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管法蘭鍛件技術要求

發布日期:2015-04-07【返回】
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時常使用管件。管件系指由一個或幾個零件組成的用于管道連接的零部件,是管道組成件的一種。其主要作用有:
(1)直管的連接
(2)改變管路的走向(流體方向);
(3)流體的分流或匯集;
(4)不同管徑管子韻連接;
(5)管端的封閉;
(6)儀表、閥門等的安裝支座;
(7)緩解管路的膨脹、收縮等;
(8 管子的鉸接或旋轉。從材質上,管件大致可分為金屬管件和非金肩管件。
非金屬管件一般應用于特定的腐蝕環境中,配管工程中大部分使用的是金屬管件。金屬管件中又有鋼制、鑄鐵制以及有色金屬制管件,其中使用的最多的是鋼制金屬管件。以下,就工業管道中鋼制金屬管件的種類以及選用時的注意點作一介紹。
2、種類隨著石油化工行業的發展,工程建設趨于大型化、復雜化,配管工程中使用的管件根據工況條件的不同,也是多種多樣。其中用于管道方向的改變、管道的分支或不同尺寸管子連接的管件,其使用環境遠比直管要苛刻。管件使用的材料可以是管材、板材、鍛件、鑄件、棒材以及型材等,加工制作可用焊制、沖壓、鑄造或鍛制等方法。通常,管件的材質、厚度取決于使用的管件材料,形狀、尺寸,以及所輸送的流體介質、壓力等因素。
(1)彎頭、斜接彎頭常用于管道的彎曲部位,用以改變管道的走向。常用的有45"彎頭和90彎頭。彎曲半徑約為管子外徑1.0倍的稱為短半徑彎頭.約為管子外徑1.5倍的稱為長半徑彎頭。在管道系統布置時,一般宜選用長半徑彎頭連接。短半徑彎頭通常用在管系安裝位置較緊湊的場合或者為了降低成本。采用短半徑彎頭時,其最高工作壓力一般不宜超過相同規格長半徑彎頭的0.8倍。斜接彎頭通常用于低壓(設計壓力s 2.0MPa)、水以及類似流體介質條件比較緩和的大尺寸管道上。當斜接彎頭的單節變方向角大于45時,不宜朋于有毒、可燃介質管道,或承受振動,壓力脈動及由于溫度變化產生交變載荷的管道上。
(2)異徑接頭、異徑短節異徑接頭是用于尺寸不同的兩根管子的直線連接,實現管道變徑的管件。有同心異徑接頭和偏心異徑接頭。同心異徑接頭連接的二根管子的中心線在一條直線上,主要用于直立管線。偏心異徑接頭較多地用于水平管線上。帶直邊段異徑接頭,GB12459(DN20x 15~500~300),由無縫鋼管制造;不帶直邊段異徑接頭,GB/TI.MOI(DN350×300~1200×1000).由鋼板或鋼帶制造。通常.大直徑管道連接用異徑接頭使用鋼板或鋼帶制造價格便宜、經濟性好但是不帶直邊段異徑接頭。其焊接坡口處的對齊比帶直邊段異徑接頭要困難、在小口徑管道(DN50以下)中.也常使用異徑短節來代替異徑接頭作管道變徑。異徑短節同樣有同心和偏心之分。
(3)支管連接管件支管連接管件的作用是從主管上引出支管,有二通、四通、支管臺、半管接頭等。三通用于主管和分支管相互連接的部位,通常有等徑三通,異徑三通和斜三通。斜三通常代替三通用于輸送有固體顆?;驔_刷腐蝕較為嚴重的管道
(4)管接頭 用于儀表等直線連接。連接形式有承插焊或螺紋連接。
(5)主要用于小口徑的低壓管線,用于需經常裝拆的部位、或作為使用螺紋管件管路的最終調整之用。結構形式宜采用金屬面接觸密封(示意圖4(a))結構 墊片密封(示意圖4(b))的結構形式通常用于輸送水、油、空氣等一般管路上,采用可鍛鑄鐵材料制造。此外,使用要求與價格等也是選用時考慮的因素。
(6)管帽用于管子端部封閉的管件。同樣的目的也常常采用盲法蘭,以便于管子的吹掃和清洗。一般,根據管道連接尺寸的要求,并考慮經濟性或者工程上將來擴建的可能性等要求來確定采用管帽或盲法蘭。管帽的連接形式有螺紋、承插和對焊連接。
