第一篇：惱人的管道泄漏 研究各管件的密封特性

惱人的管道泄漏 研究各管件的密封特性

管接頭處流體的泄漏不僅浪費(fèi)資金，也相當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)。本文介紹了各種類型的管件，研究了各管件斷開(kāi)后再加工時(shí)的密封特性。

流體的泄漏令工業(yè)界每年損失幾百萬(wàn)元。一套裝置通常有幾百個(gè)疏水器，因此發(fā)生泄漏后每年損失幾百萬(wàn)歐元。除經(jīng)濟(jì)損失之外，對(duì)泄漏點(diǎn)不予以修整還會(huì)增加停車次數(shù)、影響產(chǎn)品質(zhì)量、污染環(huán)境、甚至造成人員傷害。

理想的管接頭 ——在任何情況下都不發(fā)生泄漏的管接頭 ——是不存在的。但是，了解泄漏的產(chǎn)生原因非常利于消除泄漏，同時(shí)贏得安全、可靠的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)成本的降低。

問(wèn)題：機(jī)械應(yīng)力

系統(tǒng)振動(dòng)、脈動(dòng)和熱循環(huán)作用是造成化工流程系統(tǒng)發(fā)生泄漏的常見(jiàn)原因。在這些機(jī)械應(yīng)力之下，任何類型的管道接頭都可能出現(xiàn)泄漏。管件金屬結(jié)構(gòu)材料的不一致，側(cè)向負(fù)荷或其它系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的不適當(dāng)?shù)膽?yīng)力，或者僅僅是不正確的安裝都會(huì)加劇振動(dòng)疲勞。

應(yīng)力增強(qiáng)和應(yīng)力疲勞已經(jīng)得到了廣泛的研究，研究結(jié)果之一是一種被稱為Mark1疲勞曲線的關(guān)系，該曲線可以預(yù)測(cè)一件測(cè)試樣品在發(fā)生故障之前所能承受的應(yīng)力周期數(shù)。應(yīng)力的幅度越大，故障出現(xiàn)的時(shí)間越早。

上緊管件時(shí)在管壁上留下的缺口或槽溝會(huì)使應(yīng)力集中，從而加速故障的發(fā)生。使用“應(yīng)力增強(qiáng)因數(shù)”可以計(jì)算出上述結(jié)果。

管道堵漏

開(kāi)發(fā)流體輸送系統(tǒng)時(shí)人們往往忽視了部件的正確選擇、整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的技術(shù)。造成泄漏的最主要的因素之中，工藝管道的連接件的類型以及安裝和維護(hù)人員的知識(shí)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是至關(guān)重要的兩個(gè)方面。

抗振性和抗疲勞性最強(qiáng)的連接方式是對(duì)接焊接。然而，盡管對(duì)接焊縫的強(qiáng)度和一體性相當(dāng)高，這種連接方式仍然有諸多缺點(diǎn)。獲得牢固的對(duì)接焊縫需要昂貴的設(shè)備和對(duì)焊工的培訓(xùn)。焊接管件也比其它類型的管件安裝費(fèi)時(shí)、且可維修性差。如果需要斷開(kāi)焊接接頭，焊炬或鋼鋸是唯一能夠使用的工具。

工藝流體輸送系統(tǒng)最常見(jiàn)的連接方式之一是螺紋連接，其中包括兩種基本類型：錐形螺紋和平行螺紋。

錐形螺紋正如其名字一樣，螺紋直徑沿著一側(cè)或兩側(cè)連接件的長(zhǎng)度而變化，在螺紋面、螺紋牙頂和螺紋牙根等任意兩個(gè)金屬面之間形成“擠壓密封”。

錐形螺紋擰緊后產(chǎn)生的強(qiáng)應(yīng)力會(huì)造成金屬管件，尤其是碳鋼或不銹鋼管件的磨損和折裂，除非使用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑。人們普遍使用PTFE帶纏繞在外螺紋上進(jìn)行密封。

