國(guo)際上(shang)較(jiao)為(wei)常(chang)見的(de)(de)管道應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系(xi)(xi)有:美國(guo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系(xi)(xi)(ANSI/ASME)、日本應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系(xi)(xi)(JIS)、國(guo)際標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)化(hua)組織的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系(xi)(xi)(ISO)、德國(guo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系(xi)(xi)(DIN)、前蘇聯應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系(xi)(xi)(TOTC)、英(ying)國(guo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系(xi)(xi)(BS)和法國(guo)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系(xi)(xi)(NF)等。其中美國(guo)國(guo)家(jia)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系(xi)(xi)(ANSI/ASME)是一(yi)個比較(jiao)完(wan)整、比較(jiao)成(cheng)熟同時也是國(guo)際上(shang)比較(jiao)流行(xing)、比較(jiao)通(tong)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)先進標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun),廣泛為(wei)各(ge)個國(guo)家(jia)所接(jie)受,我國(guo)的(de)(de)石化(hua)行(xing)業應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系(xi)(xi)基本上(shang)等效采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)了(le)該(gai)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系(xi)(xi)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)。
我國國內常用(yong)(yong)的(de)管道應用(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)系(xi)(xi)(xi)包括:石化行業(ye)應用(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)系(xi)(xi)(xi)、化工行業(ye)應用(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)系(xi)(xi)(xi)、機械行業(ye)應用(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)系(xi)(xi)(xi)和中國國家應用(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)系(xi)(xi)(xi)等(deng)。
下面(mian)將最為常用(yong)的美國國家應(ying)用(yong)標準(zhun)體(ti)系(xi)和我國各行業應(ying)用(yong)標準(zhun)體(ti)系(xi)作以簡單介(jie)紹。
1. 美國(guo)應(ying)用標準體系(xi)(ANSI)
美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)ANSI B16.5《管法蘭與法蘭連接件》是一(yi)(yi)個(ge)(ge)比(bi)較完整、比(bi)較成熟同(tong)時也是國(guo)(guo)際(ji)上(shang)比(bi)較流行(xing)、比(bi)較通用的先進標(biao)準(zhun)。該標(biao)準(zhun)與其他相(xiang)關的ANSI、API、ASTM、MSS組(zu)成的壓(ya)力管道應用標(biao)準(zhun)體系是一(yi)(yi)個(ge)(ge)比(bi)較科學、先進的標(biao)準(zhun),廣泛為各個(ge)(ge)國(guo)(guo)家(jia)所接受。
①. 管子系(xi)列標準(zhun)
美國的管子(zi)系列(ANSI B36.10和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(qi)壁厚表示方法有以下兩(liang)種。
一是以(yi)(yi)管(guan)子(zi)標(biao)號“SCH”表示壁厚。管(guan)子(zi)標(biao)號是管(guan)子(zi)設計(ji)壓力(li)(li)與設計(ji)溫度下(xia)材料許用應力(li)(li)的比值乘以(yi)(yi)1000,并經過圓(yuan)整后的數(shu)值。即:
SCH=1000p/[σ]t
