常用法兰 垫片及钢管选用标准PPT课件

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1、尿素厂设备科2021年9月10日专业技术维修人员培训常用工业法兰、垫片及钢管选用标准1 1 现 场 常 见 问 题 概 述内容提要234 垫 片 密 封 及 适 用 范 围常 用 管 道 标 准 及 选 用 原 那么 常 用 属 材 标 准 代 号工 业 管 道 法 兰 、 管 件 标 准 2 序言法 兰 规 格 型 号 和 压 力 等 级 、 材 质 选 型 不 当现 场 常 见问 题 概 述 管 道 法 兰 之 间 或 与 阀 门 标 准 不 匹 配垫 片 选 用 不 当 ， 造 成 不 必 要 泄 漏管 道 检 修 更 换 的 管 件 与 管 子 直 径 壁 厚 不 匹 配 3 4 n

2、管 道 连 接 法 兰 一 侧 为长 颈 对 焊 法 兰 ， 另 一侧 为 平 焊 法 兰 ， 标 准不 一 致 ， 存 在 平 安 隐患 和 质 量 缺 陷 ；案 例 一 5 案 例 二 n 管 道 弯 头 与 直管 段 壁 厚 和 直径 规 格 不 匹 配 ，焊 缝 搭 接 ， 造成 质 量 缺 陷 和平 安 隐 患 。 6 案 例 三 n 垫 片 选 型 不 适 宜 ，造 成 密 封 失 效 ，出 现 泄 漏 ， 给 平安 生 产 带 来 隐 患 。 7 案 例 四 n 管 道 管 件 之 间的 不 标 准 连 接 ，应 使 用 三 通 管件 。 8 案 例 五 n 管 道 法 兰 选

3、型 不当 ， 应 为 长 颈 对焊 法 兰 ， 防 止 造成 内 部 冲 蚀 。 9 案 例 七 n 平 盖 法 兰 与 设 备 法 兰标 准 不 一 致 ， 已 出 现鼓 包 疲 劳 变 形 ， 存 在平 安 隐 患 。 存在问题根源管 理 意 识 不 到 位 安装质量把关不严 不熟悉相关标准及质量验收规范没有核对图纸与现场10 工 业 管 道 法 兰 、 管 件 标 准 一、法兰的型式、参数。 二、 法兰密封面 三、 法兰公称通径和钢管外经 四、 法兰的标记 五、压力容器法兰第一部分 11 一 、 法 兰 结 构 型 式 、 参 数 按 法 兰 结 构 及 其 管 子 的 连 接 方 式

4、分 为 ： 整 体 法 兰 对 焊 法 兰 松 套 法 兰 螺 纹 法 兰 平 焊 法 兰 法 兰 盖 整 体 法 兰 系 指 泵 、 阀 、 机 等 机 械 设 备 与 管 道 连 接 的 进 出 口法 兰 ， 通 常 和 这 些 管 道 设 备 制 成 一 体 ， 作 为 设 备 的 一 局 部。 螺 纹 法 兰 是 将 法 兰 的 内 孔 加 工 成 管 螺 纹 ， 并 和 带 螺 纹 的管 子 配 合 实 现 连 接 ， 是 一 种 非 焊 接 法 兰 。 与 焊 接 法 兰 相 比， 它 具 有 安 装 、 维 修 方 便 的 特 点 ， 可 在 一 些 现 场 不 允 许 焊接 的

5、 场 合 使 用 。 但 在 温 度 高 于 260 和 低 于 -45 的 条 件 下， 建 议 不 使 用 螺 纹 法 兰 ， 以 免 发 生 泄 漏 。 12 一 、 法 兰 结 构 型 式 、 参 数 对 焊 法 兰 又 称 高 颈 法 兰 ， 它 与 其 他 法 兰 不 同 之 处 在 于 从法 兰 与 管 子 焊 接 处 到 法 兰 盘 有 一 段 长 而 倾 斜 的 高 颈 ， 此 段高 颈 的 壁 厚 沿 高 度 方 向 逐 渐 过 渡 到 管 壁 厚 度 ， 改 善 了 应 力的 不 连 续 性 ， 因 而 增 加 了 法 兰 强 度 。 对 焊 法 兰 主 要 用 于 工况

6、 比 较 苛 刻 的 场 合 ， 如 管 道 热 膨 胀 或 其 他 载 荷 而 使 法 兰 处受 的 应 力 较 大 ， 或 应 力 变 化 反 复 的 场 合 ； 压 力 、 温 度 大 幅度 波 动 的 管 道 和 高 温 、 高 压 及 零 下 低 温 的 管 道 。 13 一 、 法 兰 结 构 型 式 、 参 数 平 焊 法 兰 又 称 搭 焊 法 兰 。 平 焊 法 兰 与 管 子 的 连 接 是 将 管子 插 入 法 兰 内 孔 至 适 当 位 置 ， 然 后 在 搭 焊 ， 其 优 点 在 于 焊接 装 配 时 较 易 对 中 ， 且 价 格 廉 价 ， 因 而 得 到 了

7、广 泛 的 应 用。 按 内 压 计 算 ， 平 焊 法 兰 的 强 度 约 为 相 应 对 焊 法 兰 的 三 分之 二 ， 疲 劳 寿 命 约 为 对 焊 法 兰 的 三 分 之 一 。 所 以 ， 平 焊 法兰 只 适 用 于 压 力 等 级 比 较 低 ， 压 力 波 动 、 振 动 及 震 荡 均 不严 重 的 管 道 系 统 中 。 14 一 、 法 兰 结 构 型 式 、 参 数 松 套 法 兰 的 连 接 实 际 也 是 通 过 焊 接 实 现 的 ， 只 是 这 种 法兰 是 松 套 在 已 与 管 子 焊 接 在 一 起 的 附 属 元 件 上 ， 然 后 通 过连 接 螺

