更新時間: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,。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)重點介紹金屬管材,。
有關(guān)金屬管材分類
(一) 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,,
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,。
(二) 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)可分為碳素無縫鋼管,、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,。
1.碳素無縫鋼管,,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,。
2.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,。
3.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,。
4.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),。
除上述外,,還有低溫鋼管,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℃,,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)與這種標準相應的鋼管。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。
(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,。
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,。
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,。
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,。
(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%,。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
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,。
二,、管件
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,。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
(一) 彎頭
彎頭是用來改變管道的走向,。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,,也稱可鍛鑄鐵彎頭,,是最常見的螺紋彎頭。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。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。
2.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,。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
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,。
4.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,,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。
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,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,,
接后管道容易變形,,主管內(nèi)容易進入雜質(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,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。
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,。
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,。
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,。
(三) 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,。
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。
2.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,。
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
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,。
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,。
“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,。
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。
法蘭的標準化,,國內(nèi)目前尚未統(tǒng)一,。最早的是1958年原化工部頒發(fā)的管法蘭標準,是參考蘇聯(lián)五十年代標準制訂的,;1959年原一機部又頒發(fā)過一套管法蘭標準,;20世紀六十年代隨著我國石油工業(yè)的迅速發(fā)展,原石油部在1964年也頒發(fā)過一套管法蘭標準,。這些法蘭標準有共性,、也有各自的特殊性。原一機部和化工部的法蘭標準,,平焊法蘭的內(nèi)徑及對焊法蘭頸部的外徑,,大部分是以管子的小外徑為基礎(chǔ);原石油部法蘭標準則大部分是以管子大外徑為基礎(chǔ),。因此各種標準的法蘭,,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:
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,,適用公稱壓力不超過2.5MPa,。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,。通常稱為水線。
平焊鋼法蘭的規(guī)格范圍如下:
公稱壓力PN0.25,、0.6MPa的為DN10~2000mm,;PN1.0~2.5MPa的為DN10~600mm。
2.對焊法蘭
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。
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DN10~600m,。
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.
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,。
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。
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)算時要特別注意法蘭本身的價格。
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。
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,在建國初期,,焊接技術(shù)很差的情況下,、曾被廣泛應用,。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.
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,,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)。
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,,達到較好的密封效果,因此也常用于鑄鐵法蘭閥門的安裝上,。
3.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。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用,。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℃。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,。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。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,。
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℃,。
5.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,。
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,。
(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350℃,;25Cr2MoVA鋼制造的螺栓、適用溫度可達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℃。
3.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,。