第二节 系统组成
一、工业管道的组成
（一）工业管道的基本组成
管道由管道组成件和管道支承件组成。
1.管道组成件：包括管子、管件、法兰、阀门、膨胀节、挠性接头、耐压软管等。
◆挠性接头：在化工生产中，为了减震而连接设备进出口和管道的橡胶管件。一般用于大型水泵、制冷机、空压机等高频振动设备。
◆不锈钢耐压软管：具有以下特点：耐腐蚀、耐高温、耐低温（-196℃～+420℃），重量轻、体积小、柔软性好。广泛用于石油、化工等行业。
◆视镜：安装在设备上或管道上的流体窥视设备。一般根据输送介质的化学性质、物理状态及工艺对视镜功能的要求来选用，视镜的材料基本上和管子所用材料一致。
2.管道支承件：
包括固定件和结构附件。固定件包括吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤、链条、导轨、锚固件、鞍座、底座等；结构附件包括吊耳、管吊、卡环、管夹、U形夹和夹板等。
支吊架
3.管道的连接方式：
管道的连接包括管子与管子的连接、管子与各种管件、阀门及设备接口等处的连接。
一般分为对焊连接型、承插连接型、螺纹连接型、法兰连接型以及其它连接形；
在低压管道中，流量计及蝶阀等有时也采用对夹式连接方式连接。 1）对焊连接型
焊接连接是管道及其元件常用的一种连接型式，是一种不可拆连接结构。它是用焊接的方法将管子和各管件、阀门直接连成一体的。对焊连接密封非常可靠，结构简单，便于安装施工、无泄漏且价格便宜，但给清理检修工作带来不便。对焊连接广泛应用于石油化工装置中的易燃、可燃介质以及高的温度压力参数的其他介质管道。
对于对焊连接形成的焊缝质量可用射线、超声及压力试验等方法进行检查。 2）承插焊连接和承插（口）式连接型
承插焊连接是管子和管件承插后再加以焊接的一种连接方式。《压力管道规范 工业管道》 GB/T 20801规定，以下几种方式不得采用用承插焊连接： 1）可能产生缝隙腐蚀或严重冲蚀的场合； 2）要求焊接部位及管道内壁光滑过度的场合；
3）剧烈循环工况或GC1级管道的场合，且承插焊连接接头的公称直径大于DN50。
承插（口）式连接型一般用在密封要求不高、压力较低的场合。
3）螺纹连接型 属于可拆卸连接，常用于需要可拆卸或不宜焊接的场合。螺纹连接与焊接相比，其接头强度低，密封可靠性也较低，因此适用于压力和使用温度不宜过高的场合。
螺纹连接限制条件：
①螺纹连接的管件应采用锥管螺纹；
②螺纹连接不推荐用在大于200℃及低于-45℃的温度下； ③螺纹连接不得用在剧毒介质管道上；
④螺纹连接不推荐用在可能发生应力腐蚀、缝隙腐蚀或由于振动、压力脉动及温度变化可能产生交变载荷的管道上；
⑤用于可燃气体管道上时，宜采用密封焊进行密封，其管径宜不大于20mm。 另外，《压力管道规范 工业管道》 GB/T 20801 、《工业金属管道设计规范》 GB50316（2008年版）都对螺纹连接的使用有一定限制。
4）法兰连接型 法兰连接包括法兰、螺栓和垫片之间的连接。其优点是便于拆卸，检修方便，但其缺点是容易产生泄漏。 法兰分为整体法兰、螺纹法兰、对焊法兰、带颈平焊法兰、带颈承插焊法兰、对焊环带颈松套法兰、板式平焊法兰、对焊环板式松套法兰、平焊环板式松套法兰、翻边环板式松套法兰等。
属于管道中常用的可拆卸的连接方法。 4.伴热
（1）伴热方式
伴热通常是为了满足管内介质在输送过程中或停止输送期间维持所需的操作温度。压力管道常用的伴热方式有内伴热管、外伴热管、夹套伴热和电伴热。 1）内伴热管安装在工艺管道内部，伴热介质释放出来的能量，全部用于补充主管内介质的热损失； 2）外伴热管是最常用的一种伴热方式，其伴热介质主要有蒸汽和热水两种。伴热管释放出来的能量，一部分补充主管内介质的热损失，另一部分则通过保温层散失到周围的大气中。
3）夹套伴热管是在工艺管道的外面安装一套管，套管内的介质和内管的温度相同或稍高，就能维持内管介质的温度，这时蒸汽的消耗量只需满足本身的热损失。
4）电伴热可以有效控制温度，有效利用能量。电伴热的方式有感应加热法、直接通电法和电阻加热法等。
（2）需要伴热管道的条件
当管道存在下列情况之一时，应采取伴热措施：
1）需要从外部补偿管内介质热损失，以维持其所需的操作温度；
2）在输送过程中，由于热损失而产生凝液并可能导致腐蚀或影响正常操作的气体管道；
3）在操作过程中，由于压力突然下降而自冷，可能冻结导致堵塞的管道； 4）在切换操作或停止输送期间，管内介质不能放尽或吹扫而可能凝固的管道；
5）在输送过程中，热损失可能析出结晶的管道；
6）输送介质由于热损失导致黏度增高，系统阻力增加，输送量下降，达不到工艺最小允许量的管道；
