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不銹鋼法蘭連接類型與參數

Wed, 30 Jun 2021 09:44:40 +0800

管法蘭是為了滿足生產工藝的要求，或者制造、運輸、安裝檢修的方便而采用的一組帶有均布螺栓孔圓盤的一種可拆的密封連接形式。不銹鋼法蘭密封形式一般是依靠其連接螺栓所產生的預緊力，通過各種固體墊片或液體墊片達到足夠的工作密封比壓，來阻止被密封流體介質的外泄，屬于強制密封范疇，如圖2-60所示。

我國國標GB/T 9112-2000《鋼制管法蘭，類型與參數》規定了鋼制管法蘭的類型與參數。鋼制管法蘭的類型與參數包括公稱壓力、公稱尺寸與鋼管外徑、法蘭類型及其適用范圍和密封形式及代號。

1. 公稱壓力

我國目前采用的是歐洲管法蘭體系和美洲管法蘭體系的15個公稱壓力等級。在管道工程圖中選用歐洲體系的較多，但進口項目圖紙中各種體系都會涉及到，要注意區分和識別。兩個體系的公稱壓力等級用PN標記如下:

2. 公稱尺寸與鋼管外徑

我國選用的鋼管外徑為Ⅰ、Ⅱ兩個系列，系列Ⅰ為國際通系列（俗稱英制管）；系列E為國內常用系列（俗稱米制管）。兩個體系管法蘭的公稱尺寸和鋼管外徑應符合表2-14的規定。

3. 法蘭類型

法蘭類型應符合圖2-61的規定。

4. 密封面形式及代號

法蘭的密封面形式及代號應符合圖2-62的規定。

5. 法蘭標記方式

①. 法蘭應按公稱尺寸、公稱壓力、密封面形式代號、螺紋特性代號或配用的鋼管系列代號（配用米制管代號為“系列II”，配用英制管不標記）及標準編號進行標記。

②. 法蘭密封面的形式代號應符合GB/T 9112-2000《鋼制管法蘭類型與參數》的規定。

③. 法蘭標記舉例

a. 平面、突面對焊鋼制管法蘭標記如下。

公稱尺寸100mm、公稱壓力2.5MPa(25bar)的平面對焊鋼制管法蘭（配用米制管）：法蘭DN100-PN25 FF(系列II)GB/T 9115.1-2000

公稱尺寸100mm、公稱壓力2.5MPa(25bar)的突面對焊鋼制管法蘭（配用英制管）：法蘭 DN100-PN25 RF GB/T 9115.1-2000

b. 凹凸面對焊鋼制管法蘭標記如下。

公稱尺寸100mm、公稱壓力2.5MPa(25bar)的凹凸面對焊鋼制管法蘭（配用米制管）：法蘭DN100-PN25 M(系列II)GB/T 9115.2-2000

公稱尺寸100mm、公稱壓力2.5MPa(25bar)的凹凸面對焊鋼制管法蘭（配用英制管）：法蘭DN100-PN25 F GB/T 9115.2-2000

c. 榫槽面對焊鋼制管法蘭標記如下。

公稱尺寸100mm、公稱壓力2.5MPa(25bar)的榫槽面對焊鋼制管法蘭（配用米制管）：法蘭 DN100-PN25 T(系列II)GB/T 9115.3-2000

公稱尺寸100mm、公稱壓力2.5MPa(25bar)的榫槽面對焊鋼制管法蘭（配用英制管）：法蘭DN100-PN25 G GB/T 9115.3-2000

d. 平面、突面對焊鋼制管法蘭蓋標記如下。

公稱尺寸100mm、公稱壓力2.5MPa(25bar)的平面對焊鋼制管法蘭蓋：法蘭DN100-PN25 FF GB/T 9123.1-2000

公稱尺寸100mm、公稱壓力2.5MPa(25bar)的突面對焊鋼制管法蘭蓋：法三DN100N25 KF GB/T 9123. 1-2000

不銹鋼管件的種類有哪些

Tue, 29 Jun 2021 10:07:57 +0800

不銹鋼管在輸送流體的使用過程中，只有通過各種各樣管件的連接，才能夠實現管道的互連、互通，發揮管道輸送和流通流體的作用。所以，不銹鋼管件是不銹鋼管使用不可缺少的附件，在使用中占有非常重要的地位。

不銹鋼管件，包括有彎頭、三通、四通、變徑接頭（錐形接頭）、發蘭、帶發蘭接頭和管卡箍等，如圖11-22所示。

這些管件除發蘭外，都可采用不銹鋼板，經落料（下料）壓制成型后，焊接而成。以這種方式加工的管件被稱為壓制成型焊接管件。圖11-23是壓制成型焊接彎頭的焊接過程圖。用這種方式可加工生產彎頭、三通、四通、變徑接頭（錐形接頭）等管件，見圖11-24.其最大優點是壁厚均勻，焊縫長度短，使用壽命與鋼管一致。

圖11-25所示是各種鋼管與管件一體化示意圖。它是原子能發電的再循環系統管道及主蒸汽管道等處為了減少焊點、提高可靠性、節省檢查作業時間而開發的產品。它是由無縫管或焊接管經高頻加熱彎曲加工而成。如果用荒管，在加熱或常溫條件下，采用壓制方式加工彎頭，彎頭背面壁厚會減薄而影響使用效果。為了防止彎頭的背側壁減薄，可采用特殊形狀的壁厚不等的荒管進行彎曲加工。很明顯，其他一體化管件是由焊接管件和鋼管焊接而成的。

