壓力管道材料選用

壓力管道材料一管道器材選用6.1.2無縫鋼管無縫鋼管是采用穿孔熱軋等熱加工方法制造的不帶焊縫的鋼管.必要時(shí)，熱加工后的管子還可以進(jìn)一步冷加工至所要求的形狀、尺寸和性能。目前，無縫鋼管（DN15-600）是石油化工生產(chǎn)裝置中應(yīng)用最多的管子。a。碳素鋼無縫鋼管材料牌號(hào)：10、20、09MnV、16Mn共4種標(biāo)準(zhǔn)：GB8163《流體輸送用無縫鋼管》GB/T9711.1-1997《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件》GB6479《化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管》GB9948《石油裂化用無縫鋼管》GB3087《低中壓鍋爐用無縫鋼管》GB5310《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB/T8163:材料牌號(hào)：10、20、09MnV、16Mn適用范圍：設(shè)計(jì)溫度小于350°C、壓力低于10MPa的油品、油氣和公用介質(zhì)GB6479:材料牌號(hào)：10、20G、16Mn共3種適用范圍：設(shè)計(jì)溫度一40?400C、設(shè)計(jì)壓力10。0?32。0MPa的油品、油氣GB9948:材料牌號(hào)：10、20共2種適用范圍：不宜采用GB/T8163鋼管的場合。GB3087：材料牌號(hào)：10、20共2種適用范圍：低中壓鍋爐的過熱蒸汽、沸水等GB5310：材料牌號(hào)：20G 1種適用范圍：高壓鍋爐的過熱蒸汽介質(zhì)檢驗(yàn)：一般流體輸送用鋼管必須進(jìn)行化學(xué)成分分析、拉力試驗(yàn)、壓扁試驗(yàn)和水壓試驗(yàn).GB5310、GB6479、GB9948三種標(biāo)準(zhǔn)的鋼管，除了流體輸送用鋼管必須進(jìn)行的試驗(yàn)外，還要求進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)；這三種鋼管的制造檢驗(yàn)要求是比較嚴(yán)格的。GB6479標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)材料的低溫沖擊韌性做出了特殊要求。GB3087標(biāo)準(zhǔn)的鋼管，除了流體輸送用鋼管的一般試驗(yàn)要求外，還要求進(jìn)行冷彎試驗(yàn).GB/T8163標(biāo)準(zhǔn)的鋼管，除了流體輸送用鋼管的一般試驗(yàn)要求外，據(jù)協(xié)議要求進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)和冷彎試驗(yàn).這兩種管子的制造要求不如前三種嚴(yán)格。制造：GB/T/8163和GB3087標(biāo)準(zhǔn)的鋼管多采采用平爐或轉(zhuǎn)爐冶煉，其雜質(zhì)成分和內(nèi)部缺陷相對(duì)較多.GB9948多采用電爐冶煉。大多加入了爐外精煉工藝，成分和內(nèi)部缺陷相對(duì)較少。GB6479和GB5310標(biāo)準(zhǔn)本身規(guī)定了爐外精煉的要求，其雜質(zhì)成分和內(nèi)部缺陷最少，材料質(zhì)量最高.上述幾個(gè)鋼管標(biāo)準(zhǔn)的制造質(zhì)量等級(jí)從低到高的順序：GB/T8163<GB3087〈GB9948<GB5310<GB6479選用：一般情況下，GB/T8163標(biāo)準(zhǔn)的鋼管適用于設(shè)計(jì)溫度小于350°C、壓力低于10。0MPa的油品、油氣和公用介質(zhì)條件下；對(duì)于油品、油氣介質(zhì)，當(dāng)其設(shè)計(jì)溫度超過350C或壓力大于10。0MPa時(shí)，宜選用GB9948或GB6479標(biāo)準(zhǔn)的鋼管；對(duì)于臨氫操作的管道，或者在有應(yīng)力腐蝕傾向環(huán)境中工作的管道，也宜使用GB9948或GB6479標(biāo)準(zhǔn)。凡是低溫下(小于一20C)使用碳素鋼鋼管應(yīng)采用GB6479標(biāo)準(zhǔn)，只有它規(guī)定了對(duì)材料低溫沖擊韌性的要求。