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1、管道、管件分类及常识 一 管道系统概述：为了输送液体或气体， 必须使用各种管道， 管道中除直管道用钢管以外， 还要用到各种 管配件： 管道拐弯时必须用弯头，管道变径时要用大小头，分叉时要用三通，管道接头与 接头相连接时要用法兰， 为达到开启输送介质的目的， 还要用各种阀门， 为减少热膨冷缩或 频繁振动对管道系统的影响，还要用膨胀节。 此外， 在管路上， 还有与各种仪器仪表相连接 的各种接头、堵头等。我们习惯将管道系统中除直管以外的其它配件统称为管配件。二 金属材料常识：金属材料是我们日常生活及工业上应用最广泛的材料。它主要分为钢、铁及有色金属等几类， 而其中的钢又是应用最多最普遍的材料， 钢中
2、主要成份是铁元素， 其余部分是人为添 加的合金元素及各种杂质。正是由于这些添加的合金元素的品种不同.数量不同才形成了各种各样的钢，如普通碳钢，不锈钢，合金钢等等，在这些添加元素中，碳C 起着非常重要的作用。2.1 钢中常见化学元素：各种钢中占多数百分比的为铁元素（ Fe ），除之以外，通常还含有下列几种元素（通常称之为钢中的合金元素）：C （碳）Si （硅）Mn （锰）P （磷）S （硫）以及Cr （铬）Ni （镍） Mo （钼）Ti （钛）V （钒）等等。一般情况下，其中P, S为杂质成份，越低钢材质量越好。2.2 钢的分类：按照钢中添加的合金元素品种的不同，我们可将钢简单地分为三大类：碳钢
3、.合金钢 .不锈钢.碳钢：其中合金元素只有 C, Si, Mn , P, S五种，其按照P, S杂质含量高低，又 分为普碳钢（P, S 一般w 0.040%）和优碳钢S 一般w 0.03%）常见钢种有：普碳钢： Q215A.Q235BF. 优碳钢： 20#.45#.16Mn 等。这种钢强度及韧性般，不耐腐蚀，可用于要求不高的场合，成本最低合金钢：除碳钢中含有的5种元素以外，还添加了 10%以下的Cr Mo V等元素，常见的钢种有： 15CrMo 12Cr1MoV 1Cr5Mo 等.与碳钢相比，合金钢强度更高，耐温性 能也提高， 但抗腐蚀性能仍较差，因此， 合金钢通常用于腐蚀不大的高温高压场合，
4、如锅炉 用钢，电厂热蒸汽输送等等，使用成本处于中等水平 .不锈钢：通常是在碳钢基础上增加了高比例的 Cr， Ni等合金而成，含量比例可达 20%以上。常见钢种有： 304 ， 304L ， 321 ， 316 ， 316L ， 1Cr18Ni9Ti ，前几种用数字表示的 钢号为日本、美国钢号表示方法，最后一种（ 1Cr18Ni9Ti ）为国内钢号表示方法。下面以 数字表示法钢号为例， 说明几种不锈钢成分之间的关系： 作为一般性的了解， 也为了便于初 学者记忆，我们可以这样认为（但不是十分准确的说法） ：304 基本型钢种，只含（ C0.08% ）、 Cr（18% ）、 Ni（9% ）304L
5、超低碳 C 的 304 （C0.05% ）就叫 304L321304 +Ti （0.5% ）316304 +Mo（2.5%）316L 超低碳 C 的 316（C2.057-76壁厚 3.0 89- 159壁厚 3.5168- 219壁厚 4.0 168*3 市场有，但较少）273壁厚 6.0325- 377壁厚 8.0402- 426壁厚 9.0 530- 630壁厚 10.0管材每米理论重量计算公式为：碳钢管理重 =（ 外经-壁厚）*壁厚*0.02466 （ 毫米为单位， 重量为公斤 ）不锈钢管理重 =（ 外经 -壁厚 ）*壁厚 *0.02491 （ 毫米为单位， 重量为公斤 ） 例如： 一
6、根 6 米长 273*8 的不锈钢管：每米理重 =（273-8）*8*0.02491=52.81Kg6 米一根理重 =52.81*6=316.86Kg（3）锻件：锻件通常用于制造法兰，承插件及某些接头。3.2 管系通径及壁厚的表示方法： 最简单明了的表示方法是：管道的实际外径*实际壁厚，例如：114.3*6.02 即表示管道外径为 114.3mm ，壁厚为 6.02mm 。但在很多情况下，为便于设计，管道口径多用公 称通径来表示，例如 DN100 , 4”等。壁厚用管标号 SCHXX表示，女口 SCH80来表示。这 些数值不代表实际外径或实际壁厚， 它们只是一种标识。 由于世界各国使用上的习惯
