國(guo)際(ji)(ji)上較(jiao)為常見(jian)的管道應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)有:美國(guo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(ANSI/ASME)、日本應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(JIS)、國(guo)際(ji)(ji)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)化組織的應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(ISO)、德(de)國(guo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(DIN)、前蘇(su)聯應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(TOTC)、英國(guo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(BS)和法國(guo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(NF)等。其中美國(guo)國(guo)家應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(ANSI/ASME)是(shi)一個比較(jiao)完整、比較(jiao)成熟同時(shi)也是(shi)國(guo)際(ji)(ji)上比較(jiao)流行、比較(jiao)通(tong)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的先進標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun),廣泛(fan)為各個國(guo)家所接(jie)受(shou),我(wo)國(guo)的石化行業應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)基本上等效采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)了(le)該(gai)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)的應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)。
我國(guo)國(guo)內常用的管道應用標(biao)(biao)(biao)準(zhun)體系包括:石(shi)化行業(ye)應用標(biao)(biao)(biao)準(zhun)體系、化工行業(ye)應用標(biao)(biao)(biao)準(zhun)體系、機械行業(ye)應用標(biao)(biao)(biao)準(zhun)體系和中(zhong)國(guo)國(guo)家應用標(biao)(biao)(biao)準(zhun)體系等。
下(xia)面將最為常用(yong)(yong)的美國國家應用(yong)(yong)標準體(ti)系和我國各行業應用(yong)(yong)標準體(ti)系作以簡單(dan)介紹。
1. 美國應用標準體系(ANSI)
美國(guo)國(guo)家(jia)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)ANSI B16.5《管(guan)法蘭(lan)與法蘭(lan)連接件》是(shi)(shi)一個比(bi)(bi)(bi)較(jiao)完整、比(bi)(bi)(bi)較(jiao)成熟同時也是(shi)(shi)國(guo)際上(shang)比(bi)(bi)(bi)較(jiao)流行、比(bi)(bi)(bi)較(jiao)通(tong)用的(de)先進標(biao)(biao)(biao)準(zhun)。該標(biao)(biao)(biao)準(zhun)與其(qi)他(ta)相關的(de)ANSI、API、ASTM、MSS組成的(de)壓力管(guan)道應用標(biao)(biao)(biao)準(zhun)體(ti)系是(shi)(shi)一個比(bi)(bi)(bi)較(jiao)科(ke)學、先進的(de)標(biao)(biao)(biao)準(zhun),廣泛為各個國(guo)家(jia)所接受。
①. 管子(zi)系列標準(zhun)
美國的管子系列(ANSI B36.10和(he)ANSI B36.19)為(wei)典型的“大外徑系列”,公稱尺(chi)寸范(fan)圍為(wei)DN6~DN2000mm.其壁厚表示方法有以下兩種。
一是以(yi)管子標號(hao)“SCH”表(biao)示壁厚。管子標號(hao)是管子設(she)(she)計(ji)壓力(li)與設(she)(she)計(ji)溫度下材料(liao)許用應力(li)的(de)比值乘以(yi)1000,并經(jing)過圓整后的(de)數(shu)值。即(ji):
SCH=1000p/[σ]t
式(shi)中 p--設(she)計壓(ya)力,MPa;
[σ]t--設計溫度下材料許用應力,MPa..