式中 p--設(she)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(kuo)了SCH10、SCH20、SCH30、SCH40、SCH60、SCH80、SCH100、SCH120、SCH140、SCH160十個(ge)等級(ji);ANSI B36.19標準中包(bao)括(kuo)了SCH5s、SCH10s、SCH40s、SCH80s四個(ge)等級(ji)。
二是以管子重量表示管壁厚度(du),它將管子壁厚分(fen)為三種:
標準(zhun)重量管,以STD表(biao)示(shi);
加厚管,以XS表示;
特厚管,以XXS表示(shi)。
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. 石化行業(ye)應用標準體系(SH)
①. 管子尺寸(cun)系(xi)列標準(zhun)(SH 3405)
石化(hua)行業(ye)應用(yong)(yong)標準體系的管子(zi)尺寸系列標準(SH3405),基(ji)本上屬于“大外徑系列”,當DN≤1100mm時,它(ta)能與ANSI B36.10/36.19管子(zi)標準配套使用(yong)(yong)。
SH 3405標(biao)準的直徑范圍(wei)和壁(bi)厚分級共包括四部分,如表(biao)1-11所示。
②. 法蘭(lan)標準(SH 3406)
石化(hua)行業(ye)應用標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體系的法蘭標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(SH 3406)等效采用了ANSI B16.5和API605標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun),屬于“美式法蘭”。SH 3406在結構(gou)尺寸和密封(feng)面形式上與ANSI B16.5/API605有(you)著很好的互換性,因此,它(ta)能(neng)與ANSI、API、MSS等標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)管道(dao)元件配套(tao)使用。但(dan)因為(wei)SH3406采用了我國的材料(liao)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)而不是美國的材料(liao)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(ASTM),故兩(liang)者(zhe)的溫度-壓力表有(you)少(shao)許偏差,在考慮(lv)兩(liang)者(zhe)互換時,應注意并(bing)核對它(ta)們(men)的溫度-壓力對應允許值。
SH 3406 標準的公稱壓力等級(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)八個等級(ji),公稱尺寸范(fan)圍DN15~DN1500mm。
法蘭連接形(xing)式(shi):當(dang)DN≤600mm時,有對焊(han)、平焊(han)、承插(cha)焊(han)、松(song)套、螺紋五種(zhong);當(dang)DN≥650mm時,僅有對焊(han)形(xing)式(shi)一種(zhong)。
法蘭(lan)密封面(mian)形式:當DN≤600mm時,有凸(tu)臺面(mian)、榫槽面(mian)、環槽面(mian)、凹凸(tu)面(mian)和全(quan)平面(mian)五種;當DN≥650mm時,僅有凸(tu)臺面(mian)一種。
石(shi)化行業應(ying)用(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)中共包含了十項基本標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun),除管(guan)(guan)子尺寸系(xi)(xi)(xi)列和法蘭(lan)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)外,還包括對焊(han)無縫管(guan)(guan)件、鋼板制對焊(han)管(guan)(guan)件、鍛制承插焊(han)管(guan)(guan)件、非金(jin)屬(shu)墊片、纏繞式墊片、金(jin)屬(shu)環墊片、螺栓/螺母(mu)等標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun),這些(xie)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)都等效采用(yong)ANSI標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun),它能與(yu)API閥門(men)匹配(pei)使用(yong),代(dai)表著國內(nei)管(guan)(guan)道標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)的先進性和發展方(fang)向。實踐(jian)證(zheng)明,這套應(ying)用(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)是(shi)一個(ge)科學、先進、操作性好的標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)。
3. 化工行業應用標準體系(HG)
①. 化工(gong)行業管子尺(chi)寸系列(lie)