8、 栓 将 附 属 元 件 和 垫 片 压 紧 以 实 现 密 封 ， 法 兰 即 松套 本 身 那 么 不 接 触 介 质 。 这 种 法 兰 连 接 的 优 点 是 法 兰 可以 旋 转 ， 易 于 对 中 螺 栓 孔 ， 使 用 在 大 口 径 管 道 上 易 于 安 装， 也 适 用 于 管 道 需 要 频 繁 拆 卸 以 供 清 洗 和 检 查 的 地 方 。 其法 兰 附 属 元 件 材 料 与 管 子 材 料 一 致 ， 而 法 兰 材 料 可 与 管 子材 料 不 同 ， 因 此 比 较 适 合 于 输 送 腐 蚀 性 介 质 的 管 道 。 15 一 、 法 兰 结 构 型 式

9、 、 参 数 16 二 、 法 兰 密 封 面 17 二 、 法 兰 密 封 面法 兰 密 封 面 型 式 和 代 号 GB/T9112-2000密封面型式代号平面FF突面RF凹凸面凸面MF M凹面F榫槽面榫面TG T槽面G环连接面RJ 18 三 、 法 兰 公 称 通 径 和 钢 管 外 径1、 法 兰 公 称 通 径 在 管 道 系 统 中 ， 管 道 元 件 公 称 通 径 是 一 个 重 要 的 根本 参 数 。 公 称 通 径 是 仅 与 制 造 尺 寸 有 关 且 引 用 方 便 的 一 个园 整 数 值 ， 不 适 用 于 计 算 ， 它 是 管 道 系 统 中 除 了 用 外

10、径 和螺 纹 尺 寸 代 号 标 记 的 元 件 以 外 的 所 有 其 他 元 件 通 用 的 一 种规 格 标 记 。 法 兰 公 称 通 径 与 管 道 公 称 通 径 含 义 相 同 ， 它 并 不 是 某一 个 实 际 结 构 尺 寸 ， 也 不 等 于 法 兰 内 径 ， 而 仅 仅 是 与 制 造尺 寸 有 关 联 的 经 过 园 整 后 的 一 个 名 义 尺 寸 ， 其 标 记 方 法 是在 字 母 “ DN 后 跟 一 个 以 mm为 单 位 的 数 字 。 19 2、 钢 管 外 径 ： 我 国 目 前 生 产 和 使 用 的 钢 管 ， 从 外 径 来 分 有 两 个

11、系 列： 标 准 中 标 注 为 “ 系 列 和 “ 系 列 ， 或 称 “ A系 列 及 “ B系 列 。 系 列 或 A系 列 的 钢 管 为 “ 英 制 管 ， 俗称 “ 大 外 径 管 ； 系 列 或 B系 列 的 钢 管 为 “ 公 制 管 ，俗 称 “ 小 外 径 管 。 所 谓 “ 大 外 径 管 及 小 外 径 管 的 含 义 是 ： 在 相 同 管 道公 称 通 径 的 条 件 下 ， 管 道 附 件 诸 如 法 兰 、 阀 门 、 管 件 及管 道 过 滤 器 等 所 配 用 钢 管 外 径 尺 寸 的 大 小 ， 尺 寸 大 的 叫“ 大 外 径 管 ； 尺 寸 小 的

12、叫 “ 小 外 径 管 。 例 如 ： 公 称 通经 DN100的 法 兰 ， 配 管 外 径 为 及 108mm两 种 ， 外 径 的 钢管 称 为 “ 大 外 径 管 或 “ 系 列 或 A系 列 管 ； 外 径108mm的 钢 管 称 为 “ 小 外 径 管 或 “ 系 列 或 B系 列 管。 钢 管 外 径 系 列 是 管 法 兰 尺 寸 的 根 底 。三 、 法 兰 公 称 通 径 和 钢 管 外 径 20 管 法 兰 公 称 通 径 和 钢 管 外 径公 称通 径 钢 管 外 径 公 称通 径 钢 管 外 径欧 洲 系 列 美 洲 系 列 欧 洲 系 列 美 洲 系 列系 列 系

13、列 系 列 系 列 系 列 系 列 15 21.3 18 21.3 100 114.3 108 114.320 26.9 25 26.9 125 139.7 133 141.325 33.7 32 33.7 150 168.3 159 168.340 48.3 45 48.3 200 219.1 219 219.150 60.3 57 60.3 250 273.0 273 273.080 88.9 89 88.9 300 323.9 325 323.9三 、 法 兰 公 称 通 径 和 钢 管 外 径 21 四 、 法 兰 的 标 记 1、 对 焊 法 兰 ：公 称 通 径 100mm、 公

14、称 压 力 的 平 面 对 焊 法 兰 ： 法 兰 DN100-PN25 FF 系 列 GB/T9115.1-2000 公 称 通 径 80mm、 公 称 压 力 的 突 面 对 焊 法 兰 ： 法 兰 DN100-PN25 RF 系 列 公 称 通 径 80mm、 公 称 压 力 的 凸 面 对 焊 法 兰 ： 法 兰 DN100-PN40 M 系 列 22 四 、 法 兰 的 标 记 2、 带 颈 平 焊 法 兰 公 称 通 径 100mm、 公 称 压 力 的 平 面 带 颈 平 焊 法 兰： 法 兰 DN100-PN25 FF 系 列 公 称 通 径 80mm、 公 称 压 力 的 突

15、 面 带 颈 平 焊 法 兰： 法 兰 DN100-PN25 RF 系 列 公 称 通 径 80mm、 公 称 压 力 的 凸 面 带 颈 平 焊 法 兰： 法 兰 DN80-PN40 M 系 列 23 四 、 法 兰 的 标 记 3、 法 兰 盖 公 称 通 径 80mm、 公 称 压 力 的 平 面 钢 制 管 法 兰 盖： 法 兰 盖 公 称 通 径 80mm、 公 称 压 力 的 突 面 钢 制 管 法 兰 盖： 法 兰 盖 公 称 通 径 80mm、 公 称 压 力 的 凸 面 钢 制 管 法 兰 盖： 法 兰 盖 24 五 、 压 力 容 器 法 兰 1、 法 兰 分 类 及 法

