本章所介紹的美國管件標準主要為美國機械工程師協(xié)會（即ASME）近期發(fā)布的最新標準，這些管件標準主要為：灰鑄鐵螺紋管件（ASME B16.4-1998）、可鍛鑄鐵螺紋管件（ASME B16.3-1998）、承插焊和螺紋連接鍛鋼制管件（ASME B16.11-2005）、工廠制造的鍛鋼對焊管件及鍛鋼制對焊短半徑彎頭和180°彎頭等。
工廠制造的鍛鋼對焊管件 ASME B16.9-2003 標準
一、適用范圍
1. 總則
ASME B16.9-2003標準適用于規(guī)格為NPS1/2～NPS 48（DN 15～DN1200）的工廠制造的鍛制對焊管件的總體尺寸、公差、壓力等級、試驗及標志。
2. 特殊管件
根據(jù)制造廠和使用方雙方協(xié)議，可以制造特殊尺寸、規(guī)格、形狀及公差的管件。
3. 管件制品
采用環(huán)焊縫或交叉焊縫制造的分支管件和其他管件均屬管件制品，并不屬于該標準的范圍。
搭接短節(jié)制品不受以上限制，只要其材料符合20.4.4條所規(guī)定的可適用的ASTM材料規(guī)范的所有要求。
4. 標準計量單位
無論以米制為單位或以美國慣用單位（即英制單位）表示的數(shù)值都分別視為標準值。
在該標準的正文中英制單位在括號內(nèi)示出。由于兩種單位制所規(guī)定的數(shù)值不能做到精確地相等，因此，必須獨立地分別使用每一種單位制。兩種單位制使用的混合數(shù)值，將導致與該標準的不一致。
無論是米制單位尺寸的管件或是英制單位尺寸的管件，其規(guī)格的標志都為NPS。管件壓力等級與相應規(guī)格和材料的管子的連接壁厚有關(guān)。
5. 使用條件
適合于特定流體使用條件的管件型式和材料的選擇標準，不屬于本標準的范圍。
6. 焊接
安裝焊接要求不屬于本標準的范圍。
7. 質(zhì)量體系
按ASME B16.9標準制造的產(chǎn)品應按質(zhì)量體系程序生產(chǎn)，該程序應遵循 ISO 9000系列的某一適合的標準的原則制定。制造廠有責任確定是否需要由一個獨立的組織機構(gòu)對產(chǎn)品制造廠的質(zhì)量體系進行注冊／或認證。采購方在制造廠的場所應能得到演示程序符合性的詳細文件。應采購方的請求，采購方可以得到產(chǎn)品制造廠提供的其所使用的該質(zhì)量體系程序的書面概括說明。所謂產(chǎn)品制造廠是指按本標準標志或識別要求顯示在產(chǎn)品上的完整廠名和商標。
8. 修約
為了確定符合于本標準的目的，確定有效數(shù)字值（最大極限值或最小極限值）的修約，規(guī)定應按ASTME29予以“圓整”。十進制的小數(shù)值和公差并不包含特殊的測量方法。
9. 壓力等級標志
磅級（后面緊跟尺寸數(shù)字）是壓力-溫度等級的標志。對于本標準中所引用的ASME B16.5法蘭的標準，其標志為磅級150、300、900、1500及2500。
二、 壓力等級
1. 等級的基準
按本標準所規(guī)定的管件的允許壓力等級，可以根據(jù)ASME B31《壓力管道規(guī)范》中所規(guī)定的規(guī)程，按等同材料（按相應材料規(guī)范的化學成分和機械性能比較所得出的）的直無縫管來計算。為了計算，應使用與管件相當?shù)墓茏右?guī)格、壁厚及材料的應用數(shù)據(jù)。管件上的管子規(guī)格、壁厚（或壁厚系列號）和材料標志與壓力等級標志有關(guān)。
