管道、管件分類(lèi)及常識(shí)

1、管道、管件分類(lèi)及常識(shí)一 管道系統(tǒng)概述：為了輸送液體或氣體，必須使用各種管道，管道中除直管道用鋼管以外，還要用到各種管配件: 管道拐彎時(shí)必須用彎頭，管道變徑時(shí)要用大小頭,分叉時(shí)要用三通，管道接頭與接頭相連接時(shí)要用法蘭，為達(dá)到開(kāi)啟輸送介質(zhì)的目的，還要用各種閥門(mén)，為減少熱膨冷縮或頻繁振動(dòng)對(duì)管道系統(tǒng)的影響，還要用膨脹節(jié)。此外，在管路上，還有與各種儀器儀表相連接的各種接頭堵頭等。我們習(xí)慣將管道系統(tǒng)中除直管以外的其它配件統(tǒng)稱(chēng)為管配件。二 金屬材料常識(shí)：金屬材料是我們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)上應(yīng)用最廣泛的材料。它主要分為鋼鐵 及有色金屬等幾類(lèi)，而其中的鋼又是應(yīng)用最多最普遍的材料，鋼中主要成份是鐵元素，其余部分是人為添

2、加的合金元素及各種雜質(zhì)。正是由于這些添加的合金元素的品種不同.數(shù)量不同才形成了各種各樣的鋼，如普通碳鋼，不銹鋼，合金鋼等等，在這些添加元素中，碳C起著非常重要的作用。2.1 鋼中常見(jiàn)化學(xué)元素：各種鋼中占多數(shù)百分比的為鐵元素（Fe ），除之以外，通常還含有下列幾種元素（通常稱(chēng)之為鋼中的合金元素）：C（碳） Si（硅）Mn（錳）P（磷）S（硫）以及Cr（鉻）Ni（鎳）Mo（鉬）Ti（鈦）V（釩）等等。一般情況下，其中P, S 為雜質(zhì)成份，越低鋼材質(zhì)量越好。2.2 鋼的分類(lèi)：碳鋼:其中合金元素只有C, Si, Mn, P, S五種,其按照P, S雜質(zhì)含量高低,又分為普碳鋼(P, S 一般0.040%

3、),和優(yōu)碳鋼(P, S一般0.03%),常見(jiàn)鋼種有:普碳鋼: Q215A.Q235BF.優(yōu)碳鋼: 20#.45#.16Mn等. 這種鋼強(qiáng)度及韌性一般，不耐腐蝕,可用于要求不高的場(chǎng)合,成本最低.合金鋼:除碳鋼中含有的5種元素以外,還添加了10%以下的Cr Mo V 等元素,常見(jiàn)的鋼種有:15CrMo 12Cr1MoV 1Cr5Mo 等.與碳鋼相比,合金鋼強(qiáng)度更高,耐溫性能也提高,但抗腐蝕性能仍較差,因此,合金鋼通常用于腐蝕不大的高溫高壓場(chǎng)合,如鍋爐用鋼,電廠熱蒸汽輸送等等,使用成本處于中等水平.不銹鋼:通常是在碳鋼基礎(chǔ)上.增加了高比例的Cr, Ni等合金而成,含量比例可達(dá)20%以上。常見(jiàn)鋼種有：

4、304 ,304L, 321, 316，316L，1Cr18Ni9Ti，前幾種用數(shù)字表示的鋼號(hào)為日本、美國(guó)鋼號(hào)表示方法，最后一種（1Cr18Ni9Ti）為國(guó)內(nèi)鋼號(hào)表示方法。下面以數(shù)字表示法鋼號(hào)為例，說(shuō)明幾種不銹鋼成分之間的關(guān)系： 作為一般性的了解，也為了便于初學(xué)者記憶，我們可以這樣認(rèn)為（但不是十分準(zhǔn)確的說(shuō)法）：304-基本型鋼種，只含（C0.08%）、 Cr（18%）、 Ni（9%）304L-超低碳C的304（C0.05%）就叫 304L321- 304 + Ti（0.5%）316- 304 + Mo(2.5%)316L-超低碳C的316（C0.05%）就叫 316L不銹鋼的強(qiáng)度、韌性指標(biāo)是各

