不銹鋼管道材料等級(jí)中管道的連接形式,應(yīng)根據(jù)工藝物料特性和工藝要求確定。


  1. 由于管法蘭處容易泄漏,對(duì)于高溫、高壓管道除必須用法蘭連接外,其他應(yīng)避免用法蘭連接。焊接連接的不銹鋼管道是保證管道無(wú)滲漏的最佳、最經(jīng)濟(jì)的方法。對(duì)焊連接適用于公稱直徑≥DN50的管道連接?!蹹N40的管道一般用承插焊連接或管螺紋連接,但下列情況除外:


    ①. 壁厚大于等于Sch160的小口徑不銹鋼管道;


    ②. 有縫隙腐蝕敏感介質(zhì)存在的小口徑不銹鋼管道;


    ③. 潤(rùn)滑油系統(tǒng)的小口徑不銹鋼管道。


  不銹鋼管道與設(shè)備、容器閥門(mén)等相連接或需要定期拆卸清掃、檢修時(shí),才用法蘭連接。法蘭連接不僅易泄漏且價(jià)格較高。對(duì)焊連接、承插焊接、管螺紋連接三者的比較,見(jiàn)表4.6.2。


 表4.6.2 對(duì)焊連接、承插焊接、管螺紋連接三者的比較


2.jpg


   注:①. 裝置內(nèi)除輸送空氣、惰性氣和小口徑管道外,所有的螺紋連接管道均需密封焊。


       ②. 裝置外所有輸送烴類、危險(xiǎn)、有毒、腐蝕性介質(zhì)及價(jià)格昂貴的介質(zhì)管道螺紋連接要施密封焊。SH/T 3012對(duì)此類密封焊也有規(guī)定。ASME B31.3規(guī)定,考慮管道連接處強(qiáng)度時(shí),不應(yīng)計(jì)入密封焊。


 2. 除安裝、維護(hù)、檢修必須拆卸處外(如與閥門(mén)、儀表、設(shè)備等需要用法蘭或螺紋連接者外),不銹鋼管道應(yīng)采用焊接連接,并應(yīng)符合下列規(guī)定:


  ①. 公稱直徑小于或等于40mm的不銹鋼管道,宜采用承插焊連接,承插焊連接不應(yīng)用于可能發(fā)生縫隙腐蝕介質(zhì)的管道;產(chǎn)生縫隙的腐蝕性介質(zhì)有HF、HCl等介質(zhì)。公稱直徑等于或大于50mm的不銹鋼管道宜采用對(duì)焊連接。


  ②. 除鍍鋅管道外,螺紋連接宜用于公稱直徑小于或等于40mm的管道,并應(yīng)符合下列規(guī)定:


     a. 管螺紋應(yīng)符合現(xiàn)行GB/T 12716《60°密封管螺紋》或GB/T 7306.1《55°密封管螺紋 第1部分圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋》和GB/T 7306.2《55°密封管螺紋第2部分圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋》的規(guī)定。


     b. 螺紋連接的內(nèi)外管螺紋應(yīng)采用錐管螺紋。當(dāng)采用圓錐外螺紋與圓柱內(nèi)螺紋配合時(shí),其設(shè)計(jì)溫度不得超過(guò)150℃,設(shè)計(jì)壓力不得大于0.5MPa,且不得用于毒性程度為高度、極度介質(zhì)及可燃性介質(zhì)管道。


     c. 對(duì)水、低壓蒸汽和空氣系統(tǒng)管道的螺紋連接,可使用密封劑或密封帶。


     d. 對(duì)工藝介質(zhì)及介質(zhì)滲透性較強(qiáng)或?qū)π孤┞士刂戚^嚴(yán)的管道,可采用密封焊;GB50160《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,公稱直徑等于或小于25mm的可燃?xì)怏w、液化烴、可燃液體的金屬管道和閥門(mén)采用錐管螺紋連接時(shí),除含氫氟酸等產(chǎn)生縫隙腐蝕的腐蝕性介質(zhì)管道外,應(yīng)在螺紋處采用密封焊。GB 50316《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,A1類流體、A2類流體和B類流體的管道用錐管螺紋連接時(shí),公稱直徑不應(yīng)大于20mm,且應(yīng)采用密封焊。密封焊時(shí)不得使用密封劑(填料),密封焊縫應(yīng)覆蓋全部露出的螺紋。密封焊縫僅可以用于防止螺紋接頭的泄漏,不應(yīng)要求其能承擔(dān)接頭的任何強(qiáng)度。


