選用適合的管接（jiē）頭——防止流（liú）體泄漏
一．麵對流體泄漏，我們要做什麽？
每年（nián）因流（liú）體泄漏造成的損失（shī）達數百萬（wàn）美元。舉個例子，一個使用（yòng）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（xiè）漏，每星期會浪費$50；平均一（yī）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（yuán）。另外，未（wèi）曾（céng）留意的泄漏會導致停工，影響產品質量，汙染環境，甚至造成傷（shāng）害。
二．泄漏的（de）原因
化學工藝裝置泄漏的原（yuán）因包括係統的振動（dòng），跳動和熱循環/衝（chōng）擊。無論何種管道（dào）係（xì）統，任何類型的連接件都會發（fā）生泄漏，特別是由於機械振動的存在。這種振動疲勞是一個（gè）係統無法避免的，它是由係統負荷的不平衡導致的不適當的應力，連接件具體構（gòu）造的不穩定，係統的設計特（tè）點（diǎn），不（bú）正確的安裝操作造成的。
人員研究了（le）應力的激增和疲勞（láo）損壞的關係。一個交變的應力會導致接頭（tóu）的損壞，交（jiāo）變應力的振幅越（yuè）大，接頭承受振動的能力越差，越易失效。接頭在連接管（guǎn）道時形成的壓痕和溝槽的深（shēn）度，影響連接的壽命。
三．預防泄漏
要建立一個（gè）有效的流體係統，必須恰（qià）當地（dì）選擇係統部件、係統的設計和生產技術。下麵兩（liǎng）點很（hěn）重要，關（guān）係到（dào）係統是否會（huì）產生泄（xiè）漏：
整個係統的（de）管道采取什麽類型的管子和（hé）連接件。
安（ān）裝和維護係統的人員的（de）知識水（shuǐ）平及實（shí）際經（jīng）驗。
能夠保證（zhèng）係統零泄漏的（de）連接是不存（cún）在的，為了預防係統的泄漏，有必（bì）要對各種管（guǎn）道連接類型進行評價。需要強調的是，無論采用何種（zhǒng）連接，首先要建立一個正確、有效的係統能量管理計劃，它是保證流體操作係統有效工作的重要因素。
四．關於焊（hàn）接管（guǎn）接頭
焊接管接頭能夠最有效地抵抗（kàng）振動和疲勞，這是由（yóu）它的強度（dù）和連接的整體（tǐ）性所決定的。
然而，焊接管接頭有一些劣勢。操作（zuò）時需要（yào）焊接設備和專業培訓（xùn）的人員，成本高。另外，安裝焊接管接頭所需的時間要多（duō）於其它類型接頭的安裝時間。全麵的訓（xùn）練才能獲得高質量的焊接（jiē）管道。焊接（jiē）管道的維護是不易進行的，操作人員要準備焊（hàn）具和鋸等進入係統去操作。
五（wǔ）．關於螺紋管接頭
流體操作係統中，最常見的連接件是螺紋管接頭。
1．NPT螺紋（wén）接頭。
螺紋接頭在工業中用於（yú）管道的連接。NPT（國家（jiā）管螺紋（wén））接頭是（shì）錐管螺紋，具有連接、密（mì）封的功能。其密封是兩個金屬接（jiē）觸（chù）麵產生的形變（biàn）形成的密封，發生在錐（zhuī）螺紋的側麵，齒頂和齒根部位。安（ān）裝接頭過程中，由於金屬間的親合（hé）力，特別是碳（tàn）鋼或不鏽（xiù）鋼螺紋彼（bǐ）此咬合時，會產生螺紋的咬住和撕裂的（de）現（xiàn）象。安裝NPT管（guǎn）螺紋接頭時，必須使用潤滑劑或是有潤滑成份的密封材料覆蓋螺紋上，防止螺（luó）紋損傷。一種（zhǒng）常用的密封材料是PTFE帶。
在使（shǐ）用螺紋密封去潤滑（huá），埴充螺紋的側（cè）麵（miàn）、齒頂、齒根時，要重點（diǎn）考慮下麵幾個方麵。
當使用密封帶時，對於大多數密封帶，在螺紋（wén）上纏繞2到（dào）3圈（quān）就足夠了。
不（bú）要讓密封帶超出螺紋的第一個（gè）牙（yá）外端，因為密（mì）封帶會破（pò）碎進入流體係統，損壞係統部件的內部。
密封（fēng）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（dài）不能恰當的密（mì）封和潤（rùn）滑，引起潛在的泄漏（lòu）。
切下（xià）多餘的密封（fēng）帶，拉緊密（mì）封帶使其（qí）與（yǔ）螺紋緊密的貼合（hé）並壓緊頭部。如果（guǒ）螺紋的齒頂露出會導致咬死。
如果維護時拆下（xià）螺紋（wén）接頭，要確（què）保去除舊密封（fēng）帶，並使用新的密（mì）封帶。螺紋上殘餘的（de）舊密封帶會（huì）導致隨後（hòu）的組（zǔ）裝發生泄漏。
2．SAE圓柱（zhù）螺紋接頭
另一個普（pǔ）遍使用（yòng）的螺紋類型是SAE（美國汽車工（gōng）程師協會）圓柱螺紋。SAE圓柱螺紋是一種隻起連接作用，不承擔密封功（gōng）能。密封作用（yòng）由（yóu）通常安裝在外螺紋上彈性密封墊完（wán）成。彈性密封墊受（shòu）外螺紋的密封座和靠近內螺紋出口的密封麵的壓縮，形成密封。這種螺紋密封方式具有了NPT螺紋密封的（de）優勢，對於安裝人員來說，是（shì）容易維護、得到、再加工的。
