各种连接方式优缺点

发布时间：2019-09-20 04:57:54 来源：文档文库

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现有管道的连接方式：

一，法兰连接：法兰连接是将垫片放入一对固定在两个管口上的法兰的中间，用螺栓拉紧使其紧密结合起来的一种可拆卸的接头。（故法兰连接的设计中主要解决的问题是防止介质泄漏)

1，法兰连接的优缺点：法兰联接有较好的强度和紧密性，适用的尺寸范围宽，在设备和管道上都能应用，所以应用最普遍。但法兰联接时，不能很快地装配与拆卸，制造成本较高.

2，法兰的分类：整体法兰，松式法兰，任意式法兰

整体法兰：（1），平焊法兰.法兰盘焊接在设备筒体或管道上，制造容易，应用广泛，但刚性较差。法兰受力后，法兰盘的矩形截面发生微小转动，与法兰相联的筒壁或管壁随着发生弯曲变形。于是在法兰附近筒壁的截面上，将产生附加的弯曲应力。所以平焊法兰适用的压力范围较低（PN<4.0MPa）。（2），对焊法兰又称高颈法兰或长颈法兰。颈的存在提高了法兰的刚性，同时由于颈的根部厚度比筒体厚，所以降低了根部的弯曲应力。此外，法兰与筒体（或管壁）的联接是对接焊缝，比平焊法兰的角焊

缝强度好，故对焊法兰适用于压力、温度较高或设备直径较大的场合。

松式法兰：法兰不直接固定在壳体上或者虽固定而不能保证法兰与壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构，均划为松式法兰，如活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰。活套法兰的法兰盘可以采用与设备或管道不同的材料制造，用于铜制、铝制、陶瓷、石墨及其非金属材料的设备或管道上。受力后无附加弯曲应力，只适用于压力较低场合

螺纹法兰广泛用于高压管道上，法兰对管壁产生的附加应力较小。但这种法兰刚度小，它的厚度较厚，一般只适用于压力较低的容器上。

任意式法兰：任意式法兰与壳体连成一体，刚性比整体法兰差，如未焊透的焊接法兰。

3，石油化工上常用的法兰标准：一类是压力容器法兰标准，一类是管法兰标准

（1）压力容器法兰标准可分为甲型平焊法兰，乙型平焊法兰，长颈对焊法兰

甲型平焊法兰：它直接与容器的筒体或封头焊接。在上紧和工作时均会作用给容器器壁一定的附加弯矩，且法兰盘自身的刚度也较小，所以适用于压力等级较低和筒体直径较小的范围内。

乙型平焊法兰：乙型法兰有一个壁厚不小于16mm的圆筒形短节，有了这个短节，既可增大整个法兰的刚度，又可使容器器壁避免承受附加弯矩。因而适用于较大直径和较高压力的条件下，用于PN0.25～1.6压力等级中较大直径范围还可用于2.5 和4.0两个

压力等级中较小直径范围。适用的全部直径范围为300～3000mm，温

度范围为－20℃～350℃。

长颈对焊法兰：长颈对焊法兰是用根部增厚的颈取代了乙型平焊法兰中的短节，从而更有效地增大了法兰的整体刚度，同时法兰与设备采用对接焊连接，因此用于更高的压力范围(PN 0.6MPa～6.4MPa)和直径范围(DN300mm～2000mm)，适用温度范围为-20℃～450℃。

（2），压力容器法兰的结构：平面型密封面，凹凸型密封面，榫槽型密封面。

平面型密封面：密封表面是一个突出的光滑平面，也可车制三角形沟槽。密封面结构简单，加工方便，且便于进行防腐衬里。但是，

这种密封面垫片接触面积较大，预紧时垫片容易往两边挤，不易压紧，用于所需压紧力不高且介质无毒的场合

凹凸型密封面：密封面是由一个凸面和一个凹面相配合组成，在凹面上放置垫片，由于凹面的外侧有挡台，能够防止垫片压紧时被挤出，故可适用于压力

榫槽型密封面: 密封面是由榫面和槽面配合而成。其密封面较窄。垫片置于槽中，不会被挤动。因而，它比以上两种密封面均

易获得良好的密封效果。但缺点是结构与制造比较复杂，更换挤在槽中的垫片比较困难。这种密封面规定不用非金属软垫片, 榫槽密封面适于易燃、易爆、有毒的介质以及较高压力的场合。较高的场合.

