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压力表安装误区分析及对策

发布时间:2018-03-24 11:57:51 浏览:

压力表安装主要包括压力表、密封圈、转接头、切断阀及与主管路焊接的接管,当采 用螺纹密封时还会用到生料带作为辅助。因此,系统地掌握螺纹技术知识,在压力表安装方面起 到至关重要的作用。依照相关技术标准和历史资料,介绍了 3种螺纹的起源以及在实际工业应 用中的作用。对压力表安装过程中的各个部件及其常用的螺纹形式进行了分析,引出了工业生产 中压力表安装方面所涉及的常见误区。针对现场存在的问题在物料准备、实际操作和教材修订 等方面提出了建议,对螺纹及相关行业技术标准规范的发展提出了展望。

油气生产领域各个工种技能培训和技术比武 中,一般均参照中国石油出版的职业技能培训系列 教程。教程中关于压力表更换的操作步骤为:将校 验合格的压力表在螺纹上按逆时针方向缠上密封 带,用手扶正压力表找正把压力表正确安装在转 接头上,旋上几扣后再用17mm固定板手和活动板 手上好压力表。参照国家和行业技术标准,发现这 种安装方式不符合规范要求在低压情况下可能 会外渗油污或者盐渍;在高压情况下这种安装方 式存在更大的安全隐患。

1.螺纹

1841年,英国人惠特沃斯提出了世界上第一个 螺纹标准BS),从而奠定了螺纹标准的技术体系。 1905年,英国发明了螺纹量规从此英国成为世界 上第一个全面掌握螺纹加工和检测技术的国家,英 制螺纹标准在世界范围内得到认可且是现行螺纹 标准的祖先。

美国的国家螺纹N)标准是在惠氏螺纹基础 上发展起来的,二次世界大战后转化为二战盟国共 同使用的统一螺纹UN),美制螺纹是世界上第一 个得到国际组织认可的国际标准。

公制螺纹(米制M)源于美制国家螺纹N), 它首先在欧洲得到广泛使用并纳入ISO标准,当 公制单位被确定为国际法定计量单位后,又进一步 提升了米制螺纹在国际贸易中的地位。

压力表及其附属部件的安装属于管螺纹系列 目前,现场使用的管螺纹主要:GB/T 7306.2—2000 《55°密封管螺纹第2部分:圆锥内螺纹与圆锥外螺 纹》,属于英制螺纹用R表示,从牙型上讲属于 矮瘦型;GB/T 12716—2011《60°密封管螺纹》 于美制螺纹系列,用NPT表示,从牙型上讲属于高 胖型;GB/T 1414—2003《普通螺纹管路系列》,属 于公制螺纹,用M表示,牙型与美制螺纹一致。

2.部件

2.1压力表

现场使用的压力表包括一般压力表和抗震压力表,技术标准分别执行GB/T 1226—2010《一般压力 表》和B/T 6804—2006《抗震压力表》,除了用户 对仪表接头螺纹有特殊要求外,其默认螺纹形式为 公制外管螺纹如,常用的M20X1.5M14X1.5, 此种螺纹外形为圆柱体,螺纹本身不具有密封功能。

2.2切断阀

压力表切断阀种类繁多,按执行的标准分类, 主要包括B/T 7747—2010《针形截止阀》、GB/T 12237—2007《石油石化及相关工业用的钢制球阀》 JB/T 8473—1996《仪表阀组》除了订货合同另 有要求可按合同执行外,在以上3项标准技术要求 内均提出螺纹可以是英制或美制内管螺纹。如,常 用的NPT1/2R1/2,此两种螺纹外形均为1 : 16 锥体,螺纹本身具有密封功能。多数厂商均提示, 用户如果没有在备注中对螺纹进行要求,一般默认 发货为NPT螺纹[8-10]。

2.3转接头

由于压力表和切断阀螺纹形式不同压力表转 接头迎刃而生。目前,关于转接头的通用标准仅在 中华人民共和国建设部2001年颁布的GJBT-555 (01R405)《压力表安装图》中有所体现,一种是 两端均为内螺纹;另一种是一端为内螺纹,一端为 焊接。油气生产现场所使用的转接头,与压力表相 连接一端为内螺纹;与切断阀相连接一端为外螺纹, 并且螺纹形式和外观尺寸也形式多样。压力表转接 头主要执行企业自主标准,或者根据现场实际情况 进行批量加工。现场最常用的转接头为M20X1.5 () NPT1/2 ()[11]。

2.4 密封

QB/T 4008—2010《螺纹密封用聚四氟乙烯未烧 结带生料带)》中规定了生料带主要应用于密封管 螺纹,如,切断阀两端的管螺纹NPT)连接。压 力表和转接头之间为非密封公制管螺纹,其密封形 式应为端面密封,一般低压情况下采用平面密封 其间填充石墨、聚四氟乙烯或者紫铜垫片;高压情 况下采用锥面密封,其密封由光滑的金属锥面本身 实现。

