)鋼彈簧鋼軸承鋼工具鋼特殊性能鋼（如不銹鋼、耐熱鋼等）

第十頁，共八十三頁，2022年，8月28日有色金屬：純銅（紫銅）銅鋅合金（黃銅）銅錫合金（錫青銅）無錫青銅（鋁青銅）鋁及鋁合金鈦及鈦合金鎂及鎂合金鉛、錫及合金鋅及合金鎳、鈷及合金

銅及其合金輕金屬及合金

其他有色金屬及合金按合金成分第十一頁，共八十三頁，2022年，8月28日碳素鋼-碳鋼，牌號用二位數(shù)字表示，數(shù)字表示鋼中的平均含碳量的萬分之幾。如含碳量0.20%的優(yōu)質(zhì)碳素鋼表示為20＃鋼。根據(jù)鋼中含錳量的不同，分為普通含錳鋼和高錳鋼，如16Mn(或16錳）鋼的碳含量相對較低，性質(zhì)是強(qiáng)而韌，鑄鐵碳含量高，性質(zhì)是硬而脆金屬材料-碳鋼第十二頁，共八十三頁，2022年，8月28日普通碳鋼牌號

以“Q”加三位數(shù)字表示，如Q215、Q235“Q”代表結(jié)構(gòu)鋼屈服點(diǎn)“屈”字的漢語拼音的首位字母，后面的三位數(shù)字表示該鋼種在厚度小于16mm時的最低屈服點(diǎn)鋼的牌號尾部可用A、B、C、D表示鋼的質(zhì)量等級A級為普通級，B、C、D表示硫、磷含量較低的優(yōu)等級別。D級質(zhì)量最高，A級質(zhì)量最低。第十三頁，共八十三頁，2022年，8月28日普通碳鋼牌號牌號的最后面可用符號標(biāo)志其冶煉時的脫氧程度，如對未完全脫氧的沸騰鋼標(biāo)以符號“F”沸騰鋼指鋼在冶煉末期，僅用脫氧劑脫氧，鋼液中留有FeO,在澆筑和凝固時，鋼液中不斷析出CO，產(chǎn)生類似沸騰的現(xiàn)象

FeO+C=Fe+CO對完全脫氧的鎮(zhèn)靜鋼標(biāo)以符號“Z”或不標(biāo)符號半鎮(zhèn)靜鋼標(biāo)以“b”特別鎮(zhèn)靜鋼符號“TZ”