(7)(內外)螺紋短用以調節管徑的大/l,o內面和處面加工螺紋,多用于上下排水管、衛生管等管路的連接。
3、管件的連接根據管道連接所要求的性能,管件之間,管件與管子之間常甩的連接型式有:對焊連接、承插焊連接、管螺紋連接和法蘭連接。
(1)對焊連接較多地用于DN50以及以上、同材質管道的連接,管件的兩端開設焊接用坡口。與其他幾種連接方法相比,由于其密封性能好以及強度、質量、耐腐蝕等優點,且價格便宜,因此被廣泛地用于高壓力一溫度等級的管道系統中。我國的對焊管件標準有GB12459、GB13401,規定了對焊管件的型式、尺寸參數;爆破壓力不得小于根據與之相焊接的直管段而計算的壓力值。美國的應用標準有ANSI B16.9、B16.28、MSSsP一97,MSS SP一75,不銹鋼對焊管件標準有MSSSP 一43。
(2)承插焊連接常用于小口徑管子(DN50以下)的連接。小口徑鋼管采用對焊連接時,因焊料的滴漏可能引起管子內截面積的減少。而承插焊采用的是角焊縫連接,因此不存在因焊料滴漏而引起管內截面減小的問題,而且成本低。但由于承插焊結構上存在間隙,對于輸送的流體介質可能產生間隙腐蝕或嚴重侵蝕的場合或對連接部位有光滑過渡要求時,應避免采用。承插焊連接的管件有承口管件與插口管件之分,一般由管件的種類和管件標準而定,選用時應注意。我國的管件標準GB14383,規定了鍛鋼制管件的型式、尺寸等參數要求;壓力額定值按基準管子的公稱壁厚分為S,,h80和Sehl60(DN15—80)兩個等級。ANSI B16.11規定了30001b,60001b;"96i)Olb三個強度等級,尺寸范圍從DN6—100有12個規格GB14383標準中承口管件的內徑尺寸有A和B兩檔,分別對應與英制管系列插口管件和公制管系列的插口管件配合使用,選用時應注意。
(3)管螺紋連接多用于DN50以下,需可拆卸管路部分的連接。與同樣是可拆卸的法蘭連接相比,其連接結構尺寸小,但法蘭連接比較可靠。由于螺紋韻加工精度難于保證完全密封,在強度上又比焊接連接低。因此,管螺紋連接通常用于輸送水、空氣等即使泄漏危害性也比較小的流體介質的管道,或管道焊接可能引管道內都涂層剝落的襯里管道上。對于可能產生縫隙腐蝕、嚴重侵蝕或循環載荷的工況條件,宜避免采用管螺紋連接接頭。我國的螺紋密封管螺紋標準有兩個:GB/T12716(0密封管螺紋,l/l6~24)和GB7306(55。密封管螺紋,1/16~6,)。GB/I'12716標準的螺紋錐度為l:16,牙型角為0、螺紋標志代號為NFI"。該標準等效采用了ASME B1.20.1;GB7306標準的螺紋錐度為l:16,牙型角為55o、螺紋標志代號為RC/R2和RP/Rl。該標準等效采用了ISO7—1。兩種圓錐管螺紋不能互換。我國的螺紋管件標準GB14626,規定了鍛鋼制螺紋管件的型式、尺寸參數等要求;壓力額定值按基準管子的公稱壁厚分為Seh80、Schl60及XXS(DN8~lOO)三個強度等級。螺紋可采用0和55~1~種錐管螺紋,其基本尺寸和公差應分別符合GB/T12716和GB7306規定。ANSI B16.11中規定了20001b,30001b和60001b三個強度等級,尺寸范圍從DN6~100有l2個規格。應注意的是管螺紋連接管件僅適用于英制鋼管系列。
(4)法蘭連接較多地用于特殊場合的管道連接,如鑄鐵管、襯里管道及與設備的連接。我國的法蘭連接管件標準有GB/T 17185,它非等效采用了AN SI B16.5,主要不同點有: 1)標準中未規定法蘭管件的壓力一溫度等級。 2)根據我國的實際情況,以常用基本型法蘭管件(等徑彎頭45。、9oo,等徑三通、四通、45 三通,異徑接頭)為主,不包括異徑三通、異徑四通等。
4、工程應用