5、種鋼中最好的，其最特出的優(yōu)點(diǎn)是抗腐蝕，在化工造紙等腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)合就必須使用不銹鋼，當(dāng)然，其成本也是最高的。一種鋼性能的好壞,總要用一些指標(biāo)來(lái)反映,來(lái)表示.對(duì)于鋼,我們通常用其所含的化學(xué)成份,機(jī)械性能的數(shù)值來(lái)反映其質(zhì)量和性能。機(jī)械性能通常有三個(gè)指標(biāo)：抗拉強(qiáng)度（b, TS）：材料在拉斷時(shí)能承受的最大外拉力。. 屈服強(qiáng)度（s, YS）：材料發(fā)生塑性變形能承受的最小外拉力。延伸率( , EL)：材料在拉斷后，在長(zhǎng)度方向上延長(zhǎng)的百分比，此值越大，說(shuō)明材料的塑性越好。有時(shí)，還用硬度值、沖擊韌性值等反映材料性能。我們最常見(jiàn)的碳鋼20#，Q235 及國(guó)外的 SS400，SS41， St37 等等，它們的性能

6、是非常接近的，或者說(shuō)基本可以相互替代，它們的有關(guān)參數(shù)大致如下：C：0.18-0.21% Si: 0.30% Mn:0.5% P,S 0.025%TS: 550Mpa YS: 260Mpa EL: 25%2.4 鋼的組織及其變化鋼為什么會(huì)有性能的差別，其實(shí)與鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。通過(guò)顯微鏡可以看出，鋼的內(nèi)部是由許多不同的象細(xì)胞一樣的小塊塊疊積而成的，再仔細(xì)觀察，這些小塊塊其實(shí)歸屬于幾種不同類(lèi)別，我們通常將同一類(lèi)的小塊塊稱(chēng)為一種“相”或一種“體”。如我們平時(shí)所說(shuō)的奧氏體、鐵素體就是指鋼中最常見(jiàn)的兩種組織結(jié)構(gòu),也就是兩種相。一種鋼中含有哪些相，每一種相所占的比例多少，相的形態(tài)如何，這些都直接影響鋼的

7、性能。也就是說(shuō)，如果鋼中相的類(lèi)型，比例，形態(tài)發(fā)生變化，鋼的性能就要跟著發(fā)生變化。那末，哪些因素會(huì)促使這些年變化呢？顯然，鋼的成分的變化肯定會(huì)影響鋼的性能的變化，而對(duì)于成份固定的某一種鋼來(lái)說(shuō)，比如 20#鋼，或者304L，當(dāng)它們被進(jìn)行形變加工，進(jìn)行熱處理時(shí)，其性能也會(huì)發(fā)生變化。歸納起來(lái)，影響鋼的性能的主要因素是：成份，變形和溫度。2.5鋼的熱處理：為了使某種鋼達(dá)到我們所希望的最佳性能，必須使其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定于某一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。在很多情況下，我們都必須對(duì)鋼進(jìn)行熱處理。因?yàn)槲覀兊暮芏喈a(chǎn)品都是經(jīng)過(guò)加工變形而成的，上面提到經(jīng)變形的鋼，其組織結(jié)構(gòu)就要發(fā)生變化，也就是說(shuō)，鋼的性能就發(fā)生了變化，而這種變