如Q235-B表示最低屈服點(diǎn)235MPa的B級碳素鋼（鎮(zhèn)靜鋼）；Q215-A.F表示最低屈服點(diǎn)215MPa的普通等級碳素結(jié)構(gòu)鋼（沸騰鋼）沸騰鋼成本很低，機(jī)械性能比鎮(zhèn)靜鋼差第十四頁，共八十三頁，2022年，8月28日普通碳鋼性能和應(yīng)用Q235屬于低碳鋼，用途最廣其塑性、韌性優(yōu)良，通常熱軋成鋼板、型鋼、鋼管、鋼筋Q235-A鋼有良好的加工工藝性能，板材常用來焊制常溫低壓容器外殼，棒料常用來制作螺栓、螺母和支架等第十五頁，共八十三頁，2022年，8月28日優(yōu)質(zhì)碳鋼牌號僅用兩位數(shù)字來表示，鋼中平均含碳量的萬分之幾如20鋼的平均含碳量為0.20%，即萬分之20。對每一個鋼號，國家標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了化學(xué)成分范圍和應(yīng)達(dá)到的機(jī)械性能指標(biāo)鋼號按順序有：08、10、15、20、25、30、35、40、45、50等專門用途的鋼材鍋爐用鋼和壓力容器用鋼在鋼號末尾分別表上“g”或“R”字樣需進(jìn)行機(jī)械性能特殊項目的檢驗制造鍋爐用的碳鋼，牌號有20g、22g制造壓力容器用的碳鋼有20R等。第十六頁，共八十三頁，2022年，8月28日優(yōu)質(zhì)碳鋼性能和應(yīng)用優(yōu)質(zhì)碳鋼同時保證鋼材的化學(xué)成分和機(jī)械性能有害元素S、P雜質(zhì)較少冶煉工藝比較嚴(yán)格，質(zhì)量高，成本貴低碳鋼含碳量低于0.25%，鋼號有08、10、15、20、25剛強(qiáng)度較低，彈塑性好，焊接性能良好有圓鋼、板材、無縫鋼管、鍛件產(chǎn)品化工設(shè)備中常用作墊片包皮（08、10）換熱器列管、設(shè)備接管（10、20）、法蘭第十七頁，共八十三頁，2022年，8月28日優(yōu)質(zhì)碳鋼性能和應(yīng)用中碳鋼含碳量在0.30%~0.55%之間，鋼號有30、35、40、45、50、55。強(qiáng)度較高，韌性較好，但焊接性能較差，不適合做設(shè)備的殼體圓鋼、鍛件產(chǎn)品35鋼在化工設(shè)備上常用作管板，強(qiáng)度要求較高的螺栓、螺母等45鋼常用做傳動軸第十八頁，共八十三頁，2022年，8月28日優(yōu)質(zhì)碳鋼性能和應(yīng)用高碳鋼含碳量在0.6%以上，鋼號有60、65、70、80。強(qiáng)度與硬度較高，60、65鋼主要用來制造彈簧。70、80鋼用來制造鋼絲繩等第十九頁，共八十三頁，2022年，8月28日鑄鐵性能和應(yīng)用鑄鐵含碳量一般在2%以上，含有硫、磷和錳等雜質(zhì)鑄鐵是一種脆性材料，不能鍛造，鑄造性能較好有優(yōu)良的減震性、耐磨性和切削加工性生產(chǎn)工藝和熔化設(shè)備簡單，生產(chǎn)成本低廉分為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵等。第二十頁，共八十三頁，2022年，8月28日鑄鐵性能和應(yīng)用灰鑄鐵碳大部或全部以自由狀態(tài)的片狀石墨形式存在，斷口呈灰色抗壓強(qiáng)度較大，抗拉強(qiáng)度很低，沖擊韌性很低不適于制造承受彎曲、拉伸、剪切和沖擊載荷的條件可用來鑄造承受壓力，要求消震、耐磨的零件如支架、閥體、泵體、機(jī)座、管路附件第二十一頁，共八十三頁，2022年，8月28日鑄鐵性能和應(yīng)用球墨鑄鐵在澆筑前往鐵水中加入少量球化劑（Mg、Ca和稀土元素）和石墨化劑（硅鐵或硅鈣合金），以促進(jìn)碳以球狀石墨結(jié)晶存在球墨鑄鐵在強(qiáng)度、塑性和韌性方面大大超過灰鑄鐵球墨鑄鐵兼有普通鑄鐵及鋼的優(yōu)點(diǎn)目前已成為一種很有前途的新型結(jié)構(gòu)材料第二十二頁，共八十三頁，2022年，8月28日合金鋼-鋼中加入的合金元素最有：鉻(Cr）、鎳(Ni）、鉬(Mo）、硅(Si）、錳(Mn）、鎢(W）、鋁(Al）鉻提高鋼的耐腐蝕性和抗氧化性，含量超過13％時，鋼的耐腐蝕能力顯著提高鎳耐腐蝕性和低溫沖擊韌性，良好的塑性和韌性。錳提高鋼的強(qiáng)度以及低溫沖擊韌性鋁細(xì)化晶粒、提高鋼的沖擊韌性、抗氧化性、耐熱性、抗H2S腐蝕性，降低冷脆性。價格便宜鉬提高鋼的高溫強(qiáng)度、硬度等鈦提高強(qiáng)度、細(xì)化晶粒，提高韌性，在不銹鋼中起穩(wěn)定碳的作用，減少鉻與碳化合的機(jī)會，防止晶間腐蝕，還可提高耐熱性。金屬材料-合金鋼第二十三頁，共八十三頁，2022年，8月28日合金鋼牌號采用“數(shù)字＋元素符號＋數(shù)字”表示前面的數(shù)字表示鋼中的含碳量，后面的數(shù)字表示合金元素含量的百分之幾凡合金元素少于1.5％時，鋼號中僅標(biāo)明元素符號，含量不予標(biāo)注第二十四頁，共八十三頁，2022年，8月28日合金鋼性能和應(yīng)用常用鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼鉻不銹鋼1Cr13用于制作含硫石油及加氫設(shè)備的內(nèi)件、離心泵葉輪、殼體；2Cr13用于制作承受高應(yīng)力的零件，如高壓透平零件、閥件、離心泵主軸和高壓閥等第二十五頁，共八十三頁，2022年，8月28日合金鋼性能和應(yīng)用鉻鎳不銹鋼也是一種超低溫材料，對含Cr18％、鎳（Ni）8％的不銹鋼，其屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都隨溫度的下降而上升不會因溫度下降而由塑性向脆性轉(zhuǎn)變，即使在絕對零度附近也不失其延伸性和韌性

