学文网摘要：从当今社会的发展形势来看，在化工工艺设计中，配管设计已经逐渐占据主导地位，所以在对管件和管材的选取就成了更为关键的一环，它直接影响着日后整个施工过程，本文就主要对配管设计中的管件及管材选用原则，并结合实际，提出了常用管件和管道材料选用设计观念。
关键词：管件管材压力管道 配管设计
中***分类号：U173.2 文献标识码：A 文章编号：
2003年***第373号令《特种设备安全监察条例》通过并实施后，管道的设计质量引起有关部门的高度重视，并把压力容器和压力管道并列作为特种设备来进行严格监控，这两种特殊设备，若从定义上来比较，压力管道的定义更广，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0．1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且工程直径大于25ram的管道。由此可见，在化工装备中，除水等无危险陛介质外，绝大多数的、介质均要按压力管道的要求来进行设计，这就要求管道设计人员在设计上不出偏差。本文从配管设计中的常用管件和管材、配管方式等方面讨论了配管设计中应该注意的问题。
一、法兰的选用
1、关注选用法兰的最高无冲击工作压力
在钢制管法兰压力一温度等级HG20604—97标准中规定了制管法兰(欧洲体系)在工作温度下的最高无冲击工作压力。并且要求在工作温度下选用法兰的最高无冲击工作压力必须大于或等于设计压力。例如，压缩工段氮氢气体管道设计温度150E，设计压力6．0MPa，需要选用合适等级与材质的法兰。HG 20604-97标准中法兰公称压力6．3MPa，工作温度150C，其最高无冲击工作压力仅为4．85MPa；而法兰材料16MnⅡ，其最高无冲击工作压力为6．17MPa。因此法兰选用公称压力6．3MPa，法兰材料为16MnⅡ。
2、关注设备管口法兰密封面形式
在对设备管口法兰密封面的形式进行研究时一般形式都是凹凸面的管口法兰，在这种情况下大多数的时候都是把凹凸法兰设置在顶管口和侧管口。把底管口法兰设置为凸面法兰。而阀门厂家一般制作的阀门自带凹面法兰。当工艺配管要求设备管口与管道阀门直接相接时，就需给设备专业提管口密封面形式的要求以配合阀门法兰连接。
二、阀门的使用
1、多用蝶阀，少用闸阀
在之前的一段时间里，蝶阀一般只有在大口径的水管上才有所应用，在不断发展的过程中，市场上对蝶阀的制造工艺和技术也有了不小的进步和发展，由于它的优越性能，在一些工业发达国家已大量用于取代传统的闸阀、截止阀、球阀和旋塞，这是因为蝶阀具有如下特点：
(1)尺寸小、重量轻、便于施工，其重量只是同级别闸阀的1／3～1／4，高度和宽度只是同级别闸阀的1／3；(2)切断性能比闸阀、截止阀好；(3)结构简单，易于维护；(4)易于配置自动控制机构；(5)和相同等级(指温度、压力、质量各项指标)的闸阀、截止阀比较，蝶阀价格比较低。在烟气脱硫生产装置中大到DN900的循环浆液阀小到DN25的其他浆液切断阀几乎全部用的都是蝶阀。
2、柱塞阀
蒸汽、油品及密封要求高的场合宜用柱塞阀。我们习惯用的截止阀在密封性及使用寿命上都不如柱塞阀，原因是柱塞阀具有如下特点：
(1)在考虑密封性时，主要是运用金属、非金属相结合的做法，这样做的优点是密封比压较小，容易达到密封要求；(2)柱塞阀在通常情况下都是靠柱阀和上密封环来保持密封性的，他一般没有填料函；(3)如果管路中有细小的、硬度较大的固体颗粒附在密封面上，则会使阀座密封面产生局部损伤，柱塞阀的柱塞移动恰好可将附在密封面的杂物推开，因此不会造成密封面产生局部损伤，确保密封性能。(4)密封环用非金属材料制造，不会生锈，阀门微开时受冲刷的是柱塞和密封环的端面，密封面不受冲刷，故使用寿命比截止阀长；(5)检修方便，除必要时更换密封环外，不象截止阀需对阀瓣、阀座进行研磨。美国等工业发达的国家早已经普遍采用。