16、兰 类 型 代 号 类 型 平 焊 法 兰 对 焊 法 兰甲 型 乙 型 长 颈标 准 号 JB/T 4701 JB/T 4702 JB/T 4703法 兰 类 型 名 称 及 代 号一 般 法 兰 法 兰衬 环 法 兰 法 兰 C密 封 面 型 式 代 号平 面 密 封 面 平 密 封 面 RF凹 凸 面 密 封 面 凹 密 封 面 FM 凸 密 封 面 M榫 槽 面 榫 密 封 面 T槽 密 封 面 G 25 五 、 压 力 容 器 法 兰 2、 法 兰 标 记 法 兰 标 记 由 7局 部 组 成 。标准编号法兰总高度，mm法兰厚度，mm公称压力，MPa 公称直径，mm密封面型式代号法兰

17、名称及代号26 五 、 压 力 容 器 法 兰 2、 法 兰 标 记 公 称 压 力 、 公 称 直 径 1000mm的 平 面 密 封 长 颈对 焊 法 兰 ， 厚 度 78mm， 总 高 度 155mm的 标 记 为： 法 兰 20000 27 垫 片 密 封 及 适 用 范 围一、垫片的结构型式和种类二、非金属平垫片三、金属复合垫片四、金属垫片五、垫片尺寸选用 第二部分 28 一 、 垫 片 的 结 构 型 式 和 种 类 1、 垫 片 的 结 构 型 式 工 业 上 使 用 的 平 垫 片 一 般 由 密 封 元 件 及 内 、 外 加 强 环组 成 ， 密 封 元 件 或 称 垫 片

18、 本 体 是 阻 止 泄 漏 的 关 键 局 部 。 其常 用 的 材 料 有 非 金 属 材 料 ， 如 柔 性 石 墨 、 聚 四 氟 乙 烯 、 纤维 增 强 橡 胶 基 复 合 板 等 。 此 外 ， 密 封 元 件 材 料 也 可 以 是 刚 性 或 柔 性 的 金 属 ， 通常 用 于 压 力 和 温 度 较 高 的 场 合 。 对 于 非 金 属 材 料 的 密 封 元 件 ， 通 常 嵌 入 金 属 材 料 予 以增 强 ， 同 时 也 方 便 了 如 石 墨 等 易 破 碎 材 料 密 封 元 件 的 制 造加 工 。 增 强 材 料 可 以 是 金 属 薄 板 或 丝 网

19、,金 属 薄 板 常 常 采 用冲 刺 孔 的 方 式 以 提 高 增 强 效 果 和 增 加 弹 性 ， 并 通 过 粘 结 剂和 辊 压 将 它 们 贴 合 在 一 起 。 29 一 、 垫 片 的 结 构 型 式 和 种 类 1、 垫 片 的 结 构 型 式 外 加 强 环 或 外 环 材 料 均 为 实 体 金 属 ， 其 作 用 是 ： 帮 助密 封 元 件 安 装 时 对 中 ； 防 止 密 封 元 件 过 份 压 缩 而 破 坏 ； 防止 垫 片 吹 出 和 减 少 法 兰 转 动 等 。 外 加 强 环 不 与 密 封 介 质 接触 ， 因 此 不 要 求 耐 介 质 腐 蚀

20、， 故 常 常 由 碳 钢 材 料 制 成 。 外加 强 环 还 可 以 与 密 封 元 件 制 成 一 体 ， 例 如 金 属 齿 形 垫 片 、波 齿 复 合 垫 片 。 内 加 强 环 或 内 环 接 触 流 体 ， 其 材 料 应 能 抵 御 密 封 介 质的 腐 蚀 。 内 加 强 环 的 作 用 是 ： 防 止 密 封 元 件 与 容 器 或 管 道法 兰 之 间 的 空 隙 ， 以 防 止 此 空 隙 干 扰 流 体 的 流 动 以 及 由 此引 起 的 流 体 对 垫 片 的 冲 蚀 。 30 一 、 垫 片 的 结 构 型 式 和 种 类 2、 垫 片 的 种 类 金属垫片金

21、属复合垫片非金属软垫片法兰用密封垫片 非金属软垫片聚四氟乙烯垫片聚四氟乙烯包覆垫片橡胶垫片石棉橡胶垫片非石棉纤维橡胶垫片金属缠绕式垫片金属冲齿板柔性石墨复合垫片金属波齿复合垫片金属齿型复合垫片金属包履垫片金属平垫片金属波纹形垫片金属齿形垫片 金属环形垫片金属透镜垫片八角形环垫椭圆形环垫RX型及BX型自紧密封环垫31 二 、 非 金 属 平 垫 片 1、 国 产 石 棉 橡 胶 板 使 用 范 围 和 性 能名称 牌 号 表 面 颜 色 横 向 抗 拉 强 度/MPa 适 用 条 件 标 准压 力p/MPa 温 度t/石棉橡胶板 XB450 紫 色 19.0 6.0 450 GB/T3985-1

22、995XB350 红 色 12.0 4.0 350XB200 灰 色 6.0 1.5 200耐 油石棉橡胶板 NY200 石 墨 色 26.0 4.0 400 GB/T539-1995NY250 浅 蓝 色 9.0 2.5 250NY150 灰 白 色 8.0 1.5 150 32 、 聚 四 氟 乙 烯 包 履 垫 片 聚 四 氟 乙 烯 包 履 垫 片 是 一 种 非 金 属 复 合 型 软 垫 片 ， 一 般 由 包 封 皮及 嵌 入 物 两 局 部 组 成 。 包 封 皮 主 要 起 抗 腐 蚀 作 用 ， 通 常 由 聚 四 氟 乙 烯材 料 制 成 ， 嵌 入 物 填 料 为 带