隨著不銹鋼管的發展，在飲用凈水、生活飲用水、冷水、熱水、海水、燃氣、醫用氣體等領域都在采用不銹鋼管路。隨之而來不銹鋼卡壓式管件也得到廣泛應用。為此，管件的設計、制造和驗收，也有了相應的標準，如GB/T 19288.1-2003(《不銹鋼卡壓式管件》）、GB/T 19228.2-2003(《不銹鋼卡壓式管件連接用薄壁不銹鋼管》）和CJ/T152-2001(《不銹鋼卡壓式管件》）等。圖11-26是常用不銹鋼卡壓式管件圖。

不銹鋼法蘭的裝配與連接方法

Mon, 28 Jun 2021 11:50:56 +0800

不銹鋼法蘭在安裝連接時，應注意以下幾點：

①. 裝配不銹鋼法蘭前，必須把法蘭表面，尤其是密封面清理干凈。

②. 裝配不銹鋼平焊法蘭時，管端應插入法蘭內徑厚度的2/3,法蘭的內外面都必須與管子焊接。

③. 不銹鋼法蘭連接時應保持平行，其偏差不大于法蘭外徑的0.15%,且不大于2mm.

④. 不銹鋼法蘭連接應保持同一軸線，其螺栓孔中心偏差一般不超過孔徑的5%,并應保證螺栓自由穿入。法蘭的連接螺栓應為同一規格，安裝方向要一致，擰緊螺栓時應對稱均勻地進行。

⑤. 不得使用厚度不等的斜墊圈來彌補法蘭的不平行度，不得使用雙層墊圈。當大口徑墊圈需要拼接時，不得用平口對接，應采用斜口搭接或迷宮形式。

⑥. 根據需要，安裝墊片時可分別涂以石墨粉、石墨機油調和物或二硫化鉬。

⑦. 在下列情況，螺栓、螺母應涂以二硫化鉬、石墨機油或石墨粉。

a. 不銹鋼、合金鋼螺栓和螺母。

b. 管道設計溫度高于100℃或低于0℃.

c. 露天裝置。

d. 有大氣腐蝕或腐蝕性介質。

⑧. 使用銅、鋁、軟鋼等金屬墊片，安裝前應進行退火處理。

⑨. 高溫或低溫管道的法蘭連接螺栓，在試運行時一般應按下列規定進行熱緊或冷緊。

a. 管道法蘭熱緊及冷緊溫度如表2-17所示。

b. 熱緊或冷緊，應在保持工作溫度24小時后進行。

c. 緊固管道螺栓時，管道最大內壓力應根據設計壓力確定：當設計壓力小于6MPa時，熱緊最大內壓力為0.3MPa;當設計壓力大于6MPa時，熱緊最大內壓力為0.5MPa.冷緊一般應卸壓進行。熱、冷緊的緊固要適度，要有安全措施。

⑩. 不銹鋼法蘭連接不允許直接埋地。埋地管道的法蘭連接處要有檢查共，加必須埋設，要采取防腐蝕措施。

不銹鋼異徑管與焊接同心偏心異徑管生產工藝

Sat, 26 Jun 2021 09:09:49 +0800

焊接不銹鋼異徑管的一般要求有以下幾點：

①. 焊制異徑管的圓度不應大于各端外徑的1%,且不大于5mm.

②. 同心異徑管兩端中心線應重合，其偏心值（a1-a2)/2（符號見圖2-50)不應大于大端外徑的1%,且不應大于5mm;偏心異徑管過渡區應圓滑。

1. 同心異徑管展開圖

圖2-51為同心異徑管展開圖，其作圖步驟如下。

①. 按已知尺寸畫出主視圖和俯視圖，將其上、下口分成12等份，使表面組成24個三角形。

②. 采用直角三角形法求出1-2'線的實長。

③. 按照已知三邊作三角形的方法，即可得到同心異徑管的展開圖。

2. 不銹鋼異徑管的制作

不銹鋼異徑管分同心和偏心兩種，可用卷焊、摔制、抽條等方法制作。

采用鋼板卷焊時，先作出樣板，然后將樣板平鋪在鋼板上劃線、下料，并按要求加工坡口，除去毛刺和氧化鐵皮，用滾板機或壓力機卷圓，再用1/4圓的弧形樣板檢查內圓的弧度。經修理達到要求后施焊。無機械卷圓時，也可用手工卷制，如圖2-52所示。制作時，先在切割好的鋼板上分區域劃線條，按區向內敲打彎制，錘擊力量要適當，以免用力過大鋼板產生過度變形，并隨時用1/4圓弧形樣板檢查；發現扭曲不對口時，可用工具校正。

當管徑較小、采用鋼板卷制有困難時，異徑管可用鋼管摔制。制作時，先用烘爐或氧-乙炔焰將管子加熱到800~950℃.摔同心異徑管時，邊錘擊邊轉動管子，由大到小，使管面圓弧均勻過渡，錘面要放平，防止錘擊時使管壁產生麻面。一遍摔不好時，可再加熱，直到摔成為止。摔偏心大小頭時，管下壁不應加熱，采用烘爐加熱時，可用水將管下壁冷卻后再摔管。摔制時，應左右轉動，使其過渡圓滑。

制作異徑管時，其變徑過渡區的長度視管徑不同而異，為減小局部阻力，一般不應小于大管外徑。

不銹鋼等徑異徑三通直角斜角及Y型三通生產工藝與技術方法

Fri, 25 Jun 2021 07:49:16 +0800

浙江至德鋼業有限公司為您介紹不銹鋼等徑三通、異徑三通、直角三通、斜角三通及Y型不銹鋼三通的生產工藝與技術方法。

一、焊接三通展開圖

1. 等徑直角三通展開圖

圖2-45為等徑直角三通展開圖，其作圖步驟如下。

①. 按已知尺寸畫出主視圖和斷面圖，由于兩管直徑相等，其結合線為兩管邊線交點與軸線交點的連線，可直接畫出。

②. 6等分管Ⅰ斷面半圓周，等分點為1、2、3、4、3、2、1.由等分點引下垂線，得與結合線1'-4'-1'交點。

③. 畫管Ⅰ展開圖。在CD延長線上取1-1等于管Ⅰ斷面圓周長度，并12等分。由各等分點向下引垂線，與由結合線各點向右所引的水平線相交，將各對應交點連成曲線，即得所求管Ⅰ展開圖。

