【文章內(nèi)容簡介】 斗、水噴頭、管箍等。管道的拐彎以前由現(xiàn)場煨制，該方法勞動強(qiáng)度大、效率低，材料的組織狀態(tài)和性能也不好，而且往往因管壁厚減薄而導(dǎo)致拐彎處成為整個(gè)管道的薄弱環(huán)節(jié)；管道的分支一般是在管子上直接開孔連接，此處有時(shí)雖然進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，受力狀況不好，焊縫質(zhì)量也不易控制，因此，該處往往也成為管道的薄弱環(huán)節(jié)。采用管件后，較好地解決了上述問題。因此，現(xiàn)在的壓力管道已大量采用各種各樣的管件，其投資約占整個(gè)管道投資的1/5。管件之間、管件和管子之間常用的連接型式有對焊連接、承插焊連接、螺紋連接和法蘭連接。它是DN≥50的管道及其元件常用的一種連接型式。對于DN≤40的管子及其元件，因?yàn)樗谋诤褚话爿^薄，采用對焊連接時(shí)錯(cuò)口影響較大，容易燒穿，焊接質(zhì)量不易保證，故此時(shí)一般不采用對焊連接。但下列幾種情況例外：1) 對于DN≤壁厚大于等于SCH160的管道及其元件，其壁厚已比較厚，采用對焊連接時(shí)前面所述的問題已不存在，故也常用對焊連接；2) 有縫隙腐蝕介質(zhì)(如氫氟酸介質(zhì))存在的情況下，即使DN≤壁厚小于SCH160，也采用對焊連接，以避免縫隙腐蝕的發(fā)生，此時(shí)在焊接施工時(shí)常采用小焊絲直徑、小焊接電流的氬弧焊而不用一般的電弧焊；3）對潤滑油管道，當(dāng)采用承插焊連接時(shí)，其接頭縫隙處易積存雜質(zhì)而對機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生不利影響，此時(shí)也應(yīng)采用對焊連接；它多用于DN≤管壁較薄的管子和管件之間的連接。承插焊連接必定為一個(gè)是插口，另一個(gè)則為承口管件。一般異徑短節(jié)、螺紋短節(jié)等為插口管件；彎頭、三通、管帽、加強(qiáng)管嘴、活接頭、管箍等為承口管件。在應(yīng)用中應(yīng)考慮這些管件之間的搭配組合以及所需的結(jié)構(gòu)空間。螺紋連接也多用于DN≤40的管子及其元件之間的連接。常用于不宜焊接或需要可拆卸的場合。螺紋連接件有陽螺紋和陰螺紋之分。常用的管件中，螺紋短節(jié)為陽螺紋，而彎頭、三通、管帽、活接頭等多為陰螺紋，使用時(shí)應(yīng)注意它們之間的搭配和組合。螺紋連接與焊接相比，其接頭強(qiáng)度低，密封性能差，因此其使用時(shí)，常受下列條件的限制:1) 螺紋連接的管件應(yīng)采用錐管螺紋；2)螺紋連接不推薦用在大于200℃及低于－45℃的溫度下；3)螺紋連接不得用在劇毒介質(zhì)管道上；4)螺紋連接不推薦用在可能發(fā)生的腐蝕、縫隙腐蝕或振動、壓力脈動及溫度變化可能產(chǎn)生交變載荷的管道上；5)用于可燃?xì)怏w管道上時(shí)，宜采用密封焊進(jìn)行密封。常用的錐管螺紋可分為：550錐管螺紋 (多用于歐洲)600錐管螺紋 (多用于美國)(ISO7/1)為550錐管螺紋。日本標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)包含550錐管螺紋和600錐管螺紋兩種。GB7306為550錐管螺紋 等同采用(ISO7/1)螺紋錐度為：1：16；牙型角：550尺寸范圍：1/16”~6”螺紋標(biāo)志代號：R(圓錐外螺紋) Rc（圓錐內(nèi)螺紋）GB12716為600錐管螺紋等同采用（ANSI/ASME B ）螺紋錐度為：1：16；牙型角：600尺寸范圍：1/16”~12”標(biāo)識：NPT兩種圓錐管螺紋不能互換。常用的對焊管件包括彎頭、三通、異徑管(大小頭)和管帽，前三項(xiàng)大多采用無縫鋼管或焊接鋼管通過推制、拉拔、擠壓而成，后者多采用鋼板沖壓而成。它們通過公稱壁厚等級（管子表號或壁厚值）來實(shí)現(xiàn)與管子等強(qiáng)度，至于其局部應(yīng)力集中的補(bǔ)強(qiáng)，是制造廠應(yīng)解決的事情。制造廠應(yīng)對對焊管件的強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過驗(yàn)證試驗(yàn)法進(jìn)行驗(yàn)證。長半徑彎頭（R＝）：一般情況下，應(yīng)優(yōu)先采用；短半徑彎頭（R＝）：多用于尺寸受限制的場合。