23、或 不 带 金 属 加 强 筋 的 非 金 属 材 料 ， 通常 由 石 棉 橡 胶 板 制 成 。 聚 四 氟 乙 烯 包 履 垫 片 主 要 适 用 于 全 平 面 型 及 突 面 型 钢 制 管 法 兰 连 接， 适 用 公 称 压 力 PN为 、 工 作 温 度 为 0 150 的 腐 蚀 介 质 或 对 清 洁度 有 较 高 要 求 的 介 质 。 管 法 兰 用 聚 四 氟 乙 烯 包 履 垫 片 按 制 造 方 式 可 分 为 三 种 型 式 ： 剖 切 型 S型 、 机 加 工 型 M型 、 折 包 型 F型 。 剖 切 型 是 采 用 聚 四 氟乙 烯 筒 料 车 削 成 1

24、mm厚 的 环 状 薄 片 ， 从 外 侧 厚 度 的 中 心 切 开 ， 在切 口 中 放 入 芯 材 。 切 口 开 至 距 内 孔 处 约 2mm。 对 于 机 加 工 型 包 履垫 片 ， 其 包 封 层 内 径 可 与 法 兰 内 径 一 致 ， 以 防 止 流 体 在 法 兰 处 产 生 涡流 。 对 于 折 包 型 包 履 垫 片 ， 它 是 由 厚 度 为 的 带 状 聚 四 氟 乙 烯 薄 膜 ， 用 热 密 封 方 法 将 两 端 热 合 后 包 在 环 状 的 芯 材 外 面 呈 U形 状 ， 制 造 简 便， 适 用 于 尺 寸 较 大 的 法 兰 密 封 。 33 二

25、 、 非 金 属 平 垫 片 、 聚 四 氟 乙 烯 包 履 垫 片标 记 例 如 公 称 通 径 50mm、 公 称 压 力 的 剖 切 型 聚 四 氟 乙 烯 垫 片 ： S-50-1.0 GB/T 公 称 通 径 50mm、 公 称 压 力 的 机 加 工 型 聚 四 氟 乙 烯 垫 片 ： M-50-1.0 GB/T 公 称 通 径 50mm、 公 称 压 力 的 折 包 型 聚 四 氟 乙 烯 垫 片 ： F-50-1.0 GB/T 包履层（聚四氟乙烯）夹镶层（石棉橡胶板或其它复合材料）34 二 、 非 金 属 平 垫 片 三 、 金 属 复 合 垫 片 、 金 属 缠 绕 式 垫

26、片 金 属 缠 绕 式 垫 片 是 由 金 属 带 和 非 金 属 带 螺 旋 复 合 绕 制而 成 的 一 种 半 金 属 平 垫 片 。 其 特 性 是 ： 压 缩 、 回 弹 性 能好 ； 具 有 多 道 密 封 和 一 定 的 自 紧 功 能 ； 对 于 法 兰 压 紧 面的 外 表 缺 陷 不 太 敏 感 ， 不 粘 接 法 兰 密 封 面 ， 容 易 对 中 ，因 而 拆 卸 便 捷 ； 可 局 部 消 除 压 力 、 温 度 变 化 和 机 械 振 动的 影 响 ； 能 在 高 温 、 低 压 、 高 真 空 、 冲 击 振 动 等 循 环 交变 的 各 种 苛 刻 条 件 下

27、， 保 持 其 优 良 的 密 封 性 能 。 缠 绕 式 垫 片 按 其 结 构 不 同 可 分 为 四 种 型 式 ： 根 本 型 、带 内 环 型 、 带 定 为 环 型 、 带 内 环 和 定 为 环 型 。填充带金属带基本型 35 缠绕垫片结构分类A型：基本型B型：内加强型C型：外加强型D型：内外加强型 缠绕垫片密封原理相当于一个多重的密封密 封 部 位 37 缠绕垫片密封的特点能够承受较高的压力，有自密封性； 最大能到达42MPa左右能够耐较高的温度； 最高可达一千多度，取决于非金属带材料能够耐较强的腐蚀； 取决于所用金属与非金属带材料极好的压缩、回弹率； 压缩率可到达30%，回弹

28、可到达29%安装方便。 定位环的外径完全按法兰标准生产 38 缠绕垫片应用 39 应用场合：电力、石化、化工、钢铁、造纸、船舶适用介质：水、油、蒸汽、酸碱盐、浆料、有机溶剂压力范围：一般不要超过30MPa温度范围：普通的石墨缠绕垫片一般不超过450 缠绕垫片的选型 结构形式的选择法兰形式压力等级介质性质温度范围法兰标准是否非标美国标准欧洲标准工艺环境 40 运行条件连接形式 缠绕垫片的选型 41 缠绕垫片选型 注意问题直 径 范 围 ： DN15 DN2800特 殊 要 求 ： 如 材 料 、 包 装 等 需 另 外 注 明厚 度 范 围 ： 、 、交 货 周 期 ： 非 标 、 超 大 、

29、特 殊 材 料 等 将 延 长 交 货 时 间 42 缠绕垫片的标注 型号标注方法举例3A-SGD DN80 PN4.0 GB4622-20033A-SGC 2” 300# ASME 16-203A-SGA 1271023.23A-SGB 127102834.5 43 三 、 金 属 复 合 垫 片 垫 片 型 式 代 号 2003垫片型式代号适用等法兰密封面形式基本型A榫槽面带内环型B凹凸面带定为环型 C平面突面带内环和定为环型D 44 垫 片 材 料 代 号 2003定为环材料金属带材料填充带材料内环名称代号名称代号名称代号名称代号无定为环0 0Cr13 1石棉1无内环0低碳钢1 0Cr1

30、8Ni9 2柔性石墨2低碳钢10Cr18Ni9 2 0Cr17Ni12Mo2 3聚四氟乙烯3 0Cr18Ni9 200Cr17Ni14Mo2 4非石棉纤维4 0Cr17Ni12Mo2 3 0Cr25Ni20 5热陶瓷纤维5 00Cr17Ni14Mo2 4 45 三 、 金 属 复 合 垫 片 标 记垫片尺寸标准编号公称通径垫片材料代号定为环、金属带、填充带、内环 垫片型式代号-公称压力数值按bar标记46 三 、 金 属 复 合 垫 片 标 记 例 如 垫 片 型 式 ： 带 内 环 和 定 为 环 型 ； 定 为 环 材 料为 低 碳 钢 、 金 属 带 材 料 为 0Cr18Ni9； 公

