國(guo)際上(shang)(shang)較(jiao)(jiao)為常(chang)見的管道應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)有(you):美國(guo)應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(ANSI/ASME)、日本應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(JIS)、國(guo)際標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)化(hua)組(zu)織(zhi)的應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(ISO)、德國(guo)應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(DIN)、前(qian)蘇(su)聯(lian)應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(TOTC)、英國(guo)應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(BS)和法(fa)國(guo)應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(NF)等(deng)。其中美國(guo)國(guo)家應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(ANSI/ASME)是一個(ge)比(bi)較(jiao)(jiao)完整、比(bi)較(jiao)(jiao)成熟同時也是國(guo)際上(shang)(shang)比(bi)較(jiao)(jiao)流(liu)行(xing)、比(bi)較(jiao)(jiao)通用(yong)(yong)(yong)的先進標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun),廣泛(fan)為各個(ge)國(guo)家所接受,我國(guo)的石化(hua)行(xing)業應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)基本上(shang)(shang)等(deng)效采用(yong)(yong)(yong)了(le)該標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)(ti)系(xi)的應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)。
我(wo)國(guo)(guo)國(guo)(guo)內常用(yong)的管道應(ying)(ying)用(yong)標(biao)準(zhun)體系(xi)包括:石化(hua)行(xing)業(ye)應(ying)(ying)用(yong)標(biao)準(zhun)體系(xi)、化(hua)工行(xing)業(ye)應(ying)(ying)用(yong)標(biao)準(zhun)體系(xi)、機械(xie)行(xing)業(ye)應(ying)(ying)用(yong)標(biao)準(zhun)體系(xi)和中國(guo)(guo)國(guo)(guo)家應(ying)(ying)用(yong)標(biao)準(zhun)體系(xi)等。
下(xia)面將最為常用(yong)的美國(guo)國(guo)家應用(yong)標(biao)準(zhun)體(ti)系和我國(guo)各行業(ye)應用(yong)標(biao)準(zhun)體(ti)系作以簡單介(jie)紹。
1. 美國(guo)應(ying)用標準體系(ANSI)
美國國家標準ANSI B16.5《管法蘭與(yu)法蘭連接件》是(shi)一(yi)個比較(jiao)完整、比較(jiao)成(cheng)熟同(tong)時也是(shi)國際上比較(jiao)流行(xing)、比較(jiao)通用的(de)先(xian)進標準。該標準與(yu)其(qi)他(ta)相關的(de)ANSI、API、ASTM、MSS組成(cheng)的(de)壓(ya)力管道應用標準體系是(shi)一(yi)個比較(jiao)科學、先(xian)進的(de)標準,廣(guang)泛為各個國家所接受。
①. 管子(zi)系列標準
美國的(de)(de)管子系(xi)列(ANSI B36.10和ANSI B36.19)為典型的(de)(de)“大外(wai)徑系(xi)列”,公稱尺寸(cun)范圍為DN6~DN2000mm.其壁厚表示方法有以(yi)下兩(liang)種。
一(yi)是以管子標號(hao)“SCH”表示壁(bi)厚。管子標號(hao)是管子設計壓力與設計溫度下材料(liao)許(xu)用應力的比值乘以1000,并經(jing)過圓(yuan)整后的數值。即(ji):
SCH=1000p/[σ]t
式中 p--設計壓力,MPa;
[σ]t--設計溫度下材料許用應力,MPa..