GB3087和GB5310標(biāo)準(zhǔn)是專門為鍋爐用鋼管而設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)。《鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程》強(qiáng)調(diào)指出，凡與鍋爐相連的管子都屬監(jiān)察范圍，其材料與標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用都應(yīng)符合《鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，故鍋爐、電站、供暖以及石化生產(chǎn)裝置中用到的公用蒸汽管道(由系統(tǒng)供給)等都應(yīng)采用GB3087或GB5310標(biāo)準(zhǔn)。大大值得注意的是，質(zhì)量好的鋼管標(biāo)準(zhǔn)，鋼管的價(jià)格也比較高，如GB9948比GB8163材料的價(jià)格高近1/5,因此，在選用鋼管材料標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)依據(jù)使用條件綜合考慮，既要可靠又要經(jīng)濟(jì)。鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼無縫鋼管石油化工生產(chǎn)裝置中，常用的鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)有GB9948《石油裂化用無縫鋼管》GB6479《化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管》GB5310《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB9948包含的鉻鉬鋼材料牌號(hào)：12CrMo、15CrMo、1Cr2Mo、1Cr5Mo共4種GB6479包含的鉻鉬鋼材料牌號(hào)：12CrMo、15CrMo、1Cr5Mo共3種GB5310包含的鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼材料牌號(hào)：15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG共6種c。 不銹鋼無縫鋼管常用的不銹鋼無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)有：GB/T14976、GB13296、GB9948、GB6479、GB5310共五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。其中，后三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中僅列出了兩三個(gè)不銹鋼材料牌號(hào)，而且是不常用的材料牌號(hào)。因此，當(dāng)工程上選用不銹鋼無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，基本上都選用GB/T14976和GB13296標(biāo)準(zhǔn)。GB/T14976《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》：材料牌號(hào):0Cr18Ni9(304)、00Cr19Ni10(304L)、0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Nil0Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)、0Cr25Ni20(310)等共19種適于一般流體的輸送。