淺析工藝流程設(shè)計(jì)變等級(jí)的方法

趙繼春

（天津辰力工程設(shè)計(jì)有限公司，天津 300000）

淺析工藝流程設(shè)計(jì)變等級(jí)的方法

趙繼春

（天津辰力工程設(shè)計(jì)有限公司，天津 300000）

介紹了管道變等級(jí)的種類和統(tǒng)計(jì)材料的方法。

工藝流程；管道等級(jí)；法蘭

1 化工介質(zhì)的輸送

化工介質(zhì)的輸送，有間歇輸送和連續(xù)輸送兩種，間歇輸送有的用罐車運(yùn)輸，有的用管道輸送；而連續(xù)輸送大多數(shù)都采用管道輸送?；そ橘|(zhì)不同，所用的管道材質(zhì)也是多種多樣的，有碳鋼、不銹鋼、塑料等管道，如果需要把這些不同的材質(zhì)連接到一起，就需要變等級(jí)連接。

2 為什么變等級(jí)

在化工設(shè)計(jì)中為什么會(huì)出現(xiàn)變等級(jí)的情況呢？結(jié)合工作中遇到的情況做了以下分析，之所以變等級(jí)是由于以下幾點(diǎn)原因：

（1）工藝包要求；

（2）工藝物料的特殊要求；

（3）裝置內(nèi)材質(zhì)和外管材質(zhì)不同；

（4）設(shè)備管口和管道材質(zhì)等級(jí)不同。

3 變等級(jí)如何連接

像這種變等級(jí)以后，材質(zhì)不同不能直接焊接；壓力等級(jí)不一樣，造成管道壁厚有差異，也不宜焊接，那么變等級(jí)后兩部分怎么連接呢？那就需要法蘭。

3.1 法蘭種類

（1）結(jié)構(gòu)形式

按法蘭與管子的連接方式分為以下五種基本類型：螺紋法蘭、平焊法蘭、對(duì)焊法蘭、承插焊法蘭、松套法蘭。

（2）密封面形式

法蘭密封面有寬面、光面、凹凸面和梯形槽面等幾種。

3.2 法蘭系列

目前國(guó)際上的法蘭主要有兩個(gè)體系。

一是以德國(guó)DIN為代表的法蘭體系，公稱壓力為0.1、0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0、32.0、40.0MPa，公稱直徑6～4 000mm。另一體系是以美國(guó)ASME B16.5為代表的法蘭體系，其公稱壓力為150、300、400、600、900、1 500、2 500psi，公稱直徑范圍15～600mm。

4 變等級(jí)的種類

隨著PDMS的普及使用，對(duì)于這種變等級(jí)統(tǒng)計(jì)材料出現(xiàn)問(wèn)題的情況越來(lái)越少，但是也應(yīng)該明白變等級(jí)統(tǒng)計(jì)材料的規(guī)則，這樣也能檢查PDMS上的模型是否正確，那么材料如何統(tǒng)計(jì)呢？首先總的原則是：就高等級(jí)，不就低的等級(jí)。從以下幾種情況說(shuō)明。

1）變材質(zhì)，壓力等級(jí)不變；管道本身材質(zhì)是碳鋼，到某一位置，管道變成不銹鋼。根據(jù)流程和管道等級(jí)，B2RF4和E2RF5壓力等級(jí)都是1.6MPa，材質(zhì)不一樣，在做材料統(tǒng)計(jì)和上三維的時(shí)候，選擇一片B2RF4的法蘭、墊片、螺栓螺母，再選擇一片E2RF5的法蘭，這樣選擇變等級(jí)就沒(méi)有問(wèn)題了。

2）材質(zhì)不變，管道本身是公制管道，在某一位置變?yōu)橛⒅乒艿馈８鶕?jù)流程和管道等級(jí)，B2RF4壓力等級(jí)都是1.6MPa， A6S壓力等級(jí)都是150B，材質(zhì)是20 GB/T 8163，就高等級(jí)的走，選擇A6S等級(jí)的：一片法蘭、墊片和螺栓螺母，一片2.0MPa非標(biāo)法蘭。