2. 管件的設計
管件的設計應按美國全國范圍內(nèi)公認的壓力容器或管道規(guī)范中所包含的數(shù)學分析方法（例如，對彎頭按ASME B16.49）來確定，或按制造廠的意見，根據(jù)本標準的第9章采用驗證試驗方法進行。為了滿足設計或制造要求，可以預料，成型管件某些部分的壁厚可能需要比打算使用該管件的管子壁厚要厚。如果使用，數(shù)學分析可以考慮這些較厚部分。在制造的現(xiàn)場應能得到數(shù)學分析和／或合格的驗證試驗結(jié)果的記錄以供采購方檢查。
三、規(guī)格
公稱管件規(guī)格的代號是NPS后跟無因次的數(shù)字。NPS與國際標準中所使用的標準公稱通徑DN有關(guān)，它們之間的關(guān)系見表20-40。
四、材料
本標準所包括的鍛制管件應遵循 ASTM A234、A403、A420、A815、B361、B363和B366或ASME 鍋爐和壓力容器規(guī)范第II卷中所列出的相應標準。術(shù)語“鍛制”是指管件是由管子、管材、板材或鍛件制造的。由鍛坯制造的管件只能根據(jù)制造廠和采購方的協(xié)議供貨。這種管件不需要符合20.4.7條表面輪廓的要求。
五、尺寸
1. 標準尺寸
本標準為管件的焊接端提供了固定位置，不論是相對于管件的中心線還是總尺寸，其位置都不變。
管件尺寸分米制和英制兩個系列。
a. 米制尺寸的長半徑彎頭型式見圖20-33，尺寸見表20-41；英制尺寸的長半徑彎頭型式見圖20-33，尺寸見表20-42。
b. 米制尺寸的長半徑異徑彎頭型式見圖20-34，尺寸見表20-43；英制尺寸的長半徑異徑彎頭型式見圖20-34，尺寸見表20-44。
c. 米制尺寸的長半徑180°彎頭型式見圖20-35，尺寸見表20-45；英制尺寸的長半徑180°彎頭型式見圖20-35，尺寸見表20-46。
d. 米制尺寸的短半徑彎頭型式見圖20-36，尺寸見表20-47；英制尺寸的短半徑彎頭型式見圖20-36，尺寸見表20-48。
e. 米制尺寸的短半徑180°彎頭型式見圖20-37，尺寸見表20-49；英制尺寸的短半徑180°彎頭型式見圖20-37，尺寸見表20-50。
f. 米制尺寸等徑三通和四通型式見圖20-38，尺寸見表20-51；英制尺寸等徑三通和四通型式見圖20-38，尺寸見表20-52。
g. 米制尺寸異徑出口三通和異徑出口四通型式見圖20-39，尺寸見表20-53；英制尺寸異徑出口三通和異徑出口四通型式見圖20-39，尺寸見表20-54。
h. 米制搭接短節(jié)型式見圖20-40，尺寸見表20-55；英制搭接短節(jié)型式見圖20-40，尺寸見表20-56。
①. 當短形短節(jié)用300磅級和600磅級的較大法蘭及大于等于900磅級的大部分規(guī)格法蘭時；當長形短節(jié)用1500磅級和2500磅級的較大法蘭時，為了避免法蘭可能覆蓋焊縫，可能需要增加搭接長度。長度的增加量由制造廠與采購方雙方協(xié)商。
②. 當采用榫槽面，凹凸面特殊端面時，必須增加搭接邊的厚度，增加厚度應在基本長度F之外（不包括在基本長度內(nèi)）。
③. 這些尺寸應與ASME B16.5《管道法蘭和法蘭管配件》中搭接法蘭的規(guī)定半徑相符。
④. 該尺寸與ASMEB16.5中表示的標準機加工面一致。折邊的背面應進行機加工，使與其安裝表面一致。當采用環(huán)連接密封面時，使用ASME B16.5中給出的尺寸K。
