法律顧問:趙建英律師 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! 內(nèi)容構(gòu)架圖 管子 焊接鋼管 焊接鋼管,也稱有縫鋼管,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。 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。 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。 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。 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: 為公稱直徑6~150mm 無縫鋼管 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。 基本上分為: 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。 按材質(zhì)可分為: 碳素?zé)o縫鋼管、鉻鉬無縫鋼管和不銹、耐酸無縫鋼管。 按公稱壓力可分為: 低壓(0≤1.0MPa)、中壓(1.0<10MPa=、高壓(≥10MPa)三類。 工藝管道常用的是流體輸送用無縫鋼管 分類: ?碳素?zé)o縫鋼管 常用的制造材質(zhì)為10號、20號、16Mn鋼。 其規(guī)格范圍為:熱軋外徑φ32~630mm,冷拔外徑φ6~200mm,單根管長度4~12m,容許操作溫度為-40~450℃。 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。 ?低合金鋼無縫鋼管 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。 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℃。 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。 ?不銹耐酸無縫鋼管 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℃。 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。 ?高壓無縫鋼管 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(dá)40mm。 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℃。 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)。 ?低溫鋼管 在引進(jìn)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(dá)-105℃。 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(biāo)準(zhǔn)長度6m。 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(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的鋼管。 鋼管卷板管 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:
螺旋縫卷焊鋼管:
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。 銅管 銅管分紫銅管和黃銅管兩種:
銅管的制造方法分為拉制和擠制兩種:
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。 鈦管 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。 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250℃時,其機械性能下降。 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。 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。 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、簡繁不等,因此,管件的種類較多。 常用的管件有彎頭、三通、異徑管、管接頭、管帽等。 彎頭 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。 ?瑪鋼彎頭 瑪鋼彎頭,也稱可鍛鑄鐵彎頭,是最常見的螺紋彎頭。 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。 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。 ?壓制彎頭 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。
?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)行組對焊接成型。 其彎曲半徑同無縫管彎頭,規(guī)格范圍為公稱直徑200mm以上。 ?焊接彎頭 焊接彎頭,也稱蝦米腰或蝦體彎頭。 制作方法有兩種:
?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。 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。 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,同徑三通也稱為等徑三通;
?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。 ?鋼制三通 20世紀(jì)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。 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(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。 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。 ?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(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SCH160、DN15~600mm,表號外加有“XXS”,其管徑范圍DN15~300mm。 異徑管 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。 ?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。 ?鋼制異徑管 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。 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。 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。 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; 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。 其他管件 ?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。 ?凸臺 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。 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。 ? 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(biāo)志。 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(dāng)壓力在4.0~16.0MPa,溫度大于550℃時,要用不銹鋼。 法蘭、墊片及螺栓 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。 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。 以下對各種法蘭作簡要介紹: ?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,適用公稱壓力不超過2.5MPa。
平焊鋼法蘭的規(guī)格范圍如下:
② 凹凸密封面對焊法蘭,由于凹凸密封面嚴(yán)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: ③ 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: ④ 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: ![]() 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。 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(yù))算時要特別注意法蘭本身的價格。 ?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:是由于法蘭可以自由活動,法蘭穿螺栓時非常方便。 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PN06MPa及以下。 焊環(huán)松套法蘭如圖: ?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。
![]() ![]() ![]() ?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。 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很多。管法蘭墊片有非金屬墊片,半金屬墊片和金屬墊片。 ?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。 墊片的使用壓力:用于光滑密封面法蘭連接時,不超過2.5MPa。 煉油工業(yè)常用的橡膠石棉墊有兩種:
?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的安裝上。 ?纏繞式墊片 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。 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。 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(dá)450℃,0Cr13鋼帶制成的纏繞墊,使用溫度可達(dá)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。 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。 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。 ?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。 適用參數(shù):最高公稱壓力可達(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℃。 ?金屬墊圈 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。
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確定。專業(yè)性較強的墊片,如透鏡墊,適用于高壓法蘭連接。 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。 ?單頭螺栓 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。 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。 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(dá)350℃;25Cr2MoVA鋼制造的螺栓、適用溫度可達(dá)570℃。 ![]() ?雙頭螺栓 ![]() 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。 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(dá)700℃。 ?螺母 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。 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。 End 來源:化工707(ID:hg707_com) |
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