     e. 可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕或由于振動(dòng)、壓力脈動(dòng)及溫度變化等可能產(chǎn)生交變荷載的部位,不宜采用螺紋連接。


     f. 可能產(chǎn)生縫隙腐蝕、嚴(yán)重沖蝕或循環(huán)荷載的工況,應(yīng)避免采用螺紋接頭。


    g. 表號(hào)Sch5、10、5S、10S壁厚管子不允許加工密封管螺紋。


 3. 法蘭連接形式應(yīng)根據(jù)管道設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、介質(zhì)特性及泄漏率等要求選用。


 4. 擴(kuò)口、卡箍及其他特種管道連接,應(yīng)按管接頭標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓力、溫度等使用條件及所連接管子材料、規(guī)格要求選用。但當(dāng)用于極度危害介質(zhì)、高度危害介質(zhì)、可燃介質(zhì)或承受壓力溫度條件劇烈變化的管道時(shí),應(yīng)經(jīng)過(guò)類似工況條件的性能試驗(yàn)或?qū)嶋H使用證明安全可靠方可采用。


 5. 除設(shè)計(jì)另有規(guī)定外,活接頭不宜用于有毒介質(zhì)管道。


 6. 連接不同壓力等級(jí)不銹鋼管道的閥門(mén)、法蘭等管道組成件,應(yīng)按苛刻條件選用。


   ①. 堵頭、放空、放凈、孔板法蘭的取壓點(diǎn)和熱電偶出口通常采用螺紋連接。


   ②. 需要在螺紋連接處采用密封焊的介質(zhì):a.氫、烴類或有毒介質(zhì);b.所有漏入大氣能自燃的介質(zhì);c.保溫管線上的水壓試驗(yàn)用的堵頭(試壓后);d.所有10MPa(CL.600)和更高壓力等級(jí)的管道。


   ③. 需要采用密封焊的螺紋連接,不得采用密封劑或密封帶,焊前應(yīng)消除油漬,并旋緊螺紋連接達(dá)到全螺紋嚙合,密封焊縫寬度為2mm,應(yīng)覆蓋全部露出的螺紋。


   ④. 不采用密封焊的閥門(mén)和管件:鑄鐵、可鍛鑄鐵及球墨鑄鐵件;調(diào)節(jié)閥;疏水器;放空和放凈閥上的絲堵或管帽;活接頭的壓緊螺母;儀表接頭。


   ⑤. 不采用密封焊的螺紋連接,在安裝時(shí)要使用聚四氟乙烯密封帶。


   ⑥. 不應(yīng)采用活接頭的工況:a..PN≥10.0MPaPa的管道;b.所有設(shè)計(jì)溫度高于200℃的物料管道;c.H2和液態(tài)烴類管道。


   ⑦. 支管連接,所有連接到其他管道上的管子,包括放空、放凈及儀表接口等均為支管連接。a.當(dāng)主管尺寸DDN≤40(1//2")時(shí),支管連接應(yīng)采用三通管件。b.當(dāng)主管尺寸DN≥50(2”)時(shí),支管的連接形式可采用開(kāi)孔焊、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)焊、對(duì)焊三通等。



7. 對(duì)焊管件


   ①. 通常用于DN≥50mmm的管道,廣泛應(yīng)用于石油化工裝置中的易燃、可燃介質(zhì),以及較高溫度-壓力參數(shù)的其他介質(zhì)管道。對(duì)焊管件比其他連接形式的管件連接可靠、施工方便、價(jià)格便宜、沒(méi)有泄漏點(diǎn)。不銹鋼管件的壁厚等級(jí)用管子表號(hào)表示,常用的管子表號(hào)為Sch40、Sch80,選用對(duì)焊管件時(shí),管件的管子表號(hào)應(yīng)和與其連接的管子表號(hào)相同,即管件與管子等強(qiáng)度(而不是等壁厚),只是管件端部的壁厚與管子的壁厚相同。我國(guó)鋼制對(duì)焊管件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12459、SH 3408 基本與ASME B16.9、ASME B16.28、JIS、JPI-7S、JPI-7S-1相同。