GB13296《鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管》：材料牌號(hào)：0Cr18Ni9（304）、00Cr19Ni10（304L）、0Cr17Ni12Mo2（316）、00Cr17Ni14Mo2（316L）、0Cr18Nil0Ti（321）、0Cr18Ni11Nb（347）、0Cr25Ni20（310）等共25種淤“304”代號(hào)為ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的對(duì)應(yīng)牌號(hào)淤其中超低碳不銹鋼（00Cr17Ni14Mo2、00Cr19Ni10）具有優(yōu)良的抗腐蝕性能，在一定條件下，可代替穩(wěn)定型不銹鋼（0018Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb）用于抗介質(zhì)的腐蝕；淤超低碳不銹鋼高溫機(jī)械性能較低，一般僅用于溫度低于525°C的條件下；淤穩(wěn)定型奧氏體不銹鋼既具有較好的抗腐蝕性能，又有較高的高溫機(jī)械性能，但0Cr18Ni10Ti中的Ti在焊接過程中易被氧化而失掉，從而降低了其抗腐蝕性能，其價(jià)格較高，這類材料一般用在較重要的場合.淤0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2具有一般的抗腐蝕性能，價(jià)格便宜，因此被廣泛應(yīng)用。6.2管件常用的管件有：彎頭、三通、異徑管（大小頭）、管帽、加強(qiáng)管嘴、加強(qiáng)管接頭、異徑短節(jié)、螺紋短節(jié)、活接頭、絲堵、儀表管嘴、軟管站快速接頭、漏斗、水噴頭、管箍等。管道的拐彎以前由現(xiàn)場煨制，該方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，，材料的組織狀態(tài)和性能也不好，而且往往因管壁厚減薄而導(dǎo)致拐彎處成為整個(gè)管道的薄弱環(huán)節(jié)；管道的分支一般是在管子上直接開孔連接，此處有時(shí)雖然進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，但。焊縫一般為角焊縫，受力狀況不好，焊縫質(zhì)量也不易控制，因此，該處往往也成為管道的薄弱環(huán)節(jié).采用管件后，較好地解決了上述問題.因此，現(xiàn)在的壓力管道已大量采用各種各樣的管件，其投資約占整個(gè)管道投資的1/5。6.2。1連接形式管件之間、管件和管子之間常用的連接型式有對(duì)焊連接、承插焊連接、螺紋連接和法蘭連接。a。 對(duì)焊連接它是DNN50的管道及其元件常用的一種連接型式。對(duì)于DNW40的管子及其元件，因?yàn)樗谋诤褚话爿^薄，采用對(duì)焊連接時(shí)錯(cuò)口影響較大，容易燒穿，焊接質(zhì)量不易保證故此時(shí)一般不采用對(duì)焊連接。但下列幾種情況例外：1）對(duì)于DNW40、壁厚大于等于SCH160的管道及其元件，其壁厚已比較厚，采用對(duì)焊連接時(shí)前面所述的問題已不存在，故也常用對(duì)焊連接；2） 有縫隙腐蝕介質(zhì)（如氫氟酸介質(zhì)）存在的情況下，即使DNW40、壁厚小于SCH160，也采用對(duì)焊連接，以避免縫隙腐蝕的發(fā)生，此時(shí)在焊接施工時(shí)常采用小焊絲直徑、小焊接電流的氬弧焊而不用一般的電弧焊；3） 對(duì)潤滑油管道，當(dāng)采用承插焊連接時(shí)，其接頭縫隙處易積存雜質(zhì)而對(duì)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生不利影響，此時(shí)也應(yīng)采用對(duì)焊連接；承插焊連接它多用于DNW40、管壁較薄的管子和管件之間的連接。承插焊連接必定為一個(gè)是插口，另一個(gè)則為承口管件。一般異徑短節(jié)、螺紋短節(jié)等為插口管件；彎頭、三通、管帽、加強(qiáng)管嘴、活接頭、管箍等為承口管件。在應(yīng)用中應(yīng)考慮這些管件之間的搭配組合以及所需的結(jié)構(gòu)空間。c。螺紋連接螺紋連接也多用于DNW40的管子及其元件之間的連接。常用于不宜焊接或需要可拆卸的場合。螺紋連接件有陽螺紋和陰螺紋之分。常用的管件中，螺紋短節(jié)為陽螺紋，而彎頭、三通、管帽、活接頭等多為陰螺紋，使用時(shí)應(yīng)注意它們之間的搭配和組合。螺紋連接與焊接相比,其接頭強(qiáng)度低，密封性能差，因此其使用時(shí)，常受下列條件的限制：1） 螺紋連接的管件應(yīng)采用錐管螺紋；2） 螺紋連接不推薦用在大于200°C及低于一45°C的溫度下；3） 螺紋連接不得用在劇毒介質(zhì)管道上；4） 螺紋連接不推薦用在可能發(fā)生的腐蝕、縫隙腐蝕或振動(dòng)、壓力脈動(dòng)及溫度變化可能產(chǎn)生交變載荷的管道上；5） 用于可燃?xì)怏w管道上時(shí)，宜采用密封焊進(jìn)行密封。