錐形螺紋最古老的設(shè)計(jì)之一是NPT(National Pipe Thread)，這種設(shè)計(jì)的內(nèi)、外螺紋都是錐形螺紋。ISO錐形螺紋與NPT的類似。

NPT錐形螺紋的一個(gè)變異是NPTF（National Pipe Thread Fine）。在這種“干密封”設(shè)計(jì)中，螺紋牙根比牙頂圓鈍、低淺，因此當(dāng)管件上緊后，螺紋牙根擠壓另一螺紋的牙頂，無(wú)需使用潤(rùn)滑劑即可形成一個(gè)良好的密封，這就是NPTF的工作原理。但在實(shí)際應(yīng)用中，無(wú)潤(rùn)滑即意味著磨損，尤其是碳鋼管件和不銹鋼管件。因此NPTF管件很難安裝，并且?guī)缀醪豢赡苤匦录庸ぁ?/p>

與錐形螺紋相比，平行螺紋僅僅產(chǎn)生機(jī)械強(qiáng)度，而不形成密封。密封功能由一個(gè)橡膠圈提供，橡膠圈通常安裝在外螺紋的根部（圖1）。密封圈緊壓著靠近內(nèi)螺紋口的凸臺(tái)或其它平面。平行螺紋容易加工、拆卸和再加工。平行螺紋設(shè)計(jì)包括SAE（Society of Automotive Engineers）直螺紋，ISO平行螺紋和37o（AN）擴(kuò)口管件。后者通常用于液壓領(lǐng)域，通過(guò)在管件的端口加工擴(kuò)口平面提供密封。

重大缺陷：壓力降TUBE管

盡管工藝管道（無(wú)論是焊接還是螺紋連接）的應(yīng)用廣泛，它仍然存在一個(gè)重大缺陷：壓力降。在某一給定雷諾數(shù)下（由管道直徑，流體速率、密度和粘度計(jì)算得出），壓力降的大小取決于管壁的粗糙度、彎管的半徑和管件中阻礙流體流動(dòng)的物質(zhì)的特性。

當(dāng)PIPE管需要改變方向時(shí)，通常采用45°或90°彎頭。而對(duì)于TUBE管來(lái)說(shuō)，其本身可形成彎管以適應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域的要求，這種能力意味著壓力降的顯著減少。TUBE管的管壁也比PIPE管的管壁光滑。就壓力降而言，TUBE管件比PIPE管件的設(shè)計(jì)優(yōu)化。無(wú)論是工藝過(guò)程還是儀表控制中，當(dāng)壓力降是關(guān)鍵因素時(shí)，最好使用TUBE管。

用一把扳手就可以安裝承管件

TUBE管有其特殊的管件類型。最早開(kāi)發(fā)出的TUBE管件是承壓管件，由三個(gè)元件組成：螺帽，接頭和墊圈或套圈（圖2）。與螺紋接頭安裝時(shí)需要專用工具不同的是，承壓管件用一把扳手就可以安裝。由于多數(shù)承壓管件的設(shè)計(jì)將密封力集中在一條線上，而不是一片區(qū)域上，因此承壓管件可以提供最有效的金屬-金屬密封。

但是承壓管件依靠摩擦力提供密封，因此僅適用于低壓系統(tǒng)，并且不宜使用在振動(dòng)和熱循環(huán)作用的場(chǎng)合。承壓管件一般由黃銅制造，很少使用其它材料。

擴(kuò)口管件也是由三個(gè)元件組成：螺帽，套管和接頭。接頭的端口是擴(kuò)口或錐形的；有時(shí)套管具有自擴(kuò)口功能，通常使用薄壁或軟質(zhì)管材。與承壓管件相比，擴(kuò)口管件可用于壓力較高的流體輸送系統(tǒng)當(dāng)中，材料的選擇范圍較寬，并且由于其密封面積較大而易于再加工。

