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工藝管道知識(shí),小七都給你總結(jié)好了,十幾分鐘系統(tǒng)學(xué)習(xí)管道知識(shí)!

更新時(shí)間:2015-11-06,發(fā)布者:淏園網(wǎng),瀏覽人數(shù):

以下分別介紹各種常用材料。

一、管子

管子分類(lèi)方法很多,按材質(zhì)分類(lèi)可分為金屬管、非金屬管和鋼襯非金屬?gòu)?fù)合管。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,本節(jié)重點(diǎn)介紹金屬管材。

有關(guān)金屬管材分類(lèi)

(一) 焊接鋼管

焊接鋼管,也稱(chēng)有縫鋼管,一般由鋼板或鋼帶卷焊而成。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(chēng)為白鐵管或鍍鋅鋼管;表面不鍍鋅的即普通焊接鋼管,也稱(chēng)為黑鐵管。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,

用于輸送蒸汽、煤氣、壓縮空氣和冷凝水等。

根據(jù)用戶(hù)要求,焊接鋼管在出廠時(shí)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(zhǎng)度為4~9m,不帶螺紋的焊接鋼管,每根管材長(zhǎng)度為4~12m。

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(yàn)壓力為2.0MPa。加厚鋼管的試驗(yàn)壓力為3.0MPa。

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。

常用焊接鋼管的規(guī)格范圍為公稱(chēng)直徑6~150mm。

(二) 無(wú)縫鋼管

無(wú)縫鋼管,是工業(yè)管道中用量最大,品種規(guī)格最多的管材,基本上分為流體輸送用無(wú)縫鋼管和帶有專(zhuān)用性的無(wú)縫鋼管兩大類(lèi),前者是工藝管道常用的鋼管,后者如鍋爐專(zhuān)用鋼管、裂化爐管和熱交換器用鋼管等。按材質(zhì)可分為碳素?zé)o縫鋼管、鉻鉬無(wú)縫鋼管和不銹、耐酸無(wú)縫鋼管。按公稱(chēng)壓力可分為低壓(0≤1.0MPa)、中壓(1.0<10MPa=、高壓(≥10MPa)三類(lèi)。工藝管道常用的是流體輸送用無(wú)縫鋼管。

1.碳素?zé)o縫鋼管,常用的制造材質(zhì)為10號(hào)、20號(hào)、16Mn鋼,其規(guī)格范圍為:熱軋外徑φ32~630mm,冷拔外徑φ6~200mm,單根管長(zhǎng)度4~12m,容許操作溫度為-40~450℃,廣泛用于輸送各種對(duì)鋼無(wú)腐蝕性的介質(zhì),如輸送蒸汽、氧氣、壓縮空氣、油品和油氣等。

2.低合金鋼無(wú)縫鋼管,系指含一定比例合金元素的合金鋼管。通常分為兩種,一種是含有錳元素的低合金鋼管,稱(chēng)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(chēng)鉻鉬鋼管。常用的有12CrMo、15CrMo、12Cr2Mo、1Cr5Mo等,其規(guī)格范圍為外徑φ10~φ273mm,單根管長(zhǎng)4~12m,鉻鉬鋼管適用溫度范圍為-40~550℃。低合金無(wú)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(qiáng)的鹽水、低濃度有機(jī)酸等。

3.不銹耐酸無(wú)縫鋼管,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。這些鋼號(hào)中用量最多的是1Cr18Ni9Ti,在施工圖上常用簡(jiǎn)化材質(zhì)代號(hào)18-8來(lái)表示,適用溫度范圍為-196~700℃,在化工生產(chǎn)中用來(lái)輸送各種腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì),如硝酸醋酸和尿素等。

4.高壓無(wú)縫鋼管,其制造材質(zhì)與上述無(wú)縫鋼管基本相同,只是管壁比中低壓無(wú)縫鋼管厚,最厚的管壁達(dá)40mm。如化肥設(shè)備用高壓無(wú)縫鋼管規(guī)格為φ14×4(mm)~273×40(mm),單根管長(zhǎng)度4~12m,適用壓力范圍10~32MPa,工作溫度-40~400℃。在石油化工裝置中用以上高壓無(wú)縫鋼管輸送原料氣、氫氮?dú)狻⒑铣蓺?、水蒸氣、高壓冷凝水等介質(zhì)。