低溫下具有良好的塑性和韌性，完全能滿足LNG工廠低溫區(qū)設(shè)備、管道、閥門制造需求價格過于昂貴在ASME規(guī)范中，推薦使用的低溫鋼主要是無鎳、有鎳（5%Ni,8%Ni,9%Ni）、不銹鋼及鋁合金無鎳低溫鋼的使用溫度在－60℃以上，有鎳低溫鋼、不銹鋼和鋁合金的使用溫度可達(dá)到－196℃以下。第二十六頁，共八十三頁，2022年，8月28日工廠材料應(yīng)用條件裝置操作條件復(fù)雜，環(huán)境溫度－29℃～26℃，極端最低溫度-38.8℃，最高壓力，最高溫度為260℃，最低溫度為－162℃MDEA有一定毒性和腐蝕性，配管和設(shè)備的材料選擇要考慮到低環(huán)境溫度工況和介質(zhì)的特殊性超低溫設(shè)備和材料是目前國內(nèi)供應(yīng)尚存在一定困難和差距，裝置中關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行了引進(jìn)MRC壓縮機(jī)、BOG壓縮機(jī)、冷箱（塔）、低溫泵及LNG貯罐的低溫材料。大部分設(shè)備、材料立足于國內(nèi)供應(yīng)設(shè)計溫度-200C≤T＜00C時采用16MnR，當(dāng)設(shè)計溫度-400C≤T＜-200C時采用16MnDR，當(dāng)設(shè)計溫度T＜-700C時采用不銹鋼。浮閥材料采用0Cr18Ni9。第二十七頁，共八十三頁，2022年，8月28日工廠材料應(yīng)用條件配管、鋼結(jié)構(gòu)、鋼平臺、梯子等材料，除工藝操作條件外，尚需按構(gòu)件應(yīng)力考慮環(huán)境溫度的影響極端最低氣溫-38.8℃，低于鄯善工廠-28.7℃，在結(jié)構(gòu)件材料選材上比鄯善工廠苛刻，投資費(fèi)用增加，采購困難增加原料氣組分含0.57mole%的氧氣，如在工廠進(jìn)行脫，將提高設(shè)備材料的要求、增加工藝附加措施。第二十八頁，共八十三頁，2022年，8月28日容器類型國內(nèi)訂貨國外訂貨臺數(shù)金屬質(zhì)量（噸）臺數(shù)金屬質(zhì)量（噸）總質(zhì)量凈重其中合金鋼或有色金屬凈重總質(zhì)量凈重其中合金鋼或有色金屬凈重材料質(zhì)量材料質(zhì)量塔器3147不銹鋼7管式換熱器781.2不銹鋼51板式換熱器12.6不銹鋼0.3容器21350.6不銹鋼32冷塔23Y013100鋁合金分離器等416*2)空冷器8661不銹鋼LNG貯罐11304不銹鋼33.29%Ni*3)合計482578.4不銹鋼77.5工廠材料應(yīng)用條件第二十九頁，共八十三頁，2022年，8月28日課程內(nèi)容一、常用材料基礎(chǔ)知識二、工藝管道基礎(chǔ)知識三、閥門基礎(chǔ)知識第三十頁，共八十三頁，2022年，8月28日

150萬方/天的吉木乃廣匯LNG工廠工藝管道總長60000m。二、工藝管道第三十一頁，共八十三頁，2022年，8月28日LNG工廠除了多種設(shè)備之外，還有各種管道，輸送各種介質(zhì)無論其數(shù)量，尺寸與形式如何，都由管子、管件，閥門、支吊架、儀表及其它附件所組成按生產(chǎn)工藝要求，把機(jī)械設(shè)備、工藝設(shè)備以及儀表等連接起來管道的費(fèi)用占全部裝置投資的30%以上石油化工管道工藝管道-概述第三十二頁，共八十三頁，2022年，8月28日2011年12月，齋-吉天然氣管線設(shè)施投用第三十三頁，共八十三頁，2022年，8月28日儲罐及工藝管網(wǎng)

