我国的石油、化工、电力、机械等工业都是 20 世纪 50 年代沿前苏联的模式发展起来的,因此,工艺装置所采用的管路附件(如阀门、法兰及法兰管件等),也是参照前苏联标准生产的。所以,前苏联标准采用的机械、石油化工用管路附件,在我国早已形成体系,有很长的使用历史。JB 标准的法兰和阀门在管路设计中已应用了几十年,特别是一些老装置的更新、改造都需要一些相匹配的管路附件,短时期无法淘汰,需要进行长期过度。
改革开放以来,我国引进了许多大中型石化装置,这些引进装置大多是采用欧美技术,其管路阀门大多数采用的是美国 ASME、API 标准,德国 DIN 标准,英国 BS 标准等。目前国内已有相当数量的阀门厂可以按国外标准生产相应的阀门。但是,JB 阀门存在着许多问题,因此国外阀门,尤其是 API 阀门在国内的生产及推广应用,所具有的优越性能越来越明显。
API 阀门与 JB 阀门的性能比较
另外,1989 年我国又推出一套 GB 阀门标准,但这套标准并没有广泛推广应用,与之配对的法兰为所谓的“大外径”系列,且 GB 阀门与 JB 阀门的温压曲线又不相同,二者不能匹配使用;GB 阀门标准体系不够完善,它采用 GB9131 规定的温压曲线,而 GB9131 标准所列材料较少,限制了其使用。目前,国内市场上的阀门品种繁多,各种阀门标准处于新老交替的过度时期,大量 JB 标准的阀门仍在生产,GB 标准的阀门相继问世,此外还有大量按国外如 API STD.600、API STD.602、API STD 6D、ASME/ANSI B 16.34、JBI-7S-36、BS5352、E101 等生产的阀门,可满足不同的需要。
阀门及管件的匹配
由于阀门是安装在管道中,因此,先介绍一下我国目前选用管法兰及配管系列标准。目前,国际上管法兰标准概括起来主要春在着两个体系:即欧洲法兰体系和美洲法兰体系。欧洲法兰体系以德国和前苏联管法兰为代表;美洲法兰体系美国ANSI管法兰为代表;这两个体系的法兰尺寸彼此不能互换。
我国的石油化工大多是 20 世纪 50 年代按前苏联模式建立起来,因此,JB 标准系列靠近欧洲法兰体系。目前,我国钢管标准存在着两套外径系列的管子规格,一套为“小外径”管;另一套外“大外径”管。石油、化工装置常用的阀门法兰公称直径及匹配的管子系列尺寸见《表 1》所示。所谓“大、小外径管”的含义是指在相同管道公称通径的前提下,管道附件(阀门、法兰、管件)所需要管子外径尺寸的大小而言,尺寸大的叫“大外径“管;尺寸小的叫”小外径“管。例如:管道公称通径外 DN150 的法兰既可以选用外径为 Φ168 的管子又可以选用管子外径为 Φ159 的钢管;选用前者为大外径系列钢管,选用后者为小外径系列钢管。
公称压力 | 匹配管子外径 | 公称压力 | 匹配管子外径 | ||
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大外径系列外径 | 小外径系列外径 | 大外径系列外径 | 小外径系列外径 | ||
DN15 | Φ22 | Φ18 | DN125 | Φ140 | Φ133 |
DN20 | Φ27 | Φ25 | DN150 | Φ168 | Φ159 |
DN25 | Φ34 | Φ32 | DN200 | Φ219 | Φ219 |
DN32 | Φ42 | Φ38 | DN250 | Φ273 | Φ273 |
DN40 | Φ48 | Φ45 | DN300 | Φ324 | Φ325 |
DN50 | Φ60 | Φ57 | DN350 | Φ356 | Φ377 |
DN65 | Φ76 | Φ73 | DN400 | Φ406 | Φ426 |
DN80 | Φ89 | Φ89 | DN450 | Φ457 | Φ480 |
DN100 | Φ114 | Φ108 | DN500 | Φ508 | Φ530 |
针对目前存在的标准体系的差异,为了便于更好地选用阀门及进行管路附件匹配,现将几种常用的标准体系选择匹配表列出,见《表 2》,供选用时参考。
管件名称 | 小外径系列 | 大外径系列 | |||
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JB 标准 | HGJ 标准 | SH 标准 | GB 标准 | ANSI 标准 | |
阀门 | JB 系列 | JB 系列 |
API 600 API 602 API 603 API 608 API 609 API 594 |
GB 12232~12247 |
API 600 API 602 API 603 API 608 API 609 API 594 |
法兰 | JB/T 74~86 | HGJ 44~68 | SJ 3406 | GB 9112~9131 | ANSI B16.5 |
垫片 |
JB/T 87 JB/T 88 JB/T 89 JB/T 90 |
HGJ 69~74 |
SH 3401 SH 3402 SH 3403 SH 3404 |
GB 539 GB/T 3985 GB 4622.1 GB 4622.2 |
ANSI B16.20 ANSI B16.21 |
紧固件、螺栓、螺母 |
GB 5780~5782 GB 41 GB 6170 |
GBJ 75 | SH 3404 |
GB 5780~GB 5782 GB 41 GB 6170 |
ANSI B16.5 |
注: