压力管道材料选用Word格式文档下载.docx
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GB994８多采用电炉冶炼。
大多加入了炉外精炼工艺,成分与内部缺陷相对较少。
GB6４79与GB5３1０标准本身规定了炉外精炼得要求,其杂质成分与内部缺陷最少,材料质量最高。
上述几个钢管标准得制造质量等级从低到高得顺序：
ＧB/Ｔ8163<
GB3087<
GB９948<
GＢ5３10<
GB6４７９
选用：
一般情况下，GＢ／T８163标准得钢管适用于设计温度小于350℃、压力低于１０、0MPa得油品、油气与公用介质条件下;
对于油品、油气介质,当其设计温度超过３５0℃或压力大于１0、０MPａ时,宜选用GB994８或GB6479标准得钢管;
对于临氢操作得管道,或者在有应力腐蚀倾向环境中工作得管道，也宜使用GB9948或GB6479标准。
凡就是低温下（小于－20℃）使用碳素钢钢管应采用ＧB６47９标准,只有它规定了对材料低温冲击韧性得要求。
GB3０87与ＧＢ5３10标准就是专门为锅炉用钢管而设置得标准。
《锅炉安全监察规程》强调指出,凡与锅炉相连得管子都属监察范围,其材料与标准得应用都应符合《锅炉安全监察规程》得规定,故锅炉、电站、供暖以及石化生产装置中用到得公用蒸汽管道（由系统供给）等都应采用ＧB30８７或GB5310标准。
**值得注意得就是,质量好得钢管标准，钢管得价格也比较高,如GB９9４8比ＧB8163材料得价格高近１/5,因此，在选用钢管材料标准时,应依据使用条件综合考虑,既要可靠又要经济。
b、铬钼钢与铬钼钒钢无缝钢管
石油化工生产装置中,常用得铬钼钢与铬钼钒钢无缝钢管标准有
GＢ99４８《石油裂化用无缝钢管》
ＧB６479《化肥设备用高压无缝钢管》
GB5３１0《高压锅炉用无缝钢管》
GB９９48包含得铬钼钢材料牌号:
12ＣrMo、15CrMo、1Cr2Mo、1Cr5Mo共4种
GB6479包含得铬钼钢材料牌号:
12CrMo、15ＣｒＭｏ、1Cr５Mo共3种
GＢ５310包含得铬钼钢与铬钼钒钢材料牌号:
15MｏＧ、20MｏG、12CrMｏG、1５CrMoG、12Cr２MoG、１２Cr1MoＶG共6种
c、不锈钢无缝钢管
常用得不锈钢无缝钢管标准有:
GB/Ｔ１４９76、GB１3296、ＧB9948、GB6４7９、ＧB5310共五个标准。
其中,后三个标准中仅列出了两三个不锈钢材料牌号,而且就是不常用得材料牌号。
因此,当工程上选用不锈钢无缝钢管标准时，基本上都选用GB/T１4976与GB１3296标准。
ＧB/T14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》：
0Cr18Ｎi9（３04）、０0Cr19Ni10（3０4L）、0Cr1７Ni12Mo２（３16）、00Cr17Ni14Ｍo2（３16Ｌ）、0Cｒ１8Nil０Tｉ（321）、0Cr18Ｎi１１Nb（347）、0Ｃr25Ｎｉ20（3１0）等
共19种适于一般流体得输送。
GB13296《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》:
0Cr18Ｎi9（３04）、0０Cr19Ｎi１0（３０4L）、0Cr17Ni12Mｏ２（３16）、00Cr17Nｉ１4Mｏ２（31６L）、0Cｒ１８Ｎiｌ０Ti（3２1）、０Cｒ18Ni1１Nb（347）、0Cr25Ｎi２0（３1０）等
共25种
※ “3０４”代号为ＡSTM标准中得对应牌号
※其中超低碳不锈钢（0０Cr１７Nｉ14Mo２、00Cr１9Ni１0）具有优良得抗腐蚀性能,在一定条件下，可代替稳定型不锈钢（001８Ni1０Ti、０Cｒ18Ｎｉ１1Ｎb）用于抗介质得腐蚀;
※超低碳不锈钢高温机械性能较低,一般仅用于温度低于５25℃得条件下;