常用的錐管螺紋可分為：55o錐管螺紋（多用于歐洲）60。錐管螺紋（多用于美國）（ISO7/1）為550錐管螺紋。日本標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)包含550錐管螺紋和600錐管螺紋兩種。GB7306為550錐管螺紋等同采用（ISO7/1）螺紋錐度為：1:16;牙型角：550尺寸范圍：1/16”?6”螺紋標(biāo)志代號(hào)：R（圓錐外螺紋）Rc（圓錐內(nèi)螺紋）GB12716為600錐管螺紋等同采用（ANSI/ASMEB1.20.1）螺紋錐度為：1：16;牙型角：600尺寸范圍：1/16”?12"標(biāo)識(shí):NPT兩種圓錐管螺紋不能互換。6。2.2對(duì)焊管件常用的對(duì)焊管件包括彎頭、三通、異徑管（大小頭）和管帽，前三項(xiàng)大多采用無縫鋼管或焊接鋼管通過推制、拉拔、擠壓而成，后者多采用鋼板沖壓而成。它們通過公稱壁厚等級(jí)（管子表號(hào)或壁厚值）來實(shí)現(xiàn)與管子等強(qiáng)度，至于其局部應(yīng)力集中的補(bǔ)強(qiáng)，是制造廠應(yīng)解決的事情.制造廠應(yīng)對(duì)對(duì)焊管件的強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過驗(yàn)證試驗(yàn)法進(jìn)行驗(yàn)證。а。 彎頭長半徑彎頭（R=1.5DN）：—般情況下，應(yīng)優(yōu)先采用；短半徑彎頭（R=1.0DN）:多用于尺寸受限制的場合.其最高工作壓力不宜超過同規(guī)格長半徑彎頭的0。8倍。彎管（R=nDN）:用于緩和介質(zhì)在拐彎處的沖刷和動(dòng)能，可用到R=3DN、6DN、10DN、20DN根據(jù)制造方法不同又分為推制彎頭、擠壓彎頭和焊制斜接彎頭推制彎頭和擠壓彎頭：常用于介質(zhì)條件比較苛刻的中小尺寸管道上焊制斜接彎頭：常用于介質(zhì)條件比較緩和的大尺寸管道上，同時(shí)要求其彎曲半徑不宜小于其公稱直徑的1.5倍。當(dāng)斜接彎頭的斜接角度大于450時(shí)，不宜用于劇毒、可燃介質(zhì)管道上，或承受機(jī)械振動(dòng)、壓力脈動(dòng)及由于溫度變化產(chǎn)生交變載荷的管道上.bo三通同徑三通異徑三通y型三通 常常代替一般三通，用于輸送有固體顆粒或沖刷腐蝕較嚴(yán)重的管道上。四通c。 異徑管（大小頭）…通常有同心異徑管偏心異徑管管帽（封頭）.o有平蓋封頭標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭平封頭制造較容易，價(jià)格也較低，但其承壓能力不如標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，故它常用于DNW100、介質(zhì)壓力低于1.0MPa的條件下。標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭為一帶折邊的橢圓封頭，橢圓的內(nèi)徑長短軸之比為2：1,它是應(yīng)用最廣的封頭。在很多情況下，如管廊上的管子端部，管帽都由法蘭代替，以便于管子的吹掃和清洗。6o2o3承插焊和螺紋連接管件它一般是指DNW40的管道元件，包括彎頭、三通、加強(qiáng)管嘴、加強(qiáng)管接頭、管帽、管箍、異徑短節(jié)、活接頭、絲堵、儀表管嘴、軟管站快速接頭、水噴頭等。б. 2o4常用管件標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)：GB12459-90鋼制對(duì)焊無縫管件DN=10—500mmA、B系列GB/T13401-92鋼板制對(duì)焊無縫管件 DN=350—1200mm A、B系列GB/T14383-93鍛鋼制承插焊管件DN=15—80mm A、B系列GB/T14626-93鍛鋼制螺級(jí)管件 DN=8-100GB/T17185-1997鋼制法蘭管件DN=25-600mmPN2。0,5.0,11。