壓力表安裝誤區(qū)分析及對(duì)策

王洪松 王增志 孔 偉 楊永彬 陳新偉 卓世虎

中國(guó)石油塔里木油田公司，新疆 庫(kù)爾勒 841000

0 前言

油氣生產(chǎn)領(lǐng)域職業(yè)技能培訓(xùn)系列教程中關(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。但參照國(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。壓力表螺紋為非密封管螺紋，其密封形式應(yīng)采用端部密封，并且生料帶也僅適用于密封管螺紋，在低壓情況下，可能會(huì)外滲油污或者鹽漬；而在高壓情況下，這種安裝方式存在較大的安全隱患。

1 螺紋

1841年，英國(guó)惠特沃斯提出了世界上第一份螺紋標(biāo)準(zhǔn)（英制，BS），也稱(chēng)惠氏螺紋，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)，成為了世界上第一個(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)均得到認(rèn)可，是現(xiàn)行螺紋標(biāo)準(zhǔn)的祖先。

美國(guó)的國(guó)家螺紋（美制，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份得到國(guó)際組織認(rèn)可的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

公制螺紋（米制，M）源于美制螺紋，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)使用的管螺紋主要包括：GB/T 7306.2-2000《55°密封管螺紋第一部分：圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋》，屬于英制螺紋，用 R 表示；GB/T 12716-2011 《60°密封管螺紋》，屬于美制螺紋，用NPT表示；GB/T 1414-2003《普通螺紋管路系列》，屬于公制螺紋，用 M 表示［1］。

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兩種，技術(shù)要求分別執(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(hù)對(duì)儀表接頭螺紋有特殊要求可與生產(chǎn)商協(xié)商解決外，其螺紋形式默認(rèn)為公制外管螺紋（如常用的 M 20×1.5、M 14×1.5），此種螺紋外形為圓柱體，螺紋本身不具有密封功能［2-4］。

2.2 切斷閥

壓力表切斷閥種類(lèi)繁多，其加工制作標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)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，以上三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求內(nèi)提出的螺紋可以是英制也可以是美制內(nèi)管螺紋（如常用的NPT 1/2、R 1/2），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(chǎng)商均提示，如用戶(hù)對(duì)螺紋沒(méi)有特別要求，一般默認(rèn)發(fā)貨為NPT螺紋。

2.3 轉(zhuǎn)接頭

由于壓力表和切斷閥螺紋形式不同，因此壓力表轉(zhuǎn)接頭應(yīng)運(yùn)而生。目前關(guān)于轉(zhuǎn)接頭的通用標(biāo)準(zhǔn)僅在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布的01R 405-2001《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)接頭和壓力表相連一端為內(nèi)螺紋，和切斷閥相連一端為外螺紋。螺紋形式和外觀尺寸也有多種，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M 20×1.5（內(nèi)）轉(zhuǎn)NPT 1/2（外）。

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)［5］。

3 誤區(qū)

a）現(xiàn)場(chǎng)技能培訓(xùn)和安裝操作中，常誤認(rèn)為螺紋只分為公制螺紋和英制螺紋兩種，將美制螺紋和英制螺紋的概念混為一談。實(shí)際上GB/T 7306.2-2000《55°密封管螺紋第一部分：圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋》中螺紋規(guī)格（牙/in.，in.=25.4 mm） 包 括 28、19、14、11 牙 ， 而 GB/T 12716-2011《60°密封管螺紋》中螺紋規(guī)格（牙/in.）包括27、18、14、11.5、8 牙，當(dāng)兩者僅在 14 牙時(shí)，如果管徑一致能夠勉強(qiáng)破壞性安裝（牙型角不同，螺紋會(huì)出現(xiàn)擠壓變形），由原來(lái)的面密封變成線(xiàn)密封，降低了密封能力，這是日常操作中經(jīng)常出現(xiàn)的情況（壓力表安裝絕大多數(shù)屬于14牙系列）。

b）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(chēng)直徑×螺距，螺距包括 1、1.25、1.5、2、3、4mm，通過(guò)數(shù)據(jù)折算，所有規(guī)格都無(wú)法與英制螺紋和美制螺紋配對(duì)使用，直接將公制螺紋破壞性安裝在英制螺紋或美制螺紋上的情況并不少見(jiàn)。

