一張圖就能真正明白工藝管道知識,!5種管子,,4類管件,,法蘭,、墊片及螺栓,,其實,,就是這么簡單。
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) _ x- U3 Y+ L6 @/ R/ [, v管子
[+ x( d" d u+ X0 J- {3 s管子分類方法很多,,按材質(zhì)分類可分為金屬管,、非金屬管和鋼襯非金屬復合管。 4 i" Q# ~+ Y: L5 \
非金屬管主要有橡膠管、塑料管,、石棉水泥管,、石墨管、玻璃鋼管等,,非金屬管的使用同金屬管相比所占比例較小,,而金屬管在大多數(shù)石油化工裝置中要占到全部工藝管道安裝工程的百分之八十五以上。 * _ x8 F: u% Y4 M: M/ [9 t& @2 h
今天,,給大家重點介紹金屬管材,。
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; H- t% w) ~" t焊接鋼管 7 B/ k3 M Z( y1 a8 l
焊接鋼管,也稱有縫鋼管,,一般由鋼板或鋼帶卷焊而成,。 & ]. u5 |1 S3 B* F6 J v( M
按管材的表面處理形式: 分為鍍鋅和不鍍鋅兩種。表面鍍鋅的發(fā)白色,,又稱為白鐵管或鍍鋅鋼管,;表面不鍍鋅的即普通焊接鋼管,,也稱為黑鐵管,。 ) A7 m: e$ z( D4 I- ]. H
鍍鋅焊接鋼管,常用于輸送介質(zhì)要求比較潔凈的管道,,如生活用水,、凈化空氣、儀表空氣等,;不鍍鋅的焊接鋼管,,可用于輸送蒸汽、煤氣,、壓縮空氣和冷凝水等,。
3 h& {# A n$ a: p8 W. r根據(jù)用戶要求,焊接鋼管在出廠時可分兩種: 一種是管端帶螺紋的,,另一種是管端不帶螺紋的,。管端帶螺紋的焊接鋼管,每根管材長度為4~9m,,不帶螺紋的焊接鋼管,,每根管材長度為4~12m。 & r, ~' G" [2 k7 a
焊接鋼管按管壁厚度不同: 分為薄壁鋼管,、加厚鋼管和普通鋼管,。工藝管道上用量最多的是普通鋼管,其試驗壓力為2.0MPa,。加厚鋼管的試驗壓力為3.0MPa,。
" I& L! `! `) w" V m A) Y: a焊接鋼管的聯(lián)接方法較多: 有螺紋聯(lián)接、法蘭聯(lián)接和焊接。法蘭聯(lián)接中又分螺紋法蘭聯(lián)接和焊接法蘭聯(lián)接,,焊接方法中又分為氣焊和電弧焊,。
$ Z6 U! }! V. ^常用焊接鋼管的規(guī)格范圍: 為公稱直徑6~150mm
& C5 F% j' ], A* u, @無縫鋼管 ( p5 R! g% P! B! ~( H- M7 r
無縫鋼管,是工業(yè)管道中用量最大,,品種規(guī)格最多的管材,。 " z C6 L# L/ z1 a; W% i, I" R
基本上分為:
' v9 `" L8 X) y8 l流體輸送用無縫鋼管和帶有專用性的無縫鋼管兩大類。前者是工藝管道常用的鋼管,,后者如鍋爐專用鋼管,、裂化爐管和熱交換器用鋼管等。
& S, P% L* {( P9 Y5 [9 j按材質(zhì)可分為: 2 n" r8 }% T" f# B4 t% e. x& e
碳素無縫鋼管,、鉻鉬無縫鋼管和不銹,、耐酸無縫鋼管。
& f/ _; w+ |7 D+ H9 {, \7 C9 e按公稱壓力可分為:
4 L# b1 U1 y4 }/ f8 C7 Z低壓(0≤1.0MPa),、中壓(1.0<10MPa=,、高壓(≥10MPa)三類。
) c' l' J1 |* v) B工藝管道常用的是流體輸送用無縫鋼管 分類:
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❶碳素無縫鋼管
% J) E5 |, e2 S5 N+ r常用的制造材質(zhì)為10號,、20號,、16Mn鋼。
" x, _0 N; t; ~其規(guī)格范圍為:熱軋外徑φ32~630mm,,冷拔外徑φ6~200mm,,單根管長度4~12m,容許操作溫度為-40~450℃,。 3 q# Q" b. {3 B4 r
廣泛用于輸送各種對鋼無腐蝕性的介質(zhì),,如輸送蒸汽、氧氣,、壓縮空氣,、油品和油氣等。 ) i9 B9 Y/ n8 H- X" ] y
❷低合金鋼無縫鋼管
7 q- {: B, E7 h1 j; r系指含一定比例合金元素的合金鋼管,。
- h! d' q0 u7 |: U1 p( e通常分為兩種:
+ y' M, G# a5 v7 m7 Q7 b/ B一種是含有錳元素的低合金鋼管,,稱為普通低合金鋼管,如16Mn,、15MnV等,;另一種是含有鉻、鉬等元素的低合金鋼管,,稱鉻鉬鋼管,。 4 D: M8 \6 g0 B3 m' Q4 |" F