④. 畫管Ⅱ展開圖。在主視圖正下方畫一長方形，使其長度等于圓管斷面周長，寬等于主視圖AB。在B'B”線上取4-4等于斷面1/2圓周。6等分4-4,等分點為4、3、2、1、2、3、4,由各等分點向左引水平線，與由主視圖結合線各點向下所引的垂線相交，將各對應交點連成曲線，即為管I開孔實形。A'B'B"A”即為所求管Ⅱ展開圖。

⑤. 等徑三通展開圖壁厚處理因為等徑三通的連接不管是正交還是斜交，結合線的投影都是直線，因此都按外徑放樣，開孔的展開也按外徑計算。

2. 異徑直角三通展開圖

圖2-46為異徑直角三通展開圖，其作圖步驟如下。

①. 按已知尺寸畫出主視圖、右視圖和支管斷面圖。

②. 求結合線。6等分主視圖支管斷面半圓周，等分點為1、2、3、4、3、2、1,由等分點引下垂線；6等分右視圖支管斷面半圓周，等分點按主視圖斷面旋轉90°,為4、3、2、1、2、3、4,由等分點向下引垂線，得與主管圓周相應交點為4'、3'、2'、1'、2'、3'、4'.再由各交點向右引水平線與由主視圖支管斷面圓周等分點向下所引的垂線相交，將各對應交點連成1"-1”曲線，即為所求結合線。

③. 畫支管展開圖。在AB延長線上截取1-1等于支管斷面圓周長度，并12等分。由等分點向下引垂線，與由結合線各點向右所引水平線相交，將各對應交點連成光滑曲線，即得支管展開圖。

④. 畫主管展開圖。在CD、EF向下的延長線上作一矩形，使其長等于主管斷面圓周長，由中點1'向上和向下對稱截取與右視圖中12、23、34弧長相等的線段，得出各點向左引水平線，與由主視圖結合線各點向下所引垂線相交的交點，將對應交點連成光滑曲線，即得主管開孔實形，D'F'F"D"即為主管展開圖。

⑤. 異徑三通壁厚處理。不鏟坡口的異徑三通，支管按內徑放樣，主管按內徑放樣。如果管壁較厚，支管要求兩面有坡口時，則按中徑放樣，而主管按外徑放樣，但不管支管按內徑或中徑放樣，支管展開長度則按成品管或卷板管來確定。主管切孔的展開長度按外徑確定。

3. 等徑斜三通展開圖

圖2-47為等徑斜三通展開圖，其作圖步驟如下。

①. 按已知尺寸畫出主視圖和斷面圖。

②. 直接畫出等徑斜三通管的結合線。

③. 6等分支管斷面圓半圓周，由各等分點引與支管中心線平行的直線，交結合線于1'、2'、3'、4'、5'、6'、7各點。

④. 畫管Ⅰ的展開圖。畫一水平線1-1等于斷面圓周長，并12等分；由各等分點引下垂線1-1'、2-2'、···、1-1',使其等于支管上相應的素線長度；用光滑曲線連接各點，即得管Ⅰ的展開圖。

⑤. 畫管Ⅱ開孔展開圖。在由管Ⅱ右端點所引下垂線上，截取斷面圓半圓周長并6等分，由各點向左引水平線，與結合線上各點所引的下垂線相交，將各對應相交點連成曲線，即為管Ⅱ開孔實形。

4. 異徑斜交三通展開圖

圖2-48為異徑斜交三通展開圖，其作圖步驟如下。

①. 按已知尺寸畫出主視圖和側視圖，并求出結合線。

②. 畫管Ⅰ展開圖。在AB延長線上截取1-1等于斷面圓周展開長度，并12等分，由各點引對1-1的垂直線，與由結合線各點所引的與AB平行的直線相交，將各對應交點連成曲線，即為管Ⅰ展開圖。

③. 畫管Ⅱ開孔展開圖。在由點D引的下垂線上截取管Ⅱ斷面半圓周長度并由中點1'上下截取各點，由各點向左引水平線，與由主視圖點C和結合線各點所引下垂線相交，將各對應交點連成曲線及直線，即為管Ⅱ展開圖的1/2和切孔實形。

5. 任意角度等徑Y型三通展開圖

圖2-49為任意角度等徑Y形三通展開圖，其作圖步驟如下。

①. 按已知尺寸畫出主視圖和斷面圖。

②. 將斷面圖半圓周分成6等份，等分點為1、2、3、··、7.由各等分點向上引管Ⅱ中心線的平行線，與管I的結合線交點為1'、2'、3'、4',與管Ⅱ的結合線交點為4'、5'、6'、7'.