擴(kuò)口管件的缺點(diǎn)是需要使用專用工具，切割時(shí)必須精心。切割不好的TUBE管會(huì)產(chǎn)生泄漏。擴(kuò)口管件還可能出現(xiàn)應(yīng)力集中和應(yīng)力開(kāi)裂，尤其是薄壁或脆性TUBE管。

卡口管件安裝時(shí)不需要專用工具，其壓力等級(jí)也比承壓管件高?？谑焦芗梢粋€(gè)螺帽、接頭和一個(gè)或多個(gè)套圈組成。套圈的邊緣尖銳，可以卡入TUBE管皮內(nèi)固定住。第二道密封是套圈和接頭內(nèi)錐體之間的較長(zhǎng)的接觸面積。

避免設(shè)計(jì)折衷選擇

多數(shù)卡口管件使用一個(gè)套圈，這個(gè)套圈起著卡箍和密封的雙重作用。為了避免設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)兩種作用的折衷選擇，可以使用兩個(gè)套圈，一個(gè)用于卡箍，另一個(gè)用于密封。

機(jī)械卡箍接頭一般使用雙套圈設(shè)計(jì)，有時(shí)再用動(dòng)負(fù)載加強(qiáng)，例如用彈簧增加密封力。管件上緊后，前一個(gè)套圈軸向擠壓TUBE管和聯(lián)軸節(jié)的表面，而后一個(gè)套圈產(chǎn)生一個(gè)徑向力卡住管子，提高管道的抗振動(dòng)性。

機(jī)械卡箍接頭容易斷裂，但是只要使用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)它們也容易重新加工。機(jī)械卡箍的緊力不足是出現(xiàn)泄漏的主要原因，尤其是不銹鋼等硬性材質(zhì)。有些制造商提供量規(guī)以便確保管件被施用了適當(dāng)?shù)木o力。

第二篇：脫硫脫硝管道管件產(chǎn)品介紹

濟(jì)南天虹特種管道有限責(zé)任公司銷售部文件

脫硫脫硝管道管件產(chǎn)品

專業(yè)脫硫脫硝管道管件主要用于電廠脫硫，煤礦、尾礦脫硫脫硝，主要的產(chǎn)品類型為高分子耐磨防腐管道，以下主要介紹幾種常用的脫硫脫硝管道：

一、襯塑管道

該產(chǎn)品是主要采用國(guó)際先進(jìn)的熱熔新工藝，是高分子復(fù)合材料與金屬管道比熱容為一體，冷卻后牢固的聚合到管道內(nèi)壁，不會(huì)脫層，在負(fù)壓的情況下可長(zhǎng)期使用。因此該產(chǎn)品被廣泛的應(yīng)用到電廠脫硫，化工企業(yè)防腐，電廠化學(xué)水等工程項(xiàng)目中。產(chǎn)品特性：耐溫范圍：-15——+90的范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用

耐腐蝕性：能耐各種濃度的酸堿鹽以及某些有機(jī)溶劑的侵蝕，可以取代不銹鋼、鈦等產(chǎn)品耐磨性能：克服了鋼管的耐壓不耐磨不耐腐蝕的缺點(diǎn)，是性價(jià)比較高的產(chǎn)品

二、襯膠管道

襯膠管道是一種外部以剛為管道骨架哦，內(nèi)襯耐磨、防腐及耐高溫的橡膠為襯里層的管道，通過(guò)橡膠自身的物理化學(xué)性能從而降低了管道輸送介質(zhì)對(duì)外部結(jié)構(gòu)的作用，如：沖擊、腐蝕、磨損等，由于香蕉的緩沖作用，大大延長(zhǎng)了管道的使用壽命，一次該產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用到電鏟脫硫化工廠防腐電廠化學(xué)水等工程項(xiàng)聯(lián)系電話：0531-58775012

