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探索配管设计中的不锈钢管件及管材选用
日期：2024-05-31 03:29
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摘要：
探索配管设计中的不锈钢管件及管材选用
一、管道材料种类及特点
1、给排水常用管材管材的种类：水泥管、三通、钢管、聚乙烯管(PE)、球墨管、灰口铸铁管、玻璃钢夹砂管、UPV-C 管等。其中水泥管、三通、不锈钢弯头、钢管、铸铁管等是过去较常使用的管件。
2、各类管材的特点：
1）水泥管：水泥管施工简便，成本较低，是过去常使用的管件，但其重量大，强度低，易被腐蚀，易渗漏，容易滋生**，如果用其进行给水工程，容易对水质造成污染，引起极大公害，从发展趋势上来看，水泥管道无论使用在工业排水还是雨水排水迟早会被淘汰，因此现已很少使用。
2）铸铁管、钢管：生产施工方便，结构强度高，但其重量大，不耐腐蚀，一般用去热力及压力给水不锈钢管件道。
3）高密度聚乙烯管（HDPE）
聚乙烯管根据密度可分为低密度聚乙烯管、中密度聚乙烯管、高密度聚乙烯管。由于高密度聚乙烯管具有较高的强度及刚度，因此被广泛用于城市燃气及给水不锈钢管件道上。高密度聚乙烯管以其优异的化学性能、韧性、耐磨性以及低廉的价格和安装费而受到管道界的青睐，成为一种**发展前途的产品。在我国，它的使用量仅次于UPVC，位于市场**位。
目前市场上使用的高密度聚乙烯管是双壁波纹管，其用料省、刚性高、弯曲性能优良，外壁波纹状、内壁光滑，且HDPE的抗震性能好、抗疲劳强度大、耐热性能好，抗冲、抗压能力强。但是其熔接和连接要求较高。 4）玻璃钢夹砂管：玻璃钢夹砂管使用短玻璃纤维中间夹砂工艺制作，刚度较大，可承压，耐腐蚀，但玻璃钢夹砂管材质脆，只适用于大口径，并且容易在施工过程中受机械碰撞产生暗伤，影响使用寿命。
5）硬质聚氯乙烯管是国内*早推广使用的，也是目前使用量*大的塑料管材。它是由聚氯乙烯树脂经热压成形而制成。这种管材通常用于冷水管道，城镇给水、排水管，室内建筑给水、排水管，城镇雨水管目前大多使用硬质聚氯乙烯管。
硬质聚氯乙烯管的特点包括耐化学腐蚀、不生锈、自熄性、阻燃性、耐老化、电性能均良好等；其管道内壁非常光滑，形成的表面张力较小，不容易形成水垢；而且UPVC具有较强的流体输送能力，较轻的重量，其加工和安装都非常方便，*重要的是生产和使用硬质聚氯乙烯管比应用其他管材的造价更低。硬质聚氯乙烯管的缺点是抗震性较差，不宜用于输送热水，接头粘合技术要求较高，固化时间较长。
二、法兰的选用
1、关注选用法兰的*高无冲击工作压力
在钢制管法兰压力一温度等级HG20604—97标准中规定了制管法兰(欧洲体系)在工作温度下的*高无冲击工作压力。并且要求在工作温度下选用法兰的*高无冲击工作压力必须大于或等于设计压力。例如，压缩工段氮氢气体管道设计温度150E，设计压力6．0MPa，需要选用合适等级与材质的法兰。HG 20604-97标准中法兰公称压力6．3MPa，工作温度150C，法兰材料20，其*高无冲击工作压力仅为4．85MPa；而法兰材料16Mn II，其*高无冲击工作压力为6．17MPa。因此法兰选用公称压力6．3MPa，法兰材料为16Mn II。
2、关注设备管口法兰密封面形式