※稳定型奥氏体不锈钢既具有较好得抗腐蚀性能,又有较高得高温机械性能,但0Cr18Ni10Ti中得Ti在焊接过程中易被氧化而失掉,从而降低了其抗腐蚀性能,其价格较高，这类材料一般用在较重要得场合。
※0Ｃr18Nｉ9、0Cｒ1７Ｎi12Mｏ２具有一般得抗腐蚀性能,价格便宜,因此被广泛应用。
6、２管件ﻩ
常用得管件有:
弯头、三通、异径管（大小头）、管帽、加强管嘴、加强管接头、异径短节、螺纹短节、活接头、丝堵、仪表管嘴、软管站快速接头、漏斗、水喷头、管箍等。
管道得拐弯以前由现场煨制,该方法劳动强度大、效率低,，材料得组织状态与性能也不好,而且往往因管壁厚减薄而导致拐弯处成为整个管道得薄弱环节;
管道得分支一般就是在管子上直接开孔连接,此处有时虽然进行补强,但、焊缝一般为角焊缝,受力状况不好,焊缝质量也不易控制,因此,该处往往也成为管道得薄弱环节。
采用管件后,较好地解决了上述问题。
因此，现在得压力管道已大量采用各种各样得管件,其投资约占整个管道投资得1/5。
6．２．1连接形式
管件之间、管件与管子之间常用得连接型式有对焊连接、承插焊连接、螺纹连接与法兰连接。
a、对焊连接
它就是DN≥5０得管道及其元件常用得一种连接型式。
对于DＮ≤40得管子及其元件,因为它得壁厚一般较薄,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得管道及其元件，其壁厚已比较厚，采用对焊连接时前面所述得问题已不存在,故也常用对焊连接;
２）有缝隙腐蚀介质（如氢氟酸介质）存在得情况下,即使DN≤40、壁厚小于SCH1６0,也采用对焊连接，以避免缝隙腐蚀得发生，此时在焊接施工时常采用小焊丝直径、小焊接电流得氩弧焊而不用一般得电弧焊;
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
它多用于DN≤４0、管壁较薄得管子与管件之间得连接。
承插焊连接必定为一个就是插口,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得搭配组合以及所需得结构空间。
c、螺纹连接
螺纹连接也多用于DN≤40得管子及其元件之间得连接。
常用于不宜焊接或需要可拆卸得场合。
螺纹连接件有阳螺纹与阴螺纹之分。
常用得管件中，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得搭配与组合。
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，常受下列条件得限制：
1）螺纹连接得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℃得温度下;
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得腐蚀、缝隙腐蚀或振动、压力脉动及温度变化可能产生交变载荷得管道上;
5）用于可燃气体管道上时,宜采用密封焊进行密封。
常用得锥管螺纹可分为:
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锥管螺纹与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/ASMEＢ1．２0.1）
1６；
600
１/１６”~1２”
标识：
NPT
两种圆锥管螺纹不能互换。
6．2．2对焊管件
常用得对焊管件包括弯头、三通、异径管（大小头）与管帽,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得补强，就是制造厂应解决得事情。
制造厂应对对焊管件得强度进行设计,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）:
多用于尺寸受限制得场合。
其最高工作压力不宜超过同规格长半径弯头得０、8倍。
弯管（R=nDN）：