第三十四頁，共八十三頁，2022年，8月28日物料管道輸送原料，半成品，成品或廢料的管道生產(chǎn)中的主要管道輔助管道輸送輔助介質(zhì)的管道加熱用的熱油管道，精制水管道，氮?dú)夂蛢x表空氣管道等管道的分類-生產(chǎn)功能第三十五頁，共八十三頁，2022年，8月28日按最高工作壓力、最高工作溫度、介質(zhì)、管道材質(zhì)等因素分類材料工作溫度℃最高工作壓力，Mpa第Ⅰ類第Ⅱ類第Ⅲ類第Ⅳ類第Ⅴ類碳素鋼≤370≥32≥10～32≥4～10≥1.6～4＜1.6＞370≥10≥4～10≥1.6～4＜1.6––合金鋼及不銹鋼≥450任意––––––––-196～+450≥10≥4～10≥1.6～4＜1.6––管道的分類-綜合分類第三十六頁，共八十三頁，2022年，8月28日管道名稱設(shè)計壓P，Mpa·G真空管道＜0低壓管道0＜P＜1.6中壓管道1.6≤P＜10高壓管道10≤P＜35管道的分類-設(shè)計壓力、介質(zhì)管道級別適用范圍A1.劇毒介質(zhì)管道2.設(shè)計壓力大于或等于10Mpa的易燃、可燃介質(zhì)管道B1.介質(zhì)閃點(diǎn)低于28℃的易燃介質(zhì)管道2.介質(zhì)爆炸下限低于10%的管道3.操作溫度高于或等于介質(zhì)自然點(diǎn)的C級管道C1.介質(zhì)閃點(diǎn)28-60℃的易燃、可燃介質(zhì)管道2.介質(zhì)爆炸下限高于或等于10％的管道第三十七頁，共八十三頁，2022年，8月28日低溫管道：＜－20℃常溫管道：－20～200℃高溫管道：＞200℃管道的分類-工作溫度第三十八頁，共八十三頁，2022年，8月28日用符號DN表示，其后附加公稱直徑的數(shù)值公稱直徑為100mm，用DN100表示對于引進(jìn)裝置習(xí)慣用英寸表示公稱直徑50mm時，2〞表示公稱直徑的作用是：凡是公稱直徑相同的管子、管件(法蘭、閥門等)均能互相聯(lián)接管道標(biāo)識-公稱直徑第三十九頁，共八十三頁，2022年，8月28日公稱壓力是為了設(shè)計、制造和使用的方便而規(guī)定的一種壓力等級指管內(nèi)工作介質(zhì)溫度在0～120℃范圍內(nèi)的最高允許工作壓力用符號PN表示，其后附公稱壓力的數(shù)值公稱壓力為2.5MPa，用PN2.5表示(老產(chǎn)品有用“kgf/cm2單位，注意識別)，或PN25bar當(dāng)介質(zhì)溫度大于120℃時，材料的強(qiáng)度下降，實際允許的工作壓力要小于公稱壓力如鑄鐵閥門的公稱壓力為1MPa，在200℃工作時，其工作壓力不能大于0.9MPa。用于高溫介質(zhì)的管子及管件選用時應(yīng)查閱有關(guān)手冊，不能只憑公稱壓力為選用依據(jù)管道標(biāo)識-公稱壓力第四十頁，共八十三頁，2022年，8月28日常用的管子壁厚表示法有管子表號(Sch.）、壁厚尺寸兩種方法管子表號(Sch.）是設(shè)計壓力與設(shè)計溫度下材料的許用應(yīng)力的比值乘以1000，并經(jīng)圓整后的數(shù)值表號越大，壁厚越厚中國、ISO等鋼管標(biāo)準(zhǔn)采用壁厚尺寸表示鋼管壁厚系列表示方法為管外徑×壁厚例如φ60.5×3.5mm管道標(biāo)識-壁厚第四十一頁，共八十三頁，2022年，8月28日根據(jù)設(shè)計溫度、設(shè)計壓力和輸送介質(zhì)要求及材料的性能和經(jīng)濟(jì)合理性確定管道和管道組成件的材質(zhì)、品種和規(guī)格型號根據(jù)PID上的管道材料等級規(guī)定選用材料等級編碼由6部分組成

JAJR61J-

項目代碼

A-壓力等級(ASME/ANSIB16.5)J-

材料代碼

R-法蘭面(ASME/ANSIB16.5)