常用的有12CrMo、15CrMo,、12Cr2Mo,、1Cr5Mo等,其規(guī)格范圍為外徑φ10~φ273mm,單根管長度4~12m,,鉻鉬鋼管適用溫度范圍為-40~550℃,。 . Z( B' ^: A+ i( D+ I
低合金無縫鋼管,多用于輸送各種溫度較高的油品,、油氣和腐蝕性不強的鹽水,、低濃度有機酸等。 + ~% C( l K9 J q
❸不銹耐酸無縫鋼管 5 C" \9 M) ^1 E' I+ G
根據(jù)鉻,、鎳,、鈦各種金屬的不同含量,品種很多,,有Cr13,、00Cr17Ni14Mo2、1Cr18Ni12Mo2Ti,、1Cr18Ni9Ti等,。
4 ]1 J7 N) i6 ^8 x7 H* X這些鋼號中用量最多的是1Cr18Ni9Ti,在施工圖上常用簡化材質(zhì)代號18-8來表示,,適用溫度范圍為-196~700℃,。 , o: b' m4 ?9 M a" I
在化工生產(chǎn)中用來輸送各種腐蝕性較強的介質(zhì),如硝酸,、醋酸和尿素等,。
3 a9 K% a7 D' \❹高壓無縫鋼管
! G1 ~/ m" Q8 s# `其制造材質(zhì)與上述無縫鋼管基本相同,只是管壁比中低壓無縫鋼管厚,,最厚的管壁達40mm。
% L) {% S, {( X7 t# [& O如化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管規(guī)格為φ14×4(mm)~273×40(mm),,單根管長度4~12m,,適用壓力范圍10~32MPa,工作溫度-40~400℃,。 $ t2 O o8 q6 f( f) x# E
在石油化工裝置中用以上高壓無縫鋼管輸送原料氣,、氫氮氣、合成氣,、水蒸氣,、高壓冷凝水等介質(zhì)。 * F3 Q* Y8 M; T: b
❺低溫鋼管
7 K. K/ {% M" o在引進工程項目的冷區(qū)用量較多,,其材料牌號為STPL-39,、STPL-46,工作溫度可達-105℃,。
. C$ K# e& J: c! H低溫鋼管分為無縫鋼管和有縫鋼管兩種,,無縫低溫鋼管公稱直徑為15~400mm,壁厚同碳鋼管;有縫低溫鋼管公稱直徑為400~1100mm,,壁厚為6~10mm,,單根管標準長度6m。 ! o8 G! x( X4 m* [$ g! X6 ^# K
適用于輸送各種無腐蝕性低溫介質(zhì)管道,,目前國內(nèi)還沒有批量生產(chǎn)與這種標準相應(yīng)的鋼管,。
. T! D3 W/ K! a G鋼管卷板管
$ g& w r/ f2 X! j3 |1 k鋼板卷板管,是由鋼板卷制焊接而成,,分為直縫卷焊鋼管和螺旋縫卷焊鋼管兩種,。 ( p" _5 E( A& E" g
直縫卷焊鋼管: 4 m# {7 @( M$ G2 |
- 多數(shù)在施工現(xiàn)場制造或委托加工廠制造,專業(yè)鋼管廠不生產(chǎn),。
- 鋼板材料有Q235A,、10號、20號,、16Mn,、20g等,其規(guī)格范圍為公稱直徑200~3000mm,,最大的有4000mm,,壁厚一般為4~16mm。
- 公稱直徑200~900mm的單根管長度為6.4m,;公稱直徑1000~3000mm的為4.8m,。
- 適用工作溫度:Q235A為-15~300℃,10號,、20號,、16Mn、20g為-40~450℃,,均適用于低壓范圍,。
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螺旋縫卷焊鋼管: ' V9 C+ S3 d- P( H! E, g& n B0 D
- 由鋼管制造廠生產(chǎn),材質(zhì)有Q235A,,16Mn,。
- 其規(guī)格范圍為公稱直徑200~700mm,壁厚7~10mm,,單根管長度8~18m,。
- 適用工作溫度:Q235A為-15~300℃,16Mn為-40~450℃,,操作壓力:Q235A為2.5MPa,,16Mn為4MPa。* m4 F" ~7 L7 g1 z* p5 m
' H: b" e; c" R2 ^6 v直縫卷焊鋼管和螺旋縫卷焊鋼管,,多用于輸送常溫低壓腐蝕性不強的介質(zhì),,如低壓蒸汽,、地下循環(huán)水、煤氣和油氣等,。螺旋縫卷焊鋼管單根管較長,,特別適用于長距離輸送管道。
1 `& D8 q3 c, t3 X/ R根據(jù)工程所需,,還有直縫不銹鋼板卷焊管,,都是在施工現(xiàn)場卷制,制造廠不生產(chǎn),。所用材質(zhì)多為1Cr18Ni9Ti鋼板,。其規(guī)格范圍公稱直徑為200~1000mm,公稱直徑200~400mm的壁厚為4mm,,公稱直徑700~1000mm的壁厚為6~8mm,,單根管長度為4.5m。適用溫度和輸送的介質(zhì)范圍同低壓不銹鋼管,。 + i2 o( P! {- b$ |- y
銅管
S9 L2 n7 R" k7 o' v* P. o3 Z* w銅管分紫銅管和黃銅管兩種: 4 ?. a0 ~; L; ~: G& f