化工行業應用標準(zhun)體系(xi)(xi)的管子尺寸系(xi)(xi)列(lie)(lie)標準(zhun)HG20553同(tong)時包(bao)含了A、B兩個系(xi)(xi)列(lie)(lie),其中(zhong)A系(xi)(xi)列(lie)(lie)基本(ben)上等同(tong)ANSI B36.10/36.19標準(zhun),屬于(yu)“大外徑(jing)系(xi)(xi)列(lie)(lie)”。B系(xi)(xi)列(lie)(lie)則為“小外徑(jing)系(xi)(xi)列(lie)(lie)”。
②. 法蘭標準
HG 20592~HG 20605和HG 20615~HG 20626 化工行業應用標準體系的(de)管法蘭標準同時包(bao)含了“歐式法蘭”和“美式法蘭”兩個(ge)體系。
歐(ou)式(shi)法(fa)蘭(lan)(lan)標準HG 20592~HG 20605的公稱(cheng)壓力等級(ji)共包括PN 0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.3、PN10.0、PN16.0、PN25.0十個等級(ji),公稱(cheng)尺(chi)寸范圍為DN10~DN2000mm,法(fa)蘭(lan)(lan)形(xing)式(shi)有板式(shi)平焊(han)、帶頸(jing)平焊(han)、帶頸(jing)對焊(han)、整體式(shi)、承插焊(han)、螺紋、對焊(han)環、松(song)套(tao)、法(fa)蘭(lan)(lan)蓋、襯里法(fa)蘭(lan)(lan)十種(zhong),密封面(mian)(mian)形(xing)式(shi)有凸面(mian)(mian)、凹(ao)凸面(mian)(mian)、榫槽(cao)面(mian)(mian)、環連(lian)接面(mian)(mian)、全平面(mian)(mian)五種(zhong)形(xing)式(shi),它可以(yi)與JB閥門配套(tao)使(shi)用。
美式法(fa)蘭標準 HG 20615~HG 20626 基本上采用了ANSI標準。其中,對于DN≤600mm的(de)(de)法(fa)蘭,等(deng)(deng)效采用了ANSI B16.5標準,而對DN≥650mm的(de)(de)法(fa)蘭,則等(deng)(deng)效采用API605標準。法(fa)蘭的(de)(de)公稱(cheng)壓力等(deng)(deng)級共包括PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0和PN42.0.六(liu)(liu)個等(deng)(deng)級,公稱(cheng)尺寸范圍為DN15~DN1500mm,法(fa)蘭形式有帶頸平焊、帶頸對焊、整體法(fa)蘭、承插焊、螺紋、松套六(liu)(liu)種(zhong)(zhong),密封(feng)面(mian)(mian)形式有凸(tu)面(mian)(mian)、凹凸(tu)面(mian)(mian)、榫槽面(mian)(mian)、環(huan)連接面(mian)(mian)、全平面(mian)(mian)五種(zhong)(zhong)形式。
化工行業(ye)壓(ya)力管道的(de)應用標(biao)準體系也(ye)是一個相(xiang)對比較完整(zheng)的(de)標(biao)準體系,具有(you)成熟的(de)使用經驗(yan)。由于(yu)它同(tong)時具有(you)“大外(wai)徑系列(lie)(lie)(lie)”和(he)“小外(wai)徑系列(lie)(lie)(lie)”、“歐式(shi)法(fa)蘭(lan)”和(he)“美式(shi)法(fa)蘭(lan)”兩種系列(lie)(lie)(lie),故其(qi)使用面(mian)較廣,它既可與(yu)國外(wai)的(de)ANSI、DIN、ISO等(deng)標(biao)準配套使用,又可與(yu)國內的(de)GB、SH、JB等(deng)標(biao)準配合使用。
4. 機械(xie)行業應(ying)用(yong)標準體系(xi)
機械(xie)行業應用標(biao)準體系(xi)JB沒有(you)相應的管(guan)(guan)子(zi)尺(chi)寸系(xi)列(lie)標(biao)準,其接管(guan)(guan)尺(chi)寸由管(guan)(guan)法(fa)蘭的接管(guan)(guan)外(wai)徑(jing)進行定義,屬于典型的“小外(wai)徑(jing)系(xi)列(lie)”。
機械行業應用(yong)(yong)(yong)標(biao)準體系中的(de)法蘭(lan)(lan)標(biao)準JB/T 74~JB/T90屬于歐洲(zhou)標(biao)準體系,其公(gong)稱(cheng)(cheng)壓力(li)等級(ji)共包括PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.3、PN10.0、PN16.0、PN20.0十個壓力(li)等級(ji),公(gong)稱(cheng)(cheng)尺寸范圍為DN15~DN1600mm.法蘭(lan)(lan)形式(shi)有整體、板式(shi)平(ping)焊(han)、對焊(han)、平(ping)焊(han)環板式(shi)松套(tao)、對焊(han)環板式(shi)松套(tao)、翻邊板式(shi)松套(tao)和法蘭(lan)(lan)蓋七種形式(shi),密封面(mian)(mian)形式(shi)有平(ping)面(mian)(mian)、凸面(mian)(mian)、凹凸面(mian)(mian)、榫槽(cao)面(mian)(mian)、環連接面(mian)(mian)五(wu)種形式(shi)。JB法蘭(lan)(lan)標(biao)準是我國應用(yong)(yong)(yong)多年的(de)主(zhu)要標(biao)準,以前建設的(de)大(da)多數石油化工裝置都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了該標(biao)準,現在有許多標(biao)準設備或定型(xing)設備如機泵、換熱器、閥門等仍(reng)采(cai)用(yong)(yong)(yong)它。
