选用:
一般情况下,GB/T8163标准的钢管适用于设计温度小于350E、压力低于10.0MPa的油品、油气和公用介质条件下;
对于油品、油气介质,当其设计温度超过350E或压力大于10.0MPa时,宜选用GB9948或GB6479标准的钢管;
对于临氢操作的管道,或者在有应力腐蚀倾向环境中工作的管道,也宜使用GB9948或GB6479标准。
凡是低温下(小于-20C)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的要求。
GB3087和GB5310标准是专门为锅炉用钢管而设置的标准。
《锅炉安全监察规程》强调指出,凡与锅炉相连的管子都属监察范围,其材料与标准的应用都应符合《锅炉安全监察规程》的规定,故锅炉、电站、供暖以及石化生产装置中用到的公用蒸汽管道(由系统供给)等都应采
用GB3087或GB5310标准。
**值得注意的是,质量好的钢管标准,钢管的价格也比较高,女口GB9948比GB8163材料的价格高近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.铬钼钢和铬钼钒钢无缝钢管
石油化工生产装置中,常用的铬钼钢和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包含的铬钼钢材料牌号:
12CrMo、15CrMo、1Cr2Mo、1Cr5Mo共4种
GB6479包含的铬钼钢材料牌号:
12CrMo、15CrMo、1Cr5Mo共3种
GB5310包含的铬钼钢和铬钼钒钢材料牌号:
15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG共6种
c.不锈钢无缝钢管
常用的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,而且是不常用的材料牌号。
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和GB13296标准。
GB/T14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》:
材料牌号:
0Cr18Ni9(304)、00Cr19Ni10(304L)、0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Nil0Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)、0Cr25Ni20(310)等共19种适于一般流体的输送。
GB13296《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》:
材料牌号:
0Cr18Ni9(304)、00Cr19Ni10(304L)、0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Nil0Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)、0Cr25Ni20(310)等共25种
探“304”号为ASTM标准中的对应牌号
探其中超低碳不锈钢(00Cr17Ni14Mo2、00Cr19Ni10)具有优良的抗腐蚀性能,在一定条件下,可代替稳定型不锈钢(0018Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb)用于抗介质的腐蚀;
探超低碳不锈钢高温机械性能较低,一般仅用于温度低于525E的条件下;
探稳定型奥氏体不锈钢既具有较好的抗腐蚀性能,又有较高的高温机械性能,但0Cr18Ni10Ti
中的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的场合。
探0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2具有一般的抗腐蚀性能,价格便宜,因此被广泛应用。
6.2管件
常用的管件有:
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。
管道的拐弯以前由现场煨制,该方法劳动强度大、效率低,,材料的组织状态和性能也不好,而且往往因管壁厚减薄而导致拐弯处成为整个管道的薄弱环节;管道的分支一般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的薄弱环节。
采用管件后,较好地解决了上述问题。
因此,现在的压力管道已大量采用各种各样的管件,其投资约占整个管道投资的1/5。
6.2.1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DNC40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DNC40、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
它多用于DNK40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D隔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200C及低于—45C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上;
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)
60°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60°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)
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。
622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):
—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45°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DNC100、
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。
623承插焊和螺纹连接管件
它一般是指DNC40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—500mmA、B系列
GB/T13401-9