國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)際(ji)上(shang)較(jiao)為(wei)常見的(de)管道應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)有:美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(ANSI/ASME)、日(ri)本應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(JIS)、國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)際(ji)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)化組織的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(ISO)、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(DIN)、前蘇(su)聯應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(TOTC)、英(ying)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(BS)和法國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(NF)等。其中美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(ANSI/ASME)是一個比(bi)較(jiao)完整、比(bi)較(jiao)成熟同時也是國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)際(ji)上(shang)比(bi)較(jiao)流(liu)行、比(bi)較(jiao)通(tong)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)先進標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun),廣泛為(wei)各個國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家所(suo)接受,我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)石(shi)化行業(ye)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)基本上(shang)等效采用(yong)(yong)(yong)(yong)了(le)該標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)。
我國國內常用(yong)(yong)的管道應(ying)用(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)體(ti)系包括:石化(hua)行業(ye)應(ying)用(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)體(ti)系、化(hua)工行業(ye)應(ying)用(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)體(ti)系、機械行業(ye)應(ying)用(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)體(ti)系和中(zhong)國國家應(ying)用(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)體(ti)系等。
下面將最為常用的美國(guo)國(guo)家應用標準(zhun)體系和我(wo)國(guo)各(ge)行業應用標準(zhun)體系作以簡單介(jie)紹。
1. 美國應用(yong)標準體系(ANSI)
美國國家(jia)標(biao)準(zhun)(zhun)ANSI B16.5《管法蘭與(yu)法蘭連接件》是一個比較(jiao)完整、比較(jiao)成熟同時(shi)也是國際上比較(jiao)流行(xing)、比較(jiao)通用的先進(jin)標(biao)準(zhun)(zhun)。該標(biao)準(zhun)(zhun)與(yu)其(qi)他相關的ANSI、API、ASTM、MSS組成的壓力管道應用標(biao)準(zhun)(zhun)體系(xi)是一個比較(jiao)科學、先進(jin)的標(biao)準(zhun)(zhun),廣泛為各個國家(jia)所接受。
①. 管子系列(lie)標準
美(mei)國的管子系(xi)列(ANSI B36.10和ANSI B36.19)為(wei)典型的“大外徑系(xi)列”,公稱(cheng)尺寸范圍為(wei)DN6~DN2000mm.其壁厚表(biao)示方法有(you)以下兩種。
一是(shi)(shi)以(yi)管(guan)(guan)子標(biao)號“SCH”表示壁厚。管(guan)(guan)子標(biao)號是(shi)(shi)管(guan)(guan)子設(she)計(ji)壓力(li)與(yu)設(she)計(ji)溫度下材料許用應(ying)力(li)的比值(zhi)(zhi)乘以(yi)1000,并經過圓(yuan)整后的數值(zhi)(zhi)。即:
SCH=1000p/[σ]t
式中(zhong) p--設計壓力,MPa;
[σ]t--設計溫度下材料許用應力,MPa..
ANSI B36.10標準中包(bao)括了(le)SCH10、SCH20、SCH30、SCH40、SCH60、SCH80、SCH100、SCH120、SCH140、SCH160十個(ge)等(deng)(deng)級;ANSI B36.19標準中包(bao)括了(le)SCH5s、SCH10s、SCH40s、SCH80s四(si)個(ge)等(deng)(deng)級。