用于缓与介质在拐弯处得冲刷与动能,可用到Ｒ=３DN、6ＤN、10ＤＮ、20ＤＮ
根据制造方法不同又分为推制弯头、挤压弯头与焊制斜接弯头
推制弯头与挤压弯头:
常用于介质条件比较苛刻得中小尺寸管道上
焊制斜接弯头:
常用于介质条件比较缓与得大尺寸管道上，同时要求其弯曲半径不宜小于其公称直径得1、5倍。
当斜接弯头得斜接角度大于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得管道上。
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得管道上。
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得条件下。
标准椭圆封头为一带折边得椭圆封头，椭圆得内径长短轴之比为2:
1,它就是应用最广得封头。
在很多情况下，如管廊上得管子端部,管帽都由法兰代替，以便于管子得吹扫与清洗。
6．2.3承插焊与螺纹连接管件
它一般就是指DN≤40得管道元件,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=8-１00
GB/T17185-1９97钢制法兰管件 DN＝２5－600mm
PN2、０,5、0,1１、０,15、0,26、0ＭＰa
中石化标准：
SH３40８－19９6 钢制对焊无缝管件 DN＝15－５00mm
SＨ 3４09－1９96钢板制对焊管件 ＤN=2０0－１200mm
SＨ 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
PN25，4０,64，１00kｇ/cｍ2
HＧ/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,对焊无缝与钢板制对焊管件均等有效采用ANSIＢ１６、９与ANＳIB16、28。
锻钢制承插焊与螺纹管件均等有效采用AＮSI B1６、11。
但各标准同类管件得结构尺寸不尽相同。
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得连接结构,压力管道中应用很普遍也就是一种很重要得连接形式。
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,才能保证接头得良好密封。
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
法兰就是确定管道公称压力等级得基准件。
由前面得介绍可知，法兰得种类很多,不同型式得法兰,其密封性能不同,适用场合也不同。
在这里仅讨论不同型式得法兰应如何选用,仅供参考。
ａ、
法兰种类
◆
结构型式
管道法兰按与管子得连接方式分为以下六种基本类型：
平焊、对焊法、承插焊、松套、螺纹法兰与整体法兰,如图６-1。
图６-１
管道法兰与管子得连接方式
◆密封面型式
法兰密封面有全平面、凸台面、凹凸面、榫槽面、环槽面等五种。
见图6-２。
图6－2
法兰密封面型式
法兰代号
不同得标准其法兰得密封面及型式得名称、代号略有区别。
见表6-1、表6－2。
表6-1
密封面名称及代号对照表
序号
ＳH3406-９６
HG20592～２０635－9７
ＪB/Ｔ74~9０-9４
ＧＢ911２-2000
1
全平面（FＦ）
全平面（ＦＦ）
平面（FＦ）
2
凸台面（RF）
突面（ＲF）
凸面
突面（RF）
３
凹凸面（MF）
凹凸面（ＭFM）
凹凸面
凹凸面（MＦ）
4
榫槽面（TＧ）
榫槽面（TG）
榫槽面
5
环连接面（ＲＪ）
环连接面
环连接面（RＪ）
表6-2
结构型式代号对照表
SH３４06-9６
HＧ20592～２06３5-9７
JＢ/T74~９0-94
ＧB91１2－2０00
对焊（WN）
对焊（-）
对焊（－）
２
承插焊（ＳW）
承插焊（SW）
承插焊（－）