③. 畫管Ⅰ展開圖。在AB延長線上取1-1等于斷面圖圓周展開長度，并12等分，由各等分點向下引垂線，與由結合線各點向左所引的水平線相交，將各對應交點連成曲線，即得出管Ⅰ展開圖。

④. 畫管Ⅱ展開圖。在CD延長線上取7-7等于斷面圖圓周長，并12等分，由各點引7-7的垂直線，與由結合線各點所引的與CD平行的直線相交，將各對應交點連成曲線，即得出管Ⅱ展開圖。

二、不銹鋼三通的制作

各種焊接三通在制作前，先按前述展開圖法做出樣板，然后用樣板在主管和支管上劃線切割。在立管上開孔時，位置要準確，切口的邊緣距管端不得小于100mm;在確定位置劃出十字中心線，樣板上的中心線應與所劃十字中心線對齊，再按樣板劃線切割。為了提高三通的強度，最好按支管的內徑開孔。圓三通開孔可用切割好的支管直接扣在主管上劃出三通孔的切割線，然后由此線向里減去一管壁厚度，即為三通孔的切割線。

組對三通前，應按規定鏟出坡口，間隙為2~3mm,搭接焊縫應使管壁緊靠，其間隙不得大于1.5mm,然后進行組對、焊接，其方法同前。

焊接不銹鋼彎頭生產工藝流程及注意事項

Thu, 24 Jun 2021 08:26:38 +0800

焊接不銹鋼彎頭除應滿足焊接質量檢驗的有關規定外，還應符合下列要求：

①. 公稱尺寸大于400mm的不銹鋼彎頭，可增加中節數量，但其內側的最小寬度不得小于50mm。

常用焊接彎頭的組成形式如圖2-36所示。彎頭的最少節數見表2-10。

②. 焊接不銹鋼彎頭主要尺寸偏差符合下列規定。

周長偏差：當管子公稱尺寸DN>1000mm時，不超過±6mm;公稱尺寸DN≤1000mm時，不超過±4mm。

端面與中心線的垂直偏差Δ(見圖2-37)值，不應大于管外徑Dw的1%,且不大于3mm。

一、焊接不銹鋼彎頭展開圖

1. 馬蹄彎的展開圖

馬蹄彎分直角和任意角兩種。其展開圖的作圖步驟如下所述。

①. 直角馬蹄彎展開圖

圖2-38為直角馬蹄彎的立體圖和投影圖。設馬蹄彎管的管子外徑為Dw,高為h,其作圖步驟如下。

a. 以管外徑Dw為直徑畫圓。

b. 把半圓周分6等份，其等分點的標號為1、2、3、4、5、6、7.

c. 把圓管周長展開成12等分的水平線，總長度為πDw,自左至右依次標注各等分點的標號為1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1.

d. 在展開的水平線上，由各點作垂直線，同時由半圓周上各等分點向右引水平線與之相交。

e. 用光滑曲線連接各垂直線與水平線的相應交點，即得直角馬蹄彎管展開圖，如圖2-39所示。

②. 任意馬蹄彎展開圖

圖2-40為任意馬蹄彎的立體圖和投影圖，其展開圖的作圖步驟如下。

a. 用已知尺寸畫出立面圖和斷面圖的外形（即實樣），如圖2-41(a)所示。

b. 按前法將斷面圖中的半個圓分成6等份，順序標號為1、2、3、4、5、6、7.

c. 由圓周各等分點向下側引圓管中心線的平行線，與投影接合線（即圓管斜口投影線）相交，得出交點為1'、2'、3'、4'、5'、6'、7'.

d. 把圓管周長按12等分展開成水平線，如圖2-41(b)所示，自左至右得其相應點的標號為1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1.

e. 在展開的水平線上，由各等分點作垂直線，并同由投影接合線上各點1'、2'、3、4'、5'、6'、7'引來的水平線相交。

f. 用光滑曲線連接各垂直線同水平線的相應交點，便得任意角度馬蹄彎管的展開圖，如圖2-41所示。

2. 蝦殼彎展開圖

蝦殼彎由若干個帶斜截面的直管段構成，組成的節一般為兩個端節和若干個中節，端節為中節的一半，節數越多，彎頭越順，對輸送介質的阻力也就越小。

①. 90°單節蝦殼彎展開圖

圖2-42為單節蝦殼彎立體圖，其展開圖的畫法步驟如下。

a. 在圖2-43左側作∠AOB=90°,并以O為圓心、彎曲半徑R為半徑，畫出蝦殼彎的中心線（見圖中點畫線）。

b. 90°單節蝦殼彎由一個中節和兩個端節組成，因此，端節的中心角α=90°/4=22.5°;作圖時先將90°的∠AOB平分成兩個45°角（∠AOC及∠COB),再將45°的∠COB平分成兩個22.5°角（∠COD和∠DOB)。

c. 以彎管中心線與OB的交點為圓心，以管子外徑的二分之一長為半徑畫圓，并6等分半個圓周。

d. 通過半圓上的各等分點作垂直于OB的直線，諸垂直線與OB線相交各點的序號是1、2、3、4、5、6、7,與OD線相交各點的序號是1'、2'、3'、4'、5'、6'、7'.四邊形11'7'7是個直角梯形，也是該彎頭的端節。

e. 在圖2-43中OB延長線上畫直線EF,在EF上量出管外徑的周長并12等分之，自左至右等分點的順序標號是1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1.通過各等分點作垂直線。

f. 以直線EF上的各等分點為基點，分別截取11'、22'、33'、44'、55'、66'、77'線段長，畫在EF相應的垂直線上，將所得的各交點，用光滑的曲線連接起來，就是端節展開圖。如果在端節展開圖的另外一半，同樣對稱地截取11'、22'、33'、44'、55'、66'、77'后用光滑曲線連接起來，即得中節展開圖。

②. 90°兩節蝦殼彎展開圖

兩節蝦殼彎展開圖的畫法如圖2-44所示，其具體步驟如下。

a. 作∠AOB=90°,以O為圓心，以彎曲半徑R為半徑，畫出蝦殼彎的中心線。

b. 因為整個彎管由兩個中節和兩個端節（相當于6個端節）組成，因此，端節的中心角α=90°/6=15°.作圖時，先將90°的∠AOB 3等分，使每個角均為30°,再將離直線OB最近的30°角平分，則∠COB為15°.