二(er)是(shi)以管子重量表(biao)示(shi)管壁厚度,它將管子壁厚分為三種(zhong):
標準(zhun)重量管,以STD表示;
加厚管(guan),以XS表示(shi);
特厚(hou)管,以XXS表示。
②. 法蘭(lan)標準
美國的法蘭標準為典型的“美式法蘭”,其公稱尺寸范圍為DN15~DN600mm。該標準包括的公稱壓力等級有150psi(1psi-6.89x103Pa)(常標記為CL150)、300psi(CL300)、400psi(CL400)、600psi(CL.600)、900psi(CL900)、1500psi(CL1500)、2500psi(CL2500)共七個等級。法蘭形式有平焊式、承插焊式、對焊式、螺紋連接式、松套式及法蘭蓋共六種。法蘭密封面形式有凸臺面、(大小)凹凸面、(大小)榫槽面、金屬環連接面共四種。
2. 石(shi)化行業應用標準體系(SH)
①. 管子尺寸系列標準(SH 3405)
石(shi)化行業(ye)應用(yong)標(biao)準體系的管(guan)子尺寸(cun)系列標(biao)準(SH3405),基(ji)本上屬于“大外徑系列”,當DN≤1100mm時,它能(neng)與ANSI B36.10/36.19管(guan)子標(biao)準配套使用(yong)。
SH 3405標(biao)準的(de)直徑范圍和壁(bi)厚(hou)分級共包括(kuo)四部分,如表1-11所(suo)示。
②. 法蘭(lan)標準(zhun)(SH 3406)
石化(hua)行業應用(yong)(yong)標(biao)準(zhun)(zhun)體系的(de)(de)法蘭標(biao)準(zhun)(zhun)(SH 3406)等(deng)效采用(yong)(yong)了ANSI B16.5和(he)API605標(biao)準(zhun)(zhun),屬于“美式法蘭”。SH 3406在(zai)結構(gou)尺寸(cun)和(he)密封面形式上(shang)與(yu)ANSI B16.5/API605有著很好的(de)(de)互換性,因此(ci),它能與(yu)ANSI、API、MSS等(deng)標(biao)準(zhun)(zhun)管(guan)道元(yuan)件配套(tao)使用(yong)(yong)。但因為SH3406采用(yong)(yong)了我(wo)國(guo)的(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)標(biao)準(zhun)(zhun)而(er)不是美國(guo)的(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)標(biao)準(zhun)(zhun)(ASTM),故兩(liang)者的(de)(de)溫(wen)度(du)-壓力表有少(shao)許(xu)偏(pian)差,在(zai)考慮兩(liang)者互換時,應注意并(bing)核對它們(men)的(de)(de)溫(wen)度(du)-壓力對應允許(xu)值。
SH 3406 標準的公稱壓力等級共包括PN1.0、PN2.0(CL150)、PN5.0(CL300)、PN6.8(CL400)、PN10.0(CL600)、PN15.0(CL900)、PN25.0(CL1500)、PN42.0(CL2500)八個等級,公稱尺寸范圍DN15~DN1500mm。
法蘭連(lian)接形式:當DN≤600mm時,有對(dui)焊、平焊、承插(cha)焊、松套、螺紋(wen)五(wu)種(zhong);當DN≥650mm時,僅有對(dui)焊形式一(yi)種(zhong)。
法蘭(lan)密(mi)封面(mian)形式(shi):當DN≤600mm時,有凸(tu)臺(tai)面(mian)、榫槽(cao)面(mian)、環槽(cao)面(mian)、凹凸(tu)面(mian)和全平面(mian)五種(zhong);當DN≥650mm時,僅有凸(tu)臺(tai)面(mian)一種(zhong)。
石化(hua)行業應用標(biao)(biao)(biao)(biao)準體(ti)系(xi)中共包(bao)(bao)含了十項基本標(biao)(biao)(biao)(biao)準,除管子尺寸(cun)系(xi)列和(he)法蘭(lan)標(biao)(biao)(biao)(biao)準外,還包(bao)(bao)括對焊(han)無縫管件、鋼板制(zhi)對焊(han)管件、鍛制(zhi)承插(cha)焊(han)管件、非金(jin)屬墊(dian)片、纏(chan)繞式墊(dian)片、金(jin)屬環墊(dian)片、螺栓/螺母(mu)等標(biao)(biao)(biao)(biao)準,這些標(biao)(biao)(biao)(biao)準都(dou)等效(xiao)采用ANSI標(biao)(biao)(biao)(biao)準,它能與API閥門(men)匹(pi)配使(shi)用,代表著(zhu)國內管道標(biao)(biao)(biao)(biao)準體(ti)系(xi)的先進(jin)性和(he)發(fa)展方向。實踐(jian)證明,這套應用標(biao)(biao)(biao)(biao)準體(ti)系(xi)是一(yi)個科(ke)學、先進(jin)、操作性好的標(biao)(biao)(biao)(biao)準體(ti)系(xi)。
3. 化工行(xing)業應用標準體系(xi)(HG)
①. 化工(gong)行業(ye)管子尺寸系列
化工(gong)行業應用(yong)標(biao)(biao)準體系(xi)的管子尺寸(cun)系(xi)列標(biao)(biao)準HG20553同時包(bao)含了A、B兩個(ge)系(xi)列,其中A系(xi)列基本(ben)上(shang)等同ANSI B36.10/36.19標(biao)(biao)準,屬于(yu)“大外(wai)徑系(xi)列”。B系(xi)列則(ze)為“小(xiao)外(wai)徑系(xi)列”。
②. 法蘭標準(zhun)
HG 20592~HG 20605和HG 20615~HG 20626 化工行業應用標準體系(xi)的管法(fa)蘭(lan)標準同(tong)時(shi)包(bao)含了“歐式(shi)法(fa)蘭(lan)”和“美式(shi)法(fa)蘭(lan)”兩(liang)個體系(xi)。