0,15.0,26.0MPa中石化標(biāo)準(zhǔn)：SH3408-1996鋼制對(duì)焊無縫管件DN=15-500mmSH3409-1996鋼板制對(duì)焊管件DN=200—1200mmSH3410-1996鍛鋼制承插焊管件DN=10—80mm化工部標(biāo)準(zhǔn)：HG/T21634-1990鍛鋼制承插焊管件 1/2”一11/2”，3000及6000磅HG/T21635-1990碳鋼、低合金鋼無縫對(duì)焊管件DN=50-600mmPN25,40,64,100kg/cm2HG/T21631-1990鋼制有縫對(duì)焊管件DN=300-1000mm石油部標(biāo)準(zhǔn)：SY/T0510-1998鋼制對(duì)焊管件DN=15-600mm各種管件標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)焊無縫和鋼板制對(duì)焊管件均等有效采用ANSIB16.9和ANSIB16.28.鍛鋼制承插焊和螺紋管件均等有效采用ANSIB16o11.但各標(biāo)準(zhǔn)同類管件的結(jié)構(gòu)尺寸不盡相同。6。3法蘭及緊固件法蘭、墊片及螺栓三者組成管道中可拆卸的連接結(jié)構(gòu)，壓力管道中應(yīng)用很普遍也是一種很重要的連接形式。通常，法蘭、螺栓與墊片三者共同構(gòu)成一個(gè)密封副，三者共同作用，相輔相承，才能保證接頭的良好密封。盲板、8字盲板、限流孔板、混合孔板等與法蘭、墊片及螺栓關(guān)系比較密切，常與它們配合使用，一起進(jìn)行介紹。6.3o1法蘭法蘭是確定管道公稱壓力等級(jí)的基準(zhǔn)件。由前面的介紹可知，法蘭的種類很多，不同型式的法蘭，其密封性能不同，適用場合也不同.在這里僅討論不同型式的法蘭應(yīng)如何選用，僅供參考。a。 法蘭種類?結(jié)構(gòu)型式 管道法蘭按與管子的連接方式分為以下六種基本類型：平焊、對(duì)焊法、承插焊、松套、螺紋法蘭和整體法蘭，如圖6-1o圖6-1管道法蘭與管子的連接方式?密封面型式 法蘭密封面有全平面、凸臺(tái)面、凹凸面、榫槽面、環(huán)槽面等五種。見圖6—2o

圖6—2 法蘭密封面型式? 法蘭代號(hào)不同的標(biāo)準(zhǔn)其法蘭的密封面及型式的名稱、代號(hào)略有區(qū)別。見表6—1、表6—2。表6-1密封面名稱及代號(hào)對(duì)照表序號(hào)SH3406-96HG20592?20635-97JB/T74?90-94GB9112-20001全平面（FF）全平面（FF）平面（FF）2凸臺(tái)面（RF）突面（RF）凸面突面（RF）3凹凸面（MF）凹凸面（MFM）凹凸面凹凸面（MF）4榫槽面（TG）榫槽面（TG）榫槽面榫槽面（TG）5榫槽面（TG）環(huán)連接面（RJ）環(huán)連接面環(huán)連接面（RJ）表6-2結(jié)構(gòu)型式代號(hào)對(duì)照表序號(hào)SH3406-96HG20592?20635-97JB/T74?90-94GB9112-20001對(duì)焊（WN）對(duì)焊（WN）對(duì)焊（一）對(duì)焊（一）2承插焊（SW）承插焊（SW）承插焊（一）3平焊（SO）平焊（SO）平焊（一）平焊（一）4螺紋（PT）螺紋（Th）螺紋（一）5松套（LJ）松套(PJ/LF)松套（一）松套（一）6法蘭蓋（一）法蘭蓋（BL）法蘭蓋（一）法蘭蓋（一）7整體法蘭（IF）整體法蘭（一）整體法蘭（一）結(jié)構(gòu)型式的選用：平焊法蘭：多用于介質(zhì)條件比較緩和的情況下，如低壓非凈化壓縮空氣、低壓循環(huán)水，它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格比較便宜；對(duì)焊法蘭：最常用的一種，它與管子為對(duì)焊連接，焊接接頭質(zhì)量比較好，而且法蘭的頸部利用錐度過渡，可以承受較苛刻的條件；承插焊法蘭：常用于PNW10。0MPa,DNW40的管道中；松套法蘭：常用于介質(zhì)溫度和壓力都不高而介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)的情況。當(dāng)介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)時(shí)，法蘭接觸介質(zhì)的部分（翻邊短節(jié)）為耐腐蝕的高等級(jí)材料如不銹鋼等材料，而外部則利用低等級(jí)材料如碳鋼材料的法蘭環(huán)夾緊它以實(shí)現(xiàn)密封；整體法蘭：常常是將法蘭與設(shè)備、管子、管件、閥門等做成一體，這種型式在設(shè)備和閥門上常用。b。