61-序列號管道材料等級第四十二頁，共八十三頁，2022年，8月28日涉及介質(zhì)種類，有LNG、MDEA、CO2、乙烯、丁烷、低溫工藝物料、其他化學(xué)物等介質(zhì)有一定腐蝕性環(huán)境溫度低冷區(qū)部分管線溫度極低管道設(shè)計壓力Pmax=7.2MPa，設(shè)計溫度Tmin=-196℃，Tmax=260℃

管道直徑規(guī)格為1/2”~48”管道材料主要是各種與設(shè)計溫度相對應(yīng)的碳鋼材料，深冷溫度時則采用奧氏體不銹鋼。工廠管道應(yīng)用條件第四十三頁，共八十三頁，2022年，8月28日無論是天然氣輸送管道還是天然氣液化裝置，都有各種各樣的管路系統(tǒng)長的管路是上百公里的DN400齋-吉天然氣輸氣管道，用于連接齋桑天然氣至吉木乃廣匯液化裝置裝置區(qū)內(nèi)各單元、各物料的連接管路有氣相管道、液相管道、氣液混合管道，管徑大的達(dá)600mm總長60000mLNG工廠管道應(yīng)用第四十四頁，共八十三頁，2022年，8月28日碳鋼管在＋5℃至－19℃內(nèi)處于延性狀態(tài)，可正常使用，如果使用溫度低于或等于－20℃，碳鋼管就逐漸變?yōu)橐源嘈誀顟B(tài)為主低于或等于－20℃的管道屬于低溫管道低溫管道選擇材料第一是“低溫脆性”，合理選擇“沖擊韌性”高的鋼板，同時從配管設(shè)計和管系制作上防止脆斷和脆裂第二是管道的保冷結(jié)構(gòu)設(shè)計和滿足保冷的設(shè)計要求，它直接關(guān)系到能耗和設(shè)備管道的操作、施工、檢修等。低溫管道的材料應(yīng)用第四十五頁，共八十三頁，2022年，8月28日管道有足夠的柔性，利用管道的自然補(bǔ)償或設(shè)置補(bǔ)償器避免管道振動泵、壓縮機(jī)和排氣管須防整條管道的振動機(jī)械振源處的管道設(shè)置彈性元件，如波紋補(bǔ)償器隔斷振源裝有安全閥、排氣管或排污閥的支管，在容易結(jié)冰范圍內(nèi)采用奧氏體不銹鋼材料，再使用法蘭連接不同材質(zhì)的支管彎頭處應(yīng)力最大，最容易脆裂，不應(yīng)焊接支吊架靠近彎頭或三通處需要接一短管后再焊接法蘭（留出保冷厚度）。對接法蘭中只需保證法蘭一端留有裝卸螺栓的間距閥門組的配管能順利卸下其中任一閥不影響管道保冷結(jié)構(gòu)低溫保冷管道支架，防止產(chǎn)生“冷橋”的措施管道水平敷設(shè)，底部墊有木塊或硬質(zhì)隔熱材料塊，避免管道冷損管道垂直敷設(shè)，支架生根設(shè)備和管道均墊木塊或硬質(zhì)隔熱材料塊。低溫管道的布置第四十六頁，共八十三頁，2022年，8月28日考慮低溫液體的隔熱要求，低溫引起的熱應(yīng)力，防止空氣中水氣滲透保冷防護(hù)措施，避免出現(xiàn)冷凝和結(jié)冰的現(xiàn)象；管道漏泄的探測方法，以及防火問題等LNG管路采用不銹鋼管，具有優(yōu)異的低溫性能，但線膨脹系數(shù)較大。需要采取一定的措施，補(bǔ)償由于溫度變化引起的熱膨脹或冷收縮。采用彎管或膨脹節(jié)，過多的彎管會使管路布置增加困難，管路的成本也隨著上升。LNG工廠管道應(yīng)用-冷區(qū)LNG管路第四十七頁，共八十三頁，2022年，8月28日LNG氣體管路在液化天然系統(tǒng)中的作用非常重要LNG的輸送是處于封閉狀態(tài)，如LNG儲罐在液體的裝卸過程中，需要有氣體的排出或補(bǔ)充儲罐在接受LNG時，少量的LNG會閃蒸成氣體，若不引出儲罐，將影響LNG的輸送儲罐在輸出LNG時，隨著液體的抽出，如果沒有氣體的補(bǔ)充，儲罐內(nèi)可能出現(xiàn)真空LNG系統(tǒng)必須考慮必要的氣體管路。

