《制藥機械》第七章制藥工藝管路《制藥機械》第七章制藥工藝管路《制藥機械》第七章制藥工藝管路課件《制藥機械》第七章制藥工藝管路課件教學目標1．明確工藝管路在制藥工程中的作用；2．熟悉工藝管路系統的組成、管件參數及管路的連接方式；3．了解GMP對管路材質及管路布置的要求。教學目標1．明確工藝管路在制藥工程中的作用；教學內容第一節管子的種類第二節管徑選擇與壁厚確定第三節管件與閥門第四節管路連接第五節管路的布置和常見故障排除教學內容第一節管子的種類GMP對管路材料的要求1．管道材料應根據所輸送物料的理化性質和使用工況選用。采用的材料應保證滿足工藝要求，使用可靠，不吸附和污染介質，施工和維護方便。2．引入潔凈室（區）的明管材料應采用不銹鋼。3．輸送純化水、注射用水、無菌介質或成品的管道宜采用低碳優質不銹鋼或其他不污染物料的材料。4．工藝管道上的閥門、管件的材料應與所在管道的材料相適應。小知識GMP對管路材料的要求1．管道材料應根據所輸送物料的理化性質第一節管子的種類管子按材質分為金屬管鋼管鑄鐵管有色金屬管非金屬管塑料管玻璃鋼管陶瓷管橡膠管玻璃管第一節管子的種類管子按材質分為一、金屬管（一）鋼管1．有縫鋼管是用鋼板或鋼帶經過卷曲成型后焊接制成的鋼管一般焊管（不鍍鋅，俗稱黑管）鍍鋅焊管（白管）黑管白管（鍍鋅管）一、金屬管（一）鋼管1．有縫鋼管黑管白管（鍍鋅管）2．無縫鋼管鍍鋅無縫鋼管（一）鋼管不銹鋼材質的無縫鋼管2．無縫鋼管（一）鋼管不銹鋼材質的無縫鋼管一般鋼管的規格以公稱直徑（DN）表示。公稱直徑是近似普通鋼管內徑的一個名義尺寸。公稱直徑的單位是mm或in。每一公稱直徑對應一個外徑，其內徑數值隨厚度不同而不同。鋼管的規格一般鋼管的規格以公稱直徑（DN）表示。公稱直徑是近似普通鋼管無縫鋼管的規格以外徑×壁厚來表示。鋼管的規格無縫鋼管的規格以外徑×壁厚來表示。鋼管的規格不銹鋼無縫鋼管常用規格

鋼管的規格不銹鋼無縫鋼管常用規格鋼管的規格一、金屬管（二）鑄鐵管鑄鐵管是指用鑄鐵澆鑄成型的管子。鑄鐵管用于給水、排水和煤氣輸送管線。（三）有色金屬管1．銅管2．鋁及鋁合金管一、金屬管（二）鑄鐵管二、非金屬管（一）塑料管易于加工成型、可焊性好，耐腐蝕性能較好。二、非金屬管（一）塑料管二、非金屬管（二）玻璃鋼管優點：質量輕、強度高、耐腐蝕。缺點：易老化、易變形、耐磨性差。

二、非金屬管（二）玻璃鋼管二、非金屬管（三）陶瓷管優點：耐腐蝕性能好，結構致密，表面光滑平整，硬度較高。缺點：耐壓能力低，性脆易碎，耐熱性能差，二、非金屬管（三）陶瓷管二、非金屬管（四）橡膠管質量輕、撓性好，安裝拆卸方便，對多種酸堿液具有耐蝕性能。橡膠管為軟管，多用作制藥工藝管路的撓性連接件。二、非金屬管（四）橡膠管二、非金屬管（五）玻璃管優點：透明、耐腐蝕、阻力小、價格低等，缺點：質脆，不耐沖擊和振動。玻璃管在制藥生產中主要用于需要監測的管路。二、非金屬管（五）玻璃管其它內涂塑外鍍鋅鋼管內外涂塑復合鋼管其它內涂塑外鍍鋅鋼管內外涂塑復合鋼管第二節管徑選擇與壁厚確定流體輸送管路的管徑可根據流體的流量和流速來確定流量是指單位時間內，通過某一截面的流體體積或質量，它一般由制藥工藝條件所決定。流速是指流體單位時間內在流動方向上通過的距離，它一般由技術人員按有關規范確定。第二節管徑選擇與壁厚確定流體輸送管路的管徑可根據流體的流一、管徑選擇（一）流速的確定確定流速時，應在滿足制藥工藝條件的前提下，在操作費用和基建費用之間通過經濟核算來確定適宜流速，使操作費用和基建費用的總和最小，進而確定管子的直徑。流體在管道中的適宜流速，與流體的性質及制藥工藝條件有關，一、管徑選擇（一）流速的確定（二）管徑的選用