①. 當短形短節(jié)用300磅級和600磅級的較大法蘭及大于等于900磅級的大部分規(guī)格法蘭時；當長形短節(jié)用1500磅級和2500磅級的較大法蘭時，為了避免法蘭可能覆蓋焊縫，可能需要增加搭接管的長度。長度的增加量由制造廠與采購方雙方協(xié)商。
②. 當采用如榫槽面，凹凸面特殊端面時，必須增加搭接邊的厚度，增加厚度應在基本長度F之外（不包括在基本長度內(nèi)）。
③. 這些尺寸應與ASME B16.5《管道法蘭和法蘭管配件》中塔接法蘭的規(guī)定半徑相符。
④. 該尺寸與ASME B16.5中表示的標準機加工面一致。折邊的背面應進行機加工，使與其安裝表面一致。當采用環(huán)連接密封面時，使用ASMEB16.5中給出的尺寸K。
i. 米制管蓋型式見圖20-41，尺寸見表20-57；英制管蓋型式見圖20-41，尺寸見表20-58。
j. 米制異徑接頭型式見圖20-42，尺寸見表20-59；英制異徑接頭見圖20-42，尺寸見表20-60。
2. 特殊尺寸
a. 疲勞載荷
對于涉及疲勞載荷的應用情況，采購方應提供所要求的最小尺寸。
b. 鉆孔直徑
不在端部的鉆孔直徑不作規(guī)定。如果需要特殊的流程要求，采購方應規(guī)定鉆孔尺寸。
C. 短節(jié)
使用條件和接頭結(jié)構(gòu)通常支配短節(jié)長度要求。因此，在訂購時，采購方必須規(guī)定是長形還是短形管件。
六、公差
管件公差有米制尺寸公差及英制尺寸公差兩種。米制管件公差見圖20-43及表20-61；英制管件公差見圖20-43及表20-62。
①. 端部內(nèi)徑和公稱壁厚由采購方規(guī)定。
②. 除非采購方規(guī)定各種壁厚公差否則就采用公稱壁厚的87.5％，見圖20-45的腳注1）（a）。
③. 不圓度為正偏差和負偏差絕對值之和。
④. 當需要增加壁厚以滿足20.4.2.2條的設計要求時，該公差可能不適用于成型管件的固定區(qū)域。
⑤. 除非采購方另有規(guī)定，否則這些公差適用于公稱內(nèi)徑等于公稱外徑減去兩倍公稱壁厚的場合。
⑥. 筒部外徑的極限尺寸見表20-55。
①. 端部內(nèi)徑和公稱壁厚由采購方規(guī)定。
②. 除非采購方規(guī)定各種壁厚公差否則就采用公稱壁厚的87.5％。見圖20-45的腳注1）（a）。
③. 不圓度為正偏差和負偏差絕對值之和。
④. 當需要增加壁厚以滿足20.4.2.2條的設計要求時，該公差可能不適用于成型管件的固定區(qū)域。
⑤. 除非采購方另有規(guī)定，這些公差適用于公稱內(nèi)徑（等于公稱外徑減去兩倍公稱壁厚）的場合。
⑥. 筒部外徑的極限尺寸見表20-56。
七、表面輪廓線
當管件上相鄰的開孔不在平行平面上，應用一段圓弧或半徑將外表面連接上。圓弧或半徑可以終止在切點處。除作為鍛坯提供的管件外（見20.4.4條），管件外表面的設計輪廓應無尖銳的橫斷圓弧及／或折疊圓弧。
八、端部制備
除非另有規(guī)定，管件焊接端部的制備（包括焊接端部坡口形狀及尺寸以及焊接端部過渡部分的最大包絡線）按以下規(guī)定：
a. 焊接端部坡口形狀及尺寸見圖20-44，焊接坡口和鈍邊見表20-63。
b. 焊接端部過渡部分的最大包絡線見圖20-45。
除圖20-45（焊接端部過渡段的最大包絡線）腳注5）所包括情況或除非特殊訂貨外，在圖20-45所示的最大包絡線的范圍內(nèi)，由焊接坡口到管件的外表面、以及由鈍邊到管件的內(nèi)表面的過渡，由制造廠自定。