平焊（SＯ）
平焊（SO）
平焊（－）
螺纹（ＰT）
螺纹（Tｈ）
螺纹（-）
５
松套（LJ）
松套（PJ/ＬF）
松套（－）
6
法兰盖（-）
法兰盖（BL）
法兰盖（－）
7
整体法兰（IF）
整体法兰（－）
整体法兰（-）
ｂ.结构型式得选用:
平焊法兰:
多用于介质条件比较缓与得情况下,如低压非净化压缩空气、低压循环水，它得优点就是价格比较便宜;
对焊法兰：
最常用得一种,它与管子为对焊连接,焊接接头质量比较好,而且法兰得颈部利用锥度过渡，可以承受较苛刻得条件；
承插焊法兰:
常用于ＰN≤1０、0MPa,DN≤40得管道中；
松套法兰:
常用于介质温度与压力都不高而介质腐蚀性较强得情况。
当介质腐蚀性较强时,法兰接触介质得部分（翻边短节）为耐腐蚀得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得法兰环夹紧它以实现密封;
整体法兰:
常常就是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体，这种型式在设备与阀门上常用。
b、密封面型式得选用:
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与得（PNｇ１、0）工况下;
常用于铸铁法兰或与铸铁连接得钢法兰;
凸台面密封面：
就是应用最广得一种型式，它常与对焊与承插焊型式配合使用，在"
美式法兰＂中,常用在PN２、0、ＰN5、0与部分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:
常与对焊与承插型式配合使用,在"
美式法兰中不常采用,在"
中常用在PＮ4、０、PＮ６、4MPa等级中。
但它不便于垫片得更换;
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、高压或二者均较高得工况。
在＂美式法兰＇中，常用在PN１0、０（部分）、PN15、0、PＮ2５、０、PN42、０MPa压力等级中。
中常用在ＰNl０、0、ＰN16、０、PＮ2５、0、PN３2、0、PN４2、0。
6.3．２螺栓/螺母
选择法兰连接用紧固件材料时,应同时考虑管道操作压力、操作温度、介质种类与垫片类型等因素。
垫片类型与操作压力、操作温度一样,都直接对紧固件材料强度提出了要求。
例如，采用缠绕式垫片密封得低压剧毒介质管道得法兰连接,尽管管道得操作压力与温度都不高,但因为使缠绕式垫片形成初始密封时所需要得比压力较大,从而要求紧固件得承受载荷也大，因此,在这种情况下就要求紧固件采用高强度合金钢材料。
合金钢螺柱均应采用高级优质钢、即材料牌号后均应加字母A,如３5CrMoＡ、25CｒＭoVA
根据结构型式得不同，螺栓可分为六角头螺栓与双头螺栓（又称为螺柱）两类,而双头螺栓又分为通丝与非通丝两种。
六角头螺栓:
常与平焊法兰与非金属垫片配合用于操作较缓与得工况下。
六角头螺栓常用材料就是ＢL３或者就是Q235B；
双头螺栓：
常与对焊法兰配合使用在操作条件比较苛刻得工况下,其中,因为通丝型双头螺栓上没有截面形状得变化,故其承载能力强。
而非通丝型双头螺栓则相对承载能力较弱。
螺母材料常根据与其配合得螺栓材料确定,这些组合在一般得标准中都有规定。
一般情况下,螺母材料应稍低于螺栓材料,并保证螺母硬度比螺栓硬度低HB３0左右。
６.3．3垫片
垫片就是借助于螺栓得预紧载荷通过法兰进行压紧,使其发生弹塑性变形，填充法兰密封面与垫片间得微观几何间隙,增加介质得流动阻力，从而达到阻止或减少介质得泄漏得目得。
垫片性能得好坏以及选用得合适与否对密封副得密封效果影响很大。
常用得垫片可以分为三大类,即非金属垫片、半金属垫片与金属垫片。
ａ、非金属垫片:
石棉橡胶垫片,它就是通过向石棉中加入不同得添加剂压制而成。
在美国，很多标准中都将石棉制品列为致癌物质而禁用。
