壓力表安裝誤區(qū)分析及對(duì)策

龔秋紅 宋曉俊 文志明 王吉福 宮景海 徐澤輝

（1.中石化江漢石油工程設(shè)計(jì)有限公司；2.中國(guó)石油塔里木油田公司）

油氣生產(chǎn)領(lǐng)域各個(gè)工種技能培訓(xùn)和技術(shù)比武中，一般均參照中國(guó)石油出版的職業(yè)技能培訓(xùn)系列教程。教程中關(guān)于壓力表更換的操作步驟為：將校驗(yàn)合格的壓力表在螺紋上按逆時(shí)針?lè)较蚶p上密封帶，用手扶正壓力表找正，把壓力表正確安裝在轉(zhuǎn)接頭上，旋上幾扣后再用17mm固定扳手和活動(dòng)扳手上好壓力表。參照國(guó)家和行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)這種安裝方式不符合規(guī)范要求，在低壓情況下，可能會(huì)外滲油污或者鹽漬；在高壓情況下，這種安裝方式存在更大的安全隱患［1］。

1 螺紋

1841年，英國(guó)人惠特沃斯提出了世界上第一個(gè)螺紋標(biāo)準(zhǔn)（BS），從而奠定了螺紋標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)體系。1905年，英國(guó)發(fā)明了螺紋量規(guī)，從此英國(guó)成為世界上第一個(gè)全面掌握螺紋加工和檢測(cè)技術(shù)的國(guó)家，英制螺紋標(biāo)準(zhǔn)在世界范圍內(nèi)得到認(rèn)可，且是現(xiàn)行螺紋標(biāo)準(zhǔn)的祖先。

美國(guó)的國(guó)家螺紋（N）標(biāo)準(zhǔn)是在惠氏螺紋基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，二次世界大戰(zhàn)后轉(zhuǎn)化為二戰(zhàn)盟國(guó)共同使用的統(tǒng)一螺紋（UN），美制螺紋是世界上第一個(gè)得到國(guó)際組織認(rèn)可的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

公制螺紋（米制，M）源于美制國(guó)家螺紋（N），它首先在歐洲得到廣泛使用，并納入ISO標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)公制單位被確定為國(guó)際法定計(jì)量單位后，又進(jìn)一步提升了米制螺紋在國(guó)際貿(mào)易中的地位。

壓力表及其附屬部件的安裝屬于管螺紋系列，目前，現(xiàn)場(chǎng)使用的管螺紋主要：GB/T 7306.2—2000《55°密封管螺紋第2部分：圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋》，屬于英制螺紋，用 R表示，從牙型上講屬于矮瘦型；GB/T 12716—2011《60°密封管螺紋》，屬于美制螺紋系列，用NPT表示，從牙型上講屬于高胖型；GB/T 1414—2003《普通螺紋管路系列》，屬于公制螺紋，用M表示，牙型與美制螺紋一致［2-5］。

2 部件

2.1 壓力表

現(xiàn)場(chǎng)使用的壓力表包括一般壓力表和抗震壓力表，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分別執(zhí)行GB/T 1226—2010《一般壓力表》和JB/T 6804—2006《抗震壓力表》，除了用戶對(duì)儀表接頭螺紋有特殊要求外，其默認(rèn)螺紋形式為公制外管螺紋，如，常用的M20×1.5、M14×1.5，此種螺紋外形為圓柱體，螺紋本身不具有密封功能［6-7］。

2.2 切斷閥

壓力表切斷閥種類繁多，按執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)分類，主要包括 JB/T 7747—2010《針形截止閥》、GB/T 12237—2007《石油石化及相關(guān)工業(yè)用的鋼制球閥》和JB/T 8473—1996《儀表閥組》，除了訂貨合同另有要求可按合同執(zhí)行外，在以上3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求內(nèi)均提出螺紋可以是英制或美制內(nèi)管螺紋。如，常用的NPT1/2、R1/2，此兩種螺紋外形均為1∶16圓錐體，螺紋本身具有密封功能。多數(shù)廠商均提示，用戶如果沒(méi)有在備注中對(duì)螺紋進(jìn)行要求，一般默認(rèn)發(fā)貨為 NPT 螺紋［8-10］。

2.3 轉(zhuǎn)接頭

由于壓力表和切斷閥螺紋形式不同，壓力表轉(zhuǎn)接頭迎刃而生。目前，關(guān)于轉(zhuǎn)接頭的通用標(biāo)準(zhǔn)僅在中華人民共和國(guó)建設(shè)部 2001年頒布的 GJBT-555（01R405）《壓力表安裝圖》中有所體現(xiàn)，一種是兩端均為內(nèi)螺紋；另一種是一端為內(nèi)螺紋，一端為焊接。油氣生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)所使用的轉(zhuǎn)接頭，與壓力表相連接一端為內(nèi)螺紋；與切斷閥相連接一端為外螺紋，并且螺紋形式和外觀尺寸也形式多樣。壓力表轉(zhuǎn)接頭主要執(zhí)行企業(yè)自主標(biāo)準(zhǔn)，或者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行批量加工?，F(xiàn)場(chǎng)最常用的轉(zhuǎn)接頭為 M20×1.5（內(nèi)）轉(zhuǎn) NPT1/2（外）［11］。