除上述外,還有低溫鋼管,在引進(jìn)工程項(xiàng)目的冷區(qū)用量較多,其材料牌號(hào)為STPL-39、STPL-46,工作溫度可達(dá)-105℃,適用于輸送各種無(wú)腐蝕性低溫介質(zhì)管道,目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有批量生產(chǎn)與這種標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的鋼管。低溫鋼管分為無(wú)縫鋼管和有縫鋼管兩種,無(wú)縫低溫鋼管公稱(chēng)直徑為15~400mm,壁厚同碳鋼管;有縫低溫鋼管公稱(chēng)直徑為400~1100mm,壁厚為6~10mm,單根管標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度6m。

(三) 鋼板卷板管

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。

直縫卷焊鋼管多數(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)制造或委托加工廠制造,專(zhuān)業(yè)鋼管廠不生產(chǎn)。鋼板材料有Q235A、10號(hào)、20號(hào)、16Mn、20g等,其規(guī)格范圍為公稱(chēng)直徑200~3000mm,最大的有4000mm,壁厚一般為4~16mm。公稱(chēng)直徑200~900mm的單根管長(zhǎng)度為6.4m;公稱(chēng)直徑1000~3000mm的為4.8m。適用工作溫度:Q235A為-15~300℃,10號(hào)、20號(hào)、16Mn、20g為-40~450℃,均適用于低壓范圍。

螺旋縫卷焊鋼管,由鋼管制造廠生產(chǎn),材質(zhì)有Q235A,16Mn。其規(guī)格范圍為公稱(chēng)直徑200~700mm,壁厚7~10mm,單根管長(zhǎng)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。

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(qiáng)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(zhǎng),特別適用于長(zhǎng)距離輸送管道。

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(chǎng)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(chēng)直徑為200~1000mm,公稱(chēng)直徑200~400mm的壁厚為4mm,公稱(chēng)直徑700~1000mm的壁厚為6~8mm,單根管長(zhǎng)度為4.5m。適用溫度和輸送的介質(zhì)范圍同低壓不銹鋼管。

(四) 銅管

銅管分紫銅管和黃銅管兩種。制造紫銅管所用的材料牌號(hào)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(hào)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%。銅管的制造方法分為拉制和擠制兩種。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(pán)的兩種。

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。

(五) 鈦管

鈦管是近年來(lái)新出現(xiàn)的一種管材,由于它具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)和耐低溫等特點(diǎn),常被用于其他管材無(wú)法勝任的工藝部位。鈦管是用TA1、TA2工業(yè)純鈦制造,適用溫度范圍為-140~250℃,當(dāng)溫度超過(guò)250℃時(shí),其機(jī)械性能下降。常用鈦管的規(guī)格范圍為公稱(chēng)直徑20~400mm。適用于低中壓,低壓管壁

2.8~12.7mm,中壓管壁厚3.7~21.4mm。鈦管雖然具有很多優(yōu)點(diǎn),但因價(jià)格昂貴,焊接難度較大,尚未被廣泛采用。

二、管件

在管系中改變走向、標(biāo)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(jiǎn)繁不等,因此,管件的種類(lèi)較多。常用的管件有彎頭、三通、異徑管、管接頭、管帽等。
管件按用途分類(lèi)

(一) 彎頭

彎頭是用來(lái)改變管道的走向。常用彎頭的彎曲角度為90°、45°和180°,180°彎頭也稱(chēng)為U型彎管,也有特殊角度的彎頭,但為數(shù)極少。

1.瑪鋼彎頭

瑪鋼彎頭,也稱(chēng)可鍛鑄鐵彎頭,是最常見(jiàn)的螺紋彎頭。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(guò)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?,斾搹濐^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。

2.壓制彎頭

壓制彎頭,也稱(chēng)沖壓彎頭或無(wú)縫彎頭,是用優(yōu)質(zhì)碳素鋼、不銹耐酸鋼和低合金鋼無(wú)縫管等,在特制的模具內(nèi)壓制成型的。其彎曲半徑為公稱(chēng)直徑的一倍半(R=1.5DN),在特殊場(chǎng)合下也可采用彎曲半徑等于公稱(chēng)直徑的彎頭(R=1DN)。其規(guī)格范圍在DN20~600mm以?xún)?nèi)。其壁厚范圍與無(wú)縫鋼管的表號(hào)一致。壓制

