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与JB阀门的性能比较
1、API标准阀门结构长度较短,阀门占用空间小,重量轻,而JB阀门结构长度长,闸板和支架结构不尽合理。API阀门多采用弹性闸板结构,密封效果好,减少内漏,此外,弹性闸板还能避免过紧和因热胀引起的卡死现象。
2、JB标准阀门一种型号代表一种固定类型,而标准所提供的型号十分有限,用户稍做改动,制造厂即认为是非标阀门,提出加价或延期交货,如设计根据操作条件改变阀门密封副或填料结构,制造厂即认为非标,而API标准不存在问题
3、用户使用表明,JB阀门容易内漏和外漏,寿命短,操作不方便,选择范围窄,而API阀门可克服这些不足。
4、API阀门有质量论证机构,可以有效保证阀门质量,且API标准对阀门的机构、材料、试验及检验都有详细规定,制造厂及用户容易使用。
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APISTD.600、APISTD.602、API STD 6D、ASME/ANSIB16.34、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ф168的管子又可以选用管子外径为ф159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。
表1
公称压力 | 匹配管子外径 | 公称压力 | 匹配管子外径 |
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 | ф22 | ф18 | DN125 | ф140 | ф133 |
DN20 | ф27 | ф25 | DN150 | ф168 | ф159 |
DN25 | ф34 | ф32 | DN200 | ф219 | ф219 |
DN32 | ф42 | ф38 | DN250 | ф273 | ф273 |
DN40 | ф48 | ф45 | DN300 | ф324 | ф325 |
DN50 | ф60 | ф57 | DN350 | ф356 | ф377 |
DN65 | ф76 | ф73 | DN400 | ф406 | ф426 |
DN80 | ф89 | ф89 | DN450 | ф457 | ф480 |
DN100 | ф114 | ф108 | DN500 | ф508 | ф530 |
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 标准 | 小外径系列 | 大外径系列 |
JB标准 | HGJ标准 | SH标准 | GB标准 | ANSI标准 |
阀门 | JB系列 | JB系列 | API600 API602 API603 API608 API609 API594 | GB12232~12247 | API600 API602 API603 API608 API609 API594 |
法兰 | JB/T74~86 | HGJ44~68 | SJ3406 | GB9112~9131 | ANSIB16.5 |
垫片 | JB/T87 JB/T88 JB/T89 JB/T90 | HGJ69~74 | SH3401 SH3402 SH3403 SH3404 | GB539 GB/T3985 GB4622.1 GB4622.2 | ANSIB16.20 ANSIB16.21 |
紧固件、螺栓、螺母 | GB5780~5782 GB41 GB6170 | GBJ75 | SH3404 | GB5780~GB 5782 GB41 GB6170 | ANSIB16.5 |
注:1、JB系列阀门是指按JB标准生产的阀门,现在大多数阀门厂家仍按该标准生产阀门。
2、GB12232~12247标准生产阀门并没有真正推广应用,市场上只有标准而无产品,可用相应的API标准阀门代替。