- 制造紫銅管所用的材料牌號有T2,、T3、T4和TUP等,,含銅量較高,,占99.7%以上;
- 黃銅管的制造材料牌號有H62,,H68等,,都是鋅和銅的合金,如H62黃銅管,,其材料成份銅為60.5%~63.5%,,鋅為39.6%,其他雜質(zhì)小于0.5%,。
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銅管的制造方法分為拉制和擠制兩種: , { w G0 X9 e- y+ G) ]" J
- 拉制銅管外徑為φ3~φ200mm,,擠制銅管外徑為φ32~φ280mm,壁厚1.5~5mm,;
- 銅板卷焊銅管的規(guī)格范圍為外徑φ155~φ505mm,供貨方式有單根的和成盤的兩種,。 q; G" W1 X1 W
# V4 l |; K% ~4 l2 H銅管的適用工作溫度在250℃以下,,多用于油管道、保溫伴管和空分氧氣管道,。 鈦管
( F/ g: H8 `7 \( ^ C: U+ y鈦管是近年來新出現(xiàn)的一種管材,,由于它具有重量輕、強度高,、耐腐蝕性強和耐低溫等特點,,常被用于其他管材無法勝任的工藝部位,。
% e3 P5 s6 Y0 h鈦管是用TA1、TA2工業(yè)純鈦制造,,適用溫度范圍為-140~250℃,,當溫度超過250℃時,其機械性能下降,。 ( U) C0 ?" B& j/ h
常用鈦管的規(guī)格范圍為公稱直徑20~400mm,。適用于低中壓,低壓管壁厚2.8~12.7mm,,中壓管壁厚3.7~21.4mm,。 ) J& E3 c, W# \/ A" e: V6 l- ]
鈦管雖然具有很多優(yōu)點,但因價格昂貴,,焊接難度較大,,尚未被廣泛采用。
* h4 G- C, \& X5 e9 f管件 , {6 j5 \+ `' c, d; R) t* a
在管系中改變走向,、標高或改變管徑以及由主管上引出支管等均需用管件,。由于管系形狀各異、簡繁不等,,因此,,管件的種類較多。
. ]* L9 S9 o) f常用的管件有彎頭,、三通,、異徑管、管接頭,、管帽等,。 - ^7 W$ w4 @/ L1 V
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彎頭 % W. Y% l/ h3 i# x$ [5 ?! A
彎頭是用來改變管道的走向。
' e) P1 e8 {4 B常用彎頭的彎曲角度為90°,、45°和180°,,180°彎頭也稱為U型彎管,也有特殊角度的彎頭,,但為數(shù)極少,。 7 f# n% [# [/ E5 z, \
❶瑪鋼彎頭
+ Q* w# d0 D' i" P- G# `, E瑪鋼彎頭,也稱可鍛鑄鐵彎頭,,是最常見的螺紋彎頭,。 8 O! Z: ?! w% ?/ B9 B* ^4 ]' E$ i
瑪鋼彎頭的規(guī)格比較小,常用的規(guī)格范圍為1/2~4英寸,,按其不同的表面處理分鍍鋅和不鍍鋅兩種,。
' B9 k. Q5 c# a, o* g& z/ ], [這種瑪鋼管件,主要用于采暖,,上下水管道和煤氣管道上,。在工藝過程中,,除需要經(jīng)常拆卸的低壓管道外,其他物料管道上很少使用,。 A1 a! B6 R& V4 U2 {& q+ F5 w+ h
❷壓制彎頭 $ M) q# ~' R4 h- `: o
壓制彎頭,,也稱沖壓彎頭或無縫彎頭,是用優(yōu)質(zhì)碳素鋼,、不銹耐酸鋼和低合金鋼無縫管等,,在特制的模具內(nèi)壓制成型的。
9 U4 H: `$ A9 [8 {2 A- 其彎曲半徑為公稱直徑的一倍半(R=1.5DN),,在特殊場合下也可采用彎曲半徑等于公稱直徑的彎頭(R=1DN),。
- 其規(guī)格范圍在DN20~600mm以內(nèi)。
- 其壁厚范圍與無縫鋼管的表號一致,。
- 壓制彎頭一般由專業(yè)制造廠或加工廠用標準無縫鋼管沖壓加工而成,,出廠時彎頭兩端應(yīng)加工好坡口。2 V: N$ T" ]! p2 X8 r! C
! y6 c3 r% g, M9 r |; o❸沖壓焊接彎頭
# L) X8 q' s g6 b沖壓焊接彎頭,,是采用板材經(jīng)模具沖壓成半塊環(huán)形彎頭,,然后將兩塊半環(huán)彎頭進行組對焊接成型。
! b) i' [# @8 p5 R其彎曲半徑同無縫管彎頭,,規(guī)格范圍為公稱直徑200mm以上,。
* G: o2 k5 [3 C- r0 q* A) T+ |❹焊接彎頭
* G5 M7 P9 E' W- Z7 U* u焊接彎頭,也稱蝦米腰或蝦體彎頭,。 & d+ v6 z) u# h' h
制作方法有兩種: ; h# j" k8 c! x; `
- 一種是在加工廠用鋼板下料,,切割后卷制焊接成型,多數(shù)用于鋼板卷管的配套,。
