管道及管道系统的管弯与管弯(PDF)

管道弯头和弯管是管道系统中经常用于改变方向的重要管件。管道弯头和管道弯头是不一样的，尽管有时这两个术语可以互换使用。

亚博竞彩群什么是管弯?

管道弯头是管道中“偏移”的通称——管道方向的改变。这意味着有一个“弯曲”，即管道方向的变化(通常是由于某些特定的原因)，但它缺乏具体的，工程定义的方向和程度。弯曲通常是通过现场使用弯曲机(热弯曲和冷弯曲)制作的，适合于特定的需要。使用弯管是经济的，因为它减少了昂贵的配件的数量。

亚博竞彩群什么是弯管?

管形弯头另一方面，它是一种特殊的、标准的、预制成阀芯件的工程弯头(基于ASME B 16.9)，设计成可以拧接、法兰连接或焊接到与其相关的管道上。肘关节可以是45度或90度。也可以有定制设计的弯头，尽管大多数被归类为“短半径”或“长半径”。

总之，“所有的弯曲都是肘部，但并非所有的肘部都是弯曲的”

管道弯头类型

根据不同的管道参数，弯头可分为以下几种:

• 管道弯头类型根据方向角
  • 45度弯头
  • 90度弯头
  • 180度弯头
• 管道弯头的类型取决于弯曲半径
  • 长半径弯头
  • 短半径弯头
• 考虑管端连接的管道弯头类型
  • 对接焊管弯头
  • 承插焊管弯头
  • 螺纹管弯头
  • 法兰弯头

参见图1所示的各种管道弯头

管道弯头特点

无论何时使用弯头这个术语，除了标称尺寸外，它还必须带有类型(45度或90度)和半径(短或长)的限定符。

弯头可以根据需要改变方向到任何角度。弯头角可以定义为流动方向偏离其原来流动方向的角度(见下图2)。即使一个弯头的角度可以大于0，但小于或等于90°，但在一个点上方向的变化大于90°是不可取的。通常，在这种情况下，在进行管道布局时，会同时使用45°和90°弯头。

计算弯头角度

用简单的几何数学方法可以很容易地计算出弯头角。让我给你举个例子。

参见图3。管子的方向在A点用一个弯头改变，在G点用另一个弯头改变。

为了求出肘关节在A处的角度，有必要考虑一个包含肘关节臂的平面。如果在A点方向没有变化，那么管道将沿着直线AD移动，但管道将沿着直线AG移动。平面AFGD包含线AD和AG，并标记弯角(phi)，表示流动偏离其原始方向的角度。考虑直角三角形AGD, tan(phi) =√(x2 +z2)/ y同样地，G处的弯头角为:tan(phi1)=√(y2 +z2)/x

弯半径

弯头或弯头可在各种半径的方向平滑变化，这是在管道公称尺寸表示英寸。弯头或弯头有三种半径，a.长半径弯头(半径= 1.5D):最常用于需要将摩擦流体压力损失降至最低的地方，有足够的空间和体积来允许更大的转弯和产生更小的压降。b.长半径弯头(半径> 1.5D):有时用于输送浆液、低聚合物等高粘性流体的特定应用。对于半径，通常使用1.5D以上的管弯，这些可以做成任何半径。b.短半径弯头(半径= 1.0D):仅用于空间不允许使用长半径弯头且需要降低弯头成本的场所。在夹套管道中，短半径弯头用于核心管。这里D是标称管道尺寸，单位为英寸。有三个主要参数决定肘关节的半径选择。空间可用性，成本和压降。在主要考虑压降的地方，管道弯道是首选。 The use of short radius elbows should be avoided as far as possible due to abrupt change in a direction causing the high-pressure drop.