歐式法蘭標(biao)準HG 20592~HG 20605的公(gong)稱壓力等(deng)級(ji)共包括PN 0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.3、PN10.0、PN16.0、PN25.0十(shi)個等(deng)級(ji),公(gong)稱尺寸(cun)范圍為DN10~DN2000mm,法蘭形(xing)式有板(ban)式平(ping)(ping)焊(han)(han)、帶(dai)頸平(ping)(ping)焊(han)(han)、帶(dai)頸對焊(han)(han)、整體(ti)式、承插焊(han)(han)、螺紋、對焊(han)(han)環、松套(tao)、法蘭蓋(gai)、襯里法蘭十(shi)種,密封面(mian)形(xing)式有凸面(mian)、凹凸面(mian)、榫槽面(mian)、環連接面(mian)、全平(ping)(ping)面(mian)五種形(xing)式,它可以與(yu)JB閥門配(pei)套(tao)使用。
美式法蘭(lan)標(biao)準 HG 20615~HG 20626 基(ji)本上(shang)采用了(le)ANSI標(biao)準。其中,對于DN≤600mm的法蘭(lan),等(deng)效采用了(le)ANSI B16.5標(biao)準,而對DN≥650mm的法蘭(lan),則(ze)等(deng)效采用API605標(biao)準。法蘭(lan)的公稱壓力(li)等(deng)級共(gong)包括(kuo)PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0和PN42.0.六個等(deng)級,公稱尺寸(cun)范圍為DN15~DN1500mm,法蘭(lan)形(xing)式有帶頸平焊、帶頸對焊、整(zheng)體(ti)法蘭(lan)、承插焊、螺紋(wen)、松套六種,密封(feng)面形(xing)式有凸面、凹凸面、榫槽面、環(huan)連(lian)接面、全平面五種形(xing)式。
化工行業(ye)壓力管(guan)道的應用標(biao)準(zhun)體系也(ye)是(shi)一個相(xiang)對(dui)比較(jiao)完整的標(biao)準(zhun)體系,具(ju)有成熟的使(shi)用經驗。由于它(ta)同時具(ju)有“大外(wai)徑系列”和(he)“小外(wai)徑系列”、“歐式法蘭(lan)”和(he)“美式法蘭(lan)”兩種系列,故其使(shi)用面較(jiao)廣,它(ta)既可(ke)與(yu)國外(wai)的ANSI、DIN、ISO等標(biao)準(zhun)配套使(shi)用,又可(ke)與(yu)國內的GB、SH、JB等標(biao)準(zhun)配合使(shi)用。
4. 機(ji)械行業應用標準體系
機械行(xing)業(ye)應(ying)用標準體(ti)系JB沒有(you)相應(ying)的管(guan)子尺(chi)寸系列標準,其接管(guan)尺(chi)寸由管(guan)法(fa)蘭的接管(guan)外(wai)徑進行(xing)定(ding)義,屬(shu)于(yu)典型的“小(xiao)外(wai)徑系列”。
機械行業應(ying)用標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)系(xi)中的法蘭(lan)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)JB/T 74~JB/T90屬(shu)于歐洲標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)系(xi),其公(gong)稱(cheng)(cheng)壓力等(deng)級共包括PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.3、PN10.0、PN16.0、PN20.0十(shi)個(ge)壓力等(deng)級,公(gong)稱(cheng)(cheng)尺(chi)寸范圍(wei)為DN15~DN1600mm.法蘭(lan)形(xing)(xing)(xing)式(shi)(shi)(shi)有整體(ti)、板(ban)式(shi)(shi)(shi)平焊(han)、對焊(han)、平焊(han)環(huan)板(ban)式(shi)(shi)(shi)松(song)套、對焊(han)環(huan)板(ban)式(shi)(shi)(shi)松(song)套、翻(fan)邊板(ban)式(shi)(shi)(shi)松(song)套和法蘭(lan)蓋七(qi)種形(xing)(xing)(xing)式(shi)(shi)(shi),密封(feng)面(mian)形(xing)(xing)(xing)式(shi)(shi)(shi)有平面(mian)、凸面(mian)、凹凸面(mian)、榫槽(cao)面(mian)、環(huan)連接面(mian)五(wu)種形(xing)(xing)(xing)式(shi)(shi)(shi)。JB法蘭(lan)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)是我國(guo)應(ying)用多(duo)年(nian)的主要標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun),以前(qian)建設(she)(she)的大多(duo)數石(shi)油(you)化工裝(zhuang)置都采(cai)用了該標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun),現在有許多(duo)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)設(she)(she)備(bei)或定型設(she)(she)備(bei)如機泵(beng)、換熱器、閥門等(deng)仍(reng)采(cai)用它。