- 另一種是用管材下料,,經(jīng)組對焊接成型,其規(guī)格一般在200mm以上,。使用溫度不能大于200℃,,一般可在施工現(xiàn)場制作。
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# o& s; h( B) O% |0 x- G6 Q❺高壓彎頭 2 ^- r: p7 ~0 r9 G. w: {& v
高壓彎頭,,是采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或低合金鋼鍛造而成,。
2 F$ v! Q$ ? `. U5 r3 N# s5 Y根據(jù)管道連接形式,彎頭兩端加工成螺紋或坡口,,加工的精密度很高,,要求管口螺紋與法蘭口螺紋能緊密配套自由擰入并不得松動。 2 p1 N" b; |' M2 O
適用于壓力22.0,、32.0MPa的石油化工管道,常用規(guī)格范圍為DN6~200mm,。
% A3 J! S7 r4 ^! }/ `9 ?" i三通
# L1 w- U9 a8 S$ j( Q三通是主管道與分支管道相連接的管件,,根據(jù)制造材質(zhì)和用途的不同,,劃分為很多種。
6 Q5 X( ^1 J! {, g; O+ S& |9 |從規(guī)格上劃分: 6 ?% K6 ]2 T# t$ K' W" w! H
可分為同徑三通和異徑三通,,同徑三通也稱為等徑三通,; 8 l3 n- M% E, U `' z. Z
- 同徑三通是指分支接管的管徑與主管的管徑相同
- 異徑三通是指分支接管的管徑小于主管的管徑,所以也稱為不等徑三通,,異徑三通用量要多一些
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% P. A* ^, w4 e" I, Q3 x❶瑪鋼三通 1 B9 j8 s1 g9 K
瑪鋼三通的制造材質(zhì)和規(guī)格范圍,,與瑪鋼彎頭相同,在石油化工工藝管道中用量不多,,主要用于室內(nèi)采暖,、上下水和煤氣管道。
O8 u7 c, z- n0 Z6 m❷鋼制三通
5 X, a U; `: m! |* I J, w" j7 t20世紀七十年代以前,,我國工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的速度比較緩慢,,工藝管道方面的工程技術(shù)也比較落后。 * h$ @2 E, V& p; z6 \) o
在各種中低壓鋼管的設(shè)計中,,管道需要使用三通管件時,,一般都是采用挖眼接管的辦法來解決,即在需要接支管的主管上,,按支管的直徑先挖出一個孔,,再將支管焊上。這種辦法有很多缺點,,焊接質(zhì)量不易保證,,焊接后管道容易變形,主管內(nèi)容易進入雜質(zhì),。 0 X% t7 `1 n ]) ~9 x8 C2 c$ [. K
七十年代后期,,隨著冶金、石油化工等大型現(xiàn)代化生產(chǎn)裝置的引進,,促進了工藝管道工程技術(shù)的發(fā)展,,目前,我國已能生產(chǎn)中低壓管道鋼制定型三通,,已形成系列產(chǎn)品,,無縫三通規(guī)格為DN20~600mm,鋼板焊制三通規(guī)格為DN150~1500mm,。 7 w9 T( z6 I3 ~
定型三通的制作,,是以優(yōu)質(zhì)管材為原料,經(jīng)過下料,、挖眼,,加熱后用模具拔制而成,再經(jīng)機加工,,成為定型成品三通,。中低壓鋼制成品三通,,在現(xiàn)場安裝時都是采用焊接。鋼板卷管所用的三通,,有兩種情況,,一種是在加工廠用鋼板下料,經(jīng)過卷制焊接而成,;另一種是在安裝現(xiàn)場挖眼接管,。
q' V2 h! W. m2 G/ h6 V h3 P❸高壓三通
, Y' F8 H, Z4 p; s; n高壓三通,常用的有兩種,,一種是焊制高壓三通,,一種是整體鍛造高壓三通。
& u7 x; |! h$ A+ h6 q焊制高壓三通,,選用優(yōu)質(zhì)高壓鋼管為材料,,制造方法類似挖眼接管,主管上所開的孔,,要與相接的支管管徑相一致,。焊接質(zhì)量要求嚴格,通常要求焊前進行預熱,,焊后進行熱處理,。其規(guī)格范圍為DN16~200mm,壓力22MPa,、32MPa,。
) {+ q/ t; P P! q! `, z2 ?9 s) f整體鍛造高壓三通,一般是采用螺紋法蘭連接,。其規(guī)格范圍為表號SCH160,、DN15~600mm,表號外加有“XXS”,,其管徑范圍DN15~300mm,。
% }( W/ T7 l X: O, D異徑管 8 d, Q/ {) a. v9 _
異徑管的作用是使管道變徑,從流體運動方向來看,,多數(shù)是由大變小,,也有的由小變大,如蒸汽回水管道和下水管道的異徑管就是由小變大,。異徑管俗稱大小頭,。 , e" Q5 |5 G) P7 D! v
