選用適合（hé）的管接頭——防止流體泄漏（lòu）
一．麵（miàn）對（duì）流體泄漏，我們要做什麽？
每年因流體泄漏造成的損（sǔn）失達數百萬（wàn）美元。舉個例子，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（lì）損耗成本每年達$22,000。一（yī）個價格約$100的蒸（zhēng）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。另外，未曾留意的泄漏（lòu）會導致（zhì）停工，影響產品質量（liàng），汙染環境，甚至造成傷害（hài）。
二（èr）．泄漏的原因
化學工藝裝置泄漏的原因包括係統的振動，跳動（dòng）和（hé）熱循環/衝擊。無論何種管道係統，任（rèn）何類型的連接件都會發生泄漏，特別是由於機械振動的存在。這種振動疲勞是一個係統無法避免的，它是由係統負荷的（de）不平衡導致的不適當的應力，連接件具體構造的不穩定，係統的設計特點，不正（zhèng）確的安裝操作造成的。
人員研究了應力的激增（zēng）和疲勞（láo）損壞的關係。一個交變的（de）應力會導致接頭的損壞，交變應力的振幅越大，接頭承受振動的（de）能力越差，越易失效。接頭在連接管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（yào）建（jiàn）立一個有效（xiào）的流體係統（tǒng），必須恰當地選（xuǎn）擇係統部件、係統的設計和生產技術。下麵兩點很重要，關係到係統是否會產生泄漏：
整個係統的管道采取什麽類型的管（guǎn）子和連接件。
安裝和維護係統的人員的知識水平及實際經驗。
能夠保證係統零泄漏的連（lián）接是不存在（zài）的，為了（le）預防係統的泄漏，有必要對各種管道連接類型進（jìn）行評價（jià）。需要強調（diào）的是，無論采用何種連接，首先（xiān）要建立一個正確、有效（xiào）的係統（tǒng）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）接管接頭
焊接管接頭能夠最有效地抵抗振動和疲（pí）勞，這是由它的（de）強度和連接的整體性所決定的。
然（rán）而，焊接管接頭有（yǒu）一些劣勢。操作時需要焊接設（shè）備和專業培（péi）訓的人員，成本高。另外，安（ān）裝焊接（jiē）管接頭所需的時間要多於其它類型接頭的安裝時間。全麵的訓練才能獲得高質量的焊接（jiē）管道。焊接管道的維護是不易進行的，操作（zuò）人員要準備焊（hàn）具和鋸等進入係統去操作（zuò）。
五．關於螺（luó）紋管接頭
流體操作（zuò）係統中，最常見的連接件是（shì）螺（luó）紋管接頭。
1．NPT螺紋接（jiē）頭。
螺紋接頭在工業中（zhōng）用於管道的連（lián）接。NPT（國（guó）家管（guǎn）螺紋）接頭是（shì）錐管螺紋，具有連接、密封的功能。其密封是兩個金屬接觸麵產生的形（xíng）變形成（chéng）的密封，發生在錐螺紋的側麵，齒頂和齒根部位。安（ān）裝接頭過程中，由於金屬間的親合力，特別是碳鋼或不鏽鋼螺紋彼（bǐ）此咬合時，會產生螺紋（wén）的（de）咬住和（hé）撕（sī）裂的現象（xiàng）。安裝NPT管螺紋接頭（tóu）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。一種常用的密封材料是PTFE帶。
在使用螺紋（wén）密（mì）封去潤滑，埴（zhí）充螺紋的側麵、齒頂、齒（chǐ）根時，要重點考慮下麵幾個方麵。
當使用密封（fēng）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。
不要讓密封帶超出螺紋的第一個牙外端，因為密封帶會破碎進入（rù）流體係統，損壞係統部件的內部。
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，密封帶不能恰當（dāng）的（de）密封（fēng）和潤滑，引起潛在的泄漏。
切下多餘的密封帶，拉緊密封帶使其與（yǔ）螺紋緊密的貼合並壓緊頭部（bù）。如果螺紋的齒（chǐ）頂（dǐng）露出會導致咬死（sǐ）。
如果維護時拆下螺紋接頭，要（yào）確保（bǎo）去除舊密封帶，並（bìng）使用新的密封帶。螺紋上殘（cán）餘的舊（jiù）密封帶會導致隨後的組裝發生泄（xiè）漏。
2．SAE圓（yuán）柱螺紋接頭
另一個普（pǔ）遍使用的螺紋類型是SAE（美國汽車工程師協會）圓柱（zhù）螺紋。SAE圓柱螺紋是一種隻起連接作用，不承擔密封功能。密封作用由通（tōng）常安裝在外螺紋上彈性（xìng）密封墊（diàn）完成。彈性密封墊受外螺紋的密（mì）封座和靠近內（nèi）螺紋出口的（de）密封麵的壓縮，形成密封。這種螺（luó）紋密封方式具有了（le）NPT螺紋密（mì）封的優勢，對於安裝人員來說，是容易維護、得到、再加工的。