7、， 某种 公称通径（如 DN100 ）所代表示实际外径并不是唯一的，归纳起来，主要有两种，一种称 公制系列（ B 系列），一种称为英制系列（ A 系列）。因此，如果只知道公称通径，而不知道 属于 A 系列还是 B 系列，通常我们不能唯一确定它的实际外径。例如 DN100 ，如为 A 系 列，则其代表管道外径为 114.3mm，如果采用B系列，则某代表外径为108mm。但DN100A 就代表外径为 114.3 、DN100B 就代表外径为 108 。至于壁厚通常按照给出的管标号（如 SCH20、STD、XS）,查询相关标准中的有关表格，即可查到其代表的实际壁厚。（2）有些老设计部门，尚沿用这样的
8、习惯，以DNXX表示的即为公制（B系列），以英寸表示的即表示英制（ A 系列）。但根据目前实际情况，后一种情况，即“以英寸表示公称通径 时，一般代表英制系列（ A 系列）”通常是正确的，但前一种情况已不再准确了。目前较为 流行的做法是。不论公制英制均以DNXX表示。因此，凡以 DNXX表示通径而又未指出 A系列、 B 系列的，必须明确其采用的管道系列，否则，就可能发生错误，如可能误将114.3的管道错成 108 管道。（3）管道常用规格详见附表 3，其中详细介绍了，公称通径，实际外径（分A系列、B系列），不同管标号（如 SCH30 、STD ）所对应的实际壁厚。3.3 管件的分类：一般地讲，
9、在整条管线中，除直管以外的各种配件可以统称为管配件。 不过习惯地，我们将 弯头、三通、大小头、管帽及各种管接头径称为管件，同时将法兰、阀门、膨胀节、管道支 架等分别称呼。 以下主要就管件进行细分： 依据直管与管件焊接时的焊接方式不同， 可将管 件分为两大类：管件承插（SW）及螺纹（TH ）类对焊类（BW）弯头、三通、大小头、管帽弯头、三通、变径管、管帽、各种管接头（由令、考贝仑、单头丝、双头丝、卜申、堵头等） 依据管件表面是否带有焊缝，可将管件分为有缝管件和无缝管件两大类，GB12459-90 即为无缝管件标准， GB/T13401-92 即为有缝管件标准 .3.4 管件标识：所谓管件标识，
10、也就是对某一种管件品种， 要知道哪些参数才能唯一确定， 这种管件的特征。 一般地讲。必须知道以下参数：类别（弯头还要知道角度，弯曲半径；大小头还要知道是同心或偏心）材质通径大小及管制 （以公称直径表示时，必须确认公制、英制）、壁厚或管标号。标准号（有时在标准号后加A或B表示管系为英制或公制）例如： 45。弯头=1.5D， 304L， DN100，SCH20， GB12459B偏心大小头， 20# ， DN150B STD ANSI B16.9三通 316TI$610*168*4 GB/T13401当然，对生产计划，订单，询价单还必须知道数量。3.5 .有关管道及管件的英文代号汇总：为了设计及书
11、写的方便，经常用英文字母来代表有关内容。现就常见的一些代号汇总如下：类别代号全称 含义通用CSCarbon Steel碳钢SSStainless Steel不锈钢BWButt Welding对焊SWSocket Welding承插焊THDThreaded螺纹NPTNormal Pipe Thread普通管螺纹NPTMNPT Male普通外管螺纹NPTFNPT Female普通内管螺纹SQSquare 方型，方头HEXHex 六角头管件 E（ S）Elbow(s)短半径弯头E（L）Elbow(l)长半径弯头RCConc.reducer同心大小头REEcc.reducer偏心大小头TRTee (
12、R )异径三通TCTee （C ） 等径三通90承插弯头 2” 1500 磅 20# 钢 ， 标准： ANSI B16.11C Cap 管帽Union Union 由令，活接头Coupling Coupling考贝伦，束接Half coupling Half coupling 半考贝仑Plug Plug 堵头Bushing Bushing 仆申，内外丝举例如下： 45E (L) 150B SCH40 , 20# ,GB1245945 1.5无缝弯头 $159*7.11 , 20# 钢，标准 GB12459-90 90E(S)-300-SCH10S,304L , ANSI B16.990 1.0
13、无缝弯头$323.9*4.57 ， 304L ，标准 ANSI B16.9 RC500*300B SCH20 , 15CrMo ,GB/T13401-92焊缝同心大小头 $529*10/325*6.3， 材质 15CrMo 标准 GB/T13401 TR100*100*80 STD , 20# ,GB12459无缝异径三通 114.3*114.3*6.02/88.9*5.74，20# ，GB12459(为简便见，主管也可用一个数据表示，女口： 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，