c）一般來(lái)講，在管螺紋系列中每種管徑只對(duì)應(yīng)一種螺距（或者牙/in.），所以粗牙、細(xì)牙和超細(xì)牙的說(shuō)法只出現(xiàn)在緊固連接螺紋系列中，管螺紋無(wú)此概念。

d）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，容易造成混淆，不利于工作的開(kāi)展和技術(shù)的傳承。

e）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)。量規(guī)包括塞規(guī)和環(huán)規(guī)，塞規(guī)檢測(cè)內(nèi)螺紋，環(huán)規(guī)檢測(cè)外螺紋。

f）生料帶是帶錐度的密封管螺紋的輔助材料，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，忽視了壓力表本體接頭端面密封，這是石油系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)于壓力表安裝方面存在的最大問(wèn)題。

g）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（或其它形式的散熱裝置），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)較大的工藝管線(xiàn)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)

目前壓力表設(shè)計(jì)安裝主要參照HG/T 21581-2010《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共40種設(shè)計(jì)安裝方式。各設(shè)計(jì)單位均在圖冊(cè)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，歸納起來(lái)有兩種：一種是切斷閥螺紋選用和壓力表保持一致，均為公制非密封管螺紋，中間不需加壓力表轉(zhuǎn)接頭；另一種是切斷閥選用NPT或者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。第一種安裝模式有兩個(gè)弊端：一是此類(lèi)切斷閥現(xiàn)場(chǎng)使用較少，需要在訂貨合同中提出特殊要求，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，對(duì)接管壁厚有一定要求，端面需要進(jìn)行特殊處理來(lái)實(shí)現(xiàn)密封功能，此種模式現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較少，而第二種安裝模式則成為現(xiàn)場(chǎng)普遍采取的設(shè)計(jì)方案。另外，如果用戶(hù)在購(gòu)買(mǎi)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。

5 結(jié)論

a）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)，還要加強(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)，并及時(shí)關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)的替代、合并和升級(jí)。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)的缺失也是造成認(rèn)識(shí)誤區(qū)的重要因素。

b）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(lèi)型、驅(qū)動(dòng)方式、連接形式、結(jié)構(gòu)形式、密封材料、公稱(chēng)壓力、閥體材料，連接形式中螺紋只能反映出內(nèi)與外，無(wú)法反映螺紋執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，雖然廠(chǎng)商提示默認(rèn)發(fā)貨為NPT螺紋，但現(xiàn)場(chǎng)仍會(huì)出現(xiàn)R螺紋切斷閥，影響現(xiàn)場(chǎng)安裝使用，建議物資報(bào)料時(shí)必須將螺紋形式備注清楚。

c）壓力表轉(zhuǎn)接頭加工或購(gòu)買(mǎi)時(shí)，應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注內(nèi)外螺紋形式。

d）油氣生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)嚴(yán)格按照密封方式進(jìn)行壓力表安裝，非密封公制管螺紋搭配生料帶的安裝方式不能繼續(xù)采用，務(wù)必按照標(biāo)準(zhǔn)要求更換為墊片密封。

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

f）油氣生產(chǎn)領(lǐng)域職業(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)人員造成誤導(dǎo)。

g）壓力表轉(zhuǎn)接頭可加工為活接頭形式，作用是調(diào)整壓力表表盤(pán)朝向，方便操作人員觀察，但實(shí)際上由于加工精度和安裝問(wèn)題，容易引起滲漏，且僅僅為了調(diào)整朝向，作用不大，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較少。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，值得借鑒。

［1］張 選．管螺紋的用途及其標(biāo)記［J］．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，15（3）：88-89．Zhang Xuan.The Use and Tag of Pipe Thread ［J］.Technology Innovation and Application， 2013， 15（3）：88-89.

［2］王慶峰．壓力表的正確選擇與安裝［J］．石油和化工設(shè)備，2011，14（11）：39-40．W ang Q ingfeng.The Correct Selection and Installation of Pressure Gauge［J］.Petro&Chem icalEquipment， 2011， 14（11）：39-40.

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［5］張 軍，付青華，于 軍．淺析采油現(xiàn)場(chǎng)操作的幾個(gè)誤區(qū)［J］．新疆石油科技，2008，18（2）：25-26．Zhang Jun， Fu Q inghua， Yu Jun.Analysis on Several M isunderstandings of Oil Production Site Operation ［J］.Xinjiang Petroleum Scienceand Technology， 2008， 18（2）：25-26.