3）變壓力等級(jí)，變材質(zhì)，管道本身是公制碳鋼管，在某一位置變?yōu)樗芰瞎艿?。根?jù)流程和管道等級(jí)，G1FF2壓力等級(jí)都是1.0MPa，材質(zhì)是FRP/PVC；B3RF2壓力等級(jí)都是1.6MPa，材質(zhì)是20 GB/T 8163。由于蝶閥是低等級(jí)的，所以變等級(jí)的法蘭也只能按照低等級(jí)的走，不然螺栓孔對(duì)不上，所以這個(gè)變等級(jí)的選擇G1FF2一片法蘭，墊片和螺栓螺母，一片壓力等級(jí)1.0MPa碳鋼法蘭。

4）材質(zhì)相同，變壓力等級(jí)。根據(jù)流程和管道等級(jí)，E3RF1壓力等級(jí)都是2.5MPa，A7K壓力等級(jí)都是150B，材質(zhì)都是S30408，GB/T 14976，就高等級(jí)的走，選擇2.5MPa等級(jí)的一片法蘭、墊片和螺栓螺母，一片2.5MPa系列法蘭。

5）設(shè)備管口和管道材質(zhì)等級(jí)、材質(zhì)不同。根據(jù)設(shè)備圖紙信息顯示，管口N2法蘭材質(zhì)是16MnII，150b-SO-RF HG/ T20615；而管道是S30408，HG20592-09，1.6MPa-SO-RF。就高等級(jí)，選擇150B對(duì)應(yīng)的公制等級(jí)選擇一片S30408，HG20592-09 2.0MPa-SO-RF法蘭，墊片和螺栓螺母。

5 變等級(jí)方法

像以上這種變等級(jí)的例子很多，選擇方法也是多種多樣，總的原則就是高等級(jí)，具體問(wèn)題具體分析，大致分為以下四個(gè)步驟：

1）首先保證壓力等級(jí)滿足整個(gè)管系的要求，選擇高壓力等級(jí)。

2）再有保證螺栓孔對(duì)的上，就是兩片法蘭的壓力等級(jí)匹配。

3）材質(zhì)為了和各自的等級(jí)匹配，就按照各自的等級(jí)選擇材質(zhì)。

4）墊片、螺栓螺母根據(jù)高壓力等級(jí)的選擇。

6 結(jié)束語(yǔ)

如果沒(méi)有搞清楚變等級(jí)是怎么回事，設(shè)計(jì)錯(cuò)誤了，表面上看只是涉及到一片法蘭、墊片或者螺栓螺母的小事情，其實(shí)則不然，特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū)，交通運(yùn)輸不便，而且材料奇缺的地方，比如設(shè)計(jì)錯(cuò)誤一片法蘭，導(dǎo)致施工不能繼續(xù)，既拖延了工期，又給采購(gòu)帶來(lái)了麻煩。業(yè)主投資建設(shè)一個(gè)項(xiàng)目要花費(fèi)大量的資金，經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)又面臨眾多的對(duì)手，因此自項(xiàng)目開(kāi)始啟動(dòng)到建成投產(chǎn)，中間的每個(gè)環(huán)節(jié)、每一步，業(yè)主都要在進(jìn)度、費(fèi)用、質(zhì)量進(jìn)行全面的控制。就施工階段而言，暴露出的問(wèn)題多，現(xiàn)場(chǎng)處理不及時(shí)、不妥當(dāng)，會(huì)直接影響到工程項(xiàng)目的費(fèi)用、效益和質(zhì)量，會(huì)將一般問(wèn)題人為地搞成大問(wèn)題、棘手問(wèn)題，更會(huì)加重業(yè)主的不滿，以致對(duì)我們的工作進(jìn)行批評(píng)和指責(zé)，影響我公司的聲譽(yù)。

[1] 方瑋.管道法蘭的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].圖書情報(bào)導(dǎo)刊，2008，18（16）：198-200.

[2] 梁豐收.標(biāo)準(zhǔn)管道法蘭強(qiáng)度計(jì)算及有限元分析研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2003.

A n a l y s i s o n t h e Me t h o d o f C h a n g i n g t h e P r o c e s s F l o w

Zhao Ji-chun

This paper introduces the types of pipeline and the method of statistical materials.

process fl ow；pipe grade；f l ange

TQ055.81

A

1003-6490（2017）08-0125-01

2017—07—16

趙繼春（1983—），男，天津人，工程師，主要從事化工設(shè)計(jì)工作。