14、 ANSI B16.9 90E(L) 2” 1500LB SW， 304， ANSI B16.11管件常见标准：90承插弯头 2” 1500 磅 20# 钢 ， 标准： ANSI B16.11管件中最常见的标准主要有四种：GB12459-90 无缝对焊管件国家标准 （无缝）GB/T13401-92 焊缝管件国家标准 （有缝）、ANSI B16.9美标对焊管件标准 （有缝或无缝 ）ANSI B16.11承插及螺纹管件标准 （美标 ）有时下列标准也会用到：HG514-87 化工部管件标准SHJ408-90 中石化管件标准JIS B2311 、JIS B2312 、JIS B2316 、 日本管件标
15、准还有德国 DIN 标准等等。四法兰常识：法兰是管道中起连接作用的重要部分，种类多，标准繁杂。由于其主要起连接作用，因此， 法兰的主要特性就是连接方式及密封形式， 主导影响参数是管道压力 （介质不同影响 材质选定）：一般地讲，低压系统（ PN2.5MPA ）采用平焊或板式法兰，普通突面 （RF） 密 封， 中压系统 （2.5-64MPA） 采用对焊法兰， RF 或凹凸面 （FM/M） 密封，高压系统 （10.0MPA 以上 ），通常采用对焊法兰，梯型槽 （RJ） 密封。在低压不锈钢系统中，有时为节约成本及检 修方便，还采用松套法兰或活套环法兰。4.1 关于法兰标准：目前，法兰标准比较多，国内有
16、GB （国家标准），JB （机械部标准），HG （化工部标准）等，国外有 ANSI （美标），JIS （日标），DIN （德标）等。但目前使用较多的标准分为 两大类别：（ 1）以 DIN 标准为主的欧洲体系（包括 DIN ， GB， JB， HG20592 ）；（2）以ANSI 标准为主的美洲体系（包括 ANSI ， GB， HG20615 ）。此二大类法兰可通过表示法兰90承插弯头 2” 1500 磅 20# 钢 ， 标准： ANSI B16.114 压力等级如： PN10 或 600LB压力等级的标识来区分。 (JIS 标准为另一类体系的标准，不属此二类)4.2 法兰类型及标识：(1) 为
17、便于设计及表述，世界各地习惯用字母符号表示法兰种类及密封面形式，如在4 压力等级如： PN10 或 600LB4 压力等级如： PN10 或 600LBHG20592 ，ANSI B16.5 ， DIN 及 JIS 标准中均有如下表述：代号意义说明SO平焊法兰Slip-onWN对焊法兰Weld-neckPL板式法兰PlatePJ/PR（ 或 PJ/RJ）活套环法兰不锈钢焊环 + 碳钢法兰LP松套法兰不锈钢翻边 + 碳钢法兰TH螺纹法兰-RF普通突面密封Rased face-M凸面密封配对使用-FM凹面密封-T榫面密封配对使用-TG槽面密封-RJ梯型槽密封Ring Joint-FF全平面密封Fl
18、ate Face法兰类型密封面形式(2) 确定一种法兰的全部特征需知道以下几个方面：2 法兰类型如： 对焊法兰3 公称通经及管制 ( 英制或公制 ) 如： DN150B5 密封面形式如： RF6 材质如： 304L(3)几点说明：1 某些法兰标准与法兰类型，密封面形式是一一对应的，即给出标准就知道了法兰类型和 密封面形式 .如： JB81-59 ， HG5010-58.2 关于管制， 一般讲，目前世界较通行的是英制，公制系列在国内的一些老标准中应用较多. 因此，一些老标准中仅含有公制 . 另外，如果通径以英寸表示，一般就代表英制 .3 关于字母代号，国内一些老标准未予采用，而 HG20592-97 则全面与国际接轨，采用了 通用符号 .4.3 法兰类型举例：(1) 法兰 DN100 PN1.6 RF ， 20# ， HG5010-58口径 DN100 ，压力 1.6MPA ，普通突面， 20# 钢，配公制管平焊法兰(2) WN- 4” 300LB RF ，304 ， ANSI B16.5口径 4”，压力 300 磅，普通突面，材质 304 ，配英制管平焊法兰(3) PJ/PR DN300(A) PN4.0 RF ， 304/20# ， HG20592-97口径 DN300 ，压力 4.0MPA ，普通突面， 304/20# 钢，配英制管活套环法兰