2020年一级造价工程师《安装工程》备考讲义：第一章第三节

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第三节　安装工程常用管件和附件

一、管件

常用的管件有弯头、三通、异径管和管接头等。

螺纹连接管件主要用于煤气管道、供暖和给排水管道。高压弯头是采用优质碳素钢或低合金钢锻造而成。

二、附件

用在管端起封闭作用的管件，有管帽、管堵和盲板三种。

盲板分为焊接盲板及法兰盲板两种，焊接盲板亦称死盲板、平盖封头，法兰盲板亦称法兰盖。

凸台也称管嘴，是自控仪表在工艺管道上的一次性部件，用于连接主管和其他部件。

三、法兰

法兰连接由法兰、垫片及螺栓螺母连接组成。

(一)法兰种类

1.按连接方式分类

法兰按照连接方式可分为整体法兰、平焊法兰、对焊法兰、松套法兰和螺纹法兰。

(1)整体法兰。和管道设备制成一体，作为设备的一部分。

(2)平焊法兰。又称搭焊法兰，优点在于焊接装配时较易对中，且成本较低，因而得到了广泛的应用，只适用于压力等级比较低，压力波动、振动及震荡均不严重的管道系统中。

(3)对焊法兰。又称高颈法兰，主要用于工况比较苛刻的场合，如管道热膨胀或其他荷载使法兰处受的应力较大，或应力变化反复的场合;压力、温度大幅度波动的管道和高温、高压和零下低温的管道。

(4)松套法兰。俗称活套法兰，分为焊环活套法兰、翻边活套法兰和对焊活套法兰，多用于铜、铝等有色金属及不锈钢管道上。优点是法兰可以旋转，易于对中螺栓孔，在大口径管道上易于安装，也适用于管道需要频繁拆卸以供清洗和检查的地方。法兰附属元件材料与管道材料一致，而法兰材料可与管道材料不同(法兰的材料多为 Q235、Q255 碳素钢)，因此比较适合于输送腐蚀性介质的管道。但松套法兰耐压不高，一般仅适用于低压管道的连接。

(5)螺纹法兰。非焊接法兰，与焊接法兰相比，它具有安装、维修方便的特点，可在一些现场不允许焊接的场合使用。法兰厚度大，造价较高，可使用于高压管道的连接。但在温度高于 260℃和低于-45℃的条件下，建议不使用螺纹法兰，以免发生泄漏。

2.按密封面形式分类

管法兰的密封面形式有：全平面、突面、凹凸面、榫槽面、O 形圈面和环连接面六种。

1)平面型：平面上加工出几道浅槽，其结构简单，但垫圈没有固定，不易压紧。适用于压力不高、介质无毒的场合。

2)突面型：密封面结构简单，加工方便，便于进行防腐衬里。但其密封面垫片接触面积较大，预紧时垫片容易往两边挤，不易压紧。

3)凹凸面型：安装时便于对中，还能防止垫片被挤出。但垫片宽度较大，需较大压紧力。适用于压力稍高的场合。

4)榫槽面型：安装时易对中。垫片受力均匀，故密封可靠。垫片很少受介质的冲刷和腐蚀。适用于易燃、易爆、有毒介质及压力较高的重要密封。但更换垫片困难，法兰造价较高。

5)O 形圈面型：是一种挤压型密封，自封作用，O 形圈密封效果比一般平垫圈可靠。O 形圈的截面尺寸都很小、重量轻，消耗材料少，且使用简单，安装、拆卸方便，更为突出的优点还在于 O 形圈具有良好的密封能力，压力使用范围很宽，静密封工作压力可达 100MPa 以上，适用温度为-60～200℃，可满足多种介质的使用要求。

6)环连接面型：属于窄面法兰，密封面专门与用金属材料加工成截面形状为八角形或椭圆形的实体金属垫片配合，实现密封连接。金属环垫可以依据各种金属的固有特性来选用。密封性能好，对安装要求也不太严格，适合于高温、高压工况，但密封面的加工精度较高。

(二)垫片

垫片按材质可分为非金属垫片、半金属垫片和金属垫片三大类。

1.非金属垫片

非金属垫片质地柔软、耐腐蚀、价格便宜、但耐温和耐压性能差。多用于常温和中温的中低压容器或管道的法兰密封。

(1)橡胶垫片。橡胶不耐高压，容易在矿物油中溶解和膨胀且耐腐蚀较差，在高温下容易老化失去回弹性。常用于输送低压水、低浓度酸和碱等介质的管道法兰连接。

(2)石棉垫片。石棉耐热、耐碱性好、抗拉强度高、耐酸性能较差，石棉垫片正常使用温度在550℃以下，直径较大的低压容器可以使用石棉带或石棉绳，酸、碱溶剂等介质也可以使用此垫片。