(1)法規/規范管件在實際選用或使用時,首先必須遵循相應法規及規范的各項規定,特別是輸送極度或高度危害流體介質、易燃介質以及高壓氣體等管道的場合。在這前提下,主要依據用途和使用條件(壓力、溫度、流體介質)來確定管件的種類。下面主要列出了相關的法規/規范,僅供參考。
1)特種設備安全監察法;
2)特種設備安全檢查條例(法的實施條列);
3)壓力管道安全管理與監察規定;
4)特種設備質量監督與安全監察規定;
5)特種設備設計/制造/安裝監督管理規定(擬訂);
6)壓力管道安全技術監察規程(擬訂);
7)工業金屬管道安全技術規范(擬訂);
8)其他
(2)管件強度等級的確定
1)以公稱壓力表示其等級或規定壓力一溫度額定值的管件,應按標準規定的壓力一溫度額定值作為其使用基準,如GB/T 17185;
2)標準中僅規定了與其相連直管的公稱厚度的管件,按標準規定的基準管子等級確定其適用壓力一溫度額定值,如GB14383~GB14626。
3)標準中僅規定外形尺寸的管件,如GB12459、GB 13401,應通過驗證性試驗來確定其承壓強度。
4)其他,應按有關規定進行壓力設計或解析分析等方法來確定其使用基準。此外,管件強度等級的確定,還應不低于整個管道系統在操作中可能遇到的最嚴酷工況下的壓力。
(3)安全性與經濟性實際配管工程中使用的管件的結構型式,除了上述介紹的以外,還有其他多種結構形式的管件,用以滿足各種不同工況條件、特別是特殊工況的要求。在工程設計或選用時,管件的強度等級越高,安全性越高,但工程的費用成本也越大,會造成不必要的浪費。從經濟效益上考慮,在滿足工程設計要求的同時,盡可能降低成本,卻往往容易形成選用的管件總體上出現少量多品種的結果,從而不利于現場施工材料的管理、調控以及設計變更需要的材料代用等。 因此,管件的選用,應綜合安全性和經濟性,盡可能減少管件的品種為宜。此外,現場施工的條件、施工的水平,管件的采購周期等因素,也應在管件選用中引起必要的重視。具體情況下,也應考慮采用加強管接頭、斜接彎管以及小口徑管子的現場彎曲加工等的可能性。 同時,對于管件生產廠的生產能力和產品,市場供應情況的了解也很有必要。
(4)管件選用標準中存在的問題
1)國內管件標準不健全、不配套管件標準應包括管件的型式參數標準與管件材料標準。但材料標準中或是規定不全,或是缺乏諸如汀貨要求、檢驗及組批規則、質量證明等方面的質量技術要求。管件材料標準配套性差,往往從各自的立場、角度,而不是從壓力管道整個標準體系出發來制訂。工程中的選用,管材標準有,但無相應的鍛件或鑄件標準?,F實是管件鍛件標準借用壓力容器的鍛件標準,沒有考慮兩者的差異,如焊接、拍片檢驗等規定。
2)管件標準水平千差萬別,內容缺乏一致與系統性,以至銜接出現矛盾,造成使用上的不便。
3)無管件的型式試驗標準,僅GB12459、GB13401標準中規定了鋼制對焊無縫管件和鋼板制對焊管件的爆破試驗的壓力計算,其他保證管件制造質量的型式試驗標準或執行標準沒有。
鋼制金屬管件為了滿足不同的用途、條件,結構形式多種多樣.其中使用得最多的是彎頭、三通及異徑管。管件的連接方式常用的有對焊連接、承插焊連接以及管螺紋連接。通常,DN50以及以上的管道采用對焊連接管件,DN50以下的管道采用承插焊管件或螺紋連接管件加密封焊管件種類的選用,首先應根據管道系統的設計壓力、設計溫度及管內介質的性質,其次是考慮經濟性、壽命等綜合因素,并按其所在管系的設計壓力、設計溫度確定管件的使用壓力一溫度等級。選用支管連接管件從主管上引出支管時,若管徑相同,應盡量采用三通連接;當支管直徑小于或等于DN50、在三通的變徑范圍或適用范圍以外時,叮選用支管臺、半管接頭或加強管接頭等支管連接管件;此外,根據工程的具體情況也可以采用主管上直接焊接支管的結構,但必須校核支管連接處是否需要補強
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