31、称 通 径150mm； 公 称 压 力 40bar ； 垫 片 尺 寸 标 准 2003； 其 标 记 为 ： 缠 绕 垫 D 1222DN150 垫 片 型 式 ： 根 本 型 ； 垫 片 材 料 ： 金 属 带 材 料 为 0Cr18Ni9、 填 充 带材 料 为 柔 性 石 墨 ； 公 称 通 径 150mm； 公 称 压 力 40bar ； 垫 片 尺 寸 标 准 2003； 其 标 记 为 ： 缠 绕 垫 A 0220 DN150 47 三 、 金 属 复 合 垫 片 缠 绕 式 垫 片 的 选 择 和 使 用 方 法 ：a、 根 本 型 垫 片 适 用 于 榫 槽 面 法 兰b、

32、内 环 型 垫 片 适 用 于 凹 凸 面 法 兰c、 定 为 环 型 垫 片 适 用 于 平 面 和 突 面 法 兰d、 内 环 和 定 为 环 型 垫 片 适 用 于 平 面 和 突 面 法 兰 48 三 、 金 属 复 合 垫 片 3、 金 属 冲 齿 板 柔 性 石 墨 复 合 垫 片 这 种 垫 片 又 称 柔 性 石 墨 金 属 增 强 复 合 垫 片 ， 它 是 由 冲 齿 的 金 属 齿 板 或冲 孔 金 属 芯 板 与 柔 性 石 墨 粒 子 复 合 压 成 的 一 种 密 封 垫 片 ， 它 通 常 由 柔性 石 墨 复 合 增 强 板 裁 制 而 成 。 根 据 需 要

33、， 柔 性 石 墨 金 属 增 强 复 合 垫 片 可 制 成 带 不 锈 钢 或 碳 钢 内 包 边或 内 外 包 边 。 主 要 特 点 是 ： 有 良 好 的 耐 高 、 低 温 ， 耐 腐 蚀 ， 耐 辐 射 等性 能 ， 强 度 较 高 ， 能 在 高 压 工 况 下 使 用 。 所 需 预 紧 力 比 使 用 金 属 垫 片或 金 属 缠 绕 垫 片 小 。 由 于 柔 性 石 墨 具 有 可 塑 性 和 良 好 的 充 填 性 ， 使 用这 种 垫 片 时 对 相 配 法 兰 密 封 面 不 需 要 进 行 精 密 加 工 ， 对 法 兰 密 封 面 上制 有 “ 水 线 沟 槽

34、 也 能 适 应 ， 相 对 来 说 比 较 经 济 。 柔 性 石 墨 复 合 垫 片 型 式 分 为 RF型 、 MFM型 和 TG型 ， 分 别 适 用 于 突 面、 凹 凸 面 和 榫 槽 面 法 兰 。 根 据 需 要 ， RF型 垫 片 可 带 不 锈 钢 或 碳 钢 内 包边 ， 即 为 RF E型 。 RFE型柔性石墨金属增强复合垫片49 三 、 金 属 复 合 垫 片 3、 金 属 冲 齿 板 柔 性 石 墨 复 合 垫 片 标 记 例 如 公 称 通 径 100mm、 公 称 压 力 、 芯 板 材 料 为 低 碳 钢 的 榫槽 面 法 兰 用 柔 性 石 墨 金 属 增

35、强 复 合 垫 片 ： HG/T 20608 石 墨 复 合 垫 TG 100 2.5 St 公 称 通 径 200mm、 公 称 压 力 、 芯 板 材 料 为 0Cr18Ni9的 突 面 法 兰 用 内 包 边 柔 性 石 墨 金 属 增 强 复 合 垫 片 ： HG/T 20608 石 墨 复 合 垫 RF E 200 4.0 304 50 三 、 金 属 复 合 垫 片 4、 金 属 波 齿 复 合 垫 片金属骨架柔性石墨根本型金属骨架柔性石墨定位环带定位环型 金属骨架柔性石墨带隔条的金属骨架带隔条型51 三 、 金 属 复 合 垫 片 4、 金 属 波 齿 复 合 垫 片 垫 片 型

36、 式 代 号 2003垫片型式代号基本型A带定位环型B带隔条型C 金属骨架材料代号08、10或类似低碳钢10Cr13、1Cr13 2 0Cr18Ni9或类似奥氏体不锈钢3蒙乃尔合金或其它特殊材料4金 属 骨 架 材 料 代 号 2003标记例如垫片型式：带定位环型；金属骨架材料0Cr18Ni9；公称通径150mm；公称压力40bar；垫片尺寸标准。波齿垫 B3DN15052 三 、 金 属 复 合 垫 片 四 、 金 属 垫 片 1、金属环形垫片 金属环形垫片是用金属材料加工成截面为八角形或椭圆形的实体金属垫片，具有径向自紧密封作用。故金属环形垫片是靠与法兰梯槽的内外侧面主要是外侧面接触，并通

37、过压紧而形成密封的。 八角形环形垫与法兰槽相配，主要表现为面接触。同椭圆形环垫相比，虽然不易与法兰槽到达密合，但却能再次使用，并且因截面是直线构成，容易加工。椭圆形环垫与法兰槽是线接触，密封性较好，但加工精度要求高，因而增加了制造本钱，同时椭圆形环垫不能重复使用。 金属环垫适用的公称压力为。 53 四 、 金 属 垫 片1、 金 属 环 形 垫 片 标 记 例 如 环 号 为 20， 材 料 为 0Cr19Ni9的 八 角 形 金 属 环 垫 片 ， 其 标 记 为 ： 八 角 垫 R20 0Cr19Ni9 GB/T9128 环 形 垫 片 材 料 及 适 用 温 度 GB/T9130 198