在流體係統使用（yòng）的其它（tā）類型的螺紋還有ISO圓柱和圓錐螺紋，NPTF幹（gàn）式密（mì）封（fēng）螺紋，以（yǐ）及37°AN擴口接頭。
3．ISO圓柱螺紋和錐螺紋接頭
ISO（國際標（biāo）準化組織（zhī））圓錐螺紋接頭同NPT錐螺紋接頭相同，依靠（kào）螺紋完成（chéng）密封功能，圓柱螺紋如同SAE圓柱螺紋，依靠彈性元件、組合金屬墊，或其它墊片完成（chéng）密封功（gōng）能。
4．NPTF錐管螺紋幹式密封接頭
幹式密封螺紋的齒根高（gāo）度相比齒頂高度要短，這樣當螺紋齒合時，齒根與齒頂發生擠壓變形。從而當螺紋擰入時，齒頂、齒根和齒側麵緊密接觸，形成了（le）一個無潤（rùn）滑的密封。不理想地方的是，一些金屬如碳鋼、不（bú）鏽鋼，由於其（qí）固有的特性，這種無潤滑密封形式的螺紋接頭會出現咬死的現象，造成第一（yī）次安裝時比較難，不能重複使用（yòng）。
5．37° AN擴口接頭
這種接頭使用圓柱螺紋，如同SAE和ISO的圓柱螺紋設計。這種圓柱螺紋在接頭中隻起連（lián）接（jiē）的作用。37°AN擴口接頭通常應用在液壓設備（bèi）中。
6．螺紋連（lián）接的劣勢
雖然螺紋接頭在工業流體設備是廣泛使用，但在工藝、儀表管（guǎn）線中采用pipe管（guǎn）和螺紋管接頭有其固有的劣（liè）勢。相比於Tubing管，內表麵粗糙的pipe管會導致流動摩擦阻力增大，產生（shēng）更大的壓力損失。另外，pipe管道係統使用的彎頭（tóu）產生的局部阻力（lì）更大（dà），造成（chéng）流體壓頭損失（shī）。
六．關於Tubing管接（jiē）頭
用於Tubing管連接的接頭有下麵幾種：
1．擠壓式管接頭
擠壓式管接頭是最（zuì）早開（kāi）發出來的Tubing管接頭，由（yóu）三個部件組成：本體、螺母、卡套。這種設計是（shì）利用摩擦力抓緊管子。優點之一是安裝時不需要（yào）專用工具，而不象（xiàng）pipe接頭需要套絲機和模具加工（gōng）螺紋。另（lìng）外這種結構（gòu）形成的的密封是線形密封，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。可是由於這種（zhǒng）接頭是靠摩擦力抓緊管（guǎn）子，其缺點是隻能承受低的壓力，隻有幾（jǐ）種材料的接頭提供，大多數是黃銅，而且當出現振動、熱衝擊等動負荷（hé）時，不能（néng）可靠地工作。
2．擴（kuò）口（kǒu）接頭
擴口管接頭是隨後（hòu）出現（xiàn）的一種（zhǒng）Tubing管接頭。對（duì）比於最初的擠壓（yā）式管接頭，擴口管接頭可承受比較高的壓力，應用範圍廣，可（kě）提供的材料多，並且有比較大的（de）密封（fēng）麵，這樣在設備維護時（shí），接頭可以重複使（shǐ）用。
擴口管接頭由三個部件組成：螺母、管套、帶（dài）錐度的本體組成（chéng）。當用於薄壁的（de）或比較軟的tubing管的連接場（chǎng）合，管套本身有擴口的作用。這種接頭的不足（zú）的方麵是接頭組件（jiàn）易鬆動。安裝時需要專業的擴口工具。另外，在擴口部位會產生應力增加，如tubing管太（tài）薄弱或太脆弱（ruò），tubing管會出現（xiàn）軸向的破裂。管口加工不良也會產（chǎn）生（shēng）不佳的密封麵。
3．咬合（hé）式管接頭
咬合式管接頭（tóu）安裝時不需要專用工具，並且對比於擠壓式管接頭，它能（néng）適應額定壓（yā）力更高的場合。它由螺母（mǔ）、本體、卡套構成，卡套有突出鋒利的前端（duān），可以咬入tubing管的表麵，抱緊（jǐn）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（shì）管接頭是典型的單卡套設計，它要求卡套要完成兩個功能：咬進管子並抱緊，並與管子、本體形成密封麵。即一個動作承擔兩個任務。雙卡套接頭一個（gè）主要（yào）負責密（mì）封，一個負責抱緊管子（zǐ），允許每（měi）個卡套根據其承擔（dān）的任務（wù）進行特定的設計，從而完善了接頭的性能。
4．機械抱緊式（shì）管（guǎn）接頭
機械抱緊式管接頭是典（diǎn）型的雙卡套設（shè）計。這（zhè）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作用（yòng）下擠壓管（guǎn）子、接（jiē）頭本（běn）體並與（yǔ）之形成密封。後卡套的設計（jì）分開了管子上（shàng）的抱緊受力點與振動受力點，從而增強了連接的抗振性能。與咬合（hé）式接頭相比，這種設計還有一個強的優勢，其複裝性很好，複裝時不會損壞接頭部件和（hé）管子。另外，接頭的製造商提供一個間隙（xì）測量規，以確保初次安裝時，正（zhèng）確、有效地抱死管子，特別是（shì）與不鏽鋼這種比（bǐ）較硬的材料連接時，有效地防止沒擰緊而造成的泄漏。