❶瑪鋼異徑管 , n* R; G! }: @, M) P# l
瑪鋼異徑管,大體上分兩種,,一種是內(nèi)螺紋異徑管也稱外接頭,;另一種是內(nèi)螺紋和外螺紋結(jié)合的管件,稱作補芯,它雖然不叫做異徑管,,但起到異徑管的作用,。
; m0 y v ?( R; B❷鋼制異徑管
/ u4 h! _7 {- S9 T# `6 Q4 ^鋼制異徑管,分為無縫和有縫兩種,,無縫異徑管用無縫鋼管壓制,有縫異徑管用鋼板下料,,經(jīng)卷制焊接而成,,也稱為焊制異徑管。
' l3 J h) P& t! y: f2 s這兩種異徑管都有同心和偏心兩種規(guī)格,。偏心異徑管的底部有一個直邊,,使用時能使管底成一個水平面,便于停產(chǎn)檢修時排放管中物料,。
9 W" l" B; s3 e# O/ o' a無縫異徑管的規(guī)格范圍為DN25~600mm,,有縫焊接異徑管的規(guī)格范圍為DN200~1500mm。
. D$ o# b/ l. R% n Y! h鋼制異徑管,,作為管道上的成品管件,,是七十年代以后才開始有的,早期工藝管道上的變徑,,大部分是在現(xiàn)場制作,。管徑變化很大的是在管端抽條焊接,直接加工成異徑管,;
2 j0 | o/ ~: C1 W! W; G* D7 E% T管徑變化不大的在管端加熱直接摔制而成,。抽條焊接制作異徑管,花費人工多,,焊縫多,,焊接質(zhì)量不易保證,目前,,焊接質(zhì)量要求很高的工藝管道已禁止采用此種辦法,。
2 {) T* H8 i+ g其他管件
$ C7 l+ N _; m+ K. P! F* s) ]❶封頭
7 R9 a1 m8 h) X1 p封頭,是用于管端起封閉作用的堵頭,。常用的封頭有橢圓形和平蓋形兩種,。 2 f, h+ [7 g0 y8 C
橢圓形封頭也稱為管帽,其規(guī)格范圍為DN25~600mm,,多用于中低壓管道上,。 m. u# P: b+ D1 \# O
平蓋封頭,按其安裝位置分為兩種,,一種是平蓋封頭略大于管外徑,,在管外焊接。 ) r' E M7 t- X, J7 E7 d) `; N
另一種是平蓋封頭略小于管內(nèi)徑,把封頭板放入管內(nèi)焊接,。常用的規(guī)格范圍為DN15~200mm,,這種封頭多用于壓力較低的管道上。 ! t" Z$ [, e* H; V U
❷凸臺
8 q% V8 Y0 m! `, S4 ]5 l/ X& q凸臺,,也稱管嘴,,是自控儀表專業(yè)在工藝管道上的一次部件,是由工藝管道專業(yè)來安裝,,所以把凸臺也列為管件,。 0 |, d) k; I P; J9 Y: Q
工藝管道用的單面管接頭也屬這一種,都是一端焊在主管上,,另一端或者是安裝其它部件,,或者是另外再接管,其規(guī)格范圍為DN15~200mm,,高中低壓管道都使用,。
; L1 o. a7 S' C0 O: k7 n P❸ 盲板
% e( A" Z9 l& K7 _" h盲板,其作用是把管道內(nèi)介質(zhì)切斷,,根據(jù)使用壓力和法蘭密封面的形式分以下幾種: ( d- d9 g( o$ e) G& ]0 @& K) j8 h
1.光滑面盲板,,與光滑密封面法蘭配合使用,其適用壓力范圍為1.0~2.5MPa,。 8 q# x/ k7 l8 r! y' t$ A" W0 z
2.凸面盲板,,其本身一面帶凸面,另一面帶凹面,,與凹凸密封面法蘭配合使用,。使用壓力4.0MPa,規(guī)格范圍為DN25~400mm,。
/ ]' Q2 @* N4 h- C3.梯形槽面盲板,,與梯形槽密封面法蘭配合使用,使用壓力范圍為6.4~16.0MPa,。規(guī)格范圍為DN25~300mm,。
/ J& V( z* I( z( y4.“8”字盲板,也分為光滑面,,凹凸面和梯形槽面三種,,使用壓力與以上三種盲板相同,“8”字盲板所不同的是,,它把兩種用途結(jié)合在一個部件上,,即把盲板和墊圈相連接固定在一起。法蘭內(nèi)墊入盲板時,,外面露出的墊圈作為管道是否切斷的直觀標志,。 * C$ I$ y- m$ |2 ]
5.“8”字盲板的制造材料有多種,,根據(jù)輸送的介質(zhì)溫度和壓力來選擇。一般低壓管道,,溫度不超過450℃時,,所用的材質(zhì)有Q235A、20號鋼和25號鋼,;溫度在450~550℃時,,所用的材料有15CrMo、1Cr5Mo,。當壓力在4.0~16.0MPa,,溫度大于550℃時,要用不銹鋼,。 & C% }6 v8 ]5 j, e- \
法蘭、墊片及螺栓 / B# p! J3 `1 z+ ?& \- q' Y3 s
法蘭是工藝管道上起連接作用的一種部件,。這種連接形式的應(yīng)用范圍非常廣泛,,如管道與工藝設(shè)備連接,管道上法蘭閥門及附件的連接,。采用法蘭連接既有安裝拆卸的靈活性,,又有可靠的密封性。 - j- I$ t; [7 Q+ r/ g/ d4 \