  ②. 常用的對(duì)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(wú)縫鋼管或焊接鋼管通過(guò)推制、拉拔、擠壓而成,后者多采用鋼板沖壓而成。


   ③. 它們通過(guò)公稱壁厚等級(jí)(管子表號(hào)或壁厚值)來(lái)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(duì)焊管件的強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì),并通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)法進(jìn)行驗(yàn)證。



8. 承插焊管件


   ①. 如表4.6.3中圖所示。通常情況下,承插焊管件用于DN≤40mmm、管壁較薄的管子和管件之間的連接。包括彎頭、三通、加強(qiáng)管口、加強(qiáng)管接頭、管帽、管箍、異徑短節(jié)、活接頭、絲堵、儀表管口、軟管站快速接頭、水噴頭等。




  ②. 承插焊管件通常采用模壓鍛造后再機(jī)械加工成型工藝制造。安裝施工方便,不拍片,可靠性較好。


   ③. 注意插口與承口陰陽(yáng)配合,承插焊連接必定為一個(gè)是插口,另一個(gè)則為承口管件。陽(yáng)(插口):管,短管,異徑短節(jié),螺紋短節(jié)堵頭;陰(承口):管件(彎頭、三通、管帽、加強(qiáng)管口、活接頭、管箍等),閥門(mén),法蘭。


   ④. 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。外徑尺寸的差異帶來(lái)為承口內(nèi)徑的調(diào)正;建議根據(jù)采用的外徑系列附承口內(nèi)徑調(diào)正表,見(jiàn)表4.6.4。


4.jpg


   ⑤. 壓力等級(jí)及承壓能力。a.Class3000(3M)Psi對(duì)應(yīng)壁厚 Sch80,Class6000(6M)Psi對(duì)應(yīng)壁厚Sch160,Class9000(9M)Psi對(duì)應(yīng)壁厚XS。b.可使用更薄或更厚管子。管子更薄者,管件承壓強(qiáng)度等于管子;管子更厚者,管件承壓強(qiáng)度等于磅級(jí)psi;高溫承壓強(qiáng)度隨材料許用應(yīng)力,按比例降低。



9. 螺紋管件


   ①. 常用材料有鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵、可鍛鑄鐵,石油化工裝置的工藝管道大多選用鍛鋼制錐管螺紋管件。常用鍛鋼制螺紋管件的標(biāo)準(zhǔn)有HG/T 21632、GB/T 14626、GB/T 19326、ASMEB16.1、GB/T 3287、MSS SP83《活接頭》、MSSSP97《支管臺(tái)》、MSS SP95《異徑短管及管堵》、GB/T 8464《水暖內(nèi)螺紋》、API 602《小口徑閘閥》。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(chǎng)合。螺紋連接件有陽(yáng)螺紋(male screw)和陰螺紋(femalescrew)之分。管螺紋分圓錐管螺紋和圓柱管螺紋兩種,管螺紋如圖4.6.3、圖4.6.4所示,在管連接中常被采用。如一般把管件、設(shè)備加工成圓柱形內(nèi)螺紋,把管子加工成圓錐形外螺紋,除安裝方便外且密封性能好,可鍛鑄鐵管件大都采用錐形內(nèi)螺紋,它與管子圓錐形外螺紋連接,效果極佳。管連接中的“錐接錐”螺紋接口和“柱接錐”螺紋接口如圖4.6.5所示。