ANSI B36.10標準中包括了SCH10、SCH20、SCH30、SCH40、SCH60、SCH80、SCH100、SCH120、SCH140、SCH160十個等級(ji)(ji);ANSI B36.19標準中包括了SCH5s、SCH10s、SCH40s、SCH80s四個等級(ji)(ji)。
二是(shi)以(yi)管子重(zhong)量表示管壁(bi)厚度,它將管子壁(bi)厚分為三種:
標準重(zhong)量管,以STD表示(shi);
加厚管,以(yi)XS表示;
特厚(hou)管,以XXS表(biao)示。
②. 法蘭標準
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(hua)行業應(ying)用標準體系(SH)
①. 管子尺寸系列標準(SH 3405)
石化行(xing)業應用標(biao)準(zhun)體系的管子(zi)尺(chi)寸系列標(biao)準(zhun)(SH3405),基本(ben)上(shang)屬于“大外(wai)徑系列”,當DN≤1100mm時(shi),它能與(yu)ANSI B36.10/36.19管子(zi)標(biao)準(zhun)配套使用。
SH 3405標準(zhun)的直徑范圍和壁厚(hou)分級共包括四部分,如(ru)表1-11所示(shi)。
②. 法蘭標(biao)準(zhun)(SH 3406)
石化(hua)行業應(ying)用標(biao)準(zhun)(zhun)體系的法(fa)(fa)蘭標(biao)準(zhun)(zhun)(SH 3406)等效采(cai)用了ANSI B16.5和(he)API605標(biao)準(zhun)(zhun),屬于“美式(shi)法(fa)(fa)蘭”。SH 3406在結構尺寸和(he)密封(feng)面(mian)形(xing)式(shi)上(shang)與ANSI B16.5/API605有(you)著很好的互(hu)換性,因此,它能與ANSI、API、MSS等標(biao)準(zhun)(zhun)管道元件(jian)配套使用。但因為SH3406采(cai)用了我國(guo)的材料標(biao)準(zhun)(zhun)而不是美國(guo)的材料標(biao)準(zhun)(zhun)(ASTM),故(gu)兩者(zhe)的溫(wen)度-壓(ya)力(li)表(biao)有(you)少許(xu)(xu)偏(pian)差,在考慮兩者(zhe)互(hu)換時,應(ying)注意并核對它們(men)的溫(wen)度-壓(ya)力(li)對應(ying)允許(xu)(xu)值。
SH 3406 標準的公稱壓(ya)力等(deng)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(deng)級,公稱尺寸范圍DN15~DN1500mm。
法蘭連接形(xing)式(shi):當DN≤600mm時(shi),有(you)對焊(han)、平焊(han)、承插(cha)焊(han)、松套、螺紋五(wu)種;當DN≥650mm時(shi),僅有(you)對焊(han)形(xing)式(shi)一種。
法蘭(lan)密封面形式:當DN≤600mm時,有(you)凸臺面、榫槽(cao)面、環槽(cao)面、凹(ao)凸面和全平(ping)面五種;當DN≥650mm時,僅(jin)有(you)凸臺面一種。
石化行業應(ying)(ying)用標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系中共(gong)包含(han)了十項基本標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun),除管子尺寸系列和(he)法蘭(lan)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)外,還(huan)包括對焊無縫管件(jian)(jian)、鋼板(ban)制對焊管件(jian)(jian)、鍛制承插焊管件(jian)(jian)、非金屬墊片(pian)、纏繞式墊片(pian)、金屬環墊片(pian)、螺栓/螺母等標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun),這些標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)都等效(xiao)采(cai)用ANSI標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun),它能與API閥門(men)匹配使用,代表著國內管道(dao)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系的先進性和(he)發展方向。實(shi)踐證明,這套應(ying)(ying)用標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系是一(yi)個科學、先進、操(cao)作性好的標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系。
3. 化(hua)工行業應用(yong)標(biao)準體系(xi)(HG)
①. 化工(gong)行業管子(zi)尺寸系列
化工(gong)行業(ye)應用標準(zhun)體系(xi)(xi)(xi)(xi)的管子尺寸(cun)系(xi)(xi)(xi)(xi)列標準(zhun)HG20553同時包含(han)了A、B兩個系(xi)(xi)(xi)(xi)列,其中A系(xi)(xi)(xi)(xi)列基(ji)本(ben)上等同ANSI B36.10/36.19標準(zhun),屬于“大外(wai)徑系(xi)(xi)(xi)(xi)列”。B系(xi)(xi)(xi)(xi)列則為“小外(wai)徑系(xi)(xi)(xi)(xi)列”。
②. 法蘭(lan)標準