彎管（R＝nDN）：用于緩和介質(zhì)在拐彎處的沖刷和動能，可用到R=3DN、6DN、10DN、20DN根據(jù)制造方法不同又分為推制彎頭、擠壓彎頭和焊制斜接彎頭推制彎頭和擠壓彎頭： 常用于介質(zhì)條件比較苛刻的中小尺寸管道上焊制斜接彎頭： 常用于介質(zhì)條件比較緩和的大尺寸管道上。當(dāng)斜接彎頭的斜接角度大于450時(shí)，不宜用于劇毒、可燃介質(zhì)管道上，或承受機(jī)械振動、壓力脈動及由于溫度變化產(chǎn)生交變載荷的管道上。同徑三通異徑三通y型三通 常常代替一般三通，用于輸送有固體顆?；驔_刷腐蝕較嚴(yán)重的管道上。四通(大小頭)…通常有同心異徑管偏心異徑管(封頭)..有平蓋封頭標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭平封頭制造較容易，價(jià)格也較低，但其承壓能力不如標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，故它常用于DN≤100、。標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭為一帶折邊的橢圓封頭，橢圓的內(nèi)徑長短軸之比為2:1，它是應(yīng)用最廣的封頭。在很多情況下，如管廊上的管子端部，管帽都由法蘭代替，以便于管子的吹掃和清洗。它一般是指DN≤40的管道元件，包括彎頭、三通、加強(qiáng)管嘴、加強(qiáng)管接頭、管帽、管箍、異徑短節(jié)、活接頭、絲堵、儀表管嘴、軟管站快速接頭、水噴頭等。 常用管件標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)：GB12459－90 鋼制對焊無縫管件 DN=10－500mm A、B系列GB/T13401－92鋼板制對焊無縫管件 DN=350－1200mm A、B系列GB/T14383－93鍛鋼制承插焊管件 DN=15－80mm A、B系列GB/T14626－93 鍛鋼制螺紋管件 DN=8－100GB/T17185－1997 鋼制法蘭管件 DN=25－600mm PN ，，中石化標(biāo)準(zhǔn)： SH 3408－1996 鋼制對焊無縫管件 DN＝15－500mmSH 3409－1996 鋼板制對焊管件 DN＝200－1200mmSH 3410－1996鍛鋼制承插焊管件 DN=10－80mm化工部標(biāo)準(zhǔn)：HG/T21634－1990鍛鋼制承插焊管件 1/2”－11/2”，3000及6000磅HG/T21635－1990碳鋼、低合金鋼無縫對焊管件DN=50－600mm PN 25，40，64，100kg/cm2HG/T21631－1990鋼制有縫對焊管件 DN=300－1000mm 石油部標(biāo)準(zhǔn)：SY/T0510－1998鋼制對焊管件 DN=15－600mm各種管件標(biāo)準(zhǔn)，對焊無縫和鋼板制對焊管件均等有效采用ANSI 。鍛鋼制承插焊和螺紋管件均等有效采用ANSI 。但各標(biāo)準(zhǔn)同類管件的結(jié)構(gòu)尺寸不盡相同。法蘭、墊片及螺栓三者組成管道中可拆卸的連接結(jié)構(gòu)，壓力管道中應(yīng)用很普遍也是一種很重要的連接形式。通常，法蘭、螺栓與墊片三者共同構(gòu)成一個(gè)密封副，三者共同作用，相輔相承，才能保證接頭的良好密封。盲板、8字盲板、限流孔板、混合孔板等與法蘭、墊片及螺栓關(guān)系比較密切，常與它們配合使用，一起進(jìn)行介紹。法蘭是確定管道公稱壓力等級的基準(zhǔn)件。由前面的介紹可知，法蘭的種類很多，不同型式的法蘭，其密封性能不同，適用場合也不同。在這里僅討論不同型式的法蘭應(yīng)如何選用，僅供參考。a. 法蘭種類◆ 結(jié)構(gòu)型式 管道法蘭按與管子的連接方式分為以下六種基本類型：平焊、對焊法、承插焊、松套、螺紋法蘭和整體法蘭，如圖6－1。圖6－1 管道法蘭與管子的連接方式◆密封面型式 法蘭密封面有全平面、凸臺面、凹凸面、榫槽面、環(huán)槽面等五種。見圖6－2。圖6－2 法蘭密封面型式◆ 法蘭代號不同的標(biāo)準(zhǔn)其法蘭的密封面及型式的名稱、代號略有區(qū)別。見表6－表6－2。