7）输送介质的倾点或凝固点等于或高于环境温度的管道。倾点是液体能够流动的最低温度，而凝固点是液体不能流动的最高温度。
（3）伴热介质、伴热温度、伴热方式的选用原则 当管道存在下列情况之一时，应采取伴热措施：
1）管道伴热的常用介质主要有热水、蒸汽、热载体、电伴热；
2）一般情况下伴热介质的温度宜高于被伴热介质温度30℃以上；采用套管伴热时，套管介质温度可高于或等于被伴热介质的温度，但温度不宜超过50℃； 3）伴热方式的选用和输送的介质、环境温度等有关。
（二）生产装置中常见工业管道的相关知识 1.相关标准
石油化工管道已经建立起较为完整的布置设计、绝热和防腐、施工及验收等相关规范、标准等。
表1 管道常用的布置设计标准 1 《石油化工企业设计防火规范》GB 50160 2 《职业接触性毒物危害程度分级》GBZ 230 3 《氧气站设计规范》GB 50030 4 《氢气站设计规范》GB 50177 5 《泵站设计规范》GB50265 6 《工业金属管道设计规范》GB 50316 7 《石油化工金属管道布置设计规范》SH 3012 8 《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》SH/T 3040 9 《石油化工管道柔性设计规范》SH/T3041 10 《石油化工管道设计器材选用规范》SH/T 3059 11 《爆炸危险环境电力装置设计规范GB 50058 12 《石油化工配管工程术语》SH/T 3051 13 《石油化工配管设计图例》SH/T 3052 14 《石油化工管道支吊架设计规范》SH/T3073 15 《石油化工静电接地设计规范》SH 3097 16 《石油化工储运系统罐区设计规范》SH/T3007 17 《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》SH 3009 18 《炼油厂全厂性工艺及热力管道设计规范》SH/T 3108 19 《化工装置管道布置设计技术规定》HG/T50549.5 20 《化工建设项目环境保护设计规定》HG/T 20667 21 《玻璃钢/聚氯乙烯（FRP/PVC）复合管道设计规定》HG 20520 22 《化工机械化运输工艺设计施工图内容和深度规定》HG/T20560 23 《化工企业安全卫生设计规定》HG 20571 24 《化工建设项目噪声控制设计规定》HG 50503 25 《泄压和减压系统指南》SY/T 10043 《炼油厂压力泄放装置的尺寸确定、选择和安装的推荐作法》SY/T 26 10044 表2 管道常用的绝热、涂料防腐蚀和表面色标准 1 《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB 50126 《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第1部分：未涂2 覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB/T 8923.1 《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第2部分： 已涂3 覆过的钢材表面局部清除原有涂层后的处理等级》GB/T8923.2 《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第3部分：焊缝、4 边缘和其他区域的表面缺陷的处理等级》GB/T8923.3 《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第4部分：与高5 压水喷射处理有关的初始表面状态、处理等级和闪锈等级》GB/T8923.4 6 《石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定》SH/T 3043 7 《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》GB 7231 表3 管道常用的施工和验收标准 1 《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB 50236 2 《工业金属管道工程施工规范》GB 50235 3 《石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范》SH 3501 4 《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB 50184 5 《石油化工钢质管道工程施工技术规程》SH /T3517
压力管道系统二