在对设备管口法兰密封面的形式进行研究时一般形式都是凹凸面的管口法兰，在这种情况下大多数的时候都是把凹凸法兰设置在顶管口和侧管口。把底管口法兰设置为凸面法兰。而水利控制阀厂家一般制作的水利控制阀自带凹面法兰。当工艺配管要求设备管口与管道水利控制阀直接相接时，就需给设备专业提管口密封面形式的要求以配合水利控制阀法兰连接。
三、三通的使用
在人们的生活习惯中，往往习惯于从主管底部接其他分管，这样的做法的好处在于，当在通水的过程中用三通时，不会受上下左右的限制，较为方便，而对于输送气体的管道在水平方向分又时，三通宜朝上，避免凝液阻住管道。特别是蒸汽管道分管*好从上面接出。真空管的合流管，应在同一方向合流。
四、不锈钢弯头的使用
有些设计人员常说“配管无所谓的，若接不上时，多加几个不锈钢弯头就可以了”，这种做法的错误在于：图纸上虽只加了一个不锈钢弯头，但是对于生产而言却增加了阻力和可能引起泄露，对施工来说还多增加了二条焊缝，对投资者来说又增加了一笔开支，所以合理的设计方法是尽量少用不锈钢弯头，以使管道布置经纬分明，避免杂乱无章。
当工艺管道和不常用的公用工程管道相接时，宜用两头带法兰的回转不锈钢弯头代替传统的水利控制阀。这样可以避免误操作。若按传统设计，即将工艺管道和再生管道连接在一起，当正常操作时由于其中只有一部分管道在工作，故常是一头热一头冷(常温)，应力问题不容易处理好，采用回转不锈钢弯头就可以避免这样的问题；排污管需要改变方向时宜用45度不锈钢弯头利于物料的排尽，减少物料的沉淀。
1、给排水常用管材管材的种类：水泥管、三通、钢管、聚乙烯管(PE)、球墨管、灰口铸铁管、玻璃钢夹砂管、UPV-C 管等。其中水泥管、三通、不锈钢弯头、钢管、铸铁管等是过去较常使用的管件。
2、各类管材的特点：
1）水泥管：水泥管施工简便，成本较低，是过去常使用的管件，但其重量大，强度低，易被腐蚀，易渗漏，容易滋生**，如果用其进行给水工程，容易对水质造成污染，引起极大公害，从发展趋势上来看，水泥管道无论使用在工业排水还是雨水排水迟早会被淘汰，因此现已很少使用。
2）铸铁管、钢管：生产施工方便，结构强度高，但其重量大，不耐腐蚀，一般用去热力及压力给水不锈钢管件道。
3）高密度聚乙烯管（HDPE）
聚乙烯管根据密度可分为低密度聚乙烯管、中密度聚乙烯管、高密度聚乙烯管。由于高密度聚乙烯管具有较高的强度及刚度，因此被广泛用于城市燃气及给水不锈钢管件道上。高密度聚乙烯管以其优异的化学性能、韧性、耐磨性以及低廉的价格和安装费而受到管道界的青睐，成为一种**发展前途的产品。在我国，它的使用量仅次于UPVC，位于市场**位。
目前市场上使用的高密度聚乙烯管是双壁波纹管，其用料省、刚性高、弯曲性能优良，外壁波纹状、内壁光滑，且HDPE的抗震性能好、抗疲劳强度大、耐热性能好，抗冲、抗压能力强。但是其熔接和连接要求较高。 4）玻璃钢夹砂管：玻璃钢夹砂管使用短玻璃纤维中间夹砂工艺制作，刚度较大，可承压，耐腐蚀，但玻璃钢夹砂管材质脆，只适用于大口径，并且容易在施工过程中受机械碰撞产生暗伤，影响使用寿命。
5）硬质聚氯乙烯管是国内*早推广使用的，也是目前使用量*大的塑料管材。它是由聚氯乙烯树脂经热压成形而制成。这种管材通常用于冷水管道，城镇给水、排水管，室内建筑给水、排水管，城镇雨水管目前大多使用硬质聚氯乙烯管。
硬质聚氯乙烯管的特点包括耐化学腐蚀、不生锈、自熄性、阻燃性、耐老化、电性能均良好等；其管道内壁非常光滑，形成的表面张力较小，不容易形成水垢；而且UPVC具有较强的流体输送能力，较轻的重量，其加工和安装都非常方便，*重要的是生产和使用硬质聚氯乙烯管比应用其他管材的造价更低。硬质聚氯乙烯管的缺点是抗震性较差，不宜用于输送热水，接头粘合技术要求较高，固化时间较长。