c. 以彎管中心線與OB的交點為圓心，以管子外徑的二分之一長為半徑畫半圓 6等分。

d. 通過半圓上的各等分點，作垂直于OB的直線，交于OB各點的序號是1、2、34、5、6、7,交于OC各點的序號是1'、2'、3'、4'、5'、6'、7'.四邊形11'7'7是個直角梯形，也是該彎頭的端節。

e. 沿OB延長線方向畫直線EF,在EF上量出管外徑的周長并12等分之。自左至右等分點的順序標號是1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1.通過各等分點作垂直線。

f. 以直線EF上的各等分點為圓心，以11'、22'、33'、44'、55'、66'、77'的線段長為半徑，左右、上下對稱地在EF相應的諸垂直線上畫出相交點，將所得的交點用光滑的曲線連接起來，即成兩節蝦殼彎中節的展開圖。

二、不銹鋼彎頭的制作

不銹鋼焊接彎頭制作前，先按展開圖在油氈紙或樣板紙上制作好下料樣板，進行下料、組對、焊接。其制作方法及要求如下。

①. 公稱尺寸小于400mm的不銹鋼焊制彎頭，可用不銹鋼無縫管或有縫鋼管制作。

②. 下料時，先在管子上沿管子軸線劃兩條直線，使這兩條直線間弧距等于管子外圓周長的一半，然后將下料樣板圍在管外面，使下料樣板上的背高線和腹高線分別與管子上的兩條直線重合。

③. 沿下料樣板在管子上劃出切割線。

④. 將下料樣板翻轉180°,劃出另一段的切割線，兩段之間應留足割口的寬度。用氧-乙炔焰切割時，可根據管壁的厚薄留出3~5mm的割口，用鋸割或其他方式切割，應留出相應切口寬度。

⑤. 用油氈紙做下料樣板時，計算管子直徑應是管子的外徑加上油氈紙的厚度。

⑥. 當用鋼板卷制彎頭時，制作下料樣板所做成的管子直徑應是管子內徑加鋼板厚度。

⑦. 焊接不銹鋼彎頭各段在焊接前要開坡口，彎管外側的坡口角度應小些，而內側坡口角度應大一些。

⑧. 焊接不銹鋼彎頭在組對時，應將各管節的中心線對準。先定位焊，固定兩側的兩點，將角度調整正確后，再定位焊幾處。90°彎頭定位焊時，應將角度放大1°~2,以便焊接收縮后得到準確的彎曲角度。

⑨. 全部組對定位焊完畢，角度符合要求后，才可進行焊接。

管道系統中常用管件種類有哪些

Wed, 23 Jun 2021 09:52:24 +0800

管件是管道系統中用于直接連接、轉彎、分支、變徑以及用作端部等的零部件，包括彎頭、三通、四通、異徑管接頭、管箍、內外螺紋接頭、活接頭、快速接頭、螺紋短節、加強管接頭、管堵、管帽、盲板等，一般不包括閥門、法蘭、緊固件。

①. 焊接鋼管件

焊接鋼管件是管件加工廠用無縫鋼管或焊接鋼管（大小頭也可用鋼板）經下料焊接加工而成的管件。常見的焊接鋼管件有焊接彎頭、焊接彎頭管段、焊接三通和焊接大小頭等。

②. 鍛制管件

利用鍛壓機械的錘頭、砧塊、沖頭或通過模具對管件坯料施加壓力，使之產生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的管件。

③. 鑄造管件

將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進管件鑄型里，經冷卻凝固、清整處理后得到的有預定形狀、尺寸和性能的管件。

一、鋼制對焊無縫管件（GB/T 12459-2005)

鋼制對焊無縫管件標準規定了DN15~DN800mm(NPS1/2~NPS24in)的碳鋼、合金鋼、奧氏體不銹鋼制管件的符號和代號、尺寸與公差、材料、制造、檢驗、試驗、標志、防護與包裝等要求。

1. 代號

對焊無縫管件的種類和代號如表1-26所示。

2. 標準尺寸

由于米制單位和英制單位不能做到精確的等同，因此使用者必須分別采用兩種單位制。對于尺寸為米制單位的管件，其公稱尺寸用DN表示；對于尺寸為英制單位的管件，其公稱尺寸用NPS表示；兩者之間的關系如表1-27所示。

二、鋼板制對焊管件（GB/T 13401-2005)

鋼板制對焊管件標準規定了公稱尺寸DN150~DN1200mm(NPS6~NPS48in)的碳鋼、合金鋼、不銹鋼板制對焊管件的符號和代號、尺寸與公差、材料、制造、檢驗、試驗、標志、防護與包裝等要求。

管件可采用鋼板或鋼帶經過冷加工或熱加工成形。根據公稱尺寸和制造方法的不同，允許在殼體上有一條或兩條及兩條以上縱向焊縫。

1. 管件上焊縫的位置要求

①. 對彎頭、異徑接頭和三通，當DN≤450mm時，其本體上宜有一條縱焊縫；當DN≥500mm時，其本體上可有兩條或兩條以上的縱焊縫。當采用多條焊縫時，焊縫的位置和焊接要求應符合GB150的相關要求。

②. 管件焊縫位置如圖1-2所示。

③. 管帽可由兩塊對接的鋼板制成，對接焊縫距管帽中心線不應大于管帽外徑的1/4。

2. 管件的焊接要求

①. 應符合GB 150、JB 4708、JB 4709的有關要求。

②. 管件本體的焊縫應為對接焊縫。焊縫的對接坡口尺寸應符合GB/T 985或GB/T 986標準的要求。

③. 坡口的加工宜采用機械方法。如用熱切割法，必須去除坡口表面的氧化皮，并將影響焊接質量的凸凹不平處打磨平整。

④. 焊縫的對口錯邊量b≤10%s,且不得大于2mm,如圖1-3所示。

三、鍛鋼制承插焊管件（GB/T 14383-1993)

