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管道连接件(管件)连接方式的选择知识

时间:2015-09-11 12:09 点击数:

 连接形式管件之间、管件和管子之间常用的连接型式有对焊连接、承插焊连接、螺纹连接和法兰连接。
 
    a.对焊连接:它是DN≥50的管道及其元件常用的一种连接型式。对于DN≤40的管子及其元件,因为它的壁厚一般较薄,采用对焊连接时错口影响较大,容易烧穿,焊接质量不易保证,故此时一般不采用对焊连接。但下列几种情况例外:
 
    1) 对于DN≤40、壁厚大于等于SCH160的管道及其元件,其壁厚已比较厚,采用对焊连接时前面所述的问题已不存在,故也常用对焊连接;
 
    2) 有缝隙腐蚀介质(如氢氟酸介质)存在的情况下,即使DN≤40、壁厚小于SCH160,也采用对焊连接,以避免缝隙腐蚀的发生,此时在焊接施工时常采用小焊丝直径、小焊接电流的氩弧焊而不用一般的电弧焊;
 
    3)对润滑油管道,当采用承插焊连接时,其接头缝隙处易积存杂质而对机械设备产生不利影响,此时也应采用对焊连接;
 
    b.承插焊连接:多用于DN≤40、管壁较薄的管子和管件之间的连接。承插焊连接必定为一个是插口,另一个则为承口管件。一般异径短节、螺纹短节等为插口管件;弯头、三通、管帽、加强管嘴、活接头、管箍等为承口管件。在应用中应考虑这些管件之间的搭配组合以及所需的结构空间。
 
    c.螺纹连接:螺纹连接也多用于DN≤40的管子及其元件之间的连接。常用于不宜焊接或需要可拆卸的场合。螺纹连接件有阳螺纹和阴螺纹之分。常用的管件中,螺纹短节为阳螺纹,而弯头、三通、管帽、活接头等多为阴螺纹,使用时应注意它们之间的搭配和组合。螺纹连接与焊接相比,其接头强度低,密封性能差,因此其使用时,常受下列条件的限制
:
    1) 螺纹连接的管件应采用锥管螺纹;
 
    2)螺纹连接不推荐用在大于200℃及低于-45℃的温度下;
 
    3)螺纹连接不得用在剧毒介质管道上;
 
    4)螺纹连接不推荐用在可能发生的腐蚀、缝隙腐蚀或振动、压力脉动及温度变化可能产生交变载荷的管道;
 
    5)用于可燃气体管道上时,宜采用密封焊进行密封。
 
常用的锥管螺纹可分为: 550锥管螺纹 (多用于欧洲)600锥管螺纹 (多用于美国)(ISO7/1)为550锥管螺纹。日本标准同时包含550锥管螺纹和600锥管螺纹两种。GB7306为550锥管螺纹 等同采用(ISO7/1)螺纹锥度为:1:16;牙型角:550尺寸范围:1/16”"6”螺纹标志代号:R(圆锥外螺纹)   Rc(圆锥内螺纹)GB12716为600锥管螺纹等同采用(ANSI/ASME B 1.20.1)螺纹锥度为:1:16;牙型角:600尺寸范围:1/16”"12”标识:NPT两种圆锥管螺纹不能互换。
 
    6.2.2对焊管件常用的对焊管件包括弯头、三通、异径管(大小头)和管帽,前三项大多采用无缝钢管或焊接钢管通过推制、拉拔、挤压而成,后者多采用钢板冲压而成。它们通过公称壁厚等级(管子表号或壁厚值)来实现与管子等强度,至于其局部应力集中的补强,是制造厂应解决的事情。制造厂应对对焊管件的强度进行设计,并通过验证试验法进行验证。
 
    a.弯头、长半径弯头(R=1.5DN):一般情况下,应优先采用;短半径弯头(R=1.0DN):多用于尺寸受限制的场合。其最高工作压力不宜超过同规格长半径弯头的0.8倍。弯管(R=nDN):用于缓和介质在拐弯处的冲刷和动能,可用到R=3DN、6DN、10DN、20DN根据制造方法不同又分为推制弯头、挤压弯头和焊制斜接弯头推制弯头和挤压弯头: 常用于介质条件比较苛刻的中小尺寸管道上焊制斜接弯头: 常用于介质条件比较缓和的大尺寸管道上,同时要求其弯曲半径不宜小于其公称直径的1.5倍。当斜接弯头的斜接角度大于450时,不宜用于剧毒、可燃介质管道上,或承受机械振动、压力脉动及由于温度变化产生交变载荷的管道上。
 
    b.三通、同径三通、异径三通、y型三通  常常代替一般三通,用于输送有固体颗粒或冲刷腐蚀较严重的管道上。四通
 
    c.异径管(大小头)…通常有同心异径管偏心异径管
 
    d.管帽(封头)..有平盖封头、标准椭圆封头、平封头制造较容易,价格也较低,但其承压能力不如标准椭圆封头,故它常用于DN≤100、介质压力低于1.0MPa的条件下。标准椭圆封头为一带折边的椭圆封头,椭圆的内径长短轴之比为2:1,它是应用最广的封头。在很多情况下,如管廊上的管子端部,管帽都由法兰代替,以便于管子的吹扫和清洗。
 