頭一般由專(zhuān)業(yè)制造廠或加工廠用標(biāo)準(zhǔn)無(wú)縫鋼管沖壓加工而成,出廠時(shí)彎頭兩端應(yīng)加工好坡口。

3.沖壓焊接彎頭

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(jìn)行組對(duì)焊接成型。其彎曲半徑同無(wú)縫管彎頭,規(guī)格范圍為公稱(chēng)直徑200mm以上。

4.焊接彎頭

焊接彎頭,也稱(chēng)蝦米腰或蝦體彎頭。制作方法有兩種,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(duì)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(chǎng)制作。

5.高壓彎頭

高壓彎頭,是采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或低合金鋼鍛造而成。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(dòng),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。

(二) 三通

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。從規(guī)格上劃分,可分為同徑三通和異徑三通,同徑三通也稱(chēng)為等徑三通;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(chēng)為不等徑三通,異徑三通用量要多一些。

1.瑪鋼三通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。

2.鋼制三通

20世紀(jì)七十年代以前,我國(guó)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。在各種中低壓鋼管的設(shè)計(jì)中,管道需要使用三通管件時(shí),一般都是采用挖眼接管的辦法來(lái)解決,即在需要接支管的主管上,按支管的直徑先挖出一個(gè)孔,再將支管焊上。這種辦法有很多缺點(diǎn),焊接質(zhì)量不易保證,

接后管道容易變形,主管內(nèi)容易進(jìn)入雜質(zhì)。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(jìn),促進(jìn)了工藝管道工程技術(shù)的發(fā)展,目前,我國(guó)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(wú)縫三通規(guī)格為DN20~600mm,鋼板焊制三通規(guī)格為DN150~1500mm。

定型三通的制作,是以?xún)?yōu)質(zhì)管材為原料,經(jīng)過(guò)下料、挖眼,加熱后用模具拔制而成,再經(jīng)機(jī)加工,成為定型成品三通。中低壓鋼制成品三通,在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)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(guò)卷制焊接而成;另一種是在安裝現(xiàn)場(chǎng)挖眼接管。

3.高壓三通

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。

焊制高壓三通,選用優(yōu)質(zhì)高壓鋼管為材料,制造方法類(lèi)似挖眼接管,主管上所開(kāi)的孔,要與相接的支管管徑相一致。焊接質(zhì)量要求嚴(yán)格,通常要求焊前進(jìn)行預(yù)熱,焊后進(jìn)行熱處理。其規(guī)格范圍為DN16~200mm,壓力22MPa、32MPa。

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(hào)SCH160、DN15~600mm,表號(hào)外加有“XXS”,其管徑范圍DN15~300mm。

(三) 異徑管

異徑管的作用是使管道變徑,從流體運(yùn)動(dòng)方向來(lái)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(chēng)大小頭。

1.瑪鋼異徑管瑪鋼異徑管,大體上分兩種,一種是內(nèi)螺紋異徑管也稱(chēng)外接頭;另一種是內(nèi)螺紋和外螺紋結(jié)合的管件,稱(chēng)作補(bǔ)芯,它雖然不叫做異徑管,但起到異徑管的作用。

2.鋼制異徑管

鋼制異徑管,分為無(wú)縫和有縫兩種,無(wú)縫異徑管用無(wú)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(chēng)為焊制異徑管。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(gè)直邊,使用時(shí)能使管底成一個(gè)水平面,便于停產(chǎn)檢修時(shí)排放管中物料。

無(wú)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。

鋼制異徑管,作為管道上的成品管件,是七十年代以后才開(kāi)始有的,早期工藝管道上的變徑,大部分是在現(xiàn)場(chǎng)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;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(fèi)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。

四) 其他管件

1.封頭

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。

橢圓形封頭也稱(chēng)為管帽,其規(guī)格范圍為DN25~600mm,多用于中低壓管道上。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。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。

2.凸臺(tái)