HG 20592~HG 20605和(he)HG 20615~HG 20626 化工(gong)行業(ye)應用標準體系(xi)的管法蘭(lan)標準同時包含(han)了“歐式(shi)法蘭(lan)”和(he)“美式(shi)法蘭(lan)”兩個體系(xi)。
歐式法蘭標準HG 20592~HG 20605的(de)公(gong)稱壓力等(deng)級共包括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,公(gong)稱尺寸范圍為DN10~DN2000mm,法蘭形式有板式平(ping)焊(han)(han)、帶(dai)(dai)頸(jing)平(ping)焊(han)(han)、帶(dai)(dai)頸(jing)對焊(han)(han)、整(zheng)體式、承插(cha)焊(han)(han)、螺紋、對焊(han)(han)環(huan)、松套、法蘭蓋、襯里(li)法蘭十(shi)種(zhong),密封面形式有凸(tu)面、凹凸(tu)面、榫(sun)槽(cao)面、環(huan)連接面、全平(ping)面五種(zhong)形式,它可以與(yu)JB閥門配套使用。
美式(shi)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)標準(zhun) HG 20615~HG 20626 基本(ben)上采(cai)(cai)用(yong)了(le)ANSI標準(zhun)。其(qi)中,對于DN≤600mm的(de)(de)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan),等(deng)效采(cai)(cai)用(yong)了(le)ANSI B16.5標準(zhun),而對DN≥650mm的(de)(de)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan),則等(deng)效采(cai)(cai)用(yong)API605標準(zhun)。法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)的(de)(de)公稱(cheng)(cheng)壓力等(deng)級(ji)共包括PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0和PN42.0.六(liu)個等(deng)級(ji),公稱(cheng)(cheng)尺寸范圍為DN15~DN1500mm,法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)形(xing)(xing)式(shi)有帶頸(jing)(jing)平焊(han)(han)、帶頸(jing)(jing)對焊(han)(han)、整體法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)、承插焊(han)(han)、螺紋、松套六(liu)種,密封面(mian)形(xing)(xing)式(shi)有凸(tu)面(mian)、凹(ao)凸(tu)面(mian)、榫槽面(mian)、環連(lian)接面(mian)、全平面(mian)五種形(xing)(xing)式(shi)。
化(hua)工行業壓力管(guan)道的(de)應(ying)用(yong)標(biao)準體系(xi)也是(shi)一個相對比較完整的(de)標(biao)準體系(xi),具(ju)(ju)有成(cheng)熟的(de)使(shi)用(yong)經(jing)驗。由于它(ta)同時具(ju)(ju)有“大外(wai)徑系(xi)列”和(he)“小外(wai)徑系(xi)列”、“歐式(shi)法(fa)蘭(lan)”和(he)“美式(shi)法(fa)蘭(lan)”兩種系(xi)列,故其(qi)使(shi)用(yong)面較廣,它(ta)既可與國外(wai)的(de)ANSI、DIN、ISO等標(biao)準配套使(shi)用(yong),又可與國內的(de)GB、SH、JB等標(biao)準配合(he)使(shi)用(yong)。
4. 機械行業應(ying)用(yong)標準體(ti)系
機械行業(ye)應用(yong)標準體系(xi)JB沒有相應的管子尺(chi)寸系(xi)列(lie)標準,其接(jie)管尺(chi)寸由管法(fa)蘭的接(jie)管外徑(jing)進行定義(yi),屬于典(dian)型的“小外徑(jing)系(xi)列(lie)”。
機(ji)械(xie)行業應(ying)用(yong)標(biao)準體系中的(de)法(fa)蘭(lan)標(biao)準JB/T 74~JB/T90屬于歐洲標(biao)準體系,其公稱壓(ya)力(li)等(deng)級共包括PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.3、PN10.0、PN16.0、PN20.0十個壓(ya)力(li)等(deng)級,公稱尺寸范(fan)圍(wei)為DN15~DN1600mm.法(fa)蘭(lan)形式(shi)有整(zheng)體、板(ban)式(shi)平焊、對焊、平焊環板(ban)式(shi)松套(tao)、對焊環板(ban)式(shi)松套(tao)、翻(fan)邊板(ban)式(shi)松套(tao)和法(fa)蘭(lan)蓋七種形式(shi),密封面形式(shi)有平面、凸(tu)面、凹凸(tu)面、榫槽面、環連接面五種形式(shi)。JB法(fa)蘭(lan)標(biao)準是我國應(ying)用(yong)多(duo)年(nian)的(de)主要標(biao)準,以前建設(she)的(de)大多(duo)數石油化工裝置都采用(yong)了(le)該標(biao)準,現在(zai)有許多(duo)標(biao)準設(she)備(bei)或定型設(she)備(bei)如機(ji)泵、換(huan)熱(re)器、閥(fa)門等(deng)仍采用(yong)它。