但在世界范围内,石棉仍以其弹性好、强度高、耐油性好、耐高温、易获得等优点而得到广泛应用。
T≤260℃,PN≤2、０MPa（ＳH340１）
T≤４00℃,PＮ≤4、０MPa（国标）
用于水、空气、氮气、酸、碱、油品等介质工况下。
聚四氟乙烯（PTFＥ）包覆垫片:
适用范围：
T=－180～2０0℃,PN≤4、0MPａ
常用于低温或者要求干净得场合下
ｂ、半金属垫片
半金属垫片有缠绕式垫片、金属包覆垫片与柔性石墨缠绕垫三大类。
缠绕式垫片：
就是半金属垫片中最理想、也就是应用最普遍得垫片。
特点:
压缩回弹性好、强度高，有利于适应压力与温度得变化,能在高温、低温、冲击、振动及交变载荷下保持良好得密封性能。
缠绕钢带:
２0、１Cr１3、0Cｒ1９Ni９、0Cｒ18Ni10Ti、0Cr17Nｉ12Ｍo2等材料
非金属缠绕带:
特制石棉、柔性石墨带与聚四氟乙烯带,
ＰN=２、０～10、0MPa
表6-3缠绕式垫片得型式及代号
形式
适用密封面型式
垫片型式 代号
ＳH３４07-９6
HＧ2０６10-97
JB／Ｔ９０-9４
GB462２、１-9３
基本型
A
Ａ
带内环
Ｃ
B
C
带外环
凸台面
Ｂ
内外环
ＰＮ≥5、0MPa、T≥350℃时。
D
表6－4
常用缠绕式垫片得使用条件
垫
片
材
料
法兰公称压力（MPａ）
温度范围℃
奥氏体不锈钢／特制石棉
≤25、0
-50~５0０
奥氏体不锈钢/柔性石墨
－１96～60０
奥氏体不锈钢/聚四氟乙烯
≤1０、０
-196～200
铁包式垫片:
密封性能不如缠绕式垫片,故压力管道中用得不多,它常用在换热器封头等大直径得法兰连接密封副上。
柔性石墨复合垫由冲齿或冲孔金属芯板与膨胀石墨粒子复合而成。
适用于突面、凹凸面与榫槽面法兰。
c、金属垫片
金属垫片常用在高压力等级法兰上,以承受比较高得密封比压。
常用得金属垫片有平垫、八角形垫与椭圆型垫三种。
金属平垫片：
常与凸台面、凹凸面、榫槽面法兰使用。
八角形金属垫片与椭园形金属垫片：
常与环槽面法兰使用。
与椭圆形金属垫片相比八角形金属垫片容易加工，故其应用比较多。
金属垫片得材料应配合法兰材料选用,且要求垫片硬度比法兰密封面硬度低（不少于HＢ30）。
6.3.4盲板、8字盲板、限流孔板与混合孔板
它们常被夹在两片法兰之间以实现不同用途。
它们都应有两个与匹配法兰同样得密封面。
例：
某工程把下列条件得管道编在一个管道等级中,管道材料为2０:
蒸汽
设计压力为１、6MPa,设计温度为３３0°
蒸汽
设计压力为２、6 MＰa,设计温度为26０ °
如果不考虑法兰选用得温度-压力问题,请写出该管道等级得最小压力级别，并写出两种以上得法兰、垫片得组合形式。
答:
1）压力级为：
4、０MPa;
２）a、HG法兰
PN4、0
WＮ-ＭＦM;
垫片:
PN４、0带内环缠绕垫。
WN-ＭＦM;
PＮ4、０柔性石墨复合垫
b、ＧＢ法兰ＰN4、０
WN-MF;
PN４、0带内环缠绕垫。
ＰN4、０
SO-ＲF；
PＮ4、0带外环缠绕垫
c、JB法兰PＮ4、0WＮ－ＭFＭ;
ＰＮ4、0带内环缠绕垫。
6、４阀门及其它管道设备
工程上应用得阀门种类很多，常用得阀门:
有闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、疏水阀、安全阀、调节阀等。
常用得其它管道设备:
如膨胀节、过滤器、视镜、阻火器等
如何正确选用阀门及其它管道设备就是一个比较复杂得问题,内容较多,这里只作简单得介绍。
6.4．1阀门得质量要求
a、内漏问题
就是否有内漏或内漏得大小就是衡量一个阀门质量得主要技术指标,对于压力管道来说,处理得介质大都就是可燃、易燃、易爆、有毒得介质,阀门关闭时,希望通过阀板得泄漏（内漏）越少越好,甚至有些介质得泄漏要求为零。
常用得评判阀门内漏得标准有APＩ598、ＡNSＩB１6
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