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工業(yè)管道選型所有知識(shí)都在這里了

石油化工裝置中使用的管道器材，一般包括管子、管件、閥門、法蘭、墊片和緊固件以及其他管道組成件，例如過(guò)濾器、分離器、阻火器、補(bǔ)償器等。

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?gòu)?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，本節(jié)重點(diǎn)介紹金屬管材。

有關(guān)金屬管材分類，見(jiàn)下表

　　(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，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(shí)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(zhǎng)度為4～9m，不帶螺紋的焊接鋼管，每根管材長(zhǎng)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。工藝管道上用量多的是普通鋼管，其試驗(yàn)壓力為2.0MPa。加厚鋼管的試驗(yàn)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(wú)縫鋼管

　　無(wú)縫鋼管，是工業(yè)管道中用量大，品種規(guī)格多的管材，基本上分為流體輸送用無(wú)縫鋼管和帶有專用性的無(wú)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?zé)o縫鋼管、鉻鉬無(wú)縫鋼管和不銹、耐酸無(wú)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(wú)縫鋼管。

　　1．碳素?zé)o縫鋼管，常用的制造材質(zhì)為10號(hào)、20號(hào)、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(zhǎng)度4～12m，容許操作溫度為-40～450℃，廣泛用于輸送各種對(duì)鋼無(wú)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(wú)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(zhǎng)度4～12m，鉻鉬鋼管適用溫度范圍為-40～550℃。低合金無(wú)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(qiáng)的鹽水、低濃度有機(jī)酸等。

　　3．不銹耐酸無(wú)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(hào)中用量多的是1Cr18Ni9Ti，在施工圖上常用簡(jiǎn)化材質(zhì)代號(hào)18-8來(lái)表示，適用溫度范圍為-196～700℃，在化工生產(chǎn)中用來(lái)輸送各種腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)，如硝酸、醋酸和尿素等。

　　4．高壓無(wú)縫鋼管，其制造材質(zhì)與上述無(wú)縫鋼管基本相同，只是管壁比中低壓無(wú)縫鋼管厚，厚的管壁達(dá)40mm。如化肥設(shè)備用高壓無(wú)縫鋼管規(guī)格為φ14×4(mm)～273×40(mm)，單根管長(zhǎng)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(wú)縫鋼管輸送原料氣、氫氮?dú)?、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(jìn)工程項(xiàng)目的冷區(qū)用量較多，其材料牌號(hào)為STPL-39、STPL-46，工作溫度可達(dá)-105℃，適用于輸送各種無(wú)腐蝕性低溫介質(zhì)管道，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有批量生產(chǎn)與這種標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的鋼管。低溫鋼管分為無(wú)縫鋼管和有縫鋼管兩種，無(wú)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(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)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(chǎng)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(hào)、20號(hào)、16Mn、20g等，其規(guī)格范圍為公稱直徑200～3000mm，大的有4000mm，壁厚一般為4～16mm。公稱直徑200～900mm的單根管長(zhǎng)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(hào)、20號(hào)、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(zhǎng)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(qiáng)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(zhǎng)，特別適用于長(zhǎng)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(chǎng)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(zhǎng)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(hào)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(hào)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(lái)新出現(xiàn)的一種管材，由于它具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)和耐低溫等特點(diǎn)，常被用于其他管材無(wú)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(dāng)溫度超過(guò)250℃時(shí)，其機(jī)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(diǎn)，但因價(jià)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(biāo)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(jiǎn)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(lái)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，是常見(jiàn)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(guò)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?，斾搹濐^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(wú)縫彎頭，是用優(yōu)質(zhì)碳素鋼、不銹耐酸鋼和低合金鋼無(wú)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(chǎng)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(wú)縫鋼管的表號(hào)一致。壓制彎頭一般由專業(yè)制造廠或加工廠用標(biāo)準(zhǔn)無(wú)縫鋼管沖壓加工而成，出廠時(shí)彎頭兩端應(yīng)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(jìn)行組對(duì)焊接成型。其彎曲半徑同無(wú)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(duì)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(chǎng)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(dòng)，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(jì)七十年代以前，我國(guó)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(jì)中，管道需要使用三通管件時(shí)，一般都是采用挖眼接管的辦法來(lái)解決，即在需要接支管的主管上，按支管的直徑先挖出一個(gè)孔，再將支管焊上。這種辦法有很多缺點(diǎn)，焊接質(zhì)量不易保證，焊接后管道容易變形，主管內(nèi)容易進(jìn)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(jìn)，促進(jìn)了工藝管道工程技術(shù)的發(fā)展，目前，我國(guó)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(wú)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(guò)下料、挖眼，加熱后用模具拔制而成，再經(jīng)機(jī)加工，成為定型成品三通。中低壓鋼制成品三通，在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)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(guò)卷制焊接而成；另一種是在安裝現(xiàn)場(chǎng)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(kāi)的孔，要與相接的支管管徑相一致。焊接質(zhì)量要求嚴(yán)格，通常要求焊前進(jìn)行預(yù)熱，焊后進(jìn)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(hào)SCH160、DN15～600mm，表號(hào)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(yùn)動(dòng)方向來(lái)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(bǔ)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(wú)縫和有縫兩種，無(wú)縫異徑管用無(wú)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(gè)直邊，使用時(shí)能使管底成一個(gè)水平面，便于停產(chǎn)檢修時(shí)排放管中物料。