ANSI B36.10標準中包括(kuo)了SCH10、SCH20、SCH30、SCH40、SCH60、SCH80、SCH100、SCH120、SCH140、SCH160十個等級(ji);ANSI B36.19標準中包括(kuo)了SCH5s、SCH10s、SCH40s、SCH80s四個等級(ji)。
二是(shi)以管子(zi)重量表示管壁厚(hou)度(du),它(ta)將管子(zi)壁厚(hou)分為三種:
標(biao)準(zhun)重量管,以STD表示;
加厚管(guan),以XS表示;
特厚(hou)管(guan),以XXS表示(shi)。
②. 法蘭標準(zhun)
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. 石化行(xing)業應用(yong)標準體系(SH)
①. 管子(zi)尺寸(cun)系列標(biao)準(SH 3405)
石化行(xing)業應用(yong)標(biao)(biao)準(zhun)體系(xi)的管子(zi)尺寸(cun)系(xi)列標(biao)(biao)準(zhun)(SH3405),基本上屬于“大外徑系(xi)列”,當(dang)DN≤1100mm時,它能與ANSI B36.10/36.19管子(zi)標(biao)(biao)準(zhun)配套(tao)使用(yong)。
SH 3405標準(zhun)的直徑范(fan)圍(wei)和壁厚分級共包括(kuo)四部(bu)分,如(ru)表1-11所(suo)示。
②. 法蘭標準(zhun)(SH 3406)
石化(hua)行業(ye)應(ying)用標(biao)(biao)(biao)準(zhun)體系的(de)法(fa)蘭標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(SH 3406)等效采(cai)用了ANSI B16.5和API605標(biao)(biao)(biao)準(zhun),屬于“美式法(fa)蘭”。SH 3406在結構尺寸和密封面形式上與(yu)ANSI B16.5/API605有著(zhu)很好的(de)互換性,因此,它能與(yu)ANSI、API、MSS等標(biao)(biao)(biao)準(zhun)管道元件(jian)配套(tao)使用。但因為SH3406采(cai)用了我國的(de)材料標(biao)(biao)(biao)準(zhun)而不是美國的(de)材料標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(ASTM),故兩者的(de)溫(wen)度-壓(ya)力(li)表有少許偏差,在考慮兩者互換時,應(ying)注意并核對它們(men)的(de)溫(wen)度-壓(ya)力(li)對應(ying)允許值。
SH 3406 標準的公稱(cheng)壓力(li)等級(ji)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(ba)個等級(ji),公稱(cheng)尺寸范圍DN15~DN1500mm。
法蘭連接形式:當DN≤600mm時,有(you)對(dui)焊(han)(han)(han)、平焊(han)(han)(han)、承插焊(han)(han)(han)、松套、螺紋五(wu)種;當DN≥650mm時,僅(jin)有(you)對(dui)焊(han)(han)(han)形式一種。
法(fa)蘭密封面(mian)(mian)形式(shi):當DN≤600mm時(shi),有凸臺面(mian)(mian)、榫槽面(mian)(mian)、環槽面(mian)(mian)、凹(ao)凸面(mian)(mian)和(he)全平面(mian)(mian)五(wu)種;當DN≥650mm時(shi),僅有凸臺面(mian)(mian)一(yi)種。
石化行業應用(yong)標(biao)準(zhun)體系(xi)中共包(bao)含了十(shi)項基本標(biao)準(zhun),除(chu)管(guan)(guan)子尺(chi)寸系(xi)列和法蘭標(biao)準(zhun)外,還包(bao)括對焊(han)無縫管(guan)(guan)件(jian)、鋼板制(zhi)(zhi)對焊(han)管(guan)(guan)件(jian)、鍛制(zhi)(zhi)承插焊(han)管(guan)(guan)件(jian)、非金屬墊片、纏(chan)繞式墊片、金屬環墊片、螺栓/螺母等標(biao)準(zhun),這(zhe)(zhe)些標(biao)準(zhun)都等效采(cai)用(yong)ANSI標(biao)準(zhun),它能與(yu)API閥(fa)門匹配(pei)使用(yong),代表著國內管(guan)(guan)道標(biao)準(zhun)體系(xi)的先(xian)進(jin)性(xing)(xing)和發展方向(xiang)。實踐證明,這(zhe)(zhe)套應用(yong)標(biao)準(zhun)體系(xi)是一個科學、先(xian)進(jin)、操作性(xing)(xing)好的標(biao)準(zhun)體系(xi)。
3. 化工行業應用標準體(ti)系(HG)
①. 化工行業(ye)管(guan)子尺(chi)寸系列
