压力表安装误区分析及对策

2014-03-08龚秋红宋晓俊文志明王吉福宫景海徐泽辉

油气与新能源 2014年5期

龚秋红宋晓俊文志明王吉福宫景海徐泽辉

（1.中石化江汉石油工程设计有限公司；2.中国石油塔里木油田公司）

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固定扳手和活动扳手上好压力表。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］。

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》，属于美制螺纹系列，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［2-5］。

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JB/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M20×1.5、M14×1.5，此种螺纹外形为圆柱体，螺纹本身不具有密封功能［6-7］。

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 JB/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》和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NPT1/2、R1/2，此两种螺纹外形均为1∶16圆锥体，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 M20×1.5（内）转 NPT1/2（外）［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［12］。

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括27、18、14、11.5、8，从中看出两者仅在 14牙时，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×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螺纹标注为Z。

五是，现场技术人员经常使用JB/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是 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℃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，即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螺纹，也可免安装转接头［14］。

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备注清楚［15］。

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。

[1]中国石油天然气集团公司人事服务中心.集输工[M].北京: 石油工业出版社,2010: 218.

[2]中华人民共和国国家质量技术监督局．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[S].北京: 中国标准出版社,2000.

[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 12716—2011 60°密封管螺纹[S].北京: 中国标准出版社,2011.

[4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局．GB/T 1414—2003 普通螺纹管路系列[S].北京: 中国标准出版社,2003.

[5]张选.管螺纹的用途及其标记[J].科技创新与应用,2013,4(3): 88-89.

[6]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 1226—2010 一般压力表[S].北京: 中国标准出版社,2010.

[7]中华人民共和国国家发展和改革委员会.JB/T 6804—2006 抗震压力表[S].北京: 机械工业出版社,2006.