機(ji)械行(xing)業應用(yong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系中沒(mei)有相應的管(guan)件標(biao)(biao)準(zhun)(zhun),體(ti)(ti)系很(hen)不完(wan)善(shan),需要中國國家標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(GB)體(ti)(ti)系的一(yi)些標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)作(zuo)支持,而且(qie)實際中經常碰到(dao)一(yi)些不能很(hen)好匹配的問題,因此,設計人員一(yi)般不再(zai)使(shi)用(yong)該(gai)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)體(ti)(ti)系。
5. 中(zhong)國國家應(ying)用標準體系
①. 管子(zi)尺寸系列標準
多年(nian)來,中(zhong)國國家應(ying)(ying)用標(biao)準體系(xi)中(zhong)一(yi)直(zhi)沒(mei)有相應(ying)(ying)的管(guan)子尺(chi)(chi)寸(cun)系(xi)列標(biao)準,它的接(jie)管(guan)尺(chi)(chi)寸(cun)由法蘭的接(jie)管(guan)外(wai)徑尺(chi)(chi)寸(cun)進行(xing)定義。直(zhi)到1998年(nian)GB 17395的出現(xian),國家應(ying)(ying)用標(biao)準體系(xi)中(zhong)才給(gei)出了(le)管(guan)子尺(chi)(chi)寸(cun)系(xi)列標(biao)準。GB 17395屬于“大外(wai)徑系(xi)列”。其接(jie)管(guan)外(wai)徑尺(chi)(chi)寸(cun)與ANSI標(biao)準在DN>1100mm的情況下是不一(yi)致(zhi)的,在應(ying)(ying)用時應(ying)(ying)注意。
②. 法蘭標準
中國國家應用標(biao)準(zhun)體(ti)系(xi)(xi)的(de)法蘭(lan)(lan)標(biao)準(zhun)GB 9112~GB 9119-2000和(he)GB9120~9124-2000等(deng)效(xiao)采用了(le)ISO7005-1標(biao)準(zhun)。因(yin)此,它同時(shi)(shi)包括了(le)“歐式(shi)(shi)(shi)法蘭(lan)(lan)”和(he)“美(mei)(mei)式(shi)(shi)(shi)法蘭(lan)(lan)”兩個體(ti)系(xi)(xi)。其公(gong)(gong)稱尺(chi)寸范(fan)圍(wei)、法蘭(lan)(lan)結(jie)(jie)構(gou)及密封(feng)(feng)面(mian)形式(shi)(shi)(shi)與(yu)ISO標(biao)準(zhun)基(ji)本相同。其中公(gong)(gong)稱壓力有(you)兩個系(xi)(xi)列:一是以PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0共六(liu)個等(deng)級(ji)組成的(de)I系(xi)(xi)列,屬于“歐式(shi)(shi)(shi)法蘭(lan)(lan)”;二是以PN2.0、PN5.0、PN10.0、PN15.0、PN25.0、PN42.0共六(liu)個等(deng)級(ji)組成的(de)II系(xi)(xi)列,屬于“美(mei)(mei)式(shi)(shi)(shi)法蘭(lan)(lan)”。法蘭(lan)(lan)的(de)公(gong)(gong)稱尺(chi)寸范(fan)圍(wei)因(yin)公(gong)(gong)稱壓力不同而異,當PN=0.25MPa時(shi)(shi),DNmax=4000mm,當PN=42.0MPa時(shi)(shi),DNmax=300mm,法蘭(lan)(lan)結(jie)(jie)構(gou)形式(shi)(shi)(shi)有(you)整(zheng)體(ti)式(shi)(shi)(shi)、螺(luo)紋、對焊(han)、帶頸平焊(han)、帶頸承插焊(han)、對焊(han)環(huan)(huan)松(song)套(tao)板式(shi)(shi)(shi)、平焊(han)環(huan)(huan)松(song)套(tao)板式(shi)(shi)(shi)、板式(shi)(shi)(shi)翻邊松(song)套(tao)、法蘭(lan)(lan)蓋共九(jiu)種。密封(feng)(feng)面(mian)形式(shi)(shi)(shi)有(you)凸臺面(mian)、榫槽面(mian)、環(huan)(huan)槽面(mian)、凹(ao)凸面(mian)和(he)全(quan)平面(mian)五種。
壓力(li)管(guan)道(dao)國(guo)家(jia)標(biao)(biao)準體(ti)系(xi)(xi)是(shi)一(yi)個比較(jiao)完(wan)整(zheng)的(de)標(biao)(biao)準體(ti)系(xi)(xi)。它的(de)管(guan)件分為(wei)A、B兩個系(xi)(xi)列(lie)(lie),其中A系(xi)(xi)列(lie)(lie)為(wei)“大外徑(jing)系(xi)(xi)列(lie)(lie)”,以(yi)期能與SH標(biao)(biao)準等匹配(pei)使用;B系(xi)(xi)列(lie)(lie)為(wei)“小外徑(jing)系(xi)(xi)列(lie)(lie)”,以(yi)期能與JB標(biao)(biao)準等配(pei)套使用。