。LNG工廠管道應(yīng)用-LNG氣體管路第四十八頁，共八十三頁，2022年，8月28日進(jìn)行LNG管線操作（如78C01防喘振線、78C02入口線的急冷管線、23、73單元灌裝區(qū)）注意管路的冷收縮和隔熱問題；選擇合理的管材和保溫材料；操作過程中，做好管道的預(yù)冷和保冷，確保管道系統(tǒng)的安全運(yùn)行LNG工廠管道應(yīng)用-LNG管路運(yùn)行第四十九頁，共八十三頁，2022年，8月28日課程內(nèi)容一、常用材料基礎(chǔ)知識二、工藝管道基礎(chǔ)知識三、閥門基礎(chǔ)知識第五十頁，共八十三頁，2022年，8月28日閥門的基礎(chǔ)知識第五十一頁，共八十三頁，2022年，8月28日閥門-概述閥門是LNG工廠管道系統(tǒng)的重要組成部件主要功能是：接通和截斷介質(zhì)；防止介質(zhì)倒流；調(diào)節(jié)介質(zhì)壓力、流量；分離、混合或分配介質(zhì)；防上介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，以保證管道或設(shè)備安全運(yùn)行等閥門投資約占裝置配管費(fèi)用的40～50％選用閥門主要從裝置無故障操作和經(jīng)濟(jì)兩方面考慮。第五十二頁，共八十三頁，2022年，8月28日閥門-選擇原則迅速接通和截斷介質(zhì)：-閘閥、蝶閥、球閥；防止介質(zhì)倒流：-止回閥；調(diào)節(jié)介質(zhì)壓力、流量：-截止閥、調(diào)節(jié)閥；分離、混合或分配介質(zhì)：-旋塞閥、閘閥、調(diào)節(jié)閥；防止介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，以保證管道或設(shè)備安全運(yùn)行：-安全閥第五十三頁，共八十三頁，2022年，8月28日閥門-選擇原則輸送流體的性質(zhì)；閥門的功能；閥門的尺寸；閥門的阻力損失；閥門的工作溫度和工作壓力；（對可為兩條）閥門的材質(zhì)。第五十四頁，共八十三頁，2022年，8月28日閥門安裝閥門最適宜的安裝高度為距離操作面1．2m上下，超過2m對于集中布置的閥組或操作頻繁的單獨(dú)閥門以及安全閥設(shè)置平臺從干管上引出的水平支管的切斷閥，宜設(shè)在靠近根部的水平管段上；升降式止回閥應(yīng)安裝在水平管道上，立式升降式止回閥應(yīng)安裝在管內(nèi)介質(zhì)自下而上流動的垂直管道上。旋啟式止回閥應(yīng)優(yōu)先安裝在水平管道上，也可安裝在管內(nèi)介質(zhì)自下而上流動的垂直管道上；地下管道的閥門應(yīng)設(shè)在管溝內(nèi)或閥井內(nèi)，必要時，應(yīng)設(shè)閥門延伸桿消防水閥井應(yīng)有明顯的標(biāo)志；水平管道上的閥門，閥桿方向可按下列順序確定：垂直向上；水平；向上傾斜45°；向下傾斜45°；不得垂直向下；閥桿水平安裝的明桿式閥門，當(dāng)閥門開啟時，閥桿不得影響通行第五十五頁，共八十三頁，2022年，8月28日閥門的分類使用場所不同高溫閥、低溫閥、高壓閥和低壓閥；材料的不同鑄鋼閥、鑄鐵閥第五十六頁，共八十三頁，2022年，8月28日閥門類型的選擇根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)、操作條件及對閥門的要求等因素確定物料狀態(tài)-物性、氣/液比、揮發(fā)性、凝點(diǎn)、粘度、腐蝕性、毒性、易燃易爆性操作條件-溫度、壓力、開停工或再生、允許壓降閥門功能閥門在結(jié)構(gòu)設(shè)汁、材料選用和制造技術(shù)、加工精度和性能檢驗也比較嚴(yán)格第五十七頁，共八十三頁，2022年，8月28日使用條件閥門基本形式截止閥閘閥旋塞閥蝶閥壓力，溫度常溫一高壓O●▲◆常溫一低壓OOOO高溫一高壓◆●(O)◆◆高溫一低壓▲●◆◆中溫一中壓●O●●低溫▲O◆▲公稱直徑(mm)~1000◆●◆O>500◆O◆O300～500▲O◆O<300●O▲●<50O●●▲閥門類型的選擇注：符號表示：O適用；●可用；▲適當(dāng)可用；◆不適用。