流量的計算公式為：式中Qv：流體體積流量，m3/s；

u：流體流速，m/s；

A：流體流通截面積，m2。（7-1）制藥生產中所用管道通常為圓管，以A=(π/4)d2代入式(7-1)得，式中d：圓管內徑，m；（7-2）（二）管徑的選用若采用質量流量，由于質量流量與體積流量的關系為：（7-3）式中WS：流體的質量流量，kg/s；ρ：流體密度，kg/m3。所以，采用質量流量時管徑計算公式為:（7-4）由式(7-2)和(7-4)計算所得直徑為構成流通面積的內徑，而選擇管徑的基本參數是公稱直徑。所以，應根據計算得到的內徑，圓整后選偏大的公稱直徑。若采用質量流量，由于質量流量與體積流量的關系為：（7-3）式二、管子壁厚的選用式中δ：管子計算厚度，mm；

p：管子計算壓力，MPa；

Di：管子(內外)直徑，mm；〔σ〕：管子許用應力，MPa；φ：管子基本許用應力修正系數。

管子計算厚度:（7-5）二、管子壁厚的選用式中δ：管子計算厚度，mm；管子計算厚管子的計算厚度是滿足管子承受介質壓力的強度要求所必需的厚度，在確定管壁厚度時，還要考慮介質腐蝕和管子制造負偏差等因素的影響，應該在計算厚度的基礎上加上厚度附加量，并據此按鋼管規格標準選取管子厚度。管子的計算厚度是滿足管子承受介質壓力的強度要求所必需的厚度，第三節管件與閥門一、常用的管件1．彎頭彎頭是管路中改變管路方向的連接管件。彎頭用于管道拐彎處，連接兩根等徑管子；異徑彎頭用于管道拐彎處，連接兩根不等徑的管子。第三節管件與閥門一、常用的管件1．彎頭彎頭是管路彎頭的種類快接彎頭內絲彎頭異徑彎頭外絲彎頭異徑外絲彎頭彎頭的種類快接彎頭內絲彎頭異徑彎頭外絲彎頭異徑外絲彎頭承接彎頭彎頭的種類對焊彎頭快接彎頭承接彎頭彎頭的種類對焊彎頭快接彎頭2．三通、四通三通管用于三根管子匯集的地方；四通管用于四根管子匯集的地方。正三通異徑四通四通異徑三通斜三通2．三通、四通正三通異徑四通四通異徑三通斜三通3．短管和異徑管異徑管短管3．短管和異徑管異徑管短管4．盲板5．活接頭內牙活接外牙活接4．盲板5．活接頭內牙活接外牙活接其它接頭異徑外接異徑內接外絲接頭（內接）內絲接頭（外接）其它接頭異徑外接異徑內接外絲接頭（內接）內絲接頭（外接二、閥門閥門是管道系統的重要組成部件，在生產過程中起著重要作用。閥門的主要功能有：l）接通和截斷流體；2）防止流體倒流；3）調節流體壓力、流量；4）分離、混合或分配流體；5）保證管道或設備安全運行。二、閥門閥門是管道系統的重要組成部件，在生產過程中起著重要作截止閥1-手輪；2-閥桿；3-閥瓣內螺紋截止閥截止閥1-手輪；2-閥桿；3-閥瓣內螺紋截止閥閘閥1-閘板；2-閘座法蘭閘閥閘閥1-閘板；2-閘座法蘭閘閥蝶閥蝶閥球閥1-閥桿；2-手柄；3球體球閥1-閥桿；2-手柄；3球體旋塞閥旋塞閥止回閥升降式止回閥旋啟式止回閥止回閥升降式止回閥旋啟式止節流閥1-手輪；2-閥桿；3-閥芯節流閥1-手輪；2-閥桿；3-閥芯8．隔膜閥1-手輪；2-閥桿；3-閥盤；4-隔膜8．隔膜閥1-手輪；2-閥桿；3-閥盤；4-隔膜（二）閥門的選用閥門的選用應遵循以下原則：1、滿足生產目的的要求2、滿足閥門技術規范的要求3、經濟性4、方便性（二）閥門的選用第四節管路連接管路連接包括:管子與管子的連接;管子與管件、閥門的連接;管子與設備的連接。聯接方法:可拆式連接法蘭聯接;螺紋聯接;承插聯接;卡箍連接。永久性連接焊接連接第四節管路連接管路連接包括:一、法蘭連接法蘭連接是制藥工藝管路中應用最廣的連接方式。在需要經常拆裝的管段處和管道與設備相聯接的地方，大都采用法蘭聯接。法蘭連接強度高、拆卸方便、適應范圍廣。一、法蘭連接二、螺紋連接螺紋連接是一種廣泛使用的可拆卸的固定連接，具有結構簡單、連接可靠、裝拆方便等優點。螺紋連接是通過內外管螺紋擰緊而實現的。螺紋連接有三種形式：1.兩段外絲管通過管內絲的連接（內牙管連接）2.內絲管通過外絲（外牙）的連接3.通過活管接的連接活管接連接時，可不轉動兩連接管而將兩者分開。二、螺紋連接螺紋連接有三種形式：1.兩段外絲管通過管內絲的連三、焊接連接焊接是通過加熱的方法，使兩個管子間結合而連接成整體的過程。焊接連接密封性能好、連接強度高，可適用于承受各種壓力和溫度、無須經常拆卸的管路上。焊接連接，既可用于金屬，也可用于非金屬。三、焊接連接四、承插式連接承插式連接適用于壓力不大，密封性要求不高的場合。聯接時，一般在承插口的槽內先填入麻絲、棉線或石棉繩，然后再用石棉水泥或鉛等材料填實，還可在承插口內填入橡膠密封環，使其具有較好的柔性。四、承插式連接五、卡箍連接也叫溝槽連接件。卡箍連接具有操作簡單、不影響管道原有的特性、施工安全及維修方便的優點。起連接密封作用的溝槽連接管件主要有三部分組成：密封橡膠圈、卡箍和鎖緊螺栓。五、卡箍連接起連接密封作用的溝槽連接管件主要有三部分組成：第五節管路的布置和常見故障排除一、管路的布置制藥工藝管路將各制藥設備連接起來，以保障生產的正常進行。所以管路布置既要考慮生產工藝的要求要求，又要考慮經濟要求和操作的方便與安全性。第五節管路的布置和常見故障排除一、管路的布置二、管路常見故障及排除方法