二，焊接连接：焊接连接时管道工程中最重要而应用最广泛的连接方式。

其主要优点是：接口牢固耐久，不易渗漏，接头强度和严密性高，使用后不需要经常管理。焊接有节省金属材料、生产效率高、接头密封性好的优点。

主要缺点有：焊接接头容易产生较大的焊接变形和焊接残余应力，从而影响接头的承载能力、加工精度和尺寸稳定性，同时在焊缝与管子的交界处（热影响区）生产应力集中，对接头的疲劳断裂有较大影响。焊接接头中容易产生焊接缺陷（裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透)等。这些缺陷的存在会降低焊接接头强度、引起应力集中、损坏焊缝致密性

三，承插连接：

1，青铅接口：青铅接口是承插式铸铁管最早使用的接口形式，具有较好的弹性、刚性和抗震性，施工后不需要养护。但铅是比较贵重的金属，大量消耗工程造价太高。主要用于振动较大的地方，如穿越铁路、公路、河床以及抢修的场合。优点：接口质量好，强度高，耐震性能好，操作完后可立即通水或试压，无需养护，通水后如发现少量漏水，可用捻凿进行捻打修补。缺点：耗用有色金属量大，成本高，故只能在工程抢修或管道抗震要求高时才采用。

2，石棉水泥接口：优点：具有较高强度和较好抗震性，水密性及粘接力好。缺点：劳动强度大

3，自应力水泥接口：优点：接口劳动强度小，工作效率高。

缺点：只适应于工作压力不超过１．２ＭＰａ承插管道，抗震性差，不宜用于土质松软、地基不坚实的地方。

4，非金属管的承插连接：硬聚氯乙烯管：硬聚氯乙烯管：硬聚氯乙烯的承插连接，是采用承插粘接的方式连接管子或管件，不需要对管口进行焊接。玻璃钢管道采用承插式连接，一般要求管道内径比较大，市场上能见到的最小内径不小于300mm,太小内径因为玻璃钢管道壁厚较薄，从制作工艺上难以满足插头上的胶圈槽的设计。市政工程给排水工程中应用的玻璃钢夹砂管道大多数采用承插式连接，优点：连接简单、快捷、省时、省力、安装费用低。不足：在一些地质条件差的淤泥地带，因为玻璃钢管道是柔性连接，在相邻的两条管发生不均匀沉降时，容易造成浮管，管道连接分离。

承插连接图

四：对接粘接：玻璃钢管道对接粘接：管道两端达成450角斜坡，对接缝中间用胶泥密封处理，其后用玻璃钢纤维毡及玻璃钢纤维布交替铺层连接。对接粘接适用于密封要求较高、管内径小的玻璃钢管道连接，时常为DN50~DN300管道连接，管径大的玻璃钢风管也大量采用对接粘接。优点：连接密封性能好，连接部分强度高。不足：现场施工，连接速度慢、安装费用高。下图：

对接粘接图

五，丝扣连接：丝扣连接指的是螺纹连接，通过内外螺纹把管道与管道、管道与阀门连接起来，是类似螺丝和螺母的原理的连接方式，通过两组内外螺纹绞合连接。优点有制造、使用都简单，联接可靠、使用方便、通用性好、可装拆而重复使用等优点，缺点有压力低、管径小，易滴漏。

六，沟槽连接：沟槽连接件是一种新型的钢管连接方式，也叫卡箍连接. 起连接密封作用的沟槽连接管件主要有三部分组成：密封橡胶圈、卡箍和锁紧螺栓。位于内层的橡胶密封圈置于被连接管道的外侧，并与预先滚制的沟槽相吻合，再在橡胶圈的外部扣上卡箍，然后用二颗螺栓紧固即可。由于其橡胶密封圈和卡箍采用特有的可密封的结构设计，使得沟槽连接件具有良好的密封性，并且随管内流体压力的增高，其密封性相应增强。优点比较多：（1），沟槽管件的连接操作是非常简易的，无需特殊的专业技能，普通工人经过简单的培训即可操作，（2），沟槽管件连接，仅在被连接管道外表面用滚槽机挤压出一个沟槽，而不破坏管道内壁结构，这是沟槽管件连接特有的技术优点，（3），有利于施工安全，采用沟槽管件连接技术，现场仅需要切割机、滚槽机和钮紧螺栓用的搬手，施工组织方便，（4）系统稳定性好，维修方便，（5）具有良好的经济效益. 适用范围：沟槽管件连接作为一种先进的管道连接方式，即可以明设也可以埋设，即有钢性接头，也有柔性接头。因此具有广泛的适用范围。(1) 按系统分：可用于消防水系统、空调冷热水系统、给水系统、石油化工管道系统、热电及军工管道系统、污水处理管道系统等.（2). 按管道材质分：可用于连接钢管、铜管、不锈钢管、衬塑钢管、球墨铸铁管、厚壁塑料管及带有钢管接头和法兰接头的软管和阀件。