淺談配管設計中的管件及管材選用

羊學友（中藍晨光化工研究設計院有限公司，四川成都 610000）

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淺談配管設計中的管件及管材選用

羊學友
（中藍晨光化工研究設計院有限公司，四川成都 610000）

摘 要：當今社會整體發展趨勢下，配管設計在化工工藝設計之中漸占據主導地位，管件和管材的選取成為相對重要環節，管件和管材的選取對整個施工過程有較大影響，文章根據實際，對配管設計中的管件及管材選用原則，提出常用管件和管道材料的選用、設計理念。

關鍵詞：管件；管材；壓力管道；配管設計

2003年國務院第373號令《特種設備安全監察條例》通過并實施，管道設計質量成為相關部門關注焦點，壓力容器和壓力管道成為特種設備被嚴格監控。除去水等無危險介質外，其余介質均可按壓力管道要求完成設計。本文主要是常用管件和管材、配管方式的設計之中配管設計需注意的問題。

1 選用法蘭的相要求

1.1 注意法蘭選用時的最高無沖擊工作壓力

公稱壓力為6.3MPa，材料為16MnⅡ是法蘭選用標準。由于鋼制管法蘭壓力一溫度等級HG20604—97標準中要求了制管法蘭（歐洲體系）在工作溫度下的最高無沖擊工作壓力，既是必須大于或等于設計壓力。比如溫度為150E，壓力為6.0MPa壓縮工段氮氫氣體管道的設計必須選用匹配的等級和材質的法蘭。或HG 20604-97標準中法蘭公稱壓力6.3MPa，工作溫度150℃，最高無沖擊工作壓力僅為4.85MPa；或法蘭材料16MnⅡ，其最高無沖擊工作壓力為6.17MPa。

1.2 注意設備管口法蘭密封面形式

凹凸面的管口法蘭的研究較常采用的是設備管口法蘭密封面的形式。將凹凸法蘭設置于頂管口和側管口是通行做法，底管口法蘭則主要是凸面法蘭。考慮到閥門廠家主要為閥門自帶凹面法蘭，所以如果工藝配管過程中設備管口與管道閥門直接式，根據設備專業提管口密封面形式來匹配閥門法蘭連接是較為常見的做法。

2 閥門選用的相關要求

2.1 蝶閥多用，閘閥使用減少

蝶閥主要適用于大口徑的水管，隨著蝶閥的制造工藝和技術的進步，其優越性上升，目前工業發達國家，蝶閥逐漸取代閘閥、截止閥、球閥和旋塞。

（1）蝶閥特點：①尺寸小、重量輕、便于施工，蝶閥只有同級閘閥的1/3～1/4質量，高和寬為同級別閘閥的1/3；②優于閘閥、截止閥的切斷性；③便于維護的簡單結構；④自動控制機構方便配置；⑤優惠價格。

（2）柱塞閥的使用：柱塞閥在密封性和使用壽命上優越截止閥，原因如下：①金屬、非金屬相結合的做法擁有更佳密封比壓；②柱塞閥依靠柱閥和上密封環來保持密封性，無需填料函；③柱塞閥的柱塞利用移動將密封面附著雜物推開，避免密封面的局部損傷。④非金屬材料密封環，不會生銹，使用壽命長；⑤檢修方便，除更換密封環，無需對研磨。

3 三通的相關選用要求

生活之中較常使用主管底部接其他分管，在通水過程之中使用三通，可以避免上下左右的限制、在輸送氣體的管道在水平方向分流時，三通宜朝上，避免凝液阻住管道。蒸汽管道分管上面接出為佳，真空管合流管，合流保持同方向。

4 彎頭使用注意事項

配管無所謂，多用彎頭即可的說法是錯誤的。原因在于：圖紙每增加一個彎頭，生產過程之中多出阻力和泄露危險性，施工中多兩條焊縫，投資者增加開支。故，合理的設計彎頭應少用，管道布置合理。傳統設計中會出現部分管道工作，導致一頭熱一頭冷現象，應力無法處理的現象，回轉彎頭可避免出現此現象。45o彎頭可用于排污管，便于物料排盡，減少物料沉淀。

5 異徑管選用原則

正常情況，異徑管包括偏心異徑管和同心異徑管兩種。一般而言，偏心異徑管適用于水平管道的連接，同心異徑管適用于豎直方向的連接。水平吸入的離心泵，若入口管變徑，需設置偏心異徑管接近于泵的入口處。若管道進泵為從下向上，則以頂平安裝為主，若管道進泵為從上往下，則以底平安裝為主。以上需要保證排盡凝液和防止氣阻。

6 管道連接的相關事項

管道管件和閥門為DN＜40mm應采用承插焊連接，主要在于方便施工，質量得到保障。大管道上接小管道（DN＜50mm）需在支管連接中可用低廉的單頭管箍替代部門支管臺。使用支管加強板，材料費低于三通，但施工要求高，質量不便控制。以使用成品三通為主，沒有時再用支管加強板，可提高性價比。大口徑鍍鋅鋼管應使用卡箍，避免焊接破壞鍍鋅層，定型產品不宜用卡箍。

7 管道材料的選用

7.1 無縫鋼管應被不銹鋼焊接鋼管代替

凡一般可燃、易爆、有毒及腐蝕性介質，PN≤4.0MPa，可用氬弧焊的焊接不銹鋼管。其中劇毒（高度危害和極度危害）介質的管道應用無縫不銹鋼鋼管，決不可用焊接不銹鋼鋼管。

7.2 結構用和一般流體輸送用鋼管進行區分

在管道標準GB/T8162-1999、GB/T 8163-1999中有結構用鋼管與一般流體輸送用鋼管說明。目前，無縫鋼管的標準被普遍認為無需說明，但結構用鋼管和一般流體輸送用鋼管同時在市場供應中出現。流體輸送用鋼管除需保障強度與剛度外，還需保障密閉性，需逐根管子進行水壓試驗。

參考文獻

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Discussion on Selection of Pipe Fittings and Pipe in Piping Design

Yang Xue-you

Abstract：Under the trend of the development of today’s society as a whole，piping design in chemical process design gradually occupy the dominant position，pipe fittings and choose to be relatively important link，choice of pipes，fittings and had great influence on the whole process of construction，this paper according to the actual，the piping design of pipe fittings and pipe selection principle proposed common pipe and pipe material selection，design concept.

Key words：pipe fittings；pipe；Pressure piping；piping design

中圖分類號：TQ055.81

文獻標志碼：B

文章編號：1003–6490（2016）02–0060–02

收稿日期：2016–02–17

作者簡介：羊學友（1985—），男，四川成都人，主要研究方向為化學工程與工藝。