8、化往往是我們所不愿意的，這時(shí)我們就必須采取熱處理的辦法來(lái)消除這些變化，恢復(fù)鋼的本來(lái)特性。當(dāng)然，我們還有因?yàn)槠渌紤]，進(jìn)行其它方式的熱處理。幾種鋼經(jīng)冷，熱變形后的熱處理方法參見(jiàn)附表1 。2.6 鋼號(hào)表示方法:世界各國(guó)鋼號(hào)表示方法不盡一樣,但多數(shù)按兩類(lèi)方法來(lái)表示:一類(lèi)以含有的合金之素及其含量來(lái)表示,一類(lèi)以鋼種代號(hào)及強(qiáng)度數(shù)值來(lái)表示。例如：20#-表示含碳量為0.20%左右的優(yōu)碳鋼45#-表示碳量為0.45%左右的優(yōu)碳鋼1Cr18Ni9Ti表示含碳量:0.1%以下Cr18%左右Ni 9%左右Ti: 含少許0Cr18Ni9表示含碳量極低,0.08%Cr 18%左右Ni 9%左右Q235-表示屈服強(qiáng)度23

9、5MPA的普碳鋼SS400-表示抗拉強(qiáng)度400MPA的優(yōu)碳鋼2.7常用鋼鐵代號(hào),成份性能按照碳鋼、合金鋼、不銹鋼三大類(lèi),我們匯總?cè)绺奖?：三管道系統(tǒng)常識(shí)3.1 管道常用材料：管道中常用的原材料有：板材、管材和鍛件。板材理論重量計(jì)算公式為：碳 鋼 板理重 =長(zhǎng)*寬*厚*7.85/106 (毫米為單位, 重量為公詳細(xì)）不銹鋼板理重 =長(zhǎng)*寬*厚*7.91/106 (毫米為單位, 重量為公斤)例如: 一張 1500*6000*6 的不銹鋼板:理重=1500*6000*6*7.91=71190000, 小數(shù)點(diǎn)前移6位=71.19Kg管材:這主要指圓管,可分為焊管(直縫焊管、螺旋焊管)及無(wú)縫管.焊管(也

10、叫有縫管)通常用于壓力較低(20KG/CM2)的管道,其中螺旋焊管又主要用于大口徑(如DN400以上)系統(tǒng),因此,其壁厚一般較薄(通常SCH10以下).無(wú)縫管則一般 用于壓力較高的管道,由于無(wú)縫管生產(chǎn)工藝所限,我們常用的工業(yè)無(wú)縫管,通常是熱軋而成,因此市場(chǎng)上可供熱軋無(wú)縫管的壁厚,對(duì)于一定口徑的管材,通常是有一定下限的(一般在SCH10以上),此如:27-48 壁厚 2.057-76 壁厚 3.089-159 壁厚 3.5168-219 壁厚 4.0(168*3市場(chǎng)有，但較少)273 壁厚 6.0325-377 壁厚 8.0402-426 壁厚 9.0530-630 壁厚 10.0管材每米理論重

11、量計(jì)算公式為:碳 鋼 管理重 =(外經(jīng)-壁厚)*壁厚*0.02466 (毫米為單位, 重量為公斤) 不銹鋼管理重 =(外經(jīng)-壁厚)*壁厚*0.02491 (毫米為單位, 重量為公斤)例如: 一根6米長(zhǎng) 273*8的不銹鋼管:每米理重=(273-8)*8*0.02491=52.81Kg6米一根理重=52.81*6=316.86Kg(3)鍛件：鍛件通常用于制造法蘭，承插件及某些接頭。3.2 管系通徑及壁厚的表示方法：(2) 有些老設(shè)計(jì)部門(mén)，尚沿用這樣的習(xí)慣，以DN表示的即為公制（B系列），以英寸表示的即表示英制（A系列）。但根據(jù)目前實(shí)際情況，后一種情況，即“以英寸表示公稱(chēng)通徑時(shí)，一般代表英制系列（