凸臺(tái),也稱(chēng)管嘴,是自控儀表專(zhuān)業(yè)在工藝管道上的一次部件,是由工藝管道專(zhuān)業(yè)來(lái)安裝,所以把凸臺(tái)也列為管件。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。

3.盲板

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:

(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。

(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。

(3) 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。

(4)“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(gè)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(shí),外面露出的墊圈作為管道是否切斷的直觀標(biāo)志。

“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(lái)選擇。一般低壓管道,溫度不超過(guò)450℃時(shí),所用的材質(zhì)有Q235A、20號(hào)鋼和25號(hào)鋼;溫度在450~550℃時(shí),所用的材料有15CrMo、1Cr5Mo。當(dāng)壓力在4.0~16.0MPa,溫度大于550℃時(shí),要用不銹鋼。

三、法蘭、墊片及螺栓

(一) 法蘭

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(mén)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。

法蘭的標(biāo)準(zhǔn)化,國(guó)內(nèi)目前尚未統(tǒng)一。最早的是1958年原化工部頒發(fā)的管法蘭標(biāo)準(zhǔn),是參考蘇聯(lián)五十年代標(biāo)準(zhǔn)制訂的;1959年原一機(jī)部又頒發(fā)過(guò)一套管法蘭標(biāo)準(zhǔn);20世紀(jì)六十年代隨著我國(guó)石油工業(yè)的迅速發(fā)展,原石油部在1964年也頒發(fā)過(guò)一套管法蘭標(biāo)準(zhǔn)。這些法蘭標(biāo)準(zhǔn)有共性、也有各自的特殊性。原一機(jī)部和化工部的法蘭標(biāo)準(zhǔn),平焊法蘭的內(nèi)徑及對(duì)焊法蘭頸部的外徑,大部分是以管子的小外徑為基礎(chǔ);原石油部法蘭標(biāo)準(zhǔn)則大部分是以管子大外徑為基礎(chǔ)。因此各種標(biāo)準(zhǔn)的法蘭,在一些局部尺寸上不盡相同。

工藝管道所輸送的介質(zhì),種類(lèi)繁多,溫度和壓力也不同,因此對(duì)法蘭的強(qiáng)度和密封,提出了不同的要求。為了滿(mǎn)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。以下對(duì)各種法蘭作簡(jiǎn)要介紹:

1.平焊法蘭

平焊鋼法蘭,是中低壓工藝管道最常用的一種。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(chēng)壓力不超過(guò)2.5MPa。用于碳素鋼管道連接的平焊法蘭,一般用Q235A和20號(hào)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。平

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(chēng)為水線(xiàn)。

平焊鋼法蘭的規(guī)格范圍如下:

公稱(chēng)壓力PN0.25、0.6MPa的為DN10~2000mm;PN1.0~2.5MPa的為DN10~600mm。

2.對(duì)焊法蘭

對(duì)焊鋼法蘭,也稱(chēng)高頸法蘭或大尾巴法蘭。它的強(qiáng)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。

光滑面對(duì)焊法蘭,其公稱(chēng)壓力為PN2.5MPa以下,規(guī)格范圍為DN10~2000mm,公稱(chēng)壓力PN2.5MPa,規(guī)格范圍DN10~1000mm,公稱(chēng)壓力PN4.0MPa,規(guī)格范圍DN10~600m。

凹凸密封面對(duì)焊法蘭,由于凹凸密封面嚴(yán)密性強(qiáng),承受的壓力大。每付法蘭的密封面,必須一個(gè)是凹面、另一個(gè)是凸面。常用公稱(chēng)壓力范圍為PN1.6~4.0MPa,規(guī)格范圍為DN10~600mm.

榫槽密封面對(duì)焊法蘭,這種法蘭密封性能好,結(jié)構(gòu)形式類(lèi)似凹凸式密封面法蘭,也是一付法蘭必須兩個(gè)配套使用。公稱(chēng)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。

梯形槽密封面對(duì)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(chēng)壓力為PN6.4、10.0MPa,規(guī)格范圍為DN10~400mm;PN16MPa,規(guī)格范圍為DN10~300mm。

上述各種對(duì)焊法蘭,只是按其密封面的形式不同而加以區(qū)別。從安裝的角度來(lái)看,不論是那種形式的對(duì)焊法蘭,其連接方法是相同的,因而所耗用的人工,材料和機(jī)械臺(tái)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(yù))算時(shí)要特別注意法蘭本身的價(jià)格。

3.松套鋼制管法蘭

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。其最大的優(yōu)點(diǎn)是由于法蘭可以自由活動(dòng),法蘭穿螺栓時(shí)非常方便。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PN06MPa及以下。

4.螺紋法蘭

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。

低壓螺紋法蘭,包括鋼制和鑄鐵制造兩種,這種法蘭,在建國(guó)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(duì)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(diǎn)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.