在流體係統使用的（de）其它類型的螺（luó）紋（wén）還有ISO圓柱和圓錐（zhuī）螺紋（wén），NPTF幹（gàn）式密封螺紋，以及37°AN擴口接頭。
3．ISO圓柱螺紋和錐螺紋接頭
ISO（國際標準化組（zǔ）織）圓錐螺紋接頭同NPT錐螺紋接頭相同，依靠螺（luó）紋完成密封功能，圓（yuán）柱螺紋如同SAE圓柱（zhù）螺（luó）紋（wén），依靠彈性元件（jiàn）、組合金屬墊，或（huò）其它墊片完成密封功能。
4．NPTF錐管螺紋幹式密封接頭
幹式（shì）密封螺紋的齒根高度相比齒頂高度要短，這樣（yàng）當螺紋齒合時，齒根與齒頂發生擠壓變形。從而當（dāng）螺紋擰（nǐng）入時，齒頂、齒根和齒側麵緊密接觸，形成了一個無潤滑的密（mì）封。不理想地方（fāng）的是，一些金屬（shǔ）如碳鋼、不鏽鋼，由於其固有的特（tè）性（xìng），這（zhè）種無潤滑密（mì）封形式的螺紋接頭會出現（xiàn）咬死的現象，造成第一次安（ān）裝時比較難，不能（néng）重複使用。
5．37° AN擴口接頭
這種接頭使用圓柱螺紋，如同（tóng）SAE和ISO的圓柱螺紋設計。這種圓柱螺紋在接頭中隻起連接的作用。37°AN擴口接頭通常應用在液壓設備（bèi）中。
6．螺（luó）紋連接的劣勢（shì）
雖然螺紋接頭在工業流體設備是廣泛使用，但在工（gōng）藝、儀表管線中采用pipe管（guǎn）和螺紋管接頭有其固有的劣勢。相比於Tubing管，內表麵粗糙的pipe管會導致流動摩擦阻（zǔ）力增大（dà），產生更大的壓力損失。另外（wài），pipe管（guǎn）道係統使用的彎頭產生的局部阻力更大，造成流（liú）體壓頭損失。
六．關（guān）於Tubing管接頭
用於Tubing管連接的接頭有下麵幾種：
1．擠壓式（shì）管接頭
擠壓式管接頭是最早開發出來的Tubing管接（jiē）頭，由三個部件（jiàn）組成：本體（tǐ）、螺母（mǔ）、卡套。這種設計是利用（yòng）摩擦力抓緊管子。優點之一是安裝時不需要專用工具，而不象pipe接（jiē）頭需要套絲機（jī）和模具加工螺紋（wén）。另外這種結構形成的的密封是線形密封（fēng），在很小（xiǎo）的地方作用集中受力（lì），形成了有效的金屬與金屬之間的密封。可是由於這種接頭是靠（kào）摩擦力抓緊管子，其缺點是隻能承（chéng）受低的壓力，隻有幾種材（cái）料的接頭提供，大（dà）多數是黃銅，而且當出現振動、熱衝擊等動負荷時，不能可靠地工作（zuò）。
2．擴口接頭
擴口管接（jiē）頭是隨後出現的一種Tubing管接頭。對比於最初的擠壓式管接頭，擴口（kǒu）管（guǎn）接頭可承受比較高的壓力，應用範（fàn）圍（wéi）廣，可提供的材料多，並且有（yǒu）比較大的密（mì）封麵，這樣在設備維護時（shí），接頭可以重（chóng）複使用。
擴口管接頭由三個部件組成（chéng）：螺母、管套、帶錐度的本體組（zǔ）成。當用於薄壁的或比較軟的tubing管（guǎn）的連接（jiē）場合，管套（tào）本（běn）身有擴口的作用（yòng）。這（zhè）種接頭的不足的方麵是（shì）接頭（tóu）組件易（yì）鬆動。安裝時需要專業的擴口工（gōng）具。另外，在擴口部位會產生應（yīng）力增加（jiā），如（rú）tubing管太薄弱或太脆弱，tubing管會出現（xiàn）軸向的破裂。管口加工不良也會產生不佳的密封麵（miàn）。
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（yā）式管接頭，它能適應（yīng）額定壓力更高的場合。它由螺母、本體、卡套構成，卡套有突出（chū）鋒利的前端，可以咬入tubing管的表麵，抱緊（jǐn）管（guǎn）子。第二道（dào）密封是由（yóu）卡套外錐麵與接頭（tóu）本體的內錐麵（miàn）形成（chéng）的寬大的接合麵。咬合（hé）式管接（jiē）頭是典型的單卡套設計（jì），它（tā）要求卡套要完成兩個功能：咬進管子並抱緊，並與管子（zǐ）、本體形成密封麵。即一個動作承擔兩個任務。雙卡套接頭一個主要負責密封，一個（gè）負責抱緊管子，允許每個卡（kǎ）套根據其承擔的任務進行特定的設計，從而完善了接頭的性能。
4．機械抱（bào）緊式管接頭
機械抱緊式管接（jiē）頭（tóu）是典型的（de）雙卡套設計。這類（lèi）接（jiē）頭利用了實時加載密（mì）封的特性。前卡（kǎ）套在一個彈性負荷的作用下擠壓管（guǎn）子、接（jiē）頭本體並與之形成密封。後卡套的設計分開了管子上的抱緊受力點與振動受力點，從（cóng）而增強（qiáng）了連接的（de）抗振性能。與咬合（hé）式接頭相比，這種設計還（hái）有一個強的優勢，其（qí）複裝性很好，複裝時（shí）不會損壞接頭部件和管（guǎn）子。另外，接頭的（de）製造商提供一個間隙測（cè）量規，以確保初次安裝時（shí），正確、有效地抱死管子，特別是與不鏽鋼這種比較硬的材料連接時，有效（xiào）地防止沒擰（nǐng）緊而造成的泄漏。