工藝管道所輸送的介質(zhì),,種類繁多,,溫度和壓力也不同,因此對法蘭的強度和密封,,提出了不同的要求,。為了滿足工藝管道安裝工程的需要,出現(xiàn)了很多種結(jié)構(gòu)和壓力不同的法蘭,。
7 q( O# r" v1 G7 l! a. D; w7 y以下對各種法蘭作簡要介紹: : `8 F& N8 G2 R7 K6 t2 y
❶平焊法蘭 . b! O" W9 P; w" g: _' \
平焊鋼法蘭,,是中低壓工藝管道最常用的一種。
! L& D! \! d, x! @( D+ n2 M這種法蘭與管子的固定形式,,是將法蘭套在管端,,焊接法蘭里口和外口,使法蘭固定,,適用公稱壓力不超過2.5MPa,。
. @6 O' ] t$ b& C0 B- 用于碳素鋼管道連接的平焊法蘭,一般用Q235A和20號鋼板制造,;
- 用于不銹耐酸鋼管道上的平焊法蘭,,應(yīng)用與管子材質(zhì)相同的不銹耐酸鋼板制造。: ~8 k1 e$ t/ T: {! `( X- P
% h3 B2 L( \( e8 Z' ?6 j! l: Z平焊鋼法蘭密封面,,一般都為光滑式,,密封面上加工有淺溝槽。通常稱為水線,如圖:
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平焊鋼法蘭的規(guī)格范圍如下: / x- V- o v: h5 h. O4 r
- 公稱壓力PN0.25,、0.6MPa的為DN10~2000mm,;
- PN1.0~2.5MPa的為DN10~600mm。0 g/ z, z( t$ j+ M4 u
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❷對焊法蘭 , _! H8 \7 `- F, y# b
對焊鋼法蘭,,也稱高頸法蘭或大尾巴法蘭,。它的強度大不易變形、密封性能較好,,有多種形式的密封面,,適用的壓力范圍很廣。
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5 c8 ~- g1 p; w0 ]- q光滑面對焊法蘭,,其公稱壓力為PN2.5MPa以下,,規(guī)格范圍為DN10~2000mm,公稱壓力PN2.5MPa,,規(guī)格范圍DN10~1000mm,,公稱壓力PN4.0MPa,規(guī)格范圍DN10~600mm,如圖: ! ~% o/ \% f9 }9 [( Y
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凹凸密封面對焊法蘭,,由于凹凸密封面嚴密性強,,承受的壓力大。每付法蘭的密封面,,必須一個是凹面,、另一個是凸面。常用公稱壓力范圍為PN1.6~4.0MPa,,規(guī)格范圍為DN10~600mm,,如圖: 5 c0 Z- m( n+ `: H \$ T$ W
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. u2 W- c. ]8 E$ Y榫槽密封面對焊法蘭,這種法蘭密封性能好,,結(jié)構(gòu)形式類似凹凸式密封面法蘭,,也是一付法蘭必須兩個配套使用。公稱壓力范圍為PN1.6~4.0MPa,,規(guī)格范圍為DN10~600mm,;PN6.4~10MPa,規(guī)格范圍DN10~400mm,,如圖: + c6 L( v5 A+ ~+ ^; [9 ^
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梯形槽密封面對焊法蘭,,這種法蘭在石油工業(yè)管道比較常用,承受壓力大,,常用公稱壓力為PN6.4,、10.0MPa,規(guī)格范圍為DN10~400mm,;PN16MPa,,規(guī)格范圍為DN10~300mm,。如圖: ; R$ v0 N/ ?& `/ c! Z; ~: r
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上述各種對焊法蘭,只是按其密封面的形式不同而加以區(qū)別,。
3 \4 H1 ]; F8 V5 v4 \- P8 P從安裝的角度來看,,不論是那種形式的對焊法蘭,其連接方法是相同的,,因而所耗用的人工,,材料和機械臺班,基本上也是一致的,。但由于密封面形式不同,,法蘭的加工制造成本相差懸殊,因此,,在編制概(預)算時要特別注意法蘭本身的價格,。
* K" o+ P8 B& J❸松套鋼制管法蘭 8 E: q" e; J! ^* U5 i5 {1 o; y
這種法蘭與管子不直接焊在一起,而是以管口翻邊或焊環(huán)為密封接觸面,,松套法蘭起緊固作用,,多用于銅、鋁和鉛等有色金屬及不銹耐酸鋼管道上,。