三、三通的使用
在人们的生活习惯中，往往习惯于从主管底部接其他分管，这样的做法的好处在于，当在通水的过程中用三通时，不会受上下左右的限制，较为方便，而对于输送气体的管道在水平方向分流时，三通宜朝上，避免凝液阻住管道。特别是蒸汽管道分管最好从上面接出。真空管的合流管，应在同一方向合流。
四、弯头的使用
有些设计人员常说“配管无所谓的，若接不上时，多加几个弯头就可以了”，这种做法的错误在于：***纸上虽只加了一个弯头，但是对于生产而言却增加了阻力和可能引起泄露，对施工来说还多增加了二条焊缝，对投资者来说又增加了一笔开支，所以合理的设计方法是尽量少用弯头，以使管道布置经纬分明，避免杂乱无章。
当工艺管道和不常用的公用工程管道相接时，宜用两头带法兰的回转弯头代替传统的阀门。这样可以避免误操作。若按传统设计，即将工艺管道和再生管道连接在一起，当正常操作时由于其中只有一部分管道在工作，故常是一头热一头冷(常温)，应力问题不容易处理好，采用回转弯头就可以避免这样的问题；排污管需要改变方向时宜用45度弯头利于物料的排尽，减少物料的沉淀。
五、异径管的使用
在日常情况下，异径管主要分为两种，一种是偏心异径管，另一种是同心异径管。一般情况下，没有特殊要求在水平管道上一般连接偏心异径管，在竖直方向上一般连接同心异径管。对于水平吸入的离心泵，当入口管变径时，应在靠近泵的入口处设置偏心异径管。当管道从下向上进泵时，应采用顶平安装，当管道从上往下进泵时，宜采用底平安装。使用原则是以能排尽凝液和防止气阻为原则。
六、管道的连接
DN
七、管道材料
1、不锈钢焊接钢管代替无缝钢管
过去我国只生产无缝钢管，若想用薄壁的焊接不锈钢钢管只得进口，在价格上并不合算，因此，采用无缝钢管情有可原。目前，我国已有大规模的生产厂家，拥有先进的焊接技术和***检测手段，为此有专家建议：凡是用在洁净的物料(如纯水、蒸馏水等)，压力小于1．6MPa，可采用高频焊的焊接不锈钢钢管(高频焊管系装饰用管，若用为工业用管，必须通过***检测等控制手段来保证质量，否则不可采用)，凡一般可燃、易爆、有毒(中度危害)及腐蚀性介质，PN≤4．0MPa，采用氩弧焊的焊接不锈钢管；至于剧毒(高度危害和极度危害)的介质，不可用焊接不锈钢钢管，必须用无缝不锈钢钢管。
2、区别结构用和一般流体输送用钢管
结构用钢管和一般流体输送用钢管分别在管道标准GB／T8162-1999、GB／T 8163-1999有相应说明。我们常常认为无缝钢管的标准不需要特别说明，然而市场上同时供应结构用钢管和一般流体输送用钢管。结构用钢管主要用于一般金属结构，要求保证强度与刚度，而流体输送用钢管除了要保证有符合要求的的强度与刚度外，还要求保证密闭性，因此要求逐根管子进行水压试验。压力管道必须采用流体输送用钢管GB／T 8163-1999。
3、新材料、新工艺的应用
支持新材料、新工艺的开发和应用，既满足了生产工艺对材料的要求，又能有效地降低建设投资。例如，用渗铝碳钢代替不锈钢材料用于抗硫和有机酸的腐蚀；用碳钢与不锈钢的复合材料代替纯不锈钢材料等。
结语
本文从配管设计中的常用管件和管材选用原则，配管方式等方面讨论了配管设计中应注意的问题，并结合实际提出了常用管件和管道材料选用设计观念，为今后类似工作提供借鉴。
参考文献
【1】中华人民共和国***．特种设备安全监察条例，2003
【2】宋岢岢．压力管道设计及工程实例．化学工业出版社，2007
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