   ②. 常用的錐管螺紋可分為55°管螺紋(多用于歐洲)和60°錐管螺紋(多用于美國(guó))。


     a. ISO 7/1為55°錐管螺紋,日本標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)包含55°錐管螺紋和60°錐管螺紋兩種。


     b. GB/T 7306為55°錐管螺紋等同采用ISO 7/1,螺紋錐度為1:16,牙型角55°,尺寸范圍1/16"~6”,螺紋標(biāo)志代號(hào)R(圓錐外螺紋),Rc(圓錐內(nèi)螺紋)。


     c. GB/T 12716為60°錐管螺紋,等同采用ASME 1.20.1,螺紋錐度為1:16,牙型角60°,尺寸范圍1/16"~12”,標(biāo)識(shí)NPT,兩種圓錐管螺紋不能互換。


   ③. 常用的不銹鋼管件中,螺紋短節(jié)為陽(yáng)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。螺紋管件見(jiàn)表4.6.5。



   ④. 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:


     a. 螺紋連接的管件應(yīng)采用錐管螺紋;


     b. 螺紋連接不推薦用在大于200℃及低于-45℃的溫度下;


     c. 螺紋連接不得用在劇毒介質(zhì)管道上;


     d. 螺紋連接不推薦用在可能發(fā)生腐蝕、縫隙腐蝕或振動(dòng)、壓力脈動(dòng)及溫度變化可能產(chǎn)生交變載荷的管道上;


     e. 用于可燃?xì)怏w管道上時(shí),宜采用密封焊進(jìn)行密封;


     f. 管道螺紋連接適用于低壓流體輸送用焊接鋼管,特別是低壓流體輸送用鍍鋅鋼管,N≤100mmmm,介質(zhì)為了不損壞鍍鋅層,保證工藝的要求,必須采用螺紋連接。適用于管子DN≤1工作壓力在1.0MPa以下,溫度在100℃以內(nèi),且便于檢查和維修的管道。管螺紋連接對(duì)介質(zhì)參數(shù)的適用范圍見(jiàn)表4.6.6。


6.jpg


     g. 建筑鍍鋅鋼管給水、熱水供應(yīng),建筑衛(wèi)生潔具連接的鋼管,建筑銅管給水,建筑燃?xì)夤?yīng)的鋼管連接,建筑采暖系統(tǒng)中連接散熱器的立管、橫支管,需要拆卸的管等一般均采用螺紋連接。


     h. 管道與帶螺紋的設(shè)備、附件的連接也必須采用螺紋連接。


   ⑤. 螺紋管件選用中的問(wèn)題。


     a. NPT用于儀表、閥門(mén)、工藝系統(tǒng)螺紋管件,安裝不加填充劑,防漏可采用密封焊。R-Rp用于公用工程用螺紋管件和閥門(mén)、GB 3287可鍛鑄鐵鍍鋅管件、GB/T 3091鍍鋅管,適用口徑DN10~50,DN15~150(max);公制管系統(tǒng)不能用。安裝可加填充劑,不采用密封焊。


     b. 壓力等級(jí)及承壓能力:2000psi對(duì)應(yīng)壁厚 Sch80;3000psi 對(duì)應(yīng)壁厚 Sch160;6000psi對(duì)應(yīng)壁厚XXS??墒褂酶』蚋窆茏樱汗茏痈≌?,管件承壓強(qiáng)度等于管子,管子更厚者,管件承壓強(qiáng)度等于磅級(jí)psi,高溫承壓強(qiáng)度隨材料許用應(yīng)力,按比例降低。


     c. ASME B31.3 選用NPT,GB/T 20801 規(guī)范的GC2類,碳鋼管道DN40的壁厚為Sch80,DN50~150的壁厚為Sch40;不銹鋼管道DN150以下的壁厚為Sch40;GB/T 20801規(guī)范的GC3類管道的各種材料小于DN300,為計(jì)算壁厚;當(dāng)用于有毒、易燃介質(zhì)時(shí),大于DN50應(yīng)加安全防護(hù)。管螺紋標(biāo)準(zhǔn)的比較見(jiàn)表4.6.7。





 10. 不銹鋼管道連接方法還有:法蘭連接、溝槽連接、熱熔連接、卡套連接、卡箍連接、卡壓連接方法等。見(jiàn)圖4.6.6。


圖 6.jpg



聯(lián)系方式.jpg