管件選擇的原則

本文節(jié)選自 《壓力管道設計及工程實例(二版) 第4章》

    一、  管件選擇的原則

　　1.     管件的選擇是指根據(jù)管道級（類）別、設計條件（如設計溫度、設計壓力）、介質特性、材料加工工藝性能、焊接性能、經(jīng)濟性以及用途來合理確定管件的溫度—壓力等級、管件的連接形式。

　　2.     管件的選擇應符合相應的標準規(guī)范，如《石油化工管道設計器材選用通則》（SH3059）、《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》（GB50316）等。

　　3.     管件的連接形式多種多樣，相應的結構也有所不同，常用的有對焊連接、螺紋連接、承插焊連接和法蘭連接等四種連接形式。

　　按照國際通用作法，DN50 及以上的管道多采用對焊連接管件，DN40及以下多采用煨彎、承插焊或錐管螺紋連接管件。選用對焊連接管件時，應根據(jù)等強度的原則使管件的管子表號與所連接的管子的管子表號一致。

　　二、  支管連接件的選擇

　　1.     由于各國管件標準化程度不同，分支管連接方式及管件的選擇也不盡相同。一般情況下，支管連接多采用成型支管連接件、焊接的引出口連接件以及支管直接焊接在主管上等連接形式。

　　2.     支管連接件的選擇主要依據(jù)管道等級中已經(jīng)確定的法蘭壓力等級或公稱壓力（PN）來選用支管連接件。

　　一般情況下，當法蘭的公稱壓力PN≤2.5MPa（磅級系列PN≤150LB）時，支管直接焊接在主管上；當PN≥4.0MPa（磅級系列PN≥300LB）時，則根據(jù)主管支管公稱直徑的不同按對焊三通、對焊加強管接頭、承插焊或螺紋連接三通、承插焊或螺紋加強管接頭的順序選用。

　　3.     支管連接件的管子表號

　　值得注意的是在確定支管連接件的管子表號時，應根據(jù)管子與管件等強度的原則以及管件與管子連接方式而定。例如，當管子與管件采用對焊連接時，管子與管件的管子表號應一致；而當管子與管件采用承插焊或螺紋連接時，標準的承插焊和螺紋管件的管子表號只有Sch80、Sch60、XXS三檔，最低的管子表號就是Sch80，也就是說只要當承插焊或螺紋管件所連接的管子表號不大于Sch80 時，承插焊或螺紋管件的管子表號就選Sch80。而當所連接的管子表號大于Sch80時，承插焊或螺紋管件的管子表號就選Sch60或XXS。

　　另外，當對焊三通主管、支管所連接的管子的管子表號不同時，應注意三通主管、支管端部的管子表號應分別與其所連接的管子的管子表號相同，這樣就非常方便管道施工，管件不必現(xiàn)場再打坡口。

　　三、  焊接支管的補強

　　值得注意的是選用支管直接焊接在主管上這一種連接形式，要核算管子是否需要補強。支管補強的方法在ASME B31.3、《石油化工管道設計器材選用通則》（SH3059）、《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》（GB50316）等標準規(guī)范中均有詳細的介紹。

　　四、  分支管和主管的連接形式表

　　注：

　　1）  一般情況下 ，設計壓力≥2.0MPa、設計溫度超過250℃以及支管公稱直徑之比大于0.8，或承受機械振動、壓力脈動和溫度急劇變化的管道分支，應采用三通、45°斜三通和四通連接；

　　2）  公稱直徑≤40mm的管道，應采用承插焊（或螺紋）鍛制三通；

　　3）  公稱直徑≥50mm的管道，應采用對焊三通。

　　五、  異徑管的選擇

　　1.        相對于支管連接件而言，異徑管的選擇就沒有那么復雜了。同樣根據(jù)等強度的原則，異徑管應采用與所連接的管子相同的管子表號。

　　2.        是選擇同心異徑管還是選擇偏心異徑管，應根據(jù)工藝流程圖要求或者配管布置的要求而定。例如，管廊上的水平放置的異徑管通常為底平的偏心異徑管，泵的入口管道通常選擇偏心異徑管，是頂平還是底平需要依具體情況而定。

　　3.        通常情況下，對于DN≥50mm的管道上的異徑管，多采用對焊異徑管，而對于DN≤40mm的管道，則采用承插焊異徑管箍。但對于鍍鋅管道上的異徑管則要采用螺紋連接形式。