(3)石棉橡胶垫片。石棉橡胶板有适宜的强度、弹性、柔软性等性质，且它制作垫片既便宜又方便，在化工企业中得到推广和应用。

(4)柔性石墨垫片。柔性石墨是一种新颖的密封材料，良好的回弹性、柔软性和耐温性，在化工企业中得到迅速的推广和应用。

(5)塑料垫片。适用于输送各种腐蚀性较强介质的管道的法兰连接。常用的塑料垫片有聚氯乙烯垫片、聚乙烯垫片和聚四氟乙烯垫片等。

聚四氟乙烯垫片耐腐蚀性、耐热性、耐寒性、耐油性优于现有其他塑料垫片，有“塑料之王” 之称。聚四氟乙烯垫片用于接触面可以做到平整光滑，对金属法兰不黏接，除受熔融碱金属以及含氟元素气体侵蚀外，它能耐各种酸、碱、盐、油脂类溶液介质的腐蚀，且使用温度一般小于 200℃，不能用于压力较高的场合。

2.非金属垫片

非金属垫片又称金属复合垫片，主要有金属包覆垫片、金属缠绕垫片、金属波纹复合垫片、金属齿形复合垫片等。

(1)金属包覆垫片。按包覆状态可分为全包覆、半包覆、波形包覆和双层包覆等。作为金属包覆垫的芯材，耐热性是主要考核指标，一般采用石棉板或低橡胶石棉板、耐高温性能好的碳纤维或瓷制纤维及柔性石墨板。金属包覆垫能制成各型号垫片，可以满足各种热交换器管箱和非圆形压力容器密封的需要。

(2)金属缠绕垫片。金属缠绕式垫片是由金属带和非金属带螺旋复合绕制而成的一种半金属平垫片。其特性是压缩、回弹性能好，具有多道密封和一定的自紧功能，对于法兰压紧面的表面缺陷不太敏感，不粘接法兰密封面，容易对中，因而拆卸便捷，能在高温、低压、高真空、冲击振动等循环交变的各种苛刻条件下，保护其优良的密封性能。在石油化工工艺管道上被广泛应用。

3.金属垫片

在高温、高压及荷载循环频繁等苛刻操作条件下，各种金属材料是密封垫片的首选材料。金属垫片常用的材料有铜、铝、低碳钢、不锈钢、铬镍合金钢等。

(1)平形金属垫片。分为宽垫片和窄垫片两种。

(2)波形金属垫片。适宜于光滑密封面压力 3.34MPa 的管道上使用。

(3)齿形金属垫。利用同心圆的齿形密纹与法兰密封面相接触，构成多道密封环，因此密封性能较好，使用周期长，常用于凹凸式密封面法兰的连接。缺点是每次更换垫片时，都要对两法兰密封面进行加工，费时费力。垫片使用后容易在法兰密封面上留下压痕，故一般用于较少拆卸的部位。齿形垫密封性能比平形密封垫好，压紧力也比平形垫小。

(4)环形金属垫片。用金属材料加工成截面为八角形或椭圆形的实体金属垫片，具有径向自紧密封作用，主要应用于环连接面型法兰连接，靠与法兰梯槽的内外侧面(主要是外侧面)接触，并通过压紧而形成密封。最高使用温度可达 800℃。

四、阀门

(一)阀门型号及表示方法

(二)各种阀门的结构及选用特点

阀门按其动作特点分为两大类，即驱动阀门和自动阀门。

驱动阀门是用手操纵或其它动力操纵的阀门。如截止阀、节流阀(针型阀)、闸阀、旋塞阀等均属这类阀门。

自动阀门是借助于介质本身的流量、压力或温度参数发生变化而自行动作的阀门。如止回阀、安全阀、浮球阀、减压阀、跑风阀和疏水器等均属自动阀门。

工程中管道与阀门的公称压力划分：

低压：0

中压：1.60

高压：10.00

蒸汽管道 P≥9.00MPa，工作温度≥500℃时升为高压。一般水、暖工程均为低压系统，大型电站锅炉及各种工业管道采用中压、高压或超高压系统。

1.截止阀。结构简单，严密性较高，制造和维修方便，流体经过截止阀时要改变流向，水流阻力较大，安装时要注意流体“低进高出”，方向不能装反。

选用特点：结构比闸阀简单，制造、维修方便，也可以调节流量，应用广泛。但流动阻力大，为防止堵塞和磨损，不适用于带颗粒和黏性较大的介质。

2.闸阀。闸阀与截止阀相比，在开启和关闭时省力，水流阻力较小，阀体比较短，当闸阀完全开启时，其阀板不受流动介质的冲刷磨损。由于闸板与阀座之间密封面易受磨损，其缺点是严密性较差;另外，在不完全开启时，水流阻力较大。因此闸阀一般只作为截断装置，即用于完全开启或完全关闭的管路中，而不宜用于需要调节大小和启闭频繁的管路上。