密封面型式的選用：全平面密封面：常與平焊型式配合以適用于操作條件比較緩和的（PNg1.0）H況下；常用于鑄鐵法蘭或與鑄鐵連接的鋼法蘭；凸臺(tái)面密封面：是應(yīng)用最廣的一種型式，它常與對(duì)焊和承插焊型式配合使用，在”美式法蘭"中,常用在PN2.0、PN5.0和部分PN10.0MPa壓力等級(jí)中；在”歐式法蘭"中則常用在PN1°6、PN2。5MPa壓力等級(jí)；凹凸面密封面：常與對(duì)焊和承插型式配合使用，在”美式法蘭中不常采用，在"歐式法蘭"中常用在PN4.0、PN6.4MPa等級(jí)中。但它不便于墊片的更換；榫槽面密封面：使用情況同凹凸面法蘭；環(huán)槽面密封面：常與對(duì)焊連接型式配合（不與承插焊配合）使用，主要用在高溫、高壓或二者均較高的工況。在”美式法蘭'中，常用在PN10.0（部分）、PN15。0、PN25。0、PN42.0MPa壓力等級(jí)中.在”歐式法蘭"中常用在PNI0.0、PN16。0、PN25。0、PN32.0、PN42。0.6.3。2螺栓/螺母選擇法蘭連接用緊固件材料時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮管道操作壓力、操作溫度、介質(zhì)種類和墊片類型等因素.墊片類型和操作壓力、操作溫度一樣，都直接對(duì)緊固件材料強(qiáng)度提出了要求。例如，采用纏繞式墊片密封的低壓劇毒介質(zhì)管道的法蘭連接，盡管管道的操作壓力和溫度都不高，但因?yàn)槭估p繞式墊片形成初始密封時(shí)所需要的比壓力較大，從而要求緊固件的承受載荷也大，因此，在這種情況下就要求緊固件采用高強(qiáng)度合金鋼材料。合金鋼螺柱均應(yīng)采用高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼.即材料牌號(hào)后均應(yīng)加字母A,如35CrMoA、25CrMoVA根據(jù)結(jié)構(gòu)型式的不同，螺栓可分為六角頭螺栓和雙頭螺栓（又稱為螺柱）兩類，而雙頭螺栓又分為通絲和非通絲兩種.六角頭螺栓：常與平焊法蘭和非金屬墊片配合用于操作較緩和的工況下。六角頭螺栓常用材料是BL3或者是Q235B；雙頭螺栓：常與對(duì)焊法蘭配合使用在操作條件比較苛刻的工況下，其中，因?yàn)橥ńz型雙頭螺栓上沒有截面形狀的變化，故其承載能力強(qiáng)。而非通絲型雙頭螺栓則相對(duì)承載能力較弱.螺母材料常根據(jù)與其配合的螺栓材料確定，這些組合在一般的標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定。一般情況下，螺母材料應(yīng)稍低于螺栓材料，并保證螺母硬度比螺栓硬度低HB30左右.6。3.3墊片墊片是借助于螺栓的預(yù)緊載荷通過法蘭進(jìn)行壓緊，使其發(fā)生彈塑性變形，填充法蘭密封面與墊片間的微觀幾何間隙，增加介質(zhì)的流動(dòng)阻力，從而達(dá)到阻止或減少介質(zhì)的泄漏的目的。墊片性能的好壞以及選用的合適與否對(duì)密封副的密封效果影響很大。常用的墊片可以分為三大類，即非金屬墊片、半金屬墊片和金屬墊片。非金屬墊片：石棉橡膠墊片，它是通過向石棉中加入不同的添加劑壓制而成。在美國，很多標(biāo)準(zhǔn)中都將石棉制品列為致癌物質(zhì)而禁用。但在世界范圍內(nèi)，石棉仍以其彈性好、強(qiáng)度高、耐油性好、耐高溫、易獲得等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。適用范圍：TW260°C,PNW2。0MPa(SH3401)TW400°C,PNW4.0MPa(國標(biāo))用于水、空氣、氮?dú)?、酸、堿、油品等介質(zhì)工況下.聚四氟乙烯(PTFE)包覆墊片：適用范圍：T=—180?200°C,PNW4.0MPa常用于低溫或者要求干凈的場合下b。 半金屬墊片半金屬墊片有纏繞式墊片、金屬包覆墊片和柔性石墨纏繞墊三大類。纏繞式墊片：是半金屬墊片中最理想、也是應(yīng)用最普遍的墊片。特點(diǎn)：壓縮回彈性好、強(qiáng)度高，有利于適應(yīng)壓力和溫度的變化，能在高溫、低溫、沖擊、振動(dòng)及交變載荷下保持良好的密封性能。纏繞鋼帶：20、1Cr13、0Cr19Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2等材料非金屬纏繞帶：特制石棉、柔性石墨帶和聚四氟乙烯帶，適用范圍：PN=2。