機械(xie)行(xing)業(ye)應用標(biao)準(zhun)(zhun)體(ti)系中沒有相應的管件標(biao)準(zhun)(zhun),體(ti)系很(hen)不完善,需要中國(guo)國(guo)家標(biao)準(zhun)(zhun)(GB)體(ti)系的一些標(biao)準(zhun)(zhun)作支持,而且(qie)實(shi)際中經常碰到一些不能很(hen)好匹配的問題(ti),因(yin)此,設計(ji)人員一般不再(zai)使(shi)用該(gai)標(biao)準(zhun)(zhun)體(ti)系。
5. 中(zhong)國國家應用標準體系(xi)
①. 管子尺(chi)寸系列標準
多年來,中(zhong)(zhong)國(guo)國(guo)家(jia)應用標準(zhun)體系(xi)中(zhong)(zhong)一(yi)直(zhi)沒有相應的(de)(de)管(guan)子尺(chi)寸(cun)系(xi)列標準(zhun),它的(de)(de)接(jie)管(guan)尺(chi)寸(cun)由法蘭的(de)(de)接(jie)管(guan)外徑(jing)(jing)尺(chi)寸(cun)進行定(ding)義。直(zhi)到1998年GB 17395的(de)(de)出現,國(guo)家(jia)應用標準(zhun)體系(xi)中(zhong)(zhong)才給出了管(guan)子尺(chi)寸(cun)系(xi)列標準(zhun)。GB 17395屬于“大外徑(jing)(jing)系(xi)列”。其(qi)接(jie)管(guan)外徑(jing)(jing)尺(chi)寸(cun)與ANSI標準(zhun)在(zai)DN>1100mm的(de)(de)情(qing)況下是不一(yi)致的(de)(de),在(zai)應用時應注意。
②. 法(fa)蘭標(biao)準
中國國家應用(yong)標(biao)(biao)準體系(xi)的(de)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)標(biao)(biao)準GB 9112~GB 9119-2000和(he)GB9120~9124-2000等效采用(yong)了(le)ISO7005-1標(biao)(biao)準。因此,它(ta)同(tong)時包括了(le)“歐(ou)式(shi)(shi)(shi)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)”和(he)“美式(shi)(shi)(shi)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)”兩(liang)個體系(xi)。其公(gong)稱(cheng)尺(chi)寸范(fan)(fan)圍、法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)結構及密封面(mian)形式(shi)(shi)(shi)與ISO標(biao)(biao)準基本相同(tong)。其中公(gong)稱(cheng)壓力(li)有兩(liang)個系(xi)列(lie):一是以PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0共六個等級組(zu)成(cheng)的(de)I系(xi)列(lie),屬于(yu)“歐(ou)式(shi)(shi)(shi)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)”;二(er)是以PN2.0、PN5.0、PN10.0、PN15.0、PN25.0、PN42.0共六個等級組(zu)成(cheng)的(de)II系(xi)列(lie),屬于(yu)“美式(shi)(shi)(shi)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)”。法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)的(de)公(gong)稱(cheng)尺(chi)寸范(fan)(fan)圍因公(gong)稱(cheng)壓力(li)不同(tong)而異(yi),當PN=0.25MPa時,DNmax=4000mm,當PN=42.0MPa時,DNmax=300mm,法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)結構形式(shi)(shi)(shi)有整(zheng)體式(shi)(shi)(shi)、螺紋、對(dui)焊、帶(dai)頸平焊、帶(dai)頸承插焊、對(dui)焊環(huan)松(song)套板式(shi)(shi)(shi)、平焊環(huan)松(song)套板式(shi)(shi)(shi)、板式(shi)(shi)(shi)翻邊松(song)套、法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)蓋(gai)共九種。密封面(mian)形式(shi)(shi)(shi)有凸臺面(mian)、榫槽面(mian)、環(huan)槽面(mian)、凹凸面(mian)和(he)全平面(mian)五種。
壓力管道國家(jia)標(biao)準體系(xi)(xi)是一個比(bi)較完(wan)整的標(biao)準體系(xi)(xi)。它的管件分(fen)為A、B兩個系(xi)(xi)列(lie),其中A系(xi)(xi)列(lie)為“大外徑系(xi)(xi)列(lie)”,以期能(neng)與SH標(biao)準等匹配(pei)使用;B系(xi)(xi)列(lie)為“小外徑系(xi)(xi)列(lie)”,以期能(neng)與JB標(biao)準等配(pei)套使用。