管道一般由管材和附件组成。它们通常称为通用材料。通用材料符合国家统一标准的规定,便于生产厂制造和用户选用。
管材及其附件的通用标准包括公称通径、公称压力、试验压力、工作压力以及管螺纹的标准等内容。
1.公称通径
为了便于管道工程施工,管子、管件、法兰、阀门等部件的尺寸必须统一起来,这一统一尺寸称为公称尺寸,用符号DN表示,其后数字与端部连接件的孔径或外径(用mm表示)等特征尺寸直接相关。除特殊情况外,一般尺寸数字后面的单位不标出。但是无缝钢管不用这种方法表示,其表示方法见7.1.2节。
我国现行管材及其附件的公称通径见表7-1。
表7-1 管材及其附件公称通径
其中,DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN400、DN500、DN600、DN700、DN800、DN900、DN1000是工程上常用的公称尺寸。
管材及其管件的实际生产制造规格如下:
1)阀门等附件,公称通径等于其内径。
2)内螺纹管件,公称通径等于其内径。
3)各种管材,公称通径既不等于其实际内径,也不等于其实际外径,只是个名义直径,但无论管材的实际内径和外径的数值是多少,只要其公称通径相同,就可用相同公称通径的管件相连接,具有通用性和互换性。
2.公称压力、试验压力和工作压力
工程上常以基准温度(200℃)下制件所允许承受的工作压力作为该制件的耐压强度标准,称为公称压力,用符号PN表示,后面的数字不代表测量值,不应用于计算目的,除非在有关标准中另有规定。通常将压力分为低、中、高三级:低压为2.5MPa以下;中压为2.6~10MPa;高压为10.1~32MPa。
试验压力是在常温下检验管子和附件机械强度及严密性能的压力标准。试验压力以ps表示。水压试验采用常温下的自来水,试验压力为公称压力的1.5~2倍,公称压力较大时倍数值取小的,公称压力较小时倍数值取大的。当公称压力达到20~100MPa时,试验压力取公称压力的1.25~1.4倍。(www.xing528.com)
工作压力是指管道内流动介质的工作压力,用字母p表示,右下角附加的数字为输送介质最高温度l/10时的整数值,后面的数字表示工作压力数值。例如,介质最高温度为300℃,工作压力为10MPa,用p3010表示;介质最高温度为425,工作压力为10MPa,用p4210表示。
试验压力、公称压力、工作压力之间的关系是ps>PN≥p,这是保证系统安全运行的重要条件。
输送热水、过热水和蒸汽的热力管道和附件,因温度升高而产生热应力,使金属材料机械强度降低,其承压能力随着温度升高而降低,所以随着工作温度的提高,应减小热力管道的最大允许值。
为保证管道系统安全可靠地运行,用各种材料制造的管子附件均应按相关标准中的压力标准试压。机械强度的检查:待配件组装后,用试验压力等于公称压力的水压试验进行密封性检验和强度检验,检验密封、填料和垫片等的密封性能。压力试验必须遵守该项产品的技术标准。例如,青铜制造的阀门,按产品技术标准其公称压力应小于或等于1.6MPa,因此对阀门构件(如阀体)应进行2.4MPa的水压试验,装配后再进行1.6MPa的水压试验,检验其密封性。
综上所述,公称压力也表示管子附件的一般强度标准,因而就可以根据所输送介质的参数选择管子附件及管子,而不必再进行强度计算,这样既便于设计,也便于安装。
3.管螺纹标准
为了便于通用附件的应用,对螺纹连接的管子、附件以及其他采用螺纹连接的机器设备接头的螺纹规定了统一标准,即螺纹的齿形及尺寸标准。
管螺纹是管道采用螺纹连接的通用螺纹。管螺纹按其结构分为非密封管螺纹和密封管螺纹两种。管螺纹的齿形如图7-1所示。管螺纹尺寸见表7-2。这种螺纹的齿形及尺寸对密封管螺纹与非密封管螺纹都适用。一般情况下,钢管采用圆锥外螺纹,管子附件、配件的管接口采用圆柱内螺纹,见GB/T 7306.1—2000。
图7-1 管螺纹齿形
表7-2 管螺纹尺寸 (单位:mm)
注:1.基面为指定剖面,在此剖面中密封管螺纹直径(外径、中径、内径)尺寸与同样的非密封管螺纹直径完全相等。
2.表中所列dr尺寸系列供参考。
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