0?10.0MPa表6—3纏繞式墊片的型式及代號(hào)形式適用密封面型式墊片型式代號(hào)SH3407-96HG20610—97JB/T90-94GB4622.1—93基本型榫槽面AAAA帶內(nèi)環(huán)凹凸面CBBC帶外環(huán)凸臺(tái)面BCCB內(nèi)外環(huán)凸臺(tái)面PNN5。0MPa、TN350C時(shí)。DDDD表6—4 常用纏繞式墊片的使用條件墊片材料法蘭公稱壓力(MPa)溫度范圍°C奧氏體不銹鋼/特制石棉W25。0—50?500奧氏體不銹鋼/柔性石墨W25。0—196?600奧氏體不銹鋼/聚四氟乙烯W10。0—196?200鐵包式墊片：密封性能不如纏繞式墊片，故壓力管道中用的不多，它常用在換熱器封頭等大直徑的法蘭連接密封副上。柔性石墨復(fù)合墊由沖齒或沖孔金屬芯板與膨脹石墨粒子復(fù)合而成.適用于突面、凹凸面和榫槽面法蘭。金屬墊片金屬墊片常用在高壓力等級(jí)法蘭上，以承受比較高的密封比壓.常用的金屬墊片有平墊、八角形墊和橢圓型墊三種。金屬平墊片：常與凸臺(tái)面、凹凸面、榫槽面法蘭使用。八角形金屬墊片和橢園形金屬墊片：常與環(huán)槽面法蘭使用。與橢圓形金屬墊片相比八角形金屬墊片容易加工，故其應(yīng)用比較多。金屬墊片的材料應(yīng)配合法蘭材料選用，且要求墊片硬度比法蘭密封面硬度低（不少于HB30）。6.3。4盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板它們常被夾在兩片法蘭之間以實(shí)現(xiàn)不同用途。它們都應(yīng)有兩個(gè)和匹配法蘭同樣的密封面。例：某工程把下列條件的管道編在一個(gè)管道等級(jí)中，管道材料為20:蒸汽設(shè)計(jì)壓力為1。6MPa，設(shè)計(jì)溫度為330°C蒸汽設(shè)計(jì)壓力為2.6MPa，設(shè)計(jì)溫度為260°C如果不考慮法蘭選用的溫度一壓力問題，請(qǐng)寫出該管道等級(jí)的最小壓力級(jí)別，并寫出兩種以上的法蘭、墊片的組合形式。答：1）壓力級(jí)為：4.0MPa;2）a、HG法蘭PN4.0 WN-MFM;墊片：PN4。0帶內(nèi)環(huán)纏繞墊。PN4。0WN-MFM;墊片：PN4.0柔性石墨復(fù)合墊b、 GB法蘭PN4。0WN—MF;墊片：PN4.0帶內(nèi)環(huán)纏繞墊.PN4.0SO—RF;墊片：PN4。0帶外環(huán)纏繞墊c、 JB法蘭PN4。0WN-MFM;墊片：PN4。0帶內(nèi)環(huán)纏繞墊。6.4閥門及其它管道設(shè)備工程上應(yīng)用的閥門種類很多，常用的閥門：有閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、疏水閥、安全閥、調(diào)節(jié)閥等.常用的其它管道設(shè)備:如膨脹節(jié)、過濾器、視鏡、阻火器等如何正確選用閥門及其它管道設(shè)備是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，內(nèi)容較多，這里只作簡單的介紹。6。4。1閥門的質(zhì)量要求2。內(nèi)漏問題是否有內(nèi)漏或內(nèi)漏的大小是衡量一個(gè)閥門質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)，對(duì)于壓力管道來說，處理的介質(zhì)大都是可燃、易燃、易爆、有毒的介質(zhì)，閥門關(guān)閉時(shí)，希望通過閥板的泄漏（內(nèi)漏）越少越好，甚至有些介質(zhì)的泄漏要求為零。常用的評(píng)判閥門內(nèi)漏的標(biāo)準(zhǔn)有API598、ANSIB16.104和JB/T9092.外漏問題外漏是指通過閥桿填料和閥蓋墊片處的介質(zhì)外泄漏.它同樣是衡量閥門好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)有些介質(zhì)，外漏的要求甚至比內(nèi)漏要求更嚴(yán)格，因?yàn)樗苯有谷氪髿?，?huì)直接引起事故造成人身傷害。對(duì)于這種情況，有時(shí)不得不采用波紋管密封閥或隔膜閥來保證閥門的外漏為零。限制外漏的標(biāo)準(zhǔn)目前大多數(shù)采用美國環(huán)保局的限定，即不超過500ppm。