第五十八頁，共八十三頁，2022年，8月28日閘閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用閘閥由閥體、閥蓋、閘板、閥桿、手輪等零件組成明桿閘閥：閘板隨閥桿一起作直線運(yùn)動升降桿上有梯形螺紋，通過閥門頂端的螺母以及閥體上的導(dǎo)槽，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動大口徑或高中壓閥門只有明桿暗桿閘閥：閘板隨閥桿啟閉只是旋轉(zhuǎn)使閘板升降，閥桿位置無變化DN50以下的低壓的無腐蝕介質(zhì)閥門常采用暗桿。全開位置閘板提升高度等于閥門通徑的1：1倍，流體的通道完全暢通以閥桿的頂點(diǎn)作為標(biāo)志，即開不動的位置考慮溫度變化出現(xiàn)鎖死現(xiàn)象，在開到頂點(diǎn)位置上，再倒回1/2－1圈第五十九頁，共八十三頁，2022年，8月28日流體阻力小閘閥閥體內(nèi)部介質(zhì)通道是直通的，介質(zhì)流經(jīng)閘閥時不改變其流動方向啟閉較省力啟閉時閘板運(yùn)動方向與介質(zhì)流動方向相垂直，與截止閥相比、閘閥的啟閉較為省力介質(zhì)流動方向一般不受限制介質(zhì)可從閘閥兩側(cè)任意方向流過，均能達(dá)到接通或截斷的目的便于安裝，適用于介質(zhì)的流動方向可能改變的管路中閘閥只能作全開和全關(guān),不能作調(diào)節(jié)和節(jié)流。閘閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用第六十頁，共八十三頁，2022年，8月28日截止閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用截止閥的啟閉件是塞形的閥瓣，密封面呈平面或錐面，閥瓣沿流體的中心線作直線運(yùn)動閥桿的運(yùn)動形式，有升降桿式（閥桿升降，手輪不升降），也有升降旋轉(zhuǎn)桿式（手輪與閥桿一起旋轉(zhuǎn)升降，螺母設(shè)在閥體上）允許作調(diào)節(jié)和節(jié)流特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造和維修比較方便工作行程小，啟閉時間短密封性好，密封面間磨擦力小，壽命較長第六十一頁，共八十三頁，2022年，8月28日直通式和直流式的截止閥、節(jié)流閥可安裝在水平或垂直管道上，角式截止閥和節(jié)流閥需安裝在垂直相交的管道上安裝時要注意閥體的指示方向與介質(zhì)的流向一致流體向上流過閥座，閥座上有沉積物時影響嚴(yán)密性，不用于含懸浮固體的流體DNl50以上時，其價格與閘閥相比要貴些。節(jié)流性能也差些，只用于DNl50及以下截止閥應(yīng)用第六十二頁，共八十三頁，2022年，8月28日止回閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用止回閥用于需要防止流體逆向流動的場合，介質(zhì)順流時開啟，逆流時關(guān)閉旋啟式升降式軸流式（噴咀）第六十三頁，共八十三頁，2022年，8月28日閥瓣呈圓盤狀，繞閥座通道的轉(zhuǎn)軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動閥內(nèi)通道成流線形，流動阻力比直通式升降止回閥小，適用于大口徑的場合密封性能不如升降式，適用于低流速和流動不常變動的場合，不宜用于脈動流。