選用適合的管接頭——防止流體泄漏
一．麵對流體（tǐ）泄漏，我們要做什麽？
每年因流體泄（xiè）漏造（zào）成的損失達數百萬美元。舉個例子（zǐ），一個使用100 psig（7Bar）壓縮空氣的設備出現小的泄漏，此造成的電力損耗成本每年達$22,000。一個價格約$100的蒸汽疏水閥，如泄漏，每星期會浪費$50；平均一個係統有成百個疏水閥，每年泄漏的疏水閥要損失成百上千的美元。另（lìng）外，未曾留意的泄漏會導致停（tíng）工，影響產品質量，汙染環境，甚至造成傷（shāng）害。
二．泄漏的原因
化學工藝裝置泄漏（lòu）的原因包括係統的振動，跳動和熱循（xún）環/衝擊。無論何種管（guǎn）道（dào）係（xì）統（tǒng），任何類型的連接件都會發生泄漏，特別是由（yóu）於機械振動（dòng）的存在（zài）。這種（zhǒng）振動疲勞是一個係統無法避免的，它是由係統負荷的不平衡導致的不（bú）適當的應力，連接件具體構造的不（bú）穩定，係統的設計特點，不正確的安裝操作造成的。
人員研究了應力的激增（zēng）和疲勞損壞的關係。一個交變的應力會導（dǎo）致接頭的損壞，交變應力的振幅越大，接頭（tóu）承受振動的能力越差，越易失（shī）效。接頭在連接（jiē）管（guǎn）道時形成的壓痕和溝槽的（de）深度，影響連接的壽命。
三．預防泄漏
要建立一個有效的流體係統，必須恰當地選擇係（xì）統部件、係統的設（shè）計和生產技術（shù）。下麵兩點很重要，關係到係統是否（fǒu）會產生泄漏：
整個係統的（de）管道采取什麽類型的管子和連接件。
安裝和維護係統的人員的知（zhī）識水平及實際經驗。
能夠保證係統（tǒng）零（líng）泄漏的連接是不存在的（de），為了預防係統的泄漏，有（yǒu）必要（yào）對各種管（guǎn）道連接類型進行評價。需要（yào）強調的是，無論采用（yòng）何種連接，首先要建立一個正確、有效的（de）係統能量管理計劃，它是保（bǎo）證流體操（cāo）作係統有效工作的重要因素。
四．關於焊接管接頭
焊接（jiē）管接頭能夠最（zuì）有效地抵抗振動和疲勞，這是（shì）由它的強度和連（lián）接的整體性所決定的。
然而，焊接管接頭有一些劣勢。操作時需要焊（hàn）接設備和專業培訓的人員，成本高。另外，安裝焊接管接頭所需的時間要多於其它類（lèi）型接頭的安裝時間。全麵的訓練才能獲得高質量的焊接管道。焊（hàn）接管道的維護是不易進行的，操（cāo）作人員要準備焊具和鋸等進入係（xì）統去操作（zuò）。
五（wǔ）．關於螺紋管接頭
流體操作係統中，最常見的連接件（jiàn）是螺紋管接頭。
1．NPT螺紋接頭。
螺紋接頭在工業中用於管道的連接。NPT（國家管（guǎn）螺紋）接頭是錐管螺紋，具有連接（jiē）、密封的功能。其密封是兩個金屬接觸麵產生的形變形成的密（mì）封，發生在錐螺紋的側麵，齒頂和齒根部位。安裝接頭過程中，由於金屬間的親（qīn）合力，特別是碳鋼或不鏽鋼螺紋彼此咬合時，會產生螺紋的咬住和撕裂的現象。安裝NPT管螺紋接頭時，必須使用潤滑劑或是有潤滑成份的密封材（cái）料覆蓋螺紋上，防止螺紋損傷。一種常用的密封材（cái）料是PTFE帶。
在使用螺紋密封去潤滑，埴充螺紋的側麵、齒頂、齒根時，要重（chóng）點考（kǎo）慮下麵幾個方麵。
當使（shǐ）用（yòng）密封帶時，對於大多數密封帶，在螺紋（wén）上纏繞2到3圈就足夠了（le）。
不要讓密封帶超（chāo）出螺紋的第一個牙外端，因為密封帶會破（pò）碎（suì）進入流（liú）體係統，損（sǔn）壞係統部件的（de）內部。
密封帶以麵對著螺紋頭部順時針的方向纏繞，如果方向不對，密封（fēng）帶不（bú）能恰當的密封和潤滑，引起潛（qián）在的泄漏。
切下多餘的密封帶，拉緊密封帶使其與螺紋緊密的貼合並壓緊頭部（bù）。如果螺紋的齒頂露出會導致咬（yǎo）死。
如果維護時（shí）拆下螺紋接頭，要（yào）確保去除舊密封帶，並使用新的密封（fēng）帶。螺紋上殘餘的舊密封帶會導（dǎo）致隨後的組裝（zhuāng）發生泄漏。
2．SAE圓柱（zhù）螺紋接頭
另一個普遍使用的螺紋類（lèi）型是SAE（美國汽（qì）車工程師協（xié）會）圓柱螺紋。SAE圓柱螺紋是一種隻起連接（jiē）作用，不承擔密封功能。密封作用由通常安裝在外（wài）螺紋上彈性（xìng）密封墊完成（chéng）。彈性密封墊受外螺紋的密封（fēng）座和靠近內螺紋（wén）出口的密封麵的壓縮，形成密封。這種（zhǒng）螺紋密封方（fāng）式具有了（le）NPT螺紋密封的優勢，對於安（ān）裝人員來說，是容易維護、得到、再加（jiā）工的。
