中压管接头分为三种主要型式。按其端部连接进行区分,在特定应用中各有其优缺点。

⇒ 压力接头:滑动接入管材,并采用套圈设计以便与管材的外径进行契合和密封。

⇒ 对焊接头:通过将接头焊接至管端周围的金属,与管端永久连接。

⇒ 锥螺纹接头(C&T):管材末端呈锥形( 斜面)和螺纹状。通过螺纹将管端面与接头体进行确闭锁紧和密封。

它们均可配合中压至高压管材使用。与使用纵向焊接的管材相比,无缝不锈钢管的性能可靠性要高出许多。

对于中压应用(最高15,000 psi)而言,不锈钢管材接头的规格是按照外径来确定的,即1/4、3/8、1/2和3/4英寸(6、10、12和20 mm)。每种形式的接头均提供不同规格尺寸的端头连接,并且具有不同的配置,例如:
⇒ 直式
⇒ 弯式
⇒ T型
⇒ 十字型

有时,它们可用作变径接头;例如从较大尺寸的连接(例如3/8'')转换为较小尺寸(例如 1/4'')的管件。同时还有很多是从特定样式(即压力)转换为另一个端口上的备用连接,例如NPT或SAE螺纹,或者从公头NPT转换为C&T,以及很多其他组合。

锥螺纹接头

锥螺纹(C&T)连接有时会用于极高压应用(最高达150,000 psi),但是大部分情况下经常用于不超过15,000 psi的“中压”应用。其能够提供固定紧密连接,管件经过倒角(锥形处理),并且以埋头孔方式进入接头内。为了确保紧密密封,管件端部必须采用精密成型工艺,表面必须经过精致处理并刻上螺纹,从而管材能够与接头紧密地组装在一起。所有这些通常都是在现场完成的,会导致安装时间大大增加,也会提升使用C&T接头的整体成本。然而,与压力接头一样,C&T接头便于维护,因为其可以分解并重新组装。

这些工艺并非一直具有可重复性,也不能一直保持一致。其还可能会在管材内径中引入金属屑和切割油,导致需要增加清洁操作。必须参加特别培训,才能使用适用于C&T接头的工具。而且由于接头是在未加控制的环境中刻上螺纹的,所以接头可能会由于振动而松动。

对焊接头

对焊接头 尽管正确安装的话,C&T接头也能够连接十分稳定,但是部分研究发现在现场的每三起腐蚀故障中,至少有一个为振动相关故障。对焊接头是可针对振动提供最佳保护的总成。由于金属被永久连接在一起,做工良好的对焊接头拥有最佳的抗振动和抗疲劳特性。然而,对焊接头也有一些不足之处,包括成本。焊接设备的成本、专业焊工,以及额外的作业时间使得对焊连接成为三类接头总成中最为昂贵的一种。

此外,对采用对焊接头的液流系统进行现场维护也十分困难(如果可能的话),这是因为可能无法接触到接头,以及/或者维护员工缺乏所需的工具和技能来切割并重新焊接接头。

压力接头

压力接头 最常见也最易于安装的是压力接头。此设计会在管道上使用摩擦夹力。压力接头由三个组件构成:螺母、本体和套圈(一个或两个)。套圈会冲打(压缩)管道,并在管道表面提供紧致的摩擦夹力。相比C&T接头,压力接头具有卓越的抗振动特性,但是并不优于对焊接头。这种类型的接头并不需要任何特殊设备或工具。只需简单地将管材滑入端部连接内,然后使用套筒扳手(或者对于精密应用使用扭矩扳手)拧紧至所需的扭矩即可。由于安装简单,使用压力接头通常是成本最低的整体总成选择。

压力接头与薄壁管材搭配使用时性能良好,薄壁管材能够允许更高的流量,而且可以轻松地进行弯曲和处理。与尺寸相当的C&T接头相比,配合压力接头使用的薄壁不锈钢管能够将流经管材的流量最多提高33%。相比让搭配C&T接头的类似管道产生弯曲所需的力,只需使用70%的力便可弯曲薄壁不锈钢管。这能够为应用提供更多的灵活性,对于无法获得管件弯曲设备的现场总成而言,尤为如此。然而,薄壁管材可能不能承受较高的压力,即使对于“中等压力”范围也无法承受。

结论

无论使用什么机械接头连接,都有可能会由于组装不当、振动或者其他长期故障而造成泄漏。在很多情况下,机械接头是最佳解决方案。然而,但凡有可能,使用连续长度的无缝盘管很可能是运输气体或液体的最佳方法。在部分应用(例如在地下运输高压气体)中,消防法规不允许使用机械接头。全球各地正在如火如荼地建设汽车加油站,蒸蒸日上的CNG(压缩天然气)行业正在成为无缝盘管使用越来越频繁的应用领域。在这些应用中,数百英尺的无缝不锈钢盘管可以在地下进行安装。还有很多其他的地上或者室内应用也需要长距离传输介质,对于此类应用,长距离盘管也是首选且费用最为低廉的方法。然而,薄壁管材可能不能承受较高的压力,即使对于“中等压力”范围也无法承受。

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