% F* f7 l+ X& i1 x% Q其最大的優(yōu)點:是由于法蘭可以自由活動,法蘭穿螺栓時非常方便,。 8 b. c) b9 f, r- h2 k
焊環(huán)松套鋼制管法蘭適用壓力PN0.6~2.50MPa,,其規(guī)格范圍為DN10~600mm;壓力PN4.0MPa,,規(guī)格范圍DN10~300mm,,平焊環(huán)松套鋼制管法蘭只適用較低壓力,PN0.6~1.6MPa,,其規(guī)格范圍DN10~600mm,。管口翻邊活套法僅適用于PN06MPa及以下。
5 H% T( b6 y8 n焊環(huán)松套法蘭如圖:
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❹螺紋法蘭 8 m# ^9 ?6 A" n( v* p4 d
螺紋法蘭,,是用帶螺紋的法蘭與管端螺紋相連接的法蘭,,有高壓和低壓兩種。 3 P8 s% G9 v$ P( ]+ v/ K0 i
- 低壓螺紋法蘭,,包括鋼制和鑄鐵制造兩種,,這種法蘭,在建國初期,,焊接技術(shù)很差的情況下,、曾被廣泛應(yīng)用。
- 隨著工業(yè)的發(fā)展,、低壓螺紋法蘭已被平焊法蘭所代替,,除特殊情況外,,基本不采用。
- 高壓螺紋法蘭,,被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)管道的連接,。密封由管端與透鏡墊圈形成,對螺紋和管端墊圈接觸面的精密度加工要求很高,。
- 這種法蘭的特點是法蘭與管內(nèi)介質(zhì)不接觸,,安裝也比較方便。適用壓力PN22.0,、PN32.0MPa,,其規(guī)格范圍為DN6~250mm。
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# Y( y0 z4 \2 j❺法蘭蓋
4 C( J8 w( O% ~$ y% |法蘭蓋是與法蘭配套使用的部件,,它和封頭一樣在管端起封閉作用,。密封面有光滑式和凸凹式,其規(guī)格和適用壓力范圍與配套法蘭一致,。
# p# d. t" ?) B. `3 ], N法蘭墊片
- L8 U) T& ?: h6 J2 {泄漏是管法蘭失效的主要形式,,它與密封結(jié)構(gòu)型式、被連接件的剛度,、密封件的性能,、操作和安裝等許多因素有關(guān)。 $ j+ `# n* b% ?
墊片是法蘭連接的主要密封件,,因而正確選用墊片也是保證法蘭連接不泄漏的關(guān)鍵,。 7 a( J$ s, `; O3 V
法蘭墊片根據(jù)管道所輸送介質(zhì)的腐蝕性、溫度,、壓力及法蘭密封面的形式選用種類很多,。管法蘭墊片有非金屬墊片,半金屬墊片和金屬墊片,。 8 l: m# C' U* J9 d" Z' e1 j
❶橡膠石棉墊
8 e' v; d. P Z9 C0 m# o+ u橡膠石棉墊是法蘭連接用量最多的墊片,、能適用于很多介質(zhì),如蒸汽,、煤氣,、空氣、鹽水,、酸和堿等,。橡膠石棉墊的厚度,各專業(yè)還不統(tǒng)一,,通常用3mm厚,。公稱直徑小于100mm的法蘭,其墊片厚度不超過2.5mm,。 ; z1 ~; w: o3 O" k$ E* y
墊片的使用壓力:用于光滑密封面法蘭連接時,,不超過2.5MPa,。 * X! W$ Y! g2 v6 T
煉油工業(yè)常用的橡膠石棉墊有兩種: . X: D2 j0 U% H R) d( V
- 一種是耐油橡膠石棉墊,適用于溫度在200℃以下,,公稱壓力在2.5MPa以下,,輸送一般油品、液化烴,、丙烷和丙酮等介質(zhì),。高溫耐油橡膠石棉墊,使用溫度可達350~380℃,。
- 另一種是中壓橡膠石棉墊,,可使用于200℃,PN2.5MPa以下的蒸汽,、凝結(jié)水,、水、空氣等介質(zhì),。
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6 Y# _4 M2 @+ F) h& p2 h. M+ l❷橡膠墊
( |# @3 H. S1 |) {! e8 x橡膠墊,,是用橡膠板制作的墊片,它有一定的耐腐蝕性,,常用于溫度在60℃以下,,壓力不超過1.0MPa,輸送低壓水,,酸和堿等介質(zhì)的管道法蘭連接,。
9 X# M* X/ x3 B% L這種墊片的特點是利用橡膠的彈性,達到較好的密封效果,,因此也常用于鑄鐵法蘭閥門的安裝上。
- }5 f3 e7 g$ R! ~7 B$ o❸纏繞式墊片
0 M$ P- R$ M6 L& _8 U0 `9 k* |/ z8 v纏繞式墊片簡稱為纏繞墊,,是用金屬鋼帶及非金屬填料帶纏繞而成,。
, ?6 J) L+ a. F* B' d- g優(yōu)點:這種墊片具有制造簡單、價格低廉,、材料能被充分利用,、密封性能較好的優(yōu)點,在石油化工工藝管道上被廣泛應(yīng)用,。
