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一篇把接管、法蘭、墊片、管件知識講明白了

發(fā)布時間：2021-04-06 瀏覽：5775次

此篇適合初級新手學(xué)習基礎(chǔ)，老手鞏固知識；

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！

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(fù)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。
今天，給大家重點介紹金屬管材。

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

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。
分類如下：
?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。
?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℃。
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。
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(yīng)的鋼管。

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。

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。

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。

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。

1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。
?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。
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。
壓制彎頭一般由專業(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(yīng)加工好坡口。
?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。
?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。
?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。

2三通
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
?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
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)量要求嚴格，通常要求焊前進行預(yù)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。

3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。

4其它管件
?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：
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。
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。
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。
“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。

法蘭、墊片及螺栓

1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(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。

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：
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)。由于石棉被證實有致癌作用，因此，含有石棉的墊片現(xiàn)在已經(jīng)基本不被采用了。
?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。
?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450℃，0Cr13鋼帶制成的纏繞墊，使用溫度可達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℃。
?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(fù)雜，要求精度高。
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。

3法蘭用的螺栓
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350℃；25Cr2MoVA鋼制造的螺栓、適用溫度可達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。