12、A系列）”通常是正確的，但前一種情況已不再準(zhǔn)確了。目前較為流行的做法是。不論公制英制均以DN表示。因此，凡以DN表示通徑而又未指出A系列、B系列的，必須明確其采用的管道系列，否則，就可能發(fā)生錯(cuò)誤，如可能誤將114.3的管道錯(cuò)成108管道。(3) 管道常用規(guī)格詳見(jiàn)附表3，其中詳細(xì)介紹了，公稱(chēng)通徑，實(shí)際外徑（分A系列、B系列），不同管標(biāo)號(hào)（如SCH30、STD）所對(duì)應(yīng)的實(shí)際壁厚。3.3 管件的分類(lèi)：一般地講，在整條管線中，除直管以外的各種配件可以統(tǒng)稱(chēng)為管配件。不過(guò)習(xí)慣地，我們將彎頭、三通、大小頭、管帽及各種管接頭徑稱(chēng)為管件，同時(shí)將法蘭、閥門(mén)、膨脹節(jié)、管道支架等分別稱(chēng)呼。以下主要就管件進(jìn)行細(xì)分：依據(jù)

13、直管與管件焊接時(shí)的焊接方式不同，可將管件分為兩大類(lèi)：管件承插（SW）及螺紋（TH）類(lèi)對(duì)焊類(lèi)（BW）彎頭、三通、大小頭、管帽 彎頭、三通、變徑管、管帽 各種管接頭（由令、考貝侖、單頭絲、雙頭絲、卜申、堵頭等）依據(jù)管件表面是否帶有焊縫，可將管件分為有縫管件和無(wú)縫管件兩大類(lèi),. GB12459-90即為無(wú)縫管件標(biāo)準(zhǔn), GB/T13401-92 即為有縫管件標(biāo)準(zhǔn).3.4 管件標(biāo)識(shí)：所謂管件標(biāo)識(shí)，也就是對(duì)某一種管件品種，要知道哪些參數(shù)才能唯一確定，這種管件的特征。一般地講。必須知道以下參數(shù)：類(lèi)別（彎頭還要知道角度，彎曲半徑；大小頭還要知道是同心或偏心）材質(zhì)通徑大小及管制(以公稱(chēng)直徑表示時(shí),必須確認(rèn)公制、

14、英制)、壁厚或管標(biāo)號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)號(hào)（有時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)號(hào)后加A或B表示管系為英制或公制）例如：45彎頭 R=1.5D, 304L, DN100,SCH20, GB12459B偏心大小頭, 20# , DN150B STD ANSI B16.9三通 316TI 610*168*4 GB/T13401當(dāng)然,對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃,訂單,詢價(jià)單還必須知道數(shù)量。3.5 .有關(guān)管道及管件的英文代號(hào)匯總:為了設(shè)計(jì)及書(shū)寫(xiě)的方便,經(jīng)常用英文字母來(lái)代表有關(guān)內(nèi)容?，F(xiàn)就常見(jiàn)的一些代號(hào)匯總?cè)缦拢侯?lèi)別 代號(hào) 全稱(chēng) 含義通用 CS Carbon Steel 碳鋼SS Stainless Steel 不銹鋼BW Butt Welding 對(duì)焊SW

15、Socket Welding 承插焊THD Threaded 螺紋NPT Normal Pipe Thread 普通管螺紋NPTM NPT Male 普通外管螺紋NPTF NPT Female 普通內(nèi)管螺紋SQ Square 方型，方頭HEX Hex 六角頭管件 E（S） Elbow(s) 短半徑彎頭E（L） Elbow(l) 長(zhǎng)半徑彎頭RC Conc.reducer 同心大小頭RE Ecc.reducer 偏心大小頭TR Tee ( R ) 異徑三通TC Tee (C ) 等徑三通C Cap 管帽Union Union 由令，活接頭Coupling Coupling 考貝倫，束接Half c

16、oupling Half coupling 半考貝侖Plug Plug 堵頭Bushing Bushing 仆申，內(nèi)外絲舉例如下：45E（L）150B SCH40，20#, GB12459451.5D無(wú)縫彎頭 159*7.11,20#鋼,標(biāo)準(zhǔn) GB12459-9090E(S)-300-SCH10S, 304L, ANSI B16.9RC500*300B SCH20 ,15CrMo, GB/T13401-92焊縫同心大小頭 529*10/325*6.3 , 材質(zhì) 15CrMo 標(biāo)準(zhǔn) GB/T13401TR100*100*80 STD ,20#, GB12459(為簡(jiǎn)便見(jiàn),主管也可用一個(gè)數(shù)據(jù)表示,