选用特点：密封性能好，流体阻力小，开启、关闭力较小，也有调节流量的作用，并且能从阀杆的升降高低看出阀的开度大小，主要用在一些大口径管道上。

3.止回阀。止回阀又名单流阀或逆止阀，根据阀瓣前后的压力差而自动启闭的阀门。用于防止介质倒流的管路上，如水泵出口的管路上作为水泵停泵时的保护装置。

根据结构不同，止回阀可分为升降式和旋启式，升降式止回阀只能用在水平管道上，垂直管道上用旋启式止回阀，安装时应注意介质的流向，它在水平或垂直管路上均可应用。

4.蝶阀。蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成，只需旋转 90°即可快速启闭，操作简单，同时具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，通过该阀门所产生的压力降很小，具有较好的流量控制特性。蝶阀适合安装在大口径管道上。

5.旋塞阀。又称考克或转心门。结构简单，外形尺寸小，启闭迅速，操作方便，流体阻力小，便于制造三通或四通阀门，可作分配换向用。密封面易磨损，开关力较大;不适用于输送高压介质(如蒸汽)，只适用于一般低压流体作开闭用，不宜于作调节流量用。

6.球阀。球阀由旋塞阀演变而来，启闭件作为一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转 90°实现开启和关闭的目的。主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成 V 形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。

球阀具有结构紧凑、密封性能好、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小、驱动力矩小、操作简便、易实现快速启闭和维修方便等特点。

选用特点：适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，且特别适用于含纤维、微小固体颗料等介质。

7.节流阀。没有单独的阀盘，多用于小口径管路上。主要用于节流，可用于取样，公称直径小，一般在 25.00mm 以下。

8.安全阀。一种安全装置，一般分为弹簧式和杠杆式两种。

9.减压阀。又称调压阀，用于管路中降低介质压力。常用的减压阀有活塞式、波纹管式及薄膜式等。减压阀的进、出口一般要伴装截止阀。

10.疏水阀。又称疏水器，它的作用在于阻气排水，属于自动作用阀门。种类有浮桶式、恒温式、热动力式以及脉冲式等。

五、其他附件

(一)除污器结构形式有 Y 形除污器、锥形除污器、直角式除污器和高压除污器。

(二)阻火器多安装在易燃易爆气体设备及管道的排空管上，常用的阻火器有砾石阻火器、金属网阻火器和波形散热式阻火器。

(三)视镜

(四)阀门操纵装置

(五)套管分为柔性套管、刚性套管、钢管套管及铁皮套管等四种，柔性套管和刚性套管用填料密封，适用于穿过水池壁、防爆车间的墙壁。钢管套管及铁皮套管只用于穿过一般建筑物楼层或墙壁不需要密封管道。

防火套管又叫耐高温套管、硅橡胶玻璃纤维套管，种类有：

(1)管筒式防火套管一般适合保护较短或较平直的管线，电缆保护，汽车线束，发电机组中常用。

(2)缠绕式防火套管主要用于阀门、弯曲管道等不规则被保护物的高温防护，缠绕方便，也适用于户外高温管道，如天然气管道、暖气管道等。

(3)搭扣式防火套管优点在于拆装方便，安装时不需要停用设备，不影响设备生产而且节省安装时间。大型冶炼设备中常用，金属高温软管中也有使用。

(六)补偿器

1.自然补偿。缺点是管道变形时会产生横向位移;而且补偿的管段不能很大。自然补偿器分为 L 形和 Z 形两种。

2.人工补偿。常用的有方形补偿器、填料式补偿器、波形补偿器和球形补偿器等。

(1)方形补偿器。由管道弯制或由弯头组焊而成，利用刚性较小的回折管挠性变形来补偿两端直管部分的热伸长量。优点：制造容易，运行可靠，维修方便，补偿能力大，轴向推力小。缺点：占地面积较大。

(2)填料式补偿器。又称套筒式补偿器，主要由带底脚的套筒、插管和填料函三部分组成。形式有单向和双向两种。

优点是安装方便，占地面积小，流体阻力较小，补偿能力较大。缺点是轴向推力大，易漏水漏气，需经常检修和更换填料。管道变形有横向位移时，易造成填料圈卡住，主要用在安装方形补偿器时空间不够的场合。

(3)波形补偿器。靠波形管壁的弹性变形来吸收热胀或冷缩。只用于管径较大、压力较低的场合。它的优点是结构紧凑，只发生轴向变形，与方形补偿器相比占据空间位置小。缺点是制造比较困难、耐压低、补偿能力小、轴向推力大。它的补偿能力与波形管的外形尺寸、壁厚、管径大小有关。

(4)球形补偿器。主要依靠球体的角位移来吸收或补偿管道一个或多个方向上横向位移，该补偿器应成对使用，单台使用没有补偿能力。但它可作管道万向接头使用。

球形补偿器具有补偿能力大，流体阻力和变形应力小，且对固定支座的作用力小等特点。

球形补偿器用于热力管道中，补偿热膨胀，其补偿能力为一般补偿器的 5～10 倍;用于冶金设备(如高炉、转炉、电炉、加热炉等)的汽化冷却系统中，可作万向接头用;用于建筑物的各种管道中，可防止因地基产生不均匀下沉或震动等意外原因对管道产生的破坏。

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