2.4 密封

QB/T 4008—2010《螺紋密封用聚四氟乙烯未燒結(jié)帶（生料帶）》中規(guī)定了生料帶主要應(yīng)用于密封管螺紋，如，切斷閥兩端的管螺紋（NPT）連接。壓力表和轉(zhuǎn)接頭之間為非密封公制管螺紋，其密封形式應(yīng)為端面密封，一般低壓情況下采用平面密封，其間填充石墨、聚四氟乙烯或者紫銅墊片；高壓情況下采用錐面密封，其密封由光滑的金屬錐面本身實(shí)現(xiàn)［12］。

3 誤區(qū)

一是，現(xiàn)場(chǎng)技能培訓(xùn)和安裝操作中，經(jīng)常誤認(rèn)為螺紋只分為公制和英制兩種，將美制螺紋和英制螺紋概念混淆。實(shí)際GB/T 7306.2—2000《55°密封管螺紋第2部分：圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋》中螺紋規(guī)格每英寸牙數(shù)包括28、19、14、11，而GB/T 12716—2011《60°密封管螺紋》中螺紋規(guī)格每英寸牙數(shù)包括27、18、14、11.5、8，從中看出兩者僅在 14牙時(shí)，若管徑一致可勉強(qiáng)破壞性安裝，由原來(lái)的面密封變成了線密封，大大降低了密封能力，日常操作中經(jīng)常出現(xiàn)此種情況（壓力表安裝絕大多數(shù)屬于14牙系列）。

二是，GB/T 1414—2003《普通螺紋管路系列》中螺紋規(guī)格標(biāo)注方式為公稱直徑×螺距，螺距包括1、1.25、1.5、2、3、4，通過(guò)數(shù)據(jù)折算，無(wú)論哪個(gè)規(guī)格都無(wú)法與英制和美制螺紋配對(duì)使用。直接將公制螺紋破壞性安裝在英制或美制螺紋上的情況并不少見(jiàn)［2-4］。

三是，一般情況，在管螺紋系列中每種管徑只對(duì)應(yīng)一種螺距（或者牙/英寸），所以粗牙、細(xì)牙和超細(xì)牙的說(shuō)法只是出現(xiàn)在緊固連接螺紋系列中，管螺紋不存在這一概念。

四是，在工程項(xiàng)目中，經(jīng)常出現(xiàn)作廢標(biāo)準(zhǔn)仍在使用的情況，如，將R螺紋標(biāo)注為ZG，將NPT螺紋標(biāo)注為Z。

五是，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員經(jīng)常使用JB/T 7981—2010《螺紋樣板》檢測(cè)螺紋的牙型。實(shí)際上螺紋樣板只具備測(cè)量螺紋螺距的功能，無(wú)法分辨出牙型角究竟是 55°還是 60°。檢測(cè)螺紋牙型應(yīng)使用螺紋量規(guī)，其中，量規(guī)包括塞規(guī)和環(huán)規(guī)，塞規(guī)用來(lái)檢測(cè)內(nèi)螺紋，環(huán)規(guī)用來(lái)檢測(cè)外螺紋［13］。

六是，生料帶是帶錐度的管密封螺紋的輔助材料，安裝壓力表操作時(shí)經(jīng)常將其纏繞在壓力表本體的公制非密封管螺紋上，因而忽視了壓力表本體接頭端面密封，這也是目前壓力表在安裝方面存在的最大問(wèn)題。

七是，冷凝管設(shè)計(jì)安裝目的是散熱，以降低高溫對(duì)壓力表壽命和精度的影響（當(dāng)介質(zhì)溫度超過(guò)60℃時(shí)，就地安裝壓力表應(yīng)選用冷凝管或其他形式的散熱裝置）。冷凝管既不具備緩沖功能，也不具備減振功能，在壓力波動(dòng)較大工藝管線或者機(jī)泵進(jìn)出口安裝冷凝管的做法是不科學(xué)的。

4 設(shè)計(jì)

相關(guān)設(shè)計(jì)院在壓力表設(shè)計(jì)安裝方面主要參照HG/T 21581—2012《自控安裝圖冊(cè)》，圖冊(cè)中介紹了承插焊連接、對(duì)焊連接、法蘭連接和螺紋連接等40種設(shè)計(jì)思路。各設(shè)計(jì)院均在圖冊(cè)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，歸納起來(lái)主要有兩種：