機械(xie)行業(ye)應(ying)用(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)體系(xi)中沒(mei)有相應(ying)的管件標(biao)(biao)準(zhun)(zhun),體系(xi)很不(bu)完善,需要中國國家(jia)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(GB)體系(xi)的一(yi)些標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)作(zuo)支持,而且實際中經常碰(peng)到一(yi)些不(bu)能很好匹配的問題,因此(ci),設計人(ren)員一(yi)般不(bu)再(zai)使用(yong)該標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)體系(xi)。
5. 中國國家應用標準體系
①. 管子尺寸系列標準
多年來,中(zhong)國國家(jia)(jia)應用(yong)(yong)標(biao)準(zhun)體(ti)系(xi)中(zhong)一(yi)直沒有相(xiang)應的管子尺寸(cun)系(xi)列標(biao)準(zhun),它的接(jie)管尺寸(cun)由(you)法蘭(lan)的接(jie)管外(wai)徑(jing)(jing)尺寸(cun)進行定(ding)義。直到1998年GB 17395的出現,國家(jia)(jia)應用(yong)(yong)標(biao)準(zhun)體(ti)系(xi)中(zhong)才給出了管子尺寸(cun)系(xi)列標(biao)準(zhun)。GB 17395屬于“大外(wai)徑(jing)(jing)系(xi)列”。其接(jie)管外(wai)徑(jing)(jing)尺寸(cun)與ANSI標(biao)準(zhun)在(zai)DN>1100mm的情(qing)況下是不一(yi)致的,在(zai)應用(yong)(yong)時應注意。
②. 法蘭標(biao)準
中(zhong)(zhong)國國家應(ying)用標準體系(xi)的(de)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)標準GB 9112~GB 9119-2000和GB9120~9124-2000等(deng)效采用了(le)ISO7005-1標準。因(yin)此,它同時(shi)(shi)包括(kuo)了(le)“歐(ou)式(shi)(shi)(shi)(shi)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)”和“美式(shi)(shi)(shi)(shi)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)”兩個體系(xi)。其公稱(cheng)尺(chi)寸(cun)范圍(wei)(wei)、法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)結構及密(mi)封面(mian)(mian)形式(shi)(shi)(shi)(shi)與ISO標準基本相同。其中(zhong)(zhong)公稱(cheng)壓力(li)有兩個系(xi)列:一是(shi)以PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0共六個等(deng)級組成的(de)I系(xi)列,屬于(yu)“歐(ou)式(shi)(shi)(shi)(shi)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)”;二是(shi)以PN2.0、PN5.0、PN10.0、PN15.0、PN25.0、PN42.0共六個等(deng)級組成的(de)II系(xi)列,屬于(yu)“美式(shi)(shi)(shi)(shi)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)”。法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)的(de)公稱(cheng)尺(chi)寸(cun)范圍(wei)(wei)因(yin)公稱(cheng)壓力(li)不同而異,當PN=0.25MPa時(shi)(shi),DNmax=4000mm,當PN=42.0MPa時(shi)(shi),DNmax=300mm,法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)結構形式(shi)(shi)(shi)(shi)有整體式(shi)(shi)(shi)(shi)、螺紋、對(dui)焊(han)、帶(dai)(dai)頸平(ping)焊(han)、帶(dai)(dai)頸承(cheng)插(cha)焊(han)、對(dui)焊(han)環松套(tao)板式(shi)(shi)(shi)(shi)、平(ping)焊(han)環松套(tao)板式(shi)(shi)(shi)(shi)、板式(shi)(shi)(shi)(shi)翻(fan)邊松套(tao)、法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)蓋共九種。密(mi)封面(mian)(mian)形式(shi)(shi)(shi)(shi)有凸(tu)臺面(mian)(mian)、榫(sun)槽面(mian)(mian)、環槽面(mian)(mian)、凹凸(tu)面(mian)(mian)和全平(ping)面(mian)(mian)五(wu)種。
壓(ya)力管道國家標(biao)準體系(xi)是一個比較完整的標(biao)準體系(xi)。它的管件分(fen)為(wei)(wei)A、B兩個系(xi)列(lie),其中A系(xi)列(lie)為(wei)(wei)“大外徑系(xi)列(lie)”,以(yi)期(qi)能與SH標(biao)準等匹配使用;B系(xi)列(lie)為(wei)(wei)“小外徑系(xi)列(lie)”,以(yi)期(qi)能與JB標(biao)準等配套使用。