在流體係統使用的其它類型的螺紋還有ISO圓柱和圓錐螺（luó）紋，NPTF幹式密封螺（luó）紋，以及37°AN擴口接頭。
3．ISO圓柱螺紋和錐螺紋接（jiē）頭
ISO（國際標準化組織）圓錐螺紋接頭同NPT錐螺紋接頭相同，依靠螺紋完成密封功能，圓柱螺（luó）紋如同SAE圓柱螺紋，依靠彈性元件、組合金屬墊，或其它墊片完成密封功能。
4．NPTF錐管螺紋幹式密封接頭
幹式密封螺紋的齒根高度（dù）相比齒頂高度要短，這樣當螺紋齒合時，齒（chǐ）根與齒頂發生擠（jǐ）壓變形。從而當螺紋擰入時，齒頂、齒根和齒（chǐ）側（cè）麵緊密接觸，形成了一個無潤滑的密（mì）封（fēng）。不理想地方的是，一些金屬如（rú）碳鋼、不鏽鋼，由於其固有的特性，這種（zhǒng）無潤滑密封形式（shì）的螺紋接頭會出現咬死的現象，造成第一次（cì）安裝時比較難，不能重複使用。
5．37° AN擴口接頭
這種（zhǒng）接頭使用圓柱螺紋，如同（tóng）SAE和ISO的圓柱螺紋設（shè）計。這種圓柱螺紋在接（jiē）頭中隻起連接的作用。37°AN擴口接頭通常應用（yòng）在液壓設備中。
6．螺紋連接的劣勢（shì）
雖然螺紋接（jiē）頭在工業流體設備是廣泛使用，但在工藝、儀表管線中采用pipe管和螺紋管接頭有其固有的劣勢。相比於Tubing管，內表（biǎo）麵粗糙的（de）pipe管會導致流（liú）動摩擦阻力增大（dà），產生更大（dà）的（de）壓力損失。另外，pipe管道係統使用的（de）彎頭產生的局部阻力更大，造成流體壓頭損失。
六．關於Tubing管接頭
用於Tubing管連接的（de）接頭有（yǒu）下麵幾種：
1．擠壓（yā）式管接頭
擠壓式管接頭是最早開發出來的Tubing管接頭，由三個部件組成：本體、螺母、卡套。這種設計是利用摩擦力抓（zhuā）緊（jǐn）管（guǎn）子。優點之一是安裝時不（bú）需要專用工具，而不象pipe接頭需要套絲機和模具（jù）加工螺紋。另外這種結構形成的的密封是線形密（mì）封，在很小的地方作（zuò）用集中受力，形成了有效的金屬與金屬之間的密封。可是（shì）由（yóu）於這種接頭是靠摩擦力抓緊管子（zǐ），其缺點是（shì）隻能承受低的壓力，隻有幾種材料的（de）接頭提供，大多數是黃銅，而且當出現振動、熱衝擊等動負荷（hé）時，不能可靠地（dì）工作。
2．擴口接頭
擴（kuò）口管接頭是隨後出現的一種（zhǒng）Tubing管接頭。對比於最初的擠壓式管接頭，擴（kuò）口管接（jiē）頭可承受比較高的壓力，應用範圍廣，可提供的材料多，並且有比較大的密封麵，這樣（yàng）在設備維護時，接頭可以重複使用。
擴口管（guǎn）接頭由三個部件組成：螺母、管套、帶錐度（dù）的本體組成。當用於薄壁的或（huò）比較軟的tubing管的（de）連接場合，管套本身有擴口的作用。這種接頭的不足的方麵是接頭組件易鬆動。安裝時需要專業的擴口工具。另外，在擴口（kǒu）部位會（huì）產生應力增加，如tubing管太薄弱或太脆弱，tubing管會出現軸向的破裂。管口加工不良也會產生不佳的密封麵。
3．咬合式管接頭
咬合式管接頭安裝時不需要專用工具，並且對比於擠壓式管接頭，它能適應額定壓力更高的（de）場（chǎng）合。它由螺母、本（běn）體、卡套構成（chéng），卡套有突（tū）出鋒利的前端，可以（yǐ）咬入tubing管的（de）表麵，抱緊管子。第二道密封是由卡套外錐麵與接頭本體的內錐麵形成的寬大的接合麵。咬合式管接頭是典型的單卡套設（shè）計，它要求卡（kǎ）套要完成兩個功能：咬進管（guǎn）子並抱緊，並與管子、本體形成（chéng）密封麵。即一個動（dòng）作承擔兩個任務。雙卡套接頭一個主要負責密封，一個負責抱緊管子，允許每個卡套（tào）根據其承擔的任務進行特定的設計，從而完善（shàn）了接頭的性能。
4．機械抱緊式管接頭
機械抱緊式管接頭是典型的雙卡（kǎ）套設計。這類接（jiē）頭利用了實時加載密封的特性。前卡套在一個彈性負荷的（de）作用下擠壓管子（zǐ）、接頭（tóu）本體並與之（zhī）形（xíng）成密封。後（hòu）卡套的（de）設（shè）計分開了管子上的抱緊受力點（diǎn）與振動受力點，從（cóng）而增強了連（lián）接（jiē）的抗振性能。與咬合式接頭相比，這種設計還有一個（gè）強（qiáng）的優勢，其複裝性很好，複（fù）裝時不會損壞接頭部件（jiàn）和管子。另外，接頭的製造（zào）商提供一個間（jiān）隙測量規，以確保初次安裝時（shí），正確、有效地抱死管子，特（tè）別是與不鏽鋼這種比較硬的材料連接（jiē）時，有效地防止沒擰緊而造成的泄漏。