38、8材料牌号最高使用温度/软铁45008或10 4500Cr13 54000Cr17Ni14Mo2 450 0Cr19Ni9 600 54 四 、 金 属 垫 片 2、 金 属 齿 形 垫 片 金 属 齿 形 垫 片 是 一 种 实 体 金 属 垫 片 ， 垫 片 的 剖 切 面 呈 锯齿 形 ， 齿 距 t 2mm， 齿 高 h ， 齿 顶 宽 度 C 。 在密 封 面 上 车 削 假 设 干 个 同 心 圆 ， 其 齿 数 为 7 16， 视 垫 片 的规 格 大 小 而 定 。 金 属 齿 形 垫 片 的 结 构 型 式 有 根 本 型 、 带 外 环型 、 带 内 环 型 及 带 内 外

39、 环 型 四 种 ， 比 较 常 见 的 结 构 为 根 本 型。 由 于 金 属 齿 形 垫 片 密 封 外 表 接 触 区 的 V形 筋 形 成 许 多 具 有压 差 的 空 间 线 接 触 ， 所 以 密 封 可 靠 ， 使 用 周 期 长 。 和 一 般 金属 垫 片 相 比 ， 这 种 垫 片 需 要 的 压 紧 力 较 小 。 其 缺 点 是 在 每 次更 换 垫 片 时 ， 都 要 对 两 法 兰 密 封 面 进 行 加 工 ， 因 而 费 时 费 力。 另 外 ， 垫 片 使 用 后 容 易 在 法 兰 密 封 面 上 留 下 压 痕 ， 故 一 般用 于 较 少 拆 卸 的

40、部 位 。 金 属 齿 形 垫 片 适 用 的 公 称 压 力 为 。 标 记 例 如 公 称 通 径 100mm、 公 称 压 力 、 材 料 为 0Cr19Ni9的 凹 凸 面管 法 兰 用 金 属 齿 形 垫 片 ： 齿 形 垫 100 63 0Cr19Ni9 JB/T88 1994 55 五 、 垫 片 尺 寸 的 选 用 1、 选 用 垫 片 的 根 本 原 那 么 1 选 用 或 订 购 垫 片 时 应 了 解 以 下 根本 数 据 ： a、 相 配 法 兰 的 密 封 面 型 式 和 尺 寸 ； b、 法 兰 及 垫 片 的 公 称 通 径 ； c、 法 兰 及 垫 片 的 公

41、称 压 力 ； d、 流 体 介 质 的 温 度 ； e、 流 体 介 质 的 性 质 。 56 五 、 垫 片 尺 寸 的 选 用2 选 用 垫 片 时 还 应 考 虑 以 下 因 素 ： a、 有 良 好 的 压 缩 及 回 弹 性 能 ， 能 适 应 温 度 和 压 力 的 波动 ； b、 有 良 好 的 可 塑 性 ， 能 与 法 兰 密 封 面 很 好 的 贴 合 ； c、 对 有 应 力 腐 蚀 开 裂 倾 向 的 某 些 金 属 如 奥 氏 体 不 锈 耐酸 钢 法 兰 ， 应 保 证 垫 片 材 料 不 含 引 起 各 种 腐 蚀 的 超 量 杂质 ， 如 控 制 垫 片 氯

42、离 子 含 量 以 对 法 兰 腐 蚀 ； d、 不 污 染 介 质 ； e、 对 密 封 高 度 毒 性 的 化 学 品 ， 要 求 垫 片 应 具 有 更 大 的 平安 性 ； 对 于 输 送 易 燃 液 体 的 管 道 系 统 ， 要 求 垫 片 用 于 法 兰上 的 最 高 使 用 压 力 和 最 高 使 用 温 度 在 限 制 范 围 内 ； f、 低 温 时 不 易 硬 化 ， 收 缩 量 小 ， 高 温 时 不 易 软 化 ， 抗 蠕变 性 能 好 ； g、 加 工 性 能 好 ， 安 装 及 压 紧 方 便 ； h、 不 粘 接 法 兰 密 封 面 ， 拆 卸 容 易 。 57

43、 五 、 垫 片 尺 寸 的 选 用2、标准垫片的选用垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型式用途PN/MPa t/非金属垫片石棉橡胶板XB200 1.5 200全平面突面凹凸面榫槽面 用于水、蒸汽、空气、氨（气态或液态）及惰性气体XB350 4.0 350XB450 6.0 450 耐油石棉橡胶垫片NY150 1.5 150全平面突面凹凸面榫槽面 用于油品、液化石油气、溶剂、石油化工、原料等介质。对于汽油及航空汽油不适用。NY250 2.5 250NY400 4.5 400 58 五 、 垫 片 尺 寸 的 选 用2、标准垫片的选用垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型式用途PN/MPa t/非

44、金属平垫片非石棉纤维橡胶板有机纤维增强14 370（连续205）全平面突面凹凸面榫槽面视粘结剂（SBR、NBR、CR及EPDM等）而定无机纤维增强14 425（连续290） 聚四氟乙烯包履垫包履层：聚四氟乙烯嵌入层：石棉橡胶板5.0 150全平面突面用于各种腐蚀性介质及有清洁要求的介质59 五 、 垫 片 尺 寸 的 选 用2、标准垫片的选用垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型式用途PN/MPa t/金属 复合垫片缠绕式垫片填充带材料特制石棉5.0 150突面凹凸面榫槽面用于各种液体及气体介质。若用于氢氟酸介质，应采用石墨带配蒙乃尔合金钢带聚四氟乙烯柔性石墨金属冲齿柔性石墨垫片芯板材料低碳钢6

45、.3 450突面凹凸面榫槽面用于蒸汽及各种腐蚀性介质。0Cr19Ni9 650 60 五 、 垫 片 尺 寸 的 选 用垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型式用途PN/MPa t/金属复合垫片金属波齿垫片齿形环和覆盖层材料10或08/柔性石墨26 450突面凹凸面榫槽面用于中、高压管道0Cr13/柔性石墨5400Cr19Ni9/柔性石墨650 金属垫片环形垫片08或10 42 450环连接面用于高温、高压管道0Cr13 5400Cr19Ni9 60000Cr17Ni14Mo2 6002、标准垫片的选用61 五 、 垫 片 尺 寸 的 选 用垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型式用途PN/MPa