目中。

產(chǎn)品特性：溫度適應(yīng)范圍廣：-50——+150的范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用
強(qiáng)度高，抗沖性能高
橡膠彈性體的密度低，重量輕，具有較好的吸振性能及優(yōu)異的耐機(jī)械沖擊性能

結(jié)構(gòu)優(yōu)良:襯膠管道克服了鋼管耐壓不耐腐，橡膠耐磨耐蝕不耐壓的缺點(diǎn)，同時(shí)具備兩種材料的優(yōu)點(diǎn)節(jié)能/潤(rùn)滑性好，運(yùn)行阻力損失小，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用

三、高分子耐磨增強(qiáng)復(fù)合管材

高分子耐磨增強(qiáng)復(fù)合管指在高分子耐磨塑料合金管上交叉

纏繞經(jīng)過(guò)熱熔膠涂覆的高強(qiáng)度鋼絲，并擠出一層高強(qiáng)度熱熔膠，形成增強(qiáng)層，外層包覆聚乙烯保護(hù)套的一種新型復(fù)合管材。該復(fù)合增強(qiáng)技術(shù)使增強(qiáng)層與內(nèi)、外聚乙烯層形成牢固的整體，不僅金屬骨架處于無(wú)縫隙的有效可靠保護(hù)中，加強(qiáng)層與內(nèi)外管壁間也已相互融合而不會(huì)出現(xiàn)結(jié)合上的縫隙界面，消除了管內(nèi)的壓力或腐

蝕性介質(zhì)可能對(duì)管道造成的侵蝕和損壞，是一種新型高科技產(chǎn)品。產(chǎn)品特點(diǎn)： 1）耐腐蝕：具有較強(qiáng)的耐酸、堿、鹽和其它化學(xué)介質(zhì)的腐蝕

2）耐溫性好：輸送介質(zhì)溫升相同時(shí)，強(qiáng)度的降低幅度比聚乙烯管低一倍以上。

3）流阻小：鋼絲網(wǎng)復(fù)合管的內(nèi)表面粗糙度僅為鋼管的二十分之一，并且不結(jié)垢、不結(jié)蠟，不會(huì)由于腐蝕、結(jié)垢等產(chǎn)生的輸送能

力下降的情況，因此鋼絲網(wǎng)復(fù)合管的流體輸送能力高，節(jié)能效果顯著。

4）重量輕：在同等壓力等級(jí)情況下，比同等規(guī)格的實(shí)壁管輕，降低了工程綜合造價(jià)。

5）連接可靠：管道采用電熱熔連接方式，施工方便，焊接工藝簡(jiǎn)單可靠，可達(dá)到管道全系統(tǒng)無(wú)滲漏。

6）自示性好：地下埋設(shè)后可用普通磁性控測(cè)設(shè)備查找定位，從而避免受其它工程挖掘的破壞。

7）剛?cè)岵⒋妫捍斯軇傂浴⒛蜎_擊性能良好，安裝使用時(shí)不怕碰撞；又有良好的柔韌性，可作適當(dāng)彎曲隨地勢(shì)起伏布置，節(jié)省管件。

8）使用壽命長(zhǎng)：使用壽命可達(dá)50年以上。

四、高分子耐磨復(fù)合管材

高分子耐磨復(fù)合管材:該產(chǎn)品是在高分子耐磨管為內(nèi)襯的基

本上輔以加強(qiáng)鋼管，是一種新型工程管道，綜合了內(nèi)襯層優(yōu)良的耐磨損、耐磨腐蝕、抗老化性能及金屬層的良好強(qiáng)度。適用于摩擦磨損、腐蝕嚴(yán)重的工況環(huán)境下，既可延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命又可節(jié)能降耗。