　　六、  常用管件系列

　　國內(nèi)各種管件標準，對焊無縫和鋼板制對焊管件均等效采用ASME B16.9和ASME B16.28。鍛鋼制承插焊和螺紋管件均等效采用ASME B16.11。但各標準同類管件的結構尺寸不盡相同。

　　常用的儀表管嘴有管嘴、直式溫度計管嘴、直式雙金屬溫度計管嘴、斜式溫度計管嘴、斜式雙金屬溫度計管嘴，一般按SYJT3000選用。

　　管件的公稱直徑、外徑和壁厚系列與對應的管子的尺寸系列是一致的。

　　1)        外徑系列

　　國家管件標準GB12459、GB/T13401 和GB/T14383外徑分為A、B兩個系列，其中A系列與《焊接和無縫鋼管》ASME  B36.10 的管子外徑系列是一致的，即與ASME  B16.9和ASME B16.28是一致的；而B系列是沿用過去我國煉油等行業(yè)使用的系列，B系列中DN≤150mm（除DN80外）的外徑系列就是常說的“小外徑”系列。

　　2)        壁厚系列

　　國家標準GB12459、GB/T14383和GB/T14626的壁厚是以管子表號表示，其中GB12459有十二個系列，GB/T14383只有Sch80和Sch160兩個系列，GB/T14626有Sch80、Sch160和XXS三個系列；GB/T13401的壁厚分別按重量和管子表號兩種方法表示，有LG、STD、XS和Sch5s、Sch10s、Sch20s、Sch40、Sch80、等8個系列。

    二、管件選擇常用標準規(guī)范

　　1.   GB12459－90  鋼制對焊無縫管件  DN=10～500mm   A、B系列

　　2.   GB/T13401－92鋼板制對焊管件  DN=350～1200mm   A、B系列

　　3.   GB/T14383－93鍛鋼制承插焊管件  DN=15～80mm   A、B系列

　　4.   GB/T14626－93 鍛鋼制螺紋管件   DN=8～100

　　5.   GB/T17185－1997 鋼制法蘭管件 DN=25～600mm  PN 2.0，5.0，11.0，15.0，26.0MPa

　　6.   SH 3408－1996 鋼制對焊無縫管件 DN＝15～500mm

　　7.   SH 3409－1996 鋼板制對焊管件 DN＝200～1200mm

　　8.   SH 3410－1996鍛鋼制承插焊管件  DN=10～80mm

　　9.   HG/T21634－1990鍛鋼承插焊管件  1/2” ～11/2”，3000及6000磅

　　10.      HG/T21635－1990碳鋼、低合金鋼無縫對焊管件DN=50～600mm  PN 25，40，64，100kg/cm2

　　11.      HG/T21631－1990鋼制有縫對焊管件 DN=300～1000mm

　　12.      SY/T0510－1998鋼制對焊管件 DN=15～600mm

　　13.      SY 5257－91     鋼制彎管

　　14.      ISO 3419        　非合金鋼和合金鋼對焊管件

　　15.      ISO 5251        　不銹鋼對焊管件 

　　16.      ASME B16.9      　工廠制造鍛鋼對焊管件

　　17.      ASME B16.11     　承插焊和螺紋鍛鋼管件

　　18.      ASME B16.28     　鍛鋼對焊小半徑彎頭和回彎頭

　　19.      MSS SP-43       　鍛制不銹鋼對焊管件

　　20.      MSS SP-75       　鍛鋼對焊管件

　　21.      MSS SP-79       　承插焊異徑插入件

　　22.      MSS SP-83      　 承插焊和螺紋活接頭

　　23.      MSS SP-95      　 縮徑管和圓堵頭　

　　24.      MSS SP-97       　承插焊、螺紋和對焊端的整體加強式管座

　　25.      JIS B2311       　通用鋼制對焊管件

　　26.      JIS B2312       　鋼制對焊管件

　　27.      JIS B2313       　鋼板制對焊管件

　　28.      JIS B2316       　鋼制承插焊管件

　　29.      DIN 2605        　鋼制對焊管件 彎頭和彎管

　　30.      DIN 2615        　鋼制對焊管件 三通

　　31.      DIN 2616        　鋼制對焊管件 異徑管

　　32.      DIN 2617        　鋼制對焊管件 管帽

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