材料質(zhì)量材料質(zhì)量是衡量閥門強(qiáng)度可靠性和使用壽命的一個(gè)重要指標(biāo).眾所周知，大多數(shù)DNN50的閥門都是鑄造閥體，如果質(zhì)量不好，會(huì)直接影響到閥門的可靠性和使用壽命。ASTM和我國的材料標(biāo)準(zhǔn)通常情況下的要求都是比較低的，為了保證在苛刻情況下材料能較好地適應(yīng)操作條件的要求，這些標(biāo)準(zhǔn)中都設(shè)置許多選擇性附加檢驗(yàn)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)人員如何根據(jù)使用條件來選擇這些附加項(xiàng)目是一個(gè)技術(shù)性很強(qiáng)的問題，如果要求不當(dāng)，會(huì)無意義的增加基建投資。閥門出廠前試驗(yàn)要求1） 閥門出廠前要根據(jù)JB/T9092-1999《閥門的檢驗(yàn)與驗(yàn)收》進(jìn)行殼體壓力試驗(yàn)和密封試驗(yàn).密封試驗(yàn)分上密封、低壓密封和高壓密封試驗(yàn)。2） 根據(jù)閥門類別不同選擇密封試驗(yàn)。閘閥和截止閥要進(jìn)行上密封和低壓密封試驗(yàn)。3） 殼體壓力試驗(yàn)，一般采用溫度不超過52°C的水或粘度不大于水的非腐蝕性流體，以38°C時(shí)1.5倍的公稱壓力進(jìn)行。4） 低壓密封試驗(yàn)，一般采用空氣或惰性氣體，以0。5~0。7MPa壓力進(jìn)行。5） SH3064《石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收》對(duì)不同等級(jí)的壓力管道提出了相應(yīng)的檢驗(yàn)要求，比JB/T9092要求更嚴(yán)格。6。4。2閥門規(guī)格書的內(nèi)容通用閥門規(guī)格書應(yīng)包括下列內(nèi)容：1） 采用的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)；2） 閥門的名稱、公稱壓力、公稱直徑；3） 閥體材料、閥體對(duì)外連接方式；4） 閥座密封面材料；5） 閥桿與閥蓋結(jié)構(gòu)、閥桿等內(nèi)件材料，填料種類；6） 閥體中法蘭墊片種類、緊固件結(jié)構(gòu)及材料；7） 設(shè)計(jì)者提出的閥門代號(hào)或標(biāo)簽號(hào)；8） 其它特殊要求。國內(nèi)現(xiàn)行的閥門型號(hào)表示方法，對(duì)閥桿及內(nèi)件材料、填料種類、中法蘭墊片種類、中法蘭緊固件材料種類等均無規(guī)定，不能全面說明閥門的屬性。6。4。3閥門型式的選用閥門型式的選用是材料工程師的重點(diǎn)工作內(nèi)容之一，也是難點(diǎn)之一，它要求材料工程師不僅應(yīng)對(duì)常用閥門的結(jié)構(gòu)型式、性能特點(diǎn)、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等比較熟悉，也應(yīng)對(duì)應(yīng)用環(huán)境和工程要求比較熟悉.閥門型式的選用原則：a。 閘閥：一般開關(guān)情況下應(yīng)首選閘閥。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：。閘閥的閘板由閥桿帶動(dòng)，沿閥座密封面作升降運(yùn)動(dòng)，可接通或截?cái)嗔黧w的通路，它主要用于管道的關(guān)斷。適用范圍：1） 閘閥與截止閥相比，流阻小、啟閉力小，密封可靠，是最常用的一種閥門；2） 當(dāng)部分開啟時(shí)，介質(zhì)會(huì)在閘板背面產(chǎn)生渦流，易引起閘板的沖蝕和振動(dòng)閥座的密封面也易損壞，故一般不作為節(jié)流用；3） 與球閥和堞閥相比，閘閥開啟時(shí)間較長，結(jié)構(gòu)尺寸較大，不宜用在直徑較大的情況。閥門標(biāo)準(zhǔn)：API和ANSIB16.34，前者專用于石油化工裝置，后者則使用面比較廣。GB12232，它與管道的連接可以是螺紋、承插焊、法蘭或?qū)高B接.截止閥、節(jié)流閥：對(duì)要求有一定調(diào)節(jié)作用的開關(guān)場合（如調(diào)節(jié)閥旁路、軟管站等）和輸送液化石油氣、液態(tài)烴