    6.2.3承插焊和螺纹连接管件它一般是指DN≤40的管道元件,包括弯头、三通、加强管嘴、加强管接头、管帽、管箍、异径短节、活接头、丝堵、仪表管嘴、软管站快速接头、水喷头等。
 
    6.2.4 常用管件标准国家标准:
 
    GB12459-90  钢制对焊无缝管件  DN=10-500mm   A、B系列
 
    GB/T13401-92钢板制对焊无缝管件  DN=350-1200mm   A、B系列
 
    GB/T14383-93锻钢制承插焊管件  DN=15-80mm  A、B系列GB/T14626-93 锻钢制螺纹管件   DN=8-100GB/T17185-1997 钢制法兰管件 DN=25-600mm  PN 2.0,5.0,11.0,15.0,26.0MPa中石化标准:  SH 3408-1996 钢制对焊无缝管件 DN=15-500mmSH 3409-1996 钢板制对焊管件 DN=200-1200mmSH 3410-1996锻钢制承插焊管件  DN=10-80mm化工部标准:HG/T21634-1990锻钢制承插焊管件  1/2”-11/2”,3000及6000磅HG/T21635-1990碳钢、低合金钢无缝对焊管件DN=50-600mm  PN 25,40,64,100kg/cm2HG/T21631-1990钢制有缝对焊管件 DN=300-1000mm 石油部标准:SY/T0510-1998钢制对焊管件 DN=15-600mm各种管件标准,对焊无缝和钢板制对焊管件均等有效采用ANSI B16.9和ANSIB16.28。锻钢制承插焊和螺纹管件均等有效采用ANSI B16.11。但各标准同类管件的结构尺寸不尽相同。
 
    6.3法兰及紧固件法兰、垫片及螺栓三者组成管道中可拆卸的连接结构,压力管道中应用很普遍也是一种很重要的连接形式。通常,法兰、螺栓与垫片三者共同构成一个密封副,三者共同作用,相辅相承,才能保证接头的良好密封。盲板、8字盲板、限流孔板、混合孔板等与法兰、垫片及螺栓关系比较密切,常与它们配合使用,一起进行介绍。
 
    6.3.1法兰是确定管道公称压力等级的基准件。由前面的介绍可知,法兰的种类很多,不同型式的法兰,其密封性能不同,适用场合也不同。在这里仅讨论不同型式的法兰应如何选用,仅供参考。
 
    a法兰种类
 
◆结构型式  管道法兰按与管子的连接方式分为以下六种基本类型:平焊、对焊法、承插焊、松套、螺纹法兰和整体法兰, 管道法兰与管子的连接方式
 
◆密封面型式 ,法兰密封面有全平面、凸台面、凹凸面、榫槽面、环槽面等
 
◆法兰密封面型式   法兰代号不同的标准其法兰的密封面及型式的名称、代号略有区别。
 
    b.结构型式的选用:
 
    平焊法兰:多用于介质条件比较缓和的情况下,如低压非净化压缩空气、低压循环水,它的优点是价  格比较便宜;
 
    对焊法兰:最常用的一种,它与管子为对焊连接,焊接接头质量比较好,而且法兰的颈部利用锥度过渡,可以承受较苛刻的条件;
 
    承插焊法兰:常用于PN≤10.0MPa,DN≤40的管道中;
 
    松套法兰:常用于介质温度和压力都不高而介质腐蚀性较强的情况。当介质腐蚀性较强时,法兰接触介质的部分(翻边短节)为耐腐蚀的高等级材料如不锈钢等材料,而外部则利用低等级材料如碳钢材料的法兰环夹紧它以实现密封;
 
    整体法兰:常常是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体,这种型式在设备和阀门上常用。
 
    b.密封面型式的选用:全平面密封面:常与平焊型式配合以适用于操作条件比较缓和的(PNg1.0)工况下;常用于铸铁法兰或与铸铁连接的钢法兰;
 
    凸台面密封面:是应用最广的一种型式,它常与对焊和承插焊型式配合使用,在"美式法兰"中,常用在PN2.0、PN5.0和部分PN10.0MPa压力等级中;在"欧式法兰"中则常用在PN1.6、PN2.5MPa压力等级;
 
    凹凸面密封面:常与对焊和承插型式配合使用,在"美式法兰中不常采用,在"欧式法兰"中常用在PN4.0、PN6.4MPa等级中。但它不便于垫片的更换;
 
    榫槽面密封面:使用情况同凹凸面法兰;环槽面密封面:常与对焊连接型式配合(不与承插焊配合)使用,主要用在高温、高压或二者均较高的工况。

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