　　無(wú)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(kāi)始有的，早期工藝管道上的變徑，大部分是在現(xiàn)場(chǎng)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(fèi)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(tái)

　　凸臺(tái)，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(lái)安裝，所以把凸臺(tái)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(gè)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(shí)，外面露出的墊圈作為管道是否切斷的直觀標(biāo)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(lái)選擇。一般低壓管道，溫度不超過(guò)450℃時(shí)，所用的材質(zhì)有Q235A、20號(hào)鋼和25號(hào)鋼；溫度在450～550℃時(shí)，所用的材料有15CrMo、1Cr5Mo。當(dāng)壓力在4.0～16.0MPa，溫度大于550℃時(shí)，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(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。

　　法蘭的標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)內(nèi)目前尚未統(tǒng)一。早的是1958年原化工部頒發(fā)的管法蘭標(biāo)準(zhǔn)，是參考蘇聯(lián)五十年代標(biāo)準(zhǔn)制訂的；1959年原一機(jī)部又頒發(fā)過(guò)一套管法蘭標(biāo)準(zhǔn)；20世紀(jì)六十年代隨著我國(guó)石油工業(yè)的迅速發(fā)展，原石油部在1964年也頒發(fā)過(guò)一套管法蘭標(biāo)準(zhǔn)。這些法蘭標(biāo)準(zhǔn)有共性、也有各自的特殊性。原一機(jī)部和化工部的法蘭標(biāo)準(zhǔn)，平焊法蘭的內(nèi)徑及對(duì)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(biāo)準(zhǔn)則大部分是以管子大外徑為基礎(chǔ)。因此各種標(biāo)準(zhǔn)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(duì)法蘭的強(qiáng)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(duì)各種法蘭作簡(jiǎn)要介紹：

　　1．平焊法蘭

　　平焊鋼法蘭，是中低壓工藝管道常用的一種。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(guò)2.5MPa。用于碳素鋼管道連接的平焊法蘭，一般用Q235A和20號(hào)鋼板制造；用于不銹耐酸鋼管道上的平焊法蘭，應(yīng)用與管子材質(zhì)相同的不銹耐酸鋼板制造。平焊鋼法蘭密封面，一般都為光滑式，密封面上加工有淺溝槽。通常稱為水線，如圖。

平焊鋼法蘭圖

　　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(duì)焊法蘭

　　對(duì)焊鋼法蘭，也稱高頸法蘭或大尾巴法蘭。它的強(qiáng)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(duì)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DN10～600mm,如圖。

　　凹凸密封面對(duì)焊法蘭，由于凹凸密封面嚴(yán)密性強(qiáng)，承受的壓力大。每付法蘭的密封面，必須一個(gè)是凹面、另一個(gè)是凸面。常用公稱壓力范圍為PN1.6～4.0MPa，規(guī)格范圍為DN10～600mm，如圖。HJ60mm

　　 凹凸密封面對(duì)焊鋼法蘭圖

　　榫槽密封面對(duì)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(gè)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，如圖。

榫槽面對(duì)焊法蘭圖

　　梯形槽密封面對(duì)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。

梯形槽面對(duì)焊鋼法蘭圖

上述各種對(duì)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(lái)看，不論是那種形式的對(duì)焊法蘭，其連接方法是相同的，因而所耗用的人工，材料和機(jī)械臺(tái)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(yù))算時(shí)要特別注意法蘭本身的價(jià)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。其大的優(yōu)點(diǎn)是由于法蘭可以自由活動(dòng)，法蘭穿螺栓時(shí)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。焊環(huán)松套法蘭如圖。

焊環(huán)松套鋼制管法蘭圖

　　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(guó)初期，焊接技術(shù)很差的情況下、曾被廣泛應(yīng)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(yīng)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(duì)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(diǎn)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，如圖12-2-7。

高壓管線法蘭連接結(jié)構(gòu)型式圖

　　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(guò)2.5mm。

　　墊片的使用壓力，用于光滑密封面法蘭連接時(shí)，不超過(guò)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(dá)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(guò)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(diǎn)是利用橡膠的彈性，達(dá)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(jiǎn)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(jiǎn)單、價(jià)格低廉、材料能被充分利用、密封性能較好的優(yōu)點(diǎn)，在石油化工工藝管道上被廣泛應(yīng)用。適用的公稱壓力為4.0MPa以下，適用溫度范圍，08號(hào)鋼溫度可達(dá)450℃，0Cr13鋼帶制成的纏繞墊，使用溫度可達(dá)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(shí)，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(hào)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。高公稱壓力可達(dá)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(dá)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(duì)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。

　　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(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(lái)確定。專業(yè)性較強(qiáng)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(hào)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(hào)鋼制造的螺栓適用溫度可達(dá)350℃；25Cr2MoVA鋼制造的螺栓、適用溫度可達(dá)570℃。

單頭螺栓圖圖

　　2．雙頭螺栓

　　工藝管道上所用的雙頭螺栓，多數(shù)采用等長(zhǎng)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(hào)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(dá)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，如圖12-2-10所示。

　　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(guò)螺栓材質(zhì)的硬度。

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