46、 t/金属复合 垫片金属包履垫片包履层材料纯铝板L3 11 200突面用于蒸汽、煤气、油品、汽油、溶剂及一般工业介质纯铜板T3 300低碳钢400不锈钢5002、标准垫片的选用62 五 、 垫 片 尺 寸 的 选 用垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型式用途PN/MPa t/金属垫片齿形垫片08或100Cr130Cr19Ni90Cr17Ni12Mo2 16 450突面凹凸面用于高温、高压管道540600600透 镜垫20 32 -50200锥形面用于高压及含氢含酸介质的密封18Cr13MoWVA 4001Cr18Ni9Ti -50200(含酸介质）2、标准垫片的选用63 常 用 的 金 属 管

47、 道 标 准 标 准 及选 用 原 那 么 一、常用工业管道标准 二、工业管道选用原那么 三、公称压力与管道壁厚对照表第三部分 64 GB3087低中压锅炉用无缝钢管GB5310高压锅炉用无缝钢管GB6479化肥设备用高压无缝钢管GB/T8163流体输送用无缝钢管GB9948石油裂化用无缝钢管GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管GB12771流体输送用不锈钢焊接钢管GB/T13793直缝电焊钢管GB/T14980低压流体输送大直径电焊钢管GB/T9711.13石油天然气工业输送钢管交货技术条件GB/T3091低压流体输送用镀锌焊接钢管GB/T3092低压流体输送用焊接钢管HG20537.

48、14奥氏体不锈钢焊接钢管一 、 常 用 工 业 管 道 标 准 65 GB2207不锈钢无缝钢管GB13296锅炉、热交换器用不锈无缝钢管钢管种类、无缝标准钢管：、连续炉焊锻焊标准钢管：、电阻焊标准钢管：、直缝埋弧焊标准钢管：、溶化极气体保护电弧焊标准钢管：、溶化极气体保护电弧焊和埋弧焊复合标准钢管：、双缝埋弧焊标准钢管：、双缝溶化极气体保护电弧焊标准钢管：、双缝溶化极气体保护电弧焊和埋弧焊复合标准钢管、螺旋缝埋弧焊标准钢管一 、 常 用 工 业 管 道 标 准 66 在我国的钢管制造标准中,有结构用钢管和流体输送用钢管之分。结构用钢管主要用于一般金属结构如桥梁、钢构架等,它只要求保证强度与刚

49、度,而对钢管的严密性不作要求。 流体输送用钢管主要用于带有压力的流体输送,它除了要保证有符合相应要求的强度与刚度外,还要求保证密闭性,即钢管在出厂前要求逐根进行水压试验。对压力管道来说,它输送的介质常常是易燃、易爆、有毒、有腐蚀、有温度、有压力的介质,故应当采用流体输送用钢管。在实际的工程设计、采购和施工中,经常发现用结构用钢管混用或代替流体输送用钢管的现象,而影响质量,造成隐患或导致事故,这是不允许的。下面依据国家标准对几种流体输送用钢管的制造、性能、规格、材料和适用范围加以分析。 二 、 常 用 管 道标准和选用分析 67 流体输送用钢管的标准繁多,各种钢管在实际中因性质、工艺、介质的不同

50、,流体输送用钢管的制造方法、焊接方式、材质、规格等方面也不同。为了生产、施工、维修等方面的方便,更好地区分不同种类的钢管,防止流体输送用钢管和其他各类钢管之间的混用或误用,依据国家的标准,对以下典型流体输送用钢管进行分析1、无缝钢管 无缝钢管 是采用穿孔热轧等热加工方法制造的不带焊缝的钢管。必要时，热加工后的管子还可以进一步冷加工至所要求的形状、尺寸和性能。目前，无缝钢管DN15600是石油化工生产装置中应用最多的管子。1、碳素钢无缝钢管材料牌号： 10、20、09MnV、16Mn共4种 标 准：GB8163流体输送用无缝钢管1997石油天然气工业输送钢管交货技术条件 GB6479化肥设备用高

51、压无缝钢管 二 、 常 用 管 道标准和选用分析 68 二 、 常 用 管 道标准和选用分析GB/T8163： 材料牌号：10、20、09MnV、16Mn 适用范围：设计温度小于350、压力低于10MPa的油品、油气和公用介质 GB6479： 材料牌号：10、20G、16Mn共3种 适用范围：设计温度40400、设计压力的油品、油气GB9948： 材料牌号：10、20共2种 适用范围：不宜采用GB/T8163钢管的场合。 GB3087： 材料牌号：10、20共2种 适用范围：低中压锅炉的过热蒸汽、沸水等 GB5310： 材料牌号：20g 1种 69 二 、 常 用 管 道标准和选用分析适用范围

52、：高压锅炉的过热蒸汽介质检验：一般流体输送用钢管必须进行化学成分分析、拉力试验、压扁试验和水压试验。 GB5310、GB6479、GB9948三种标准的钢管，除了流体输送用钢管必须进行的试验外，还要求进行扩口试验和冲击试验；这三种钢管的制造检验要求是比较严格的。 GB6479标准还对材料的低温冲击韧性做出了特殊要求。GB3087标准的钢管，除了流体输送用钢管的一般试验要求外，还要求进行冷弯试验。 GB/T8163标准的钢管，除了流体输送用钢管的一般试验要求外，据协议要求进行扩口试验和冷弯试验。这两种管子的制造要求不如前三种严格。 70 二 、 常 用 管 道标准和选用分析 71 制造：GB/T