旋啟式止回閥第六十四頁，共八十三頁，2022年，8月28日結(jié)構(gòu)與截止閥相似，閥體和閥瓣與截止閥相同閥瓣上部和閥蓋下部加工有導(dǎo)向套筒，閥瓣導(dǎo)向筒可在閥蓋導(dǎo)向筒內(nèi)自由升降在閥瓣導(dǎo)向筒部或閥蓋導(dǎo)向套筒上部加工有泄壓孔，當(dāng)閥瓣上升時，排出套筒內(nèi)的介質(zhì)，降低閥瓣開啟時的阻力按管道的安裝位置分為兩種直通式：介質(zhì)停止流動時，閥瓣靠自重降落在閥座上可阻止介質(zhì)倒流立式升降式：介質(zhì)進(jìn)出口通道方向與閥座通道方向相同，其流動阻力小升降式止回閥第六十五頁，共八十三頁，2022年，8月28日在管道系統(tǒng)中防止流體倒流危害，保護(hù)機(jī)械設(shè)備即具一般止回閥功能，又具備低噪音、低壓降、快速反應(yīng)優(yōu)點(diǎn)工廠重要部位使用，XAE004-021，18臺軸流式止回閥（噴咀）第六十六頁，共八十三頁，2022年，8月28日直通式升降止回閥安裝在水平管道上立式升降止回閥和底閥安裝在垂直管道上，要求介質(zhì)自下而上流動旋啟式止回閥安裝在水平管道上，也可安裝在垂直管道或傾斜管道上小口徑管道上選用升降式止回閥，大口徑管道上選用旋啟式止回閥安裝止回閥時要注意介質(zhì)流動方向與止回閥箭頭指示方向一致止回閥的應(yīng)用第六十七頁，共八十三頁，2022年，8月28日球閥工作原理球閥的閥瓣為一中間有通道的球體，球體圍繞自己的軸心線作90°旋轉(zhuǎn)以達(dá)到啟閉具有快速啟閉的特點(diǎn)根據(jù)結(jié)構(gòu)原理可分浮動球和固定球兩種。第六十八頁，共八十三頁，2022年，8月28日球閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用由閥體、球體、密封圈、閥桿及驅(qū)動裝置組成球體啟閉件，要求有較高精度和光潔度浮動球球閥的球體是可以浮動的，在介質(zhì)壓力作用下球體被壓緊到出口側(cè)的密封圈上，保證密封。但其啟閉力矩較大固定球式球閥的球體被上下兩端的軸承固定，只能轉(zhuǎn)動，不能產(chǎn)生水平位移第六十九頁，共八十三頁，2022年，8月28日用于需要快速啟閉或要求阻力小的場合用于高壓管道和低壓力降的管道其使用壽命長，啟閉省力。適用于較大口徑及壓力較高的場合由于節(jié)流可能造成密封件或球體的損壞，一般不用球閥節(jié)流全通道球閥不適用于調(diào)節(jié)流量球閥的應(yīng)用第七十頁，共八十三頁，2022年，8月28日蝶閥工作原理蝶閥是采用圓盤式啟閉件，圓盤狀閥瓣固定于閥桿上閥桿旋轉(zhuǎn)90°可完成啟閉作用，操作簡便當(dāng)閥瓣開啟角度在20～75°間時，流量與開啟角度成線性關(guān)系，這就是蝶閥的節(jié)流特性第七十一頁，共八十三頁，2022年，8月28日蝶閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用蝶閥是由閥體、圓盤、閥桿和手柄組成圓盤(閥瓣)中心對稱置圓盤閥桿與圓盤均垂直放置，圓盤通過自身中心的旋轉(zhuǎn)軸依靠緊配合或固定銷與圓盤固定在一起。其阻流面積小，阻力降小，密封面易擦傷和受壓，使用期較短、但容易更換偏置圓盤閥桿與圓盤都垂直放置，但支承軸與圓盤的旋轉(zhuǎn)軸中心線不重合，而是位于閥桿的一側(cè)。流通面積小，阻力大。但其密封性能較高，維修方便斜置圓盤閥桿垂直放置，而圓盤傾斜放置。其密封性能好。但密封圈加工和維修較困難。第七十二頁，共八十三頁，2022年，8月28日在許多場合蝶閥取代了截止閥和自控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥，特別是在大流量調(diào)節(jié)場合可廣泛用于操作壓力2.0Mpa，工作溫度200℃以下的輸送各種介質(zhì)水、油品、氣體、液體、漿液、懸浮液的管道上的截流和調(diào)節(jié)流量。蝶閥的應(yīng)用第七十三頁，共八十三頁，2022年，8月28日低溫閥門主要用于介質(zhì)溫度-40℃～-196℃的閥門低溫球閥、低溫閘閥、低溫截止閥輸送介質(zhì)易燃、易爆、滲透性強(qiáng)的介質(zhì)，如乙烯，液化天然氣、LNG儲罐介質(zhì)在升溫時要?dú)饣?，氣化時體積可膨脹數(shù)百倍。低溫閥門-應(yīng)用范圍第七十四頁，共八十三頁，2022年，8月28日低溫條件下，材料的抗拉強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性降低，呈現(xiàn)低溫脆性材質(zhì)不合格，會造成殼體及密封面的外漏