公稱尺寸DN15~DN80mm的鍛鋼制承插焊管件，適用于石油、化工、機械、電力、紡織、化纖、冶金等行業管道工程。

1. 標記示例

公稱尺寸DN50mm、接管外徑為A系列、壁厚等級SCH80的等徑三通： ST(S)50-SCH80 GB/T 14383-1993

2. 種類

鍛鋼制承插焊管件品種、類別及代號如表1-28所示。

四、鍛鋼制螺紋管件（GB/T 14626-1993)

公稱尺寸 DN8~DN100mm的鍛鋼制螺紋管件，適用于石油、化工、機械、電力、紡織、冶金等行業管道工程。

螺紋管件按計算其壓力額定值分為SCH80、SCH160和XXS(XXS為特厚管系列）3個壁厚等級。

五、可鍛鑄鐵管件（GB/T 3287-2000)

公稱尺寸DN6~DN150mm 可鍛鑄鐵管件，適用于輸送水、油、空氣、煤氣、蒸汽管路的連接。

管件常用標準術語介紹

Mon, 21 Jun 2021 16:50:53 +0800

1. 管件

管道系統中用于直接連接、轉彎、分支、變徑以及用作端部等的零部件。

包括彎頭、三通、四通、異徑管、管箍、內外螺紋接頭、活接頭、快速軟管接頭、螺紋短節、支管座（臺）、絲堵（管堵）、管帽、盲板等，不包括閥門、法蘭、緊固件、墊片。

2. 彎頭

使管道轉向的管件。

①. 異徑彎頭兩端直徑不同的彎頭。

②. 長半徑彎頭彎曲半徑等于1.5倍管子公稱尺寸的彎頭。

③. 短半徑彎頭彎曲半徑等于管子公稱尺寸的彎頭。

④. 45°彎頭使管道轉向45°的彎頭。

⑤. 90°彎頭使管道轉向90°的彎頭。

⑥. 180°彎頭（回彎頭）使管道轉向180°的彎頭。

⑦. 無縫彎頭用無縫鋼管加工的彎頭。

⑧. 焊接彎頭（有縫彎頭）用鋼板成形焊接而成的彎頭。

⑨. 斜接彎頭（蝦米腰彎頭）由梯形管段焊接的形似蝦米腰的彎頭。

3. 彎管

在常溫或加熱條件下將管子彎制成所需要弧度的管段。

4. 三通

一種可連接三個不同方向管道的，呈T形、Y形的管件。

①. 等徑三通直徑相同的三通。

②. 異徑三通直徑不同的三通。

5. 四通

一種可連接四個不同方向管道的、呈十字形的管件。

①. 等徑四通直徑相同的四通。

②. 異徑四通直徑不同的四通。

6. 異徑管（大小頭）

兩端直徑不同的直通管件。

①. 同心異徑管（同心大小頭）中心線重合的異徑管。

②. 偏心異徑管（偏心大小頭）中心線不重合且一側平直的異徑管。

7. 管箍

用于連接兩根管段的帶有內螺紋或承口的管件。

①. 雙頭螺紋管箍兩端均有螺紋的管箍。

②. 單頭螺紋管箍一端有螺紋的管箍。

③. 雙承口管箍兩端均有承口的管箍。

④. 單承口管箍一端有承口的管箍。

⑤. 異徑雙承口管箍兩端均有承口且直徑不同的管箍。

⑥. 異徑螺紋管箍兩端均有內螺紋且直徑不同的管箍。

8. 內外螺紋接頭（內外絲）

用于連接直徑不同的管子，一端為內螺紋，一端為外螺紋的管接頭。

9. 活接頭

由幾個元件組成的，用于連接管段，便于裝拆管道上其他管件和閥門等的管接頭。

10. 軟管接頭

可迅速連接軟管的管接頭。

11. 短節

帶外螺紋的直通管件。

①. 單頭螺紋短節一端帶外螺紋的短節。

②. 雙頭螺紋短節兩端帶外螺紋的短節。

12. 支管座（臺）

焊接在主管分支處，起加強作用的管接頭。

①. 螺紋支管座（臺）用螺紋連接支管的支管座（臺）。

②. 對焊支管座（臺）用對焊連接支管的支管座（臺）。

③. 承插焊支管座（臺）用承插焊連接支管的支管座（臺）。

④. 彎頭支管座（臺）焊接在彎頭上的支管座（臺）。

⑤. 斜接支管座（臺）與主管45°斜接的支管座（臺）。

13. 絲堵（管堵）

用于堵塞管子端部的外螺紋管件，有方頭管堵、六角管堵等。

14. 管帽（封頭）

與管子端部焊接或螺紋連接的帽狀管件。

①. 碟形管帽有折邊的球形管帽。

②. 橢圓形管帽呈橢圓形的管帽。

③. 螺紋管帽螺紋連接的管帽。

15. 盲板

插在一對法蘭中間，將管道隔開的圓板。

①. 墊環空心的隔板，一般在不隔斷時使用。

②. 8 字盲板形似8 字的隔板，8 字一半為實心板，用于隔斷管道；一半為空心，在不隔斷時使用。

16. 異徑短節

兩端直徑不同的短節。

17. 異徑雙承口管箍

兩端均有承口且直徑不同的管箍。

18. 異徑螺紋管箍

兩端均有內螺紋且直徑不同的管箍。

法蘭、墊片、密封件標準術語

Sat, 19 Jun 2021 18:22:37 +0800

不銹鋼壓力管道用法蘭密封接頭是由不銹鋼法蘭、密封墊片及緊固螺栓三個元件組成的一個密封組件，起著連接管子、泵、閥門、壓力容器及各種承壓設備的重要作用，它是機械、石油、化工、石化、水利、電力、輕工、紡織、船舶、制藥及核工業等部門管道系統和裝置中應用最廣泛的一種管道連接件。據統計，在石油化工領域，僅一個大型煉油廠所使用的法蘭密封接頭總數就達到20萬個以上。