化工行業應用(yong)標準體(ti)系(xi)(xi)(xi)的管子尺寸系(xi)(xi)(xi)列(lie)標準HG20553同(tong)(tong)時包(bao)含了(le)A、B兩個系(xi)(xi)(xi)列(lie),其中A系(xi)(xi)(xi)列(lie)基本上(shang)等同(tong)(tong)ANSI B36.10/36.19標準,屬于(yu)“大外徑系(xi)(xi)(xi)列(lie)”。B系(xi)(xi)(xi)列(lie)則為“小外徑系(xi)(xi)(xi)列(lie)”。
②. 法(fa)蘭標準(zhun)
HG 20592~HG 20605和HG 20615~HG 20626 化工行業應用標(biao)(biao)準體系(xi)的管法(fa)(fa)蘭(lan)標(biao)(biao)準同時包含了“歐(ou)式法(fa)(fa)蘭(lan)”和“美式法(fa)(fa)蘭(lan)”兩個體系(xi)。
歐式(shi)法(fa)(fa)(fa)蘭標準HG 20592~HG 20605的公稱壓(ya)力等級共包(bao)括PN 0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.3、PN10.0、PN16.0、PN25.0十(shi)個等級,公稱尺(chi)寸范(fan)圍為DN10~DN2000mm,法(fa)(fa)(fa)蘭形式(shi)有(you)板式(shi)平焊(han)、帶頸平焊(han)、帶頸對(dui)焊(han)、整體式(shi)、承插焊(han)、螺紋、對(dui)焊(han)環(huan)、松套(tao)、法(fa)(fa)(fa)蘭蓋、襯里法(fa)(fa)(fa)蘭十(shi)種(zhong),密封面(mian)形式(shi)有(you)凸面(mian)、凹凸面(mian)、榫槽面(mian)、環(huan)連接面(mian)、全(quan)平面(mian)五種(zhong)形式(shi),它可(ke)以與JB閥門配套(tao)使用。
美式法(fa)蘭標準(zhun) HG 20615~HG 20626 基本上(shang)采(cai)用了ANSI標準(zhun)。其中,對于DN≤600mm的(de)法(fa)蘭,等效(xiao)采(cai)用了ANSI B16.5標準(zhun),而對DN≥650mm的(de)法(fa)蘭,則等效(xiao)采(cai)用API605標準(zhun)。法(fa)蘭的(de)公稱壓(ya)力等級共包括PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0和PN42.0.六個等級,公稱尺寸(cun)范(fan)圍(wei)為DN15~DN1500mm,法(fa)蘭形(xing)式有帶(dai)頸(jing)平焊(han)、帶(dai)頸(jing)對焊(han)、整體法(fa)蘭、承插焊(han)、螺紋(wen)、松套六種(zhong)(zhong),密(mi)封面(mian)(mian)形(xing)式有凸(tu)面(mian)(mian)、凹凸(tu)面(mian)(mian)、榫(sun)槽面(mian)(mian)、環連(lian)接面(mian)(mian)、全平面(mian)(mian)五種(zhong)(zhong)形(xing)式。
化工行(xing)業(ye)壓(ya)力管道的(de)應用標準(zhun)體(ti)系(xi)也(ye)是一個相對比較完整的(de)標準(zhun)體(ti)系(xi),具(ju)有成熟的(de)使(shi)用經(jing)驗。由于它同時具(ju)有“大外(wai)徑系(xi)列(lie)(lie)”和(he)“小外(wai)徑系(xi)列(lie)(lie)”、“歐式法(fa)蘭”和(he)“美式法(fa)蘭”兩種系(xi)列(lie)(lie),故其使(shi)用面較廣,它既可與(yu)國(guo)外(wai)的(de)ANSI、DIN、ISO等標準(zhun)配套使(shi)用,又可與(yu)國(guo)內的(de)GB、SH、JB等標準(zhun)配合(he)使(shi)用。
4. 機械行(xing)業應用標準體(ti)系
機械行業應用標準體(ti)系(xi)JB沒有(you)相應的(de)(de)管(guan)子尺寸(cun)系(xi)列標準,其接管(guan)尺寸(cun)由管(guan)法蘭(lan)的(de)(de)接管(guan)外(wai)徑進(jin)行定(ding)義,屬于(yu)典型(xing)的(de)(de)“小外(wai)徑系(xi)列”。
機(ji)械行(xing)業應(ying)用標(biao)準(zhun)體(ti)系中的(de)法蘭(lan)標(biao)準(zhun)JB/T 74~JB/T90屬(shu)于歐(ou)洲標(biao)準(zhun)體(ti)系,其公稱壓(ya)力(li)等級共包(bao)括PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.3、PN10.0、PN16.0、PN20.0十個壓(ya)力(li)等級,公稱尺寸范圍為DN15~DN1600mm.法蘭(lan)形(xing)(xing)式(shi)有整體(ti)、板式(shi)平(ping)焊、對焊、平(ping)焊環板式(shi)松(song)套、對焊環板式(shi)松(song)套、翻邊板式(shi)松(song)套和法蘭(lan)蓋七種(zhong)形(xing)(xing)式(shi),密(mi)封面形(xing)(xing)式(shi)有平(ping)面、凸(tu)面、凹凸(tu)面、榫槽面、環連接面五種(zhong)形(xing)(xing)式(shi)。JB法蘭(lan)標(biao)準(zhun)是我國應(ying)用多年的(de)主要標(biao)準(zhun),以(yi)前建設的(de)大多數(shu)石油(you)化工裝置都采用了該標(biao)準(zhun),現在有許多標(biao)準(zhun)設備或定型設備如機(ji)泵、換熱器、閥門等仍(reng)采用它。