3.误区

一是,现场技能培训和安装操作中,经常误认 为螺纹只分为公制和英制两种,将美制螺纹和英制 螺纹概念混淆。实际GB/T 7306.2—2000《55°密封 管螺纹第2部分:圆锥内螺纹与圆锥外螺纹》中螺 纹规格每英寸牙数包括28、19、14、11,而GB/T 12716 —2011《60°密封管螺纹》中螺纹规格每英寸牙数包 27、18、14、11.5、8,从中看出两者仅在14 时,若管径一致可勉强破坏性安装由原来的面密 封变成了线密封,大大降低了密封能力日常操作 中经常出现此种情况(压力表安装绝大多数属于14 牙系列)。

二是,GB/T 1414—2003《普通螺纹管路系列》 中螺纹规格标注方式为公称直径X螺距,螺距包括 1、1.25、1.5、2、3、4,通过数据折算无论哪个 规格都无法与英制和美制螺纹配对使用。直接将公 制螺纹破坏性安装在英制或美制螺纹上的情况并不 少见[2_4]。

三是,一般情况在管螺纹系列中每种管径只 对应一种螺距或者牙/英寸),所以粗牙、细牙和 超细牙的说法只是出现在紧固连接螺纹系列中,管 螺纹不存在这一概念。

四是,在工程项目中经常出现作废标准仍在 使用的情况,如,将R螺纹标注为ZG,将NPT 纹标注为 Z

五是,现场技术人员经常使用B/T 7981—2010 《螺纹样板》检测螺纹的牙型。实际上螺纹样板只 具备测量螺纹螺距的功能,无法分辨出牙型角究竟 55°还是60°。检测螺纹牙型应使用螺纹量规, 其中,量规包括塞规和环规塞规用来检测内螺纹 环规用来检测外螺纹[13]。

六是,生料带是带锥度的管密封螺纹的辅助材 料,安装压力表操作时经常将其缠绕在压力表本体 的公制非密封管螺纹上,因而忽视了压力表本体接 头端面密封,这也是目前压力表在安装方面存在的 最大问题。

七是,冷凝管设计安装目的是散热以降低高 温对压力表寿命和精度的影响(当介质温度超过 60°C时,就地安装压力表应选用冷凝管或其他形式 的散热装置)。冷凝管既不具备缓冲功能,也不具备 减振功能,在压力波动较大工艺管线或者机泵进出 口安装冷凝管的做法是不科学的。

4.设计

相关设计院在压力表设计安装方面主要参照 HG/T 21581—2012《自控安装图册》,图册中介绍了 承插焊连接、对焊连接、法兰连接和螺纹连接等40 种设计思路。各设计院均在图册基础上进行了改 进,归纳起来主要有两种:

一种是切断阀螺纹选用与压力表保持一致 均为公制非密封螺纹中间不需要加压力表转接头。 该安装模式存在两个弊端:一是,此类切断阀现场 使用较少,且需要在订货合同中特殊要求,使得报 料和更换存在一定困难;二是,切断阀与下接管连 接一侧也需要加装密封垫片,这对接管壁厚有一定 要求,且端面需要进行特殊处理来实现密封功能 因而,此种模式现场应用较少。

另一种是切断阀选用NPT或R密封管螺纹。压 力表选用公制非密封管螺纹,中间通过压力表转接 头进行转换,该安装模式成为现场普遍采取的设计 方案。另外,如果用户在购买压力表时对压力表螺 纹提出特殊要求,与切断阀保持一致且均为NPT 纹,也可免安装转接头。

5.建议

一是,在工业生产的各个环节,不仅要依靠实 际经验而且要加强国家、行业、地方和企业相关 标准的学习,及时关注标准的替代、合并和升级等 情况。另外,国内螺纹标准体系引用混乱及相关技 术标准的缺失的也是造成认识误区的重要原因,有 待进一步系统解决。

二是,JB/T 308—2004《阀门型号编制方法》标 准中,阀门型号包括阀门类型、驱动方式、连接形 式、结构形式、密封材料、公称压力、阀体材料, 连接形式中螺纹只能反映出内与外,而无法反映出 螺纹执行哪项标准,虽然厂商提示默认发货为NPT 螺纹,但是,仍会出现R螺纹切断阀,影响了现场 安装使用。因此,建议物资报料时尽量将螺纹形式

忽壮注林[15] p备/注/清TE 。

三是,压力表转接头加工或购买时也应详细 标注内外螺纹形式。

四是,非密封公制管螺纹搭配生料带的安装方 式,如条件限制在低压情况下仍可继续沿用,但是, 建议在风险较高、存在油污或盐碱的部位严格按照 标准要求更换为密封垫片。

五是,高压情况下压力表的安装,建议采用带 泄压功能的切断阀,可有效降低更换压力表操作中 存在的风险。

六是,中国石油出版的职业技能培训系列教程 中关于压力表安装操作的具体内容应及时进行修 订,避免对现场运行和维护人员造成长期误导。

七是,进口的美标压力表本体接头几乎全部为 NPT螺纹,不需要使用压力表转接头和密封垫片, 既方便统一安装,又减少泄露点的数量值得国内借鉴。