一種是切斷閥螺紋選用與壓力表保持一致，即均為公制非密封螺紋，中間不需要加壓力表轉(zhuǎn)接頭。該安裝模式存在兩個(gè)弊端：一是，此類切斷閥現(xiàn)場(chǎng)使用較少，且需要在訂貨合同中特殊要求，使得報(bào)料和更換存在一定困難；二是，切斷閥與下接管連接一側(cè)也需要加裝密封墊片，這對(duì)接管壁厚有一定要求，且端面需要進(jìn)行特殊處理來(lái)實(shí)現(xiàn)密封功能，因而，此種模式現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較少。

另一種是切斷閥選用NPT或R密封管螺紋。壓力表選用公制非密封管螺紋，中間通過(guò)壓力表轉(zhuǎn)接頭進(jìn)行轉(zhuǎn)換，該安裝模式成為現(xiàn)場(chǎng)普遍采取的設(shè)計(jì)方案。另外，如果用戶在購(gòu)買壓力表時(shí)對(duì)壓力表螺紋提出特殊要求，與切斷閥保持一致且均為NPT螺紋，也可免安裝轉(zhuǎn)接頭［14］。

5 建議

一是，在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，不僅要依靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，而且要加強(qiáng)國(guó)家、行業(yè)、地方和企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，及時(shí)關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)的替代、合并和升級(jí)等情況。另外，國(guó)內(nèi)螺紋標(biāo)準(zhǔn)體系引用混亂及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失的也是造成認(rèn)識(shí)誤區(qū)的重要原因，有待進(jìn)一步系統(tǒng)解決。

二是，JB/T 308—2004《閥門(mén)型號(hào)編制方法》標(biāo)準(zhǔn)中，閥門(mén)型號(hào)包括閥門(mén)類型、驅(qū)動(dòng)方式、連接形式、結(jié)構(gòu)形式、密封材料、公稱壓力、閥體材料，連接形式中螺紋只能反映出內(nèi)與外，而無(wú)法反映出螺紋執(zhí)行哪項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，雖然廠商提示默認(rèn)發(fā)貨為NPT螺紋，但是，仍會(huì)出現(xiàn)R螺紋切斷閥，影響了現(xiàn)場(chǎng)安裝使用。因此，建議物資報(bào)料時(shí)盡量將螺紋形式備注清楚［15］。

三是，壓力表轉(zhuǎn)接頭加工或購(gòu)買時(shí)，也應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注內(nèi)外螺紋形式。

四是，非密封公制管螺紋搭配生料帶的安裝方式，如條件限制在低壓情況下仍可繼續(xù)沿用，但是，建議在風(fēng)險(xiǎn)較高、存在油污或鹽堿的部位嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求更換為密封墊片。

五是，高壓情況下壓力表的安裝，建議采用帶泄壓功能的切斷閥，可有效降低更換壓力表操作中存在的風(fēng)險(xiǎn)。

六是，中國(guó)石油出版的職業(yè)技能培訓(xùn)系列教程中關(guān)于壓力表安裝操作的具體內(nèi)容應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修訂，避免對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行和維護(hù)人員造成長(zhǎng)期誤導(dǎo)。

七是，進(jìn)口的美標(biāo)壓力表本體接頭幾乎全部為NPT螺紋，不需要使用壓力表轉(zhuǎn)接頭和密封墊片，既方便統(tǒng)一安裝，又減少泄露點(diǎn)的數(shù)量，值得國(guó)內(nèi)借鑒。

[1]中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司人事服務(wù)中心.集輸工[M].北京: 石油工業(yè)出版社,2010: 218.

[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局．GB/T 7306.2—2000 55°密封管螺紋第2部分：圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋[S].北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2000.

[3]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 12716—2011 60°密封管螺紋[S].北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011.

[4]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局．GB/T 1414—2003 普通螺紋管路系列[S].北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003.

[5]張選.管螺紋的用途及其標(biāo)記[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,4(3): 88-89.

[6]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 1226—2010 一般壓力表[S].北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.

[7]中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).JB/T 6804—2006 抗震壓力表[S].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

[8]中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部.JB/T 7747—2010針形截止閥[S].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2010.

[9]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 12237—2007 石油石化及相關(guān)工業(yè)用的鋼制球閥[S].北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

[10]中華人民共和國(guó)機(jī)械工業(yè)部.JB/T 8473—1996 儀表閥組[S].北京: 機(jī)械科學(xué)研究院,1996.

[11]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.GJBT-555（01R405） 壓力表安裝圖[S].北京: 中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所,2001.

[12]中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部.QB/T 4008—2010螺紋密封用聚四氟乙烯未燒結(jié)帶（生料帶）[S].北京: 中國(guó)輕工業(yè)出版社,2010.

[13]中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部.JB/T 7981—2010螺紋樣板[S].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2010.

[14]全國(guó)化工自控設(shè)計(jì)技術(shù)中心站.HG/T 21581—2012自控安裝圖冊(cè)[S].北京: 化工出版社,2012.

[15]中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).JB/T 308—2004 閥門(mén)型號(hào)編制方法[S].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2004.