所谓管道,是指以输送流体或传递能量等为目的,由管(管子或软管)、耦合器、阀门、仪表、保护材料等构成的结构体。此外,“进行管道作业”是指管道的设计和施工。
管道由适应流体的各种材质制成。本文将解说管道的种类、材质的种类和特点,以及构成管道的耦合器、阀门等部件。
在管道中流动的流体有液体、气体、粉体、粒体等。管道的名称因流动的流体而异。如果流体是液体,则称为“液体管道”;如果是气体,则称为“气体管道”。此外,还有用于保护电线的“电线保护用管道”等。在此,我们将说明液体管道和气体管道。
液体管道包括输送水的“水管”和输送油的“油管”。
水管中的流体包括饮用水、杂用水、排水、热源水等。在任何情况下,都需要注意因自然环境导致的劣化和冬季冻结造成的损坏。此外,水在管道内流动时产生的湍流会从内部磨损和腐蚀管道,因此需要注意管道的布局。
油管是输送油的管道,用于传递能量或供油。在能量传递方面,用于液压装置;在供油方面,用于润滑油供给装置等。与水管相比,油管承受的压力更高,且需要适应腐蚀性强的流体,因此要求管道具有较高的耐压性和耐腐蚀性。
气体管道是输送空气或燃气的管道,水蒸气和制冷剂也通过气体管道输送。此外,真空管道也是气体管道的一种。输送燃气的燃气管,为了防止埋设部分腐蚀,会使用聚乙烯包覆的管(树脂包覆钢管)或聚乙烯管。此外,输送水蒸气的管道会承受压力和高温,因此使用具有耐压性能且能承受100℃以上温度的钢管。
常见的气体管道是空调的制冷剂管道。制冷剂管道用于在室内机和室外机之间输送制冷剂(氟利昂),以调节室内温度。
管道的材质大致分为金属和非金属,分别称为“金属管”和“非金属管”。金属管使用钢、不锈钢、铝、铜等,非金属管使用合成树脂。这些材质根据流体的种类、使用环境、目的等进行区分使用。
用于管道的金属,使用的是在碳钢、合金钢、不锈钢、铝、铜等中添加了添加剂的材料。下面介绍使用这些材料的管道材质和用途。



非金属管包括通常被称为“PVC管”的“树脂管”和“耐火双层管”,此外还有使用聚乙烯的“交联聚乙烯管”和使用聚丁烯的“聚丁烯管”等。下面介绍使用这些材料的管道的特点和用途。

管道设备由连接管道的“耦合器”、停止流体或防止逆流的“阀门”以及保护管道免受外部空气影响或防止外表面腐蚀的部件等构成。在这里,我们将结合图纸中的标记示例来介绍这些构成管道的部件。
是连接管道的部件。是管道构成中不可或缺的部件,具有改变流体流动方向、汇集多根管道、改变管道粗细等作用。
管道耦合器根据作用和材质等有多种类型。但是,必须根据管道的类型选择合适的耦合器。在这里,我们将按形状对耦合器进行分类,并介绍主要类型。

示例:90°弯头
是改变管道方向的耦合器。弯曲角度有45°和90°等。此外,还有弯曲半径大的长弯头和弯曲半径小的短弯头。另外,还有一种比弯头弯曲角度小的部件,称为“弯管”。弯管也根据弯曲半径分为长弯管和短弯管。由于弯管的弯曲角度小,可以减小流体的阻力。

是十字形的耦合器,可以连接4根管道。但是,不常用于机械设备的管道。

示例:螺纹套筒
是用于连接相同粗细管道的耦合器。也称为“全联轴节”。套筒根据与管道的连接方式不同,有螺纹连接、承插焊等。

是T字形的耦合器。用于将管道向两个方向分支,也称为“三通管”。不仅可以连接相同粗细的管道,有时也用于连接不同粗细的管道。

示例:45°Y形三通
是Y字形的耦合器。用于将管道向两个方向分支。弯曲角度有45°和90°等。

示例:同心异径管
是用于连接不同粗细管道的耦合器。用于在直管部分改变管道尺寸时,有管道中心线在一条直线上的“同心异径管”和中心线平行偏移的“偏心异径管”。

由“螺纹”、“凸缘”、“螺母”构成,是用于施工后需要拆卸管道并重新连接之处的耦合器。

是用于封堵管道末端的耦合器。
管道中“阀门”的作用是,具有可动机构,能够开关通道以使流体通过或停止,或控制流量,是这类设备的总称。阀门根据使用目的、流体种类(液体、气体、可燃性、毒性、腐蚀性等)、材料(金属、非金属)、压力/温度(低、中、高压,低、常、高温)等,有各种各样的结构。在这里,我们将说明可按形状分类的代表性阀门的种类和特点。

因外观呈球状,也称为“球形阀(Globe)”。入口和出口的中心线在一条直线上,流体呈S字形流动。与闸阀相比,开关时间短,通过改变阀瓣(分隔流体流动的部件)的形状,既可用于调节流量的“控制动作”,也可用于全开或全关的“开关动作”。

是为了使流体始终保持在一定方向流动、防止流体逆流的阀门,也称为“逆止阀”。有旋启式、升降式、对夹式等,为防止水锤,会使用具有缓冲功能的对夹式止回阀。

是一种在阀体(阀门的主体)内部有一个带孔球形阀瓣的阀门。通过旋转阀芯来开关流路,从而控制流体。由于内部零件使用软阀座,因此在高温区域的使用受到限制。是一种操作性好、用途广泛的阀门,在材质和尺寸上都有很多种类。

是一种带有圆盘状阀芯,通过阀芯旋转来开关流路的阀门。兼具紧凑和结构简单的特点,由于阀门入口到出口的距离短,管道作业很容易。可以在中间开度调节流量,也可以全开或全关使用。
将管道埋在地下时,由于水分和微生物等的作用,管道外表面可能会被腐蚀。此外,室外管道暴露在室外空气中,因此流体的温度会发生变化。作为这些对策,管道的防腐材料和隔热材料的施工是必不可少的。
CHAPTER 5
精准的流量管理
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