不銹鋼對焊管件通常用于DIN≥500mm的管道,廣泛應用于易燃、可燃介質,以及高的溫度-壓力參數的其他介質管道。對焊管件比其他連接形式的管件連接可靠、施工方便、價格便宜、沒有泄漏點。
管件的壁厚等級用管子表號表示,常用的管子表號為Sch40、Sch80,選用不銹鋼對焊管件時,管件應與其連接的管子的管子表號相同,即管件與管子等強度(而不是等壁厚),只是管件端部的壁厚與管子的壁厚相同。我國鋼制對焊管件的國家標準(GB 12459)、中國石油化工總公司標準(SH 3408)基本與ASME B16.9、ASME B16.28、JIS、JPI-7S、JPI-7S-1相同。
常用的對焊管件包括彎頭、三通、異徑管(大小頭)和管帽,前三項大多采用無縫鋼管或焊接鋼管通過推制、拉拔、擠壓而成,管帽多采用鋼板沖壓而成。
它們通過公稱壁厚等級(管子表號或壁厚值)來實現與管子等強度,至于其局部應力集中的補強,是制造廠應解決的問題。制造廠應對對焊管件的強度進行設計,并通過驗證試驗法進行驗證。
1. 彎頭(Elbow)
長半徑彎頭(LongRadius Elbow)(R=1.5DN),一般情況下,應優先采用;短半徑彎頭(Short Radius Elbow)(R=1.0DN),多用于尺寸受限制的場合,其最高工作壓力不宜超過同規格長半徑彎頭的0.8。
彎管(Bend)(R=nDN)用于緩和介質在拐彎處的沖刷和動能,可用到R分別等于3DN、6DN、10DN、20DN。
根據制造方法不同又分為推制彎頭、擠壓彎頭和焊制斜接彎頭。推制彎頭和擠壓彎頭常用于介質條件比較苛刻的中、小尺寸管道上,焊制斜接彎頭常用于介質條件比較緩和的大尺寸管道上,同時要求其彎曲半徑不宜小于其公稱直徑的1.5倍。當斜接彎頭的斜接角度大于45°時,不宜用于劇毒、可燃介質管道上,或承受機械振動、壓力脈動及由于溫度變化產生交變荷載的管道上。
對焊彎頭的幾種形式如圖4-3所示。
2. 三通(Tee)
等徑三通(Straight Tee)、異徑三通(Reducing T、y形三通。y形三通常常代替一般三通,用于輸送有固體顆粒或沖刷腐蝕較嚴重的管道上。
三通的幾種形式如圖4-4所示。
3. 異徑管(大小頭)(Reducer)
通常有同心異徑管(Concentric Reducer)、偏心異徑管(Eccentric Reducer)。
異徑管的幾種形式如圖4-5所示。
4. 管帽(封頭)(Cp)
有平蓋封頭、標準橢圓封頭。
平蓋封頭制造較容易,價格也較低,但其承壓能力不如標準橢圓封頭,故它常用于N≤100100mm、介質壓力低于1.0MPa的條件下。標準橢圓封頭為一帶折邊的橢圓封頭,橢圓的內徑長短軸之比為2:1,它是應用最廣的封頭。
在很多情況下,如管廊上的管子端部,不用管帽而用法蘭代替,以便于管子的吹掃和清洗。
對于DN≤40mm的管子及其元件,因為其壁厚一般較薄,采用對焊連接時錯口影響較大,容易燒穿,焊接質量不易保證,故此時一般不采用對焊連接。但下列幾種情況例外。
①. 對于DDN≤4040mm、壁厚大于或等于Sch160的管道及其元件,其壁厚已比較厚,采用對焊連接時,前面所述的問題已不存在,故也常用對焊連接。
②. 有縫隙腐蝕介質(如氫氟酸介質)存在的情況下,即使DDN≤40mmm、壁厚小于Sch160,也采用對焊連接,以避免縫隙腐蝕的發生,此時在焊接施工時常采用小焊絲直徑、小焊接電流的氬弧焊,而不用一般的電弧焊。
③. 對潤滑油管道,當采用承插焊連接時,其接頭縫隙處易積存雜質而對機械設備產生不利影響,此時也應采用對焊連接。