機械(xie)行業應(ying)用(yong)標(biao)準體系(xi)(xi)中(zhong)(zhong)沒有(you)相應(ying)的管件標(biao)準,體系(xi)(xi)很不完善(shan),需要中(zhong)(zhong)國(guo)國(guo)家標(biao)準(GB)體系(xi)(xi)的一些(xie)標(biao)準作支持,而(er)且實(shi)際(ji)中(zhong)(zhong)經(jing)常碰到一些(xie)不能很好匹配(pei)的問題(ti),因此(ci),設計(ji)人員一般不再使(shi)用(yong)該標(biao)準體系(xi)(xi)。
5. 中國(guo)國(guo)家應用標準體系
①. 管子尺(chi)寸系列(lie)標準
多(duo)年來,中(zhong)國國家(jia)應用(yong)標準(zhun)體(ti)系(xi)(xi)中(zhong)一(yi)直沒有(you)相應的(de)(de)管子(zi)尺寸(cun)系(xi)(xi)列(lie)標準(zhun),它的(de)(de)接(jie)管尺寸(cun)由法(fa)蘭的(de)(de)接(jie)管外徑尺寸(cun)進(jin)行(xing)定(ding)義。直到1998年GB 17395的(de)(de)出(chu)現,國家(jia)應用(yong)標準(zhun)體(ti)系(xi)(xi)中(zhong)才給出(chu)了管子(zi)尺寸(cun)系(xi)(xi)列(lie)標準(zhun)。GB 17395屬于“大(da)外徑系(xi)(xi)列(lie)”。其(qi)接(jie)管外徑尺寸(cun)與ANSI標準(zhun)在DN>1100mm的(de)(de)情況下是不一(yi)致的(de)(de),在應用(yong)時應注意(yi)。
②. 法蘭標準
中(zhong)國國家應用(yong)標(biao)準體(ti)系(xi)(xi)的法(fa)蘭(lan)標(biao)準GB 9112~GB 9119-2000和GB9120~9124-2000等效采用(yong)了(le)ISO7005-1標(biao)準。因此,它同(tong)時包括了(le)“歐(ou)式(shi)(shi)法(fa)蘭(lan)”和“美式(shi)(shi)法(fa)蘭(lan)”兩個(ge)(ge)(ge)體(ti)系(xi)(xi)。其公(gong)稱(cheng)尺(chi)寸(cun)范圍(wei)、法(fa)蘭(lan)結(jie)構(gou)及密封(feng)面(mian)(mian)形式(shi)(shi)與ISO標(biao)準基本相同(tong)。其中(zhong)公(gong)稱(cheng)壓力有(you)兩個(ge)(ge)(ge)系(xi)(xi)列:一是(shi)以PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0共六(liu)(liu)個(ge)(ge)(ge)等級組成(cheng)的I系(xi)(xi)列,屬于“歐(ou)式(shi)(shi)法(fa)蘭(lan)”;二(er)是(shi)以PN2.0、PN5.0、PN10.0、PN15.0、PN25.0、PN42.0共六(liu)(liu)個(ge)(ge)(ge)等級組成(cheng)的II系(xi)(xi)列,屬于“美式(shi)(shi)法(fa)蘭(lan)”。法(fa)蘭(lan)的公(gong)稱(cheng)尺(chi)寸(cun)范圍(wei)因公(gong)稱(cheng)壓力不同(tong)而異,當PN=0.25MPa時,DNmax=4000mm,當PN=42.0MPa時,DNmax=300mm,法(fa)蘭(lan)結(jie)構(gou)形式(shi)(shi)有(you)整體(ti)式(shi)(shi)、螺紋、對(dui)焊、帶(dai)頸(jing)(jing)平焊、帶(dai)頸(jing)(jing)承插焊、對(dui)焊環松(song)套(tao)板式(shi)(shi)、平焊環松(song)套(tao)板式(shi)(shi)、板式(shi)(shi)翻邊松(song)套(tao)、法(fa)蘭(lan)蓋共九種。密封(feng)面(mian)(mian)形式(shi)(shi)有(you)凸臺面(mian)(mian)、榫槽(cao)面(mian)(mian)、環槽(cao)面(mian)(mian)、凹凸面(mian)(mian)和全平面(mian)(mian)五種。
壓力(li)管道國(guo)家標(biao)準(zhun)體(ti)系是一個比較(jiao)完整的標(biao)準(zhun)體(ti)系。它的管件分為A、B兩個系列,其中A系列為“大外徑系列”,以(yi)期(qi)(qi)能與SH標(biao)準(zhun)等匹配使用;B系列為“小外徑系列”,以(yi)期(qi)(qi)能與JB標(biao)準(zhun)等配套使用。