二、法兰的选用
1、关注选用法兰的*高无冲击工作压力
在钢制管法兰压力一温度等级HG20604—97标准中规定了制管法兰(欧洲体系)在工作温度下的*高无冲击工作压力。并且要求在工作温度下选用法兰的*高无冲击工作压力必须大于或等于设计压力。例如，压缩工段氮氢气体管道设计温度150E，设计压力6．0MPa，需要选用合适等级与材质的法兰。HG 20604-97标准中法兰公称压力6．3MPa，工作温度150C，法兰材料20，其*高无冲击工作压力仅为4．85MPa；而法兰材料16Mn II，其*高无冲击工作压力为6．17MPa。因此法兰选用公称压力6．3MPa，法兰材料为16Mn II。
2、关注设备管口法兰密封面形式
在对设备管口法兰密封面的形式进行研究时一般形式都是凹凸面的管口法兰，在这种情况下大多数的时候都是把凹凸法兰设置在顶管口和侧管口。把底管口法兰设置为凸面法兰。而水利控制阀厂家一般制作的水利控制阀自带凹面法兰。当工艺配管要求设备管口与管道水利控制阀直接相接时，就需给设备专业提管口密封面形式的要求以配合水利控制阀法兰连接。
三、三通的使用
在人们的生活习惯中，往往习惯于从主管底部接其他分管，这样的做法的好处在于，当在通水的过程中用三通时，不会受上下左右的限制，较为方便，而对于输送气体的管道在水平方向分又时，三通宜朝上，避免凝液阻住管道。特别是蒸汽管道分管*好从上面接出。真空管的合流管，应在同一方向合流。
四、不锈钢弯头的使用
有些设计人员常说“配管无所谓的，若接不上时，多加几个不锈钢弯头就可以了”，这种做法的错误在于：图纸上虽只加了一个不锈钢弯头，但是对于生产而言却增加了阻力和可能引起泄露，对施工来说还多增加了二条焊缝，对投资者来说又增加了一笔开支，所以合理的设计方法是尽量少用不锈钢弯头，以使管道布置经纬分明，避免杂乱无章。
当工艺管道和不常用的公用工程管道相接时，宜用两头带法兰的回转不锈钢弯头代替传统的水利控制阀。这样可以避免误操作。若按传统设计，即将工艺管道和再生管道连接在一起，当正常操作时由于其中只有一部分管道在工作，故常是一头热一头冷(常温)，应力问题不容易处理好，采用回转不锈钢弯头就可以避免这样的问题；排污管需要改变方向时宜用45度不锈钢弯头利于物料的排尽，减少物料的沉淀。
五、异径管的使用
在日常情况下，异径管主要分为两种，一种是偏心异径管，另一种是同心异径管。一般情况下，没有特殊要求在水平管道上一般连接偏心异径管，在竖直方向上一般连接同心异径管。对于水平吸入的离心泵，当入口管变径时，应在靠近泵的入口处设置偏心异径管。当管道从下向上进泵时，应采用顶平安装，当管道从上往下进泵时，宜采用底平安装。使用原则是以能排尽凝液和防止气阻为原则。
六、管道的连接
DN<40mm的管道管件和水利控制阀宜用承插焊连接，不用焊接连接，这是因为便于施工，能够保证质量。大的管道上接小管道(DN<50mm)时，支管连接少用支管台，宜用价格较廉价的单头管箍。探索配管设计中的不锈钢管件及管材选用若用支管加强板，材料费虽比用三通低，但施工要求比较高，施工质量不容易控制。综合价格性能比，建议有成品三通的尽量用三通，没有时再考虑用支管加强板。大口径的镀锌钢管为了避免镀锌层的破坏，宜用卡箍，不宜用焊接。卡箍已经有定型产品。
3、新材料、新工艺的应用
支持新材料、新工艺的开发和应用，既满足了生产工艺对材料的要求，又能有效地降低建设投资。例如，用渗铝碳钢代替不锈钢材料用于抗硫和有机酸的腐蚀；用碳钢与不锈钢的复合材料代替纯不锈钢材料等。