法蘭密封接頭的密封失效主要表現為泄漏。在各行業的管道系統和裝置中，因法蘭密封接頭密封失效，輕則造成能源、原材料的浪費，重則導致設備報廢、停工停產、人員傷亡和嚴重的環境污染。因此，現代石油、化工等工業對管道裝置的密封提出了非常嚴格的要求。

法蘭密封接頭中的主要零件為法蘭及墊片，它們通常以一個獨立的標準件出現。目前，法蘭及墊片都已標準化。

一、法蘭

法蘭術語見表2-1。

表2-1 法蘭術語
序號	術語	定義
1	法蘭	墊片連接總成的基礎部件，帶有堅固的向心伸出凸緣，目的是把兩件或多件過程裝置連接起來
2	平面法蘭	整個耦合面為平面或全平面的法蘭
3	凸面法蘭	法蘭的接合面凸出了一部分，該法蘭是以它的邊緣連接部分發生接觸，而它的表面不在螺栓圓周處與其他部件接觸。正規情況下，墊片的遮蓋部分伸出到螺栓的內側。
4	凹凸面法蘭	又稱插口法蘭（也即所謂的陰陽面法蘭），它夾持半封閉的墊片。陰法蘭的深度等于或略大于陽法蘭的高度，以避免墊片被壓縮時兩片法蘭發生直接接觸的可能性。
5	榫槽面法蘭	法蘭密封面采用榫槽配合，可將墊片封閉起來。槽面深度等于或略大于榫面高度。通常密封墊片與法蘭凸榫同寬。這種法蘭結構對墊片施加的密封壓力很高。
6	環連接面法蘭	該類型為環形接頭法蘭（也稱為AP1環）。兩片法蘭上都加工有溝槽，它所裝的密封墊片一般用硬金屬制造。

二、墊片

墊片術語見表2-2。

表 2-2 墊片術語
序號	術語	定義
1	墊片	置于配合面間幾何形狀符合要求的薄斷面密封件
	a. 非金屬墊片	由非金屬材料制成的墊片
	b. 金屬墊片	由金屬材料制成的墊片
2	復合墊片	兩種以上材料按需要復合而成的墊片
	a. 石棉橡膠墊片	由石棉橡膠板制成的墊片
	b. 金屬包覆墊片	由金屬薄板包覆非金屬材料而成的墊片
	c. 聚四氟乙烯包覆墊片	表面有聚四氟乙烯包覆層的墊片
	d. 柔性石墨包覆墊片	金屬包覆墊外面再包覆柔性石墨的墊片
	e. 纏繞墊片	成型的金屬帶與非金屬同軸線同平面交替螺旋纏繞而成的墊片
	f. 纏繞-金屬包覆組合墊片	以有筋條的金屬包覆墊為基體，在外圓周上再纏繞成纏繞墊的組合墊片，用于多層換熱器
	g. 骨架式柔性石墨墊片	柔性石墨和骨架按特定工藝復合而成的墊片
	h. 包覆金屬環的橡膠墊片	內周邊包覆金屬環的石棉橡膠墊片
	i. 金屬增強墊片	金屬起增強作用的墊片
	j. 編織墊片	密封材料編織而成的墊片

三、密封結構術語

1. 法蘭連接密封

法蘭連接密封件置于兩法蘭的配合面間，靠擰緊螺栓壓緊密封件的密封結構。

2. 突面或平面法蘭密封

法蘭配合面為突面或平面的密封結構，如圖2-1所示。

3. 凹凸面法蘭密封

法蘭配合面為凹凸面的密封結構，如圖2-2所示。

4. 榫槽面法蘭密封

法蘭配合面為榫槽面的密封結構，如圖2-3所示。

5. 八角環密封

螺栓法蘭連接，八角環靠螺栓的力預緊，并受介質壓力的作用而自緊的密封結構，如圖2-4所示。

6. 橢圓環密封

螺栓法蘭連接，橢圓環靠螺栓的力預緊，并受介質壓力的作用而自緊的密封結構，如圖2-5所示。

7. 透鏡環密封

高壓（適用壓力為32MPa)管道連接處用透鏡墊做密封件的密封結構，如圖2-6所示。

四、墊片（靜密封）設計術語

墊片（靜密封）設計術語見表2-3。

表2-3 墊片（靜密封）設計術語
序號	術語	定義
1	預緊密封比壓（y)	安裝時，預緊螺栓達到密封狀態墊片所承受的壓應力
2	操作密封比壓	操作時，介質壓力抵消了螺栓載荷作用于墊片上的部分應力后，還能保持密封的墊片上的壓應力。它是墊片系數與介質壓力的乘積
3	墊片系數（m)	操作密封比壓與被密封介質壓力之比
4	螺栓操作載荷	操作時，保持密封使螺栓受的載荷。它是介質壓力載荷與保持密封所需墊片壓緊力之和。
5	螺栓預緊載荷	安裝時，螺栓為壓緊墊片使之密封而承受的載荷。此時墊片上的壓應力必須達到墊片的預緊密封比壓
6	自緊載荷	介質壓力產生的自緊力
7	回彈力	密封作為抵抗外力作用而產生的恢復原形的力
8	墊片幾何寬度	墊片外直徑與內直徑之差的一半
9	墊片接觸寬度	與法蘭配合面可能接觸的寬度，它隨配合面的形狀不同而不同
10	墊片基本密封寬度	根據墊片接觸寬度計算的用于確定墊片有效密封寬度的墊片寬度
11	墊片有效密封寬度	考慮到法蘭偏轉的影響，設計時根據墊片基本密封寬度按均方根計算的墊片寬度