5.法蘭蓋

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。

(二) 法蘭墊片

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)。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。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(lèi)很多。管法蘭墊片有非金屬墊片,半金屬墊片和金屬墊片。

1.橡膠石棉墊

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(zhuān)業(yè)還不統(tǒng)一,通常用3mm厚。公稱(chēng)直徑小于100mm的法蘭,其墊片厚度不超過(guò)2.5mm。

墊片的使用壓力,用于光滑密封面法蘭連接時(shí),不超過(guò)2.5MPa。煉油工業(yè)常用的橡膠石棉墊有兩種,一種是耐油橡膠石棉墊,適用于溫度在200℃以下,公稱(chēng)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(dá)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)。

2.橡膠墊

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(guò)1.0MPa,輸送低壓水,酸和堿等介質(zhì)的管道法蘭連接,這種墊片的特點(diǎn)是利用橡膠的彈性,達(dá)到較好的密封效果,因此也常用于鑄鐵法蘭閥門(mén)的安裝上。

3.纏繞式墊片

纏繞式墊片簡(jiǎn)稱(chēng)為纏繞墊,是用金屬鋼帶及非金屬填料帶纏繞而成。這種墊片具有制造簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、材料能被充分利用、密封性能較好的優(yōu)點(diǎn),在石油化工工藝管道上被廣泛應(yīng)用。適用的公稱(chēng)壓力為4.0MPa以下,適用溫度范圍,08號(hào)鋼溫度可達(dá)450℃,0Cr13鋼帶制成的纏繞墊,使用溫度可達(dá)540℃。這種墊片多數(shù)用于光滑面法蘭連接,其密封面不用車(chē)水線(xiàn)。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。墊片的厚度一般為4.5mm,直徑大于1000mm時(shí),墊片厚度為6~7mm。定位環(huán)的厚度為3mm左右。金屬鋼帶材質(zhì)有08號(hào)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。

4.齒形墊

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。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。最高公稱(chēng)壓力可達(dá)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(dá)530℃。

5.金屬墊圈

金屬墊圈的種類(lèi)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。

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(duì)焊法蘭,公稱(chēng)壓力范圍為6.4~22.0MPa。這種墊圈雖然密封性好,但制造復(fù)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(chēng)壓力范圍為16.0~32.0MPa。

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。

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(lái)確定。專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的墊片,如透鏡墊,適用于高壓法蘭連接。

(三) 法蘭用螺栓

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。

1.單頭螺栓

單頭螺栓也稱(chēng)六角頭螺栓,如圖12-2-8所示。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。

制造單頭螺栓常用的材質(zhì)有Q235A、35號(hào)鋼和25Cr2MoVA等。常用于公稱(chēng)壓力為2.5MPa以下的法蘭連接。適用溫度根據(jù)螺栓材質(zhì)而定,如35號(hào)鋼制造的螺栓適用溫度可達(dá)350℃;25Cr2MoVA鋼制造的螺栓、適用溫度可達(dá)570℃。

2.雙頭螺栓

工藝管道上所用的雙頭螺栓,多數(shù)采用等長(zhǎng)雙頭精制螺栓,如圖12-2-9所示。適用于溫度和壓力較高的法蘭連接。材質(zhì)有35號(hào)鋼、30CrMoA、35CrMoA、25Cr2MoVA、0Cr19Ni9、0Cr15Ni25Ti2MoAlVB和37SiMn2MoVA等,公稱(chēng)壓力范圍為1.6~32.0MPa,適用溫度可達(dá)700℃。

3.螺母

螺母,統(tǒng)稱(chēng)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。

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(guò)螺栓材質(zhì)的硬度。

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