- _: V5 W# U) c) W3 v3 |2 O適用參數(shù):適用的公稱壓力為4.0MPa以下,,適用溫度范圍,08號鋼溫度可達450℃,,0Cr13鋼帶制成的纏繞墊,,使用溫度可達540℃。墊片的厚度一般為4.5mm,,直徑大于1000mm時,,墊片厚度為6~7mm,。定位環(huán)的厚度為3mm左右。 2 b: o( g2 T3 e! }
這種墊片多數(shù)用于光滑面法蘭連接,,其密封面不用車水線,。有的纏繞墊,還帶有定位環(huán),,是為了防止墊片偏離法蘭中心,。
5 ~7 r m: a4 M% R" Y# \金屬鋼帶材質(zhì)有08號鋼、0Cr13鋼和1Cr18Ni9Ti鋼等,;非金屬帶材質(zhì)有特性石棉,、柔性石墨、聚四氟乙烯等,。
$ f. H6 M0 q9 ~0 x3 H❹齒形墊
! L2 R6 ? d3 Z+ i& B: _! m. n齒形墊是用各種金屬制造,,材質(zhì)有普通碳素鋼、低合金鋼和不銹耐酸鋼等,,其厚度為3~5mm,。 ( t9 c$ N) p! w* i
它是利用同心圓的齒形密紋與法蘭密封面相接觸、構(gòu)成多道密封,,因此密封性能較好,,常用于凹凸式密封面法蘭的連接。 7 b& I7 h4 z; F8 ]4 v
適用參數(shù):最高公稱壓力可達16.0MPa,,適用于工作溫度較高的部位,,如0Cr13材質(zhì)的齒形墊,其適用溫度可達530℃,。
' |# r2 L& V, x❺金屬墊圈 & U+ R: l# k2 j1 R- G+ ?" d
金屬墊圈的種類很多,,按形狀劃分有金屬平墊圈,截面積為橢圓形,、八角形金屬墊圈和透鏡式墊圈,。按制造材質(zhì)分有低碳鋼、不銹耐酸鋼,、紫銅,、鋁和鉛等。 , j9 ?" j/ ^3 Z+ P3 s; A
- 金屬平墊圈,,多用于光滑面平焊法蘭,,承受的溫度和壓力較低。
- 橢圓形及八角形金屬墊圈,,多用于梯形槽對焊法蘭,,公稱壓力范圍為6.4~22.0MPa。這種墊圈雖然密封性好,但制造復雜,,要求精度高,。
- 透鏡墊,因其截面形狀似透鏡而得名,,密封性能好,、在石油化工生產(chǎn)中,各種高溫高壓管道的法蘭連接,,廣泛使用此種墊圈,,常用公稱壓力范圍為16.0~32.0MPa。
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金屬墊圈的使用有條原則,,即墊圈表面的硬度必須低于法蘭密封面的硬度,。 ' ]+ R# v- t+ p& T
墊片的選用應(yīng)根據(jù)管道所輸送介質(zhì)的溫度、壓力,、腐蝕性和連接法蘭的密封形式來確定,。專業(yè)性較強的墊片,如透鏡墊,,適用于高壓法蘭連接,。 ( R. f) _. \: t m1 A# Q
法蘭用螺栓
: \6 d4 i* \: g3 L. X- V用于連接法蘭的螺栓,有單頭螺栓和雙頭螺栓兩種,,其螺紋一般都是三角形公制粗螺紋,。 ) c. Y9 _( u/ u8 }0 |3 C$ ^
❶單頭螺栓 8 H1 a* i9 Q5 O1 ]9 m" y
單頭螺栓也稱六角頭螺栓。單頭螺栓又分為半精制和精制兩種,,在中低壓工藝管道上,,使用最多的是半精制單頭螺栓。 ) E/ P3 R4 x5 T! _
制造單頭螺栓常用的材質(zhì)有Q235A,、35號鋼和25Cr2MoVA等,。常用于公稱壓力為2.5MPa以下的法蘭連接。
/ q/ I( }+ _0 C l/ [/ z7 y適用溫度根據(jù)螺栓材質(zhì)而定,,如35號鋼制造的螺栓適用溫度可達350℃,;25Cr2MoVA鋼制造的螺栓、適用溫度可達570℃,。
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1 j6 |. J U% _; w❷雙頭螺栓 9 \- S2 i& t1 y2 m
工藝管道上所用的雙頭螺栓,多數(shù)采用等長雙頭精制螺栓,。適用于溫度和壓力較高的法蘭連接,。
/ s! c/ E) T) g" Q1 z7 e材質(zhì)有35號鋼,30CrMoA,,35CrMoA,,25Cr2MoVA,0Cr19Ni9,、0Cr15Ni25Ti2MoAlVB和37SiMn2MoVA等,,公稱壓力范圍為1.6~32.0MPa,,適用溫度可達700℃。 0 L& e u- _+ W- E
❸螺母 * {" D% x& s; r) D; |
螺母,,統(tǒng)稱為六角螺母,。分半精制和精制兩種。按螺母結(jié)構(gòu)形式還可分為A型和B型兩種,。 6 L L& L' L+ S) s! |
半精制單頭螺栓多采用A型螺母,;精制雙頭螺栓多采用B型螺母。螺母與螺栓要配套使用,,但螺母制造材質(zhì)的硬度不能超過螺栓材質(zhì)的硬度,。 ![]()
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