五、墊片材料性能術語

墊片材料性能術語見表2-4。

表2-4 墊片材料性能術語
序號	術語	定義
1	壓縮率	加載時，材料的厚度壓縮量與初始厚度之比
2	彈性	固體物質在應力作用下產生應變，應力消失后即恢復原狀的性能
3	回彈率	固體物質卸載時的回彈量與加載時的壓縮量之比
4	應力松弛	應變不變而應力衰減的一種過渡應力-應變狀態
5	應力松弛率	應力松弛狀態下應力衰減的百分數

不對等厚度對不銹鋼彎頭應力分布影響的有限元研究

Mon, 14 Jun 2021 17:28:33 +0800

不銹鋼彎頭不僅能改變不銹鋼管線的方向，還可以提高管路柔性，緩解管道振動和約束力，并對熱膨脹起補償作用，因此不銹鋼彎頭是受壓管道中很重要的部件。管線的最人應力一般發生在彎頭處，所以彎頭是管線的薄弱環節。目前對彎頭的受力分析大都近似將其看成是受內壓的壓力容器來考慮，并且不考慮其壁厚的變化，但是不銹鋼彎頭壁厚的不等厚性是客觀存在的，它必將改變彎頭應力的分布。本文通過有限元分析的方法研究壁厚改變對彎頭應力分布的影響。

一、成形工藝對不銹鋼彎頭壁厚減薄量的影響

不銹鋼彎頭的加工工藝根據彎曲時是否加熱分為熱推和冷彎兩種。熱推法是將切割完的管坯裝入芯模，用專用推制機進行連續加熱、擴徑，最后彎曲成形。冷彎成形時，管子的一半臥于彎管機的槽內，另一半被帶槽的小滾輪壓住，管子受推力使盤狀彎模從動旋轉而將管子推制成形。

對于化工管道中的不銹鋼彎頭，一般允許的彎頭減薄量要求控制在巧%以內。從上面兩表可以看出，熱推工藝加工的彎頭基本可以保證合格，而冷彎的彎頭壁厚改變量則較不穩定。熱加工工藝的壁厚減薄員明顯低于冷加工工藝。

就熱推的彎頭來講，41點也就是熱推的末端內彎處的增厚星是最大的，這是由熱推的工藝決定的。熱加工工藝彎頭壁厚改變規律是:從21點至41點壁厚逐漸增厚，且同一截面內彎處的壁厚改變量大于外拱處的壁厚改變最。對于冷彎的不銹鋼彎頭，它的壁厚最大處發生在1點，即45°內彎處，而兩端的壁厚值近似對稱分布，這也是符合冷彎成型規律的。它在同一截面處同樣是內彎處的壁厚增加最大于外拱處的減薄量。

二、不銹鋼彎頭應力的有限元分析

按不銹鋼彎頭最大減薄星分別為5%,15%,25%,30%建立模型，與均勻壁厚模型的應力分布情況進行比較，考慮彎頭減薄對彎頭受力的影響。

1. 有限元模型的建立

不銹鋼彎頭模型采取一端加直段封頭另一端加約束的模式，管材選用優質碳素結構鋼(20#鋼)，管件內壓載荷取4 MPa，只考慮彎頭在內壓作用下的應力狀況。由不銹鋼彎頭結構本身的對稱性和所受載荷的對稱性，選取通過彎管軸線和內外拱線的縱向截面的1/2結構為計算模型，選用solid45單元進行計算。共建立8個模型，如表所示。

2. 網格劃分

通常在應力比較大或應力變化比較大的區域，有限元網格應比較密。通過分析可知，不銹鋼彎頭內彎側應力比較大，而直管與封頭連接處由于形狀不連續，所以這兩處網格劃分較密。本文采用ANSYS程序進行有限元計算，網格劃分如圖所示。

3. 模型的邊界條件和載荷

由于只考慮內壓載荷的作用，根據結構及載荷的對稱性，在彎頭對稱面處加以對稱的位移約束，而在管子右端施加一個等效壓力載荷。此拉應力相當于在內壓作用下封頭對連接管產生的軸向平均拉應力。

4. 計算結果及分析

本文采用Tresca當T，Y應力來表示不銹鋼彎頭的應力分布狀況。當最應力的最大值一般位于物體的表面，所以本文只給出彎頭內表面應力分布結果。

由于均勻壁厚的不銹鋼彎頭應力分布規律是一致的，所以本文只給出5#管的應力分布圖，如圖3所示。可以看出，均勻壁厚彎頭的最大應力點發生在內彎處，應力數值由內弧側到外弧側逐漸減小，且沿彎曲半徑方向變化不大。

對于不等厚彎頭，外拱處的減薄員對其應力分布的影響是很明顯的，圖分別示意了外拱減薄量為5%,15%,25%,30%情況下彎頭的應力分布。不等厚彎頭的橫截面是橢圓形截而，由圖4-7可以看出不等厚彎頭橫截而上彎頭弧段各角度橫截面上的應力分布是不同的。隨著壁厚減薄量的不斷增加，最大應力位置由內彎處逐漸向外拱處轉移。

三、結論

1. 實際不銹鋼彎頭的減薄規律符合工藝性能。

2. 熱推不銹鋼彎頭減薄情況好于冷彎彎頭。

3. 等厚彎頭的最大應力點在內弧45°截面處，且應力分布符合內弧側到外弧側逐漸減小的規律。

4. 不等厚彎頭隨著壁厚減薄員的增加，最大應力點向外弧處轉移。這也說明了實際生產中，彎頭的破壞有時會發生在外弧側的原因。

5. 通過上面的模型分析，可以看出在不銹鋼彎頭減薄最小于15%時，應力最大值依然是在內彎處，這也可以驗證化工設備中要求彎頭減薄最小于15%是合理的。