最小厚度要求

无论使用弯管还是弯头，都必须满足规范中的最小厚度要求。代码ASME b31.3提供了计算给定内部设计压力(P)的成品形式的最小厚度(t)的公式，如下所示:

在这里,

• R1 =焊接弯头或管弯头弯曲半径
• D =管道外径
• W =焊接接头强度折减因子
• Y =表304.1.1中的系数
• S =表A-1中材料在最高温度下的应力值
• E =来自表A-1A或A-1B的质量因子，将此计算值加上任何腐蚀、侵蚀、机械余量，得到所需厚度。

连接端口

对于连接弯头/弯管到管道，有以下类型的连接端

• 对焊:与大口径(>=2英寸)管道一起使用
• 承插焊接:与管道尺寸一起使用
• 螺丝:
• 法兰:

对焊弯头

• 管道通过对焊接头与图5所示的对焊弯头连接。
• 对焊接头提供适合焊接到管道上的斜角端。在订购时注明连接管道的厚度/进度是很重要的。所有对接焊边缘准备工作应符合ASME B16.25的要求。
• 对接焊弯头尺寸按ASME B16.9要求。本标准适用于NPS 1/2 "至48 "的碳钢和合金钢对接焊接头。

不锈钢对焊接头尺寸按MSS-SP-43标准。配件的物理尺寸符合ASME B16.9和MSS-SP-43的要求。这意味着ASME B16.9的范围主要涉及碳和低合金钢管的共同壁厚，而MSS-SP-43具体涉及不锈钢管道的附表5S和10S。

对于碳钢和低合金钢，短半径弯头的尺寸符合ASME B16.28，对于不锈钢，尺寸符合MSS-SP-59。

对接焊接接头通常用于尺寸2”及以上。然而，对于1-1/2英寸以下的关键管线，在禁止使用承插焊接接头的情况下，通常使用弯管。这些弯曲通常是5D半径，并在现场通过冷弯管道。另外，可以使用对接焊接弯头来代替管道弯头，但通常较小直径的管线是在现场布线的，因此不可能在项目的初始阶段就知道该要求以供采购。所以管道弯曲是首选。然而，管道弯曲确实占用更多的空间，特别是在制药厂，管道的主要部分是小直径的。且布局拥挤，宜采用对接焊弯头。

对接焊接接头可以进行射线照相，因此是所有关键服务的首选接头。

对焊接头适用的材料标准如下:

ASTM A234

本规范涵盖无缝和焊接结构的锻碳钢和合金钢配件。除非订单中规定了无缝或焊接结构，供应商可以选择提供这两种结构。根据本标准提供的所有焊接建筑配件均采用100%射线照相。根据ASTM A234，根据化学成分，有几个等级可供选择。选择将取决于连接到这些配件的管道材料。以下列出了本规范下可用的一些等级和相应的连接管道材料规范:

ASTM A403

本规范涵盖两大类，WP和CR，无缝和焊接结构的锻奥氏体不锈钢配件。WP类配件按ASME B16.9和ASME B16.28的要求制造，并细分为以下三个子类:

• wp - s由无缝产品通过无缝制造方法制造而成。
• WP - W这些管件包含焊缝，所有由管件制造商焊接的焊缝，包括启动管焊缝(如果管道焊接时添加了填充材料)，都进行了射线照相。然而，如果管道是在没有添加填充材料的情况下焊接的，则不会对启动管道焊缝进行x射线照相。
• 这些接头包含焊缝，所有焊缝无论是由接头制造商制造的还是由起始材料制造商制造的都进行了x光照相。

CR级配件是按照MSS-SP-43的要求制造的，不需要进行无损检测。根据ASTM A403的规定，根据化学成分的不同，有几个等级可供选择。选择将取决于连接到这些配件的管道材料。以下列出了本规范下可用的一些等级和相应的连接管道材料规范:

ASTM A420

• 本规范涵盖用于低温下的无缝和焊接结构的锻碳钢和合金钢配件。它根据化学成分分为WPL6, WPL9, WPL3和WPL8四个等级。配件WPL6在温度- 50°C下进行冲击测试，WPL9在-75°C下进行冲击测试，WPL3在-100°C下进行冲击测试，WPL8在-195°C温度下进行冲击测试。
• 管件的许用压力额定值可以按照ASME B31.3适用章节中规定的规则计算。
• 管壁厚度和材料类型应与管件订购使用时相同，管件上的标识应代替压力等级标记。

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