17、 如:TR100*80 STD, 100表示主管,80表示支管)C200B SCH80, 316L,ANSI B16.9管帽 219*12.7 316L , ANSI B16.990E(L) 2” 1500LB SW , 304, ANSI B16.1190承插彎頭 2” 1500磅 20#鋼 , 標(biāo)準(zhǔn): ANSI B16.113.6 管件常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)：管件中最常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)主要有四種：GB12459-90 無(wú)縫對(duì)焊管件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) （無(wú)縫）GB/T13401-92 焊縫管件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) （有縫）、ANSI B16.9 美標(biāo)對(duì)焊管件標(biāo)準(zhǔn)(有縫或無(wú)縫)ANSI B16.11 承插及螺紋管件標(biāo)準(zhǔn)(美標(biāo))有時(shí)下列標(biāo)

18、準(zhǔn)也會(huì)用到:HG514-87 化工部管件標(biāo)準(zhǔn)SHJ408-90 中石化管件標(biāo)準(zhǔn)JIS B2311、JIS B2312、JIS B2316、 日本管件標(biāo)準(zhǔn)還有德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)等等。四法蘭常識(shí)：法蘭是管道中起連接作用的重要部分，種類(lèi)多，標(biāo)準(zhǔn)繁雜。由于其主要起連接作用，因此，法蘭的主要特性就是連接方式及密封形式，主導(dǎo)影響參數(shù)是管道壓力（介質(zhì)不同影響材質(zhì)選定）：一般地講，低壓系統(tǒng)（PN2.5MPA）采用平焊或板式法蘭,普通突面(RF)密封, 中壓系統(tǒng) (2.5-64MPA)采用對(duì)焊法蘭,RF或凹凸面(FM/M)密封,高壓系統(tǒng)(10.0MPA以上),通常采用對(duì)焊法蘭,梯型槽(RJ)密封。在低壓不銹鋼系統(tǒng)中

19、，有時(shí)為節(jié)約成本及檢修方便，還采用松套法蘭或活套環(huán)法蘭。4.1關(guān)于法蘭標(biāo)準(zhǔn)：目前，法蘭標(biāo)準(zhǔn)比較多，國(guó)內(nèi)有GB（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)），JB（機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn)），HG（化工部標(biāo)準(zhǔn)）等，國(guó)外有ANSI（美標(biāo)），JIS（日標(biāo)），DIN（德標(biāo)）等。但目前使用較多的標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類(lèi)別：（1）以DIN標(biāo)準(zhǔn)為主的歐洲體系（包括DIN，GB，JB，HG20592）；（2）以ANSI標(biāo)準(zhǔn)為主的美洲體系（包括 ANSI，GB，HG20615）。此二大類(lèi)法蘭可通過(guò)表示法蘭壓力等級(jí)的標(biāo)識(shí)來(lái)區(qū)分。 （JIS標(biāo)準(zhǔn)為另一類(lèi)體系的標(biāo)準(zhǔn)，不屬此二類(lèi)）4.2法蘭類(lèi)型及標(biāo)識(shí):(1)為便于設(shè)計(jì)及表述,世界各地習(xí)慣用字母符號(hào)表示法蘭種類(lèi)及密封面形 式, 如在 HG20592, ANSI B16.5, DIN 及 JIS標(biāo)準(zhǔn)中均有如下表述:代號(hào) 意義 說(shuō)明法蘭類(lèi)型 SO 平焊法蘭 Slip-onWN 對(duì)焊法蘭 Weld-neckPL 板式法蘭 PlatePJ/PR(或PJ/RJ) 活套環(huán)法蘭 不銹鋼焊環(huán) + 碳鋼法蘭LP 松套法蘭 不銹鋼翻邊 + 碳鋼法蘭TH 螺紋法蘭密封面形式 -RF 普通突面密封 Rased face-M 凸