表6－1 密封面名稱及代號對照表序號SH 3406－96HG20592～20635－97JB/T74～90－94GB9112－20001全平面（FF）全平面（FF）平面（FF）2凸臺面（RF）突面（RF）凸面突面（RF）3凹凸面（MF）凹凸面（MFM）凹凸面凹凸面（MF）4榫槽面（TG）榫槽面（TG）榫槽面榫槽面（TG）5榫槽面（TG）環(huán)連接面（RJ）環(huán)連接面環(huán)連接面（RJ）表6－2 結(jié)構(gòu)型式代號對照表序號SH 3406－96HG20592～20635－97JB/T74～90－94GB9112－20001對焊（WN）對焊（WN）對焊（－）對焊（－）2承插焊（SW）承插焊（SW）承插焊（－）3平焊（SO）平焊（SO）平焊（－）平焊（－）4螺紋（PT）螺紋（Th）螺紋（－）5松套（LJ）松套（PJ/LF）松套（－）松套（－）6法蘭蓋（－）法蘭蓋（BL）法蘭蓋（－）法蘭蓋（－）7整體法蘭（IF）整體法蘭（－）整體法蘭（－）b．結(jié)構(gòu)型式的選用：平焊法蘭：多用于介質(zhì)條件比較緩和的情況下，如低壓非凈化壓縮空氣、低壓循環(huán)水，它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格比較便宜；對焊法蘭：最常用的一種，它與管子為對焊連接，焊接接頭質(zhì)量比較好，而且法蘭的頸部利用錐度過渡，可以承受較苛刻的條件；承插焊法蘭：常用于PN≤，DN≤40的管道中；松套法蘭：常用于介質(zhì)溫度和壓力都不高而介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)的情況。當(dāng)介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)時(shí)，法蘭接觸介質(zhì)的部分(翻邊短節(jié))為耐腐蝕的高等級材料如不銹鋼等材料，而外部則利用低等級材料如碳鋼材料的法蘭環(huán)夾緊它以實(shí)現(xiàn)密封；整體法蘭：常常是將法蘭與設(shè)備、管子、管件、閥門等做成一體，這種型式在設(shè)備和閥門上常用。：全平面密封面：常與平焊型式配合以適用于操作條件比較緩和的()工況下；常用于鑄鐵法蘭或與鑄鐵連接的鋼法蘭；凸臺面密封面：是應(yīng)用最廣的一種型式，它常與對焊和承插焊型式配合使用，在美式法蘭中，；在歐式法蘭；凹凸面密封面：常與對焊和承插型式配合使用，在美式法蘭中不常采用，在歐式法蘭、。但它不便于墊片的更換；榫槽面密封面：使用情況同凹凸面法蘭；環(huán)槽面密封面：常與對焊連接型式配合(不與承插焊配合)使用，主要用在高溫、高壓或二者均較高的工況。在美式法蘭39。中，(部分)、。在歐式法蘭、。選擇法蘭連接用緊固件材料時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮管道操作壓力、操作溫度、介質(zhì)種類和墊片類型等因素。墊片類型和操作壓力、操作溫度一樣，都直接對緊固件材料強(qiáng)度提出了要求。例如，采用纏繞式墊片密封的低壓劇毒介質(zhì)管道的法蘭連接，盡管管道的操作壓力和溫度都不高，但因?yàn)槭估p繞式墊片形成初始密封時(shí)所需要的比壓力較大，從而要求緊固件的承受載荷也大，因此，在這種情況下就要求緊固件采用高強(qiáng)度合金鋼材料。，如35CrMoA、25CrMoVA根據(jù)結(jié)構(gòu)型式的不同，螺栓可分為六角頭螺栓和雙頭螺栓(又稱為螺柱)兩類，而雙頭螺栓又分為通絲和非通絲兩種。六角頭螺栓：常與平焊法蘭和非金屬墊片配合用于操作較緩和的工況下。六角頭螺栓常用材料是BL3或者是Q235B；雙頭螺栓：常與對焊法蘭配合使用在操作條件比較苛刻的工況下，其中，因?yàn)橥ńz型雙頭螺栓上沒有截面形狀的變化，故其承載能力強(qiáng)。而非通絲型雙頭螺栓則相對承載能力較弱。螺母材料常根據(jù)與其配合的螺栓材料確定，這些組合在一般的標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定。一般情況下，螺母材料應(yīng)稍低于螺栓材料，并保證螺母硬度比螺栓硬度低HB30左右。墊片是借助于螺栓的預(yù)緊載荷通過法蘭進(jìn)行壓緊，使其發(fā)生彈塑性變形，填充法蘭密封面與墊片間的微觀幾何間隙，增加介質(zhì)的流動阻力，從而達(dá)到阻止或減少介質(zhì)的泄漏的目的。墊片性能的好壞以及選用的合適與否對密封副的密封效果影響很大。常用的墊片可以分為三大類，即非金屬墊片、半金屬墊片和金屬墊片。：石棉橡膠墊片，它是通過向石棉中加入不同的添加劑壓制而成。在美國，很多標(biāo)準(zhǔn)中都將石棉制品列為致癌物質(zhì)而禁用。但在世界范圍內(nèi)，石棉仍以其彈性好、強(qiáng)度高、耐油性好、耐高溫、易獲得等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。適用范