管路的故障排除是在認真做好管路維護工作的前提下進行的。認真做好日常巡回檢查，準確判斷管內介質的流動情況和管件的工作狀態；適時做好管路的防腐和防護工作，并定期檢查管路的保溫設施是否完好；及時排放管路的油污、積水和冷凝液，及時清洗沉淀物和疏通堵塞部位；定期檢查管路的腐蝕和磨損情況；檢查管路的振動情況；察看管架有無松動；檢查管路各接口處是否有泄漏現象；檢查各活動部件的潤滑情況；對管路安全裝置進行定期檢查和校驗調整等。二、管路常見故障及排除方法管路的故障排除是在認真做好管路維管路常見故障參見教材。管路常見故障參見教材。本章小結工藝管路是由管子、閥門通過相應的管件連接而成的。在制藥過程中工藝管路按工藝流程把各種制藥設備連接起來，通過輸送各種流體保證制劑生產順利進行。不同的生產工藝流程對管路種類、材質的要求不同。管子、管件及閥門材質的選擇，首先要考慮其是否符合GMP的要求，其次要考慮是否符合管、管件及閥門的技術參數和管路安裝規范的要求。管路的連接方式分為永久性連接和可拆卸連接，制藥工藝管路的連接多采用可拆卸連接。本章小結工藝管路是由管子、閥門通過相應的管件連接而成的。在制一、填空題：1.工藝管路由

、

和

組成。2.制藥工藝管路用管分為

和

。3.工藝管路中閥門的作用①

；②

；③

。4.管與管件的連接方式有①

；②

；③

；④

；⑤

；5.為防止因溫度升高對管路造成的破壞作用，管路設計時應考慮安裝

。目標檢測一、填空題：目標檢測二、選擇題：（一）單項選擇題：1.制藥生產中水蒸氣輸送一般選用（）A．黑管B．鍍鋅管C．不銹鋼管D．鑄鐵管2.不能改變流體流動方向的閥門是（）A．球閥B．閘閥C．止回閥D．減壓閥3.用“Φ外徑mm×壁厚mm”來表示規格的是()A．鍍鋅管B．鋼管C．玻璃管D．塑料管4.為防止流體逆向流動管路中應安裝（）A．球閥B．隔膜閥C．止回閥D．旋塞閥5.管件中連接管路支管的部件稱為()。A．彎頭B．三通或四通C．短管D．活接頭二、選擇題：（二）多項選擇題：1．注射用水的輸送管路不宜選用（）A．鍍鋅管B．不銹鋼管C．玻璃管D．聚乙烯管2．管件通常包括（）A．