產(chǎn)品特性(1)耐磨損性: 耐磨損性能居塑料之冠，比碳鋼高6倍，比聚四氟乙烯和尼龍66高4倍。

(2)抗沖擊性能高

(3)化學(xué)穩(wěn)定性 除極少數(shù)溶劑對(duì)其有腐蝕性外，常見(jiàn)有無(wú)機(jī)、有機(jī)酸、堿、鹽和有機(jī)溶劑對(duì)這種材料卻沒(méi)有腐蝕性，在化學(xué)穩(wěn)定性上類似于聚四氟乙烯，是一種惰性材料。

(4)自潤(rùn)滑及抗結(jié)垢性能:具有很好的自潤(rùn)滑及抗結(jié)垢性能，磨擦系數(shù)小，其磨擦系數(shù)僅比聚四氟乙烯略大一點(diǎn)，僅為0.05-0.02。因此在相同的條件下管徑設(shè)計(jì)可較鋼管小15%左右，在輸送介質(zhì)時(shí)可降低能耗30%以上。

(5)抗老化性能:優(yōu)異的抗老化性能，在自然光照條件下，老化壽命為50年。

（6)經(jīng)濟(jì)性:高分子耐磨復(fù)合管道的安裝費(fèi)用比傳統(tǒng)材料低的多，加之耐腐蝕、耐磨損等諸多因素的綜合對(duì)比，經(jīng)濟(jì)效益是鋼管的6倍左右。

（7）安全、環(huán)保
無(wú)污染、無(wú)毒性，可循環(huán)在利用

連接方式：可采用法蘭或快速連接器連接。

適用溫度：適用溫度可達(dá)85℃。

五、高分子耐磨塑料合金管

高分子耐磨塑料合金管是一種新型工程管道，具有耐磨磨損、耐腐蝕、耐沖擊、自潤(rùn)滑、摩擦系數(shù)小及耐低溫等優(yōu)良特性。技術(shù)特性：1.高耐磨性：高分子耐磨塑料合金的耐磨損性能居塑料之冠，比碳鋼高6倍，比聚四氟乙烯和尼龍66高4倍。2.優(yōu)

異的化學(xué)穩(wěn)定性及抗腐蝕性：高分子耐磨塑料合金是一種飽和分子團(tuán)結(jié)構(gòu)，其化學(xué)性能穩(wěn)定性高，在一定溫度和濃度范圍內(nèi)能耐各種高溫腐蝕性介質(zhì)（酸、堿、鹽）及有機(jī)溶劑的侵蝕。3.沖擊性能高：高分子耐磨塑料合金的沖擊強(qiáng)度是已知塑料中最高的，特別是在低溫明仍然具有相當(dāng)高的沖擊強(qiáng)度。4.優(yōu)異的自潤(rùn)滑及抗結(jié)垢性能：高分子耐磨塑料合金具有很好的自潤(rùn)滑及抗結(jié)垢性能，摩擦系數(shù)小，其摩擦系數(shù)僅比聚四氟乙烯略大一點(diǎn)，僅為0.05-0.02。因此在相同的條件下管徑設(shè)計(jì)可較鋼管小15%左右，在輸送介質(zhì)時(shí)可降低能耗30%以上。5.優(yōu)異的抗老化性：優(yōu)異的抗老化性能，在自然光照條件下，高分子耐磨塑料合金的老化壽命為50年。6.安裝方便：用高分子耐磨塑料合金做輸送管道，無(wú)需防腐和其它建筑保護(hù)措施便可直埋地下，土壤腐蝕、外力沖擊和地殼變形都很難破壞它。因耐候性好，便于存放，大幅度減少安裝過(guò)程中人力、物力消耗，降低了工程造價(jià)。7.經(jīng)濟(jì)性：高分子耐磨塑料合金管的安裝費(fèi)用比傳統(tǒng)材料低的多，加之耐腐蝕、耐磨損等諸多因素的綜合對(duì)比，經(jīng)濟(jì)效益是鋼管的6倍左右。連接方式：法蘭或快速連接器連接。