53、/8163和GB3087标准的钢管多采采用平炉或转炉冶炼，其杂质成分和内部缺陷相对较多。 GB9948多采用电炉冶炼。大多参加了炉外精炼工艺，成分和内部缺陷相对较少。 GB6479和GB5310标准本身规定了炉外精炼的要求，其杂质成分和内部缺陷最少，材料质量最高。选用GB/T8163 选用： 一般情况下，GB/T8163标准的钢管适用于设计温度小于350、压力低于的油品、油气和公用介质条件下； 对于油品、油气介质，当其设计温度超过350或压力大于时，宜选用GB9948或GB6479标准的钢管； 二 、 常 用 管 道标准和选用分析 72 但凡低温下(小于20 )使用碳素钢钢管应采用GB6479

54、标准，只有它规定了对材料低温冲击韧性的要求。GB3087和GB5310标准是专门为锅炉用钢管而设置的标准。锅炉平安监察规程强调指出，凡与锅炉相连的管子都属监察范围，其材料与标准的应用都应符合锅炉平安监察规程的规定，故锅炉、电站、供暖以及石化生产装置中用到的公用蒸汽管道(由系统供给)等都应采用GB3087或GB5310标准。值得注意的是，质量好的钢管标准，钢管的价格也比较高，如GB9948比GB8163材料的价格高近1/5，因此，在选用钢管材料标准时，应依据使用条件综合考虑，既要可靠又要经济。 二 、 常 用 管 道标准和选用分析 73 2、铬钼钢和铬钼钒钢无缝钢管：常用的铬钼钢和铬钼钒钢无缝钢

55、管标准有：GB9948石油裂化用无缝钢管有：12CrMo、15CrMo、1Cr2Mo、1Cr5Mo共4种； GB6479化肥设备用无缝钢管有：12CrMo、15CrMo、1Cr5Mo共三种； GB5310高压锅炉用无缝钢管有：15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG共六种。3、不锈钢无缝钢管 常用的不锈钢无缝钢管标准有：GB/T14976、GB13296、GB9948、GB6479、GB5310共五个标准。其中，后三个标准中仅列出了两三个不锈钢材料牌号，而且是不常用的材料牌号。因此，当工程上选用不锈钢无缝钢管标准时， 二 、 常 用 管 道标

56、准和选用分析 74 根本上都选用GB/T14976和GB13296标准。GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管 材料牌号：0Cr18Ni9(304)、00Cr19Ni10(304L)、0Cr17Ni12Mo2 (316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Nil0Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)、0Cr25Ni20(310)等 共19种适于一般流体的输送。GB13296锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管： 材料牌号：0Cr18Ni9(304)、00Cr19Ni10(304L)、0Cr17Ni12Mo2 (316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr1

57、8Nil0Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)、0Cr25Ni20(310)等 共25种。 二 、 常 用 管 道标准和选用分析 75 1、焊接钢管 常用的焊接钢管标准有： GB/T3091流体输送用焊接钢管1997石油天然气工业输送钢管交货技术条件 SY/T5038普通流体输送用螺旋缝高频焊钢管 SY/T5037普通流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管GB12771流体输送用不锈钢焊接钢管 HG50237.14奥氏体不锈钢焊接钢管目前，常用的焊接钢管根据其生产时采用的焊接工艺不同可以分为： 连续炉焊(锻焊)钢管、电阻焊钢管和电弧焊钢管三种。 二 、 常 用 管 道标准和选用分析 76 1、

58、连续炉焊(锻焊)钢管 连续炉焊(锻焊)钢管 是在加热炉内对钢带进行加热，然后对已成型的边缘采用机械加压方法使其焊接在一起而形成的具有一条直缝的钢管。材料牌号：Q195A、Q215A、Q235A三种 用 途：适于设计温度为0100、设计压力不超过的水和压缩空气系统。标 准：GB/T3091流体输送用焊接钢管2、电阻焊钢管 电阻焊钢管是通过电阻焊或电感应焊焊接方法生产的，带有一条直焊缝的钢管标 准：SY/T5038普通流体输送用螺旋缝高频焊钢管材料牌号：Q195A、Q215A、Q235A三种 二 、 常 用 管 道标准和选用分析 77 用 途：适用于设计温度200的水、煤气、空气、采暖蒸汽等 标

59、准：1997石油天然气工业输送钢管交货技术条件 材料牌号：L 175、L210，L245，L290，L320，L360，L450等15种 用 途：石油天然气工业中可燃流体和非可燃流体中、低压3、电孤焊钢管 电孤焊钢管 是通过电弧焊焊接方法生产的钢管。螺旋缝钢管材料牌号： Q195、Q215、Q235三种 用 途：适用于设计温度200的水、煤气、空气、采暖蒸汽等 标 准：SY/T5037普通流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管 二 、 常 用 管 道标准和选用分析 78 直缝钢管材料牌号： 1Cr18Ni9、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2、00Cr

60、17Ni14Mo2共12种 用 途：设计压力小于，焊缝系数小于时，不宜用于极度或高度危害介质 标 准：GB12771流体输送用不锈钢焊接钢管 HG50237.14奥氏体不锈钢焊接钢管压力管道常用管子材料选用原那么： 考虑介质压力的影响： 考虑介质温度的影响： 考虑介质化学性质的影响： 考虑管子本身功能的影响： 考虑压力降的影响： 三 、 常 用 管 道 壁 厚 与 公 称 压 力 对 照 表 79 三 、 常 用 管 道 壁 厚 与 公 称 压 力 对 照 表 80 总 结各种流体输送用钢管的材质、性能、规格和适用条件在标准中都有严格的规定,不仅结构用钢管和流体输送用钢管不能混用,各种流体输送用钢管之间也不能随意混用。因此在实际工程建设中所有流体输送用钢管、管件及焊材的选用中应注意以下几个问题:1、注意严格按照在生产与施工中的相应的标准进行选用;2、注意必须按照设计文件要求的种类、规格、材质等进行选用;3、注意应按照其生产施工中所规定的技术等级进行选用;同时钢管必须有质量证明书和出厂合格证,在生产与施工中更应进行材料标识和检验、试验状态标识等,以免混用而造成严重后果。 81