九、設計驗證試驗
1. 要求的試驗
當制造廠選擇驗證試驗以考核管件設計質(zhì)量時，應按本標準的規(guī)定進行驗證試驗。除非制造廠和采購方之間另有協(xié)議，驗證試驗應是依據(jù)管件及其他連接管道的計算爆破壓力進行的一種試驗。
搭接短節(jié)免做驗證試驗。因為搭接短節(jié)在法蘭組件中使用，它有著不同的壓力等級，并取決于操作要求。
2. 試驗組裝件
a.樣品件 作為產(chǎn)品樣品并已經(jīng)被選來作試驗的管件，應驗明材料、等級和批量，包括熱處理。管件應經(jīng)過尺寸檢驗，并符合本標準的要求。
b. 其他零件應將計算爆破壓力至少與按20.4.9.3條規(guī)定計算得出的驗證試驗壓力同樣大小的直無縫管或焊接管的管段焊接到待試驗的管件各端。任何內(nèi)圓不圓度大于1.5 mm（0.06 in．）的管子都應采用斜度不大于1：3的鏜削加工，減少其不圓度。這些管段的截止長度按以下規(guī)定：
對于NPS 14（DN 350）及以下的管件，管子的最小長度應與管子的外徑相等。
對于大于NPS 14（DN 350）的管件，管子的最小長度應為管子外徑的一半。
3. 試驗方法
水壓試驗用的試驗流體應為水或其他液體。應對試驗組裝件施加水壓。當試驗組裝件能經(jīng)受住按下式計算得到的驗證試驗壓力的105％而不發(fā)生破裂時，即滿足驗證試驗要求。
P=2 St/D
式中：D-管子的公稱外徑；
P-管子的最小計算驗證試驗壓力；
S-試驗管件的實測抗拉強度，該抗拉強度從試驗管件的有代表性的樣品上測出。試驗管件的實測抗拉強度應滿足20.4.4條中所規(guī)定的適用材料的抗拉強度要求。
t一管件標志識別的公稱管壁厚度。
注：可使用任何一種和尺寸上相符合的單位制。
4. 試驗結(jié)果的可用性
不需要對規(guī)格、壁厚及材料的所有組合管件進行逐一試驗。在一個代表性管件上得出的合格驗證試驗可代表以下所述范圍內(nèi)的其他相同形式的管件。
a. 規(guī)格范圍
一個試驗管件可用來評定或考核規(guī)格為試驗管件規(guī)格的0.5倍到2倍的類似比例的管件。非異徑管件試驗可用以對相同模型的等徑管件進行評定或考核。
b. 厚度范圍
一個試驗管件可以用來對t／D比值為試驗管件的0.5倍到3倍的類似比例的管件進行評定或考核。
c. 材料等級
由各種級別鋼材制造的幾何尺寸相同的管件，其承壓能力直接與各種級別材料的抗拉強度成正比，見20.4.2.1條。因此，只需試驗單一材料級別的樣品管件以驗證該管件的設計。
十、產(chǎn)品試驗
本標準不要求對鍛鋼管件進行水壓試驗。所有管件都應能承受與該管件的NPS、壁厚及標志在管件上的材料級別相當?shù)臒o縫鋼管適用規(guī)范所要求的水壓試驗壓力，而無泄漏或有損使用性能的缺陷。
十一、標志
1. 標準標志
每個管件都應作永久性標志以表明以下內(nèi)容：
a. 制造廠的名稱或商標；
b. 材料標識，ASTM或ASME級別符號；
c. 壁厚序列號或以mm為單位的公稱壁厚；
d. 規(guī)格一一應使用與端部連接有關(guān)的管子公稱規(guī)格（NPS）識別號；
e. 符合性一一對于標準管件和特殊管件標志見20.4.11.4條。
制造廠可采用包括DN規(guī)格符號等其他標志來補充強制性標志，但是應避免與要求的標志混淆。
注：壁厚系列號是在訂購管子和管件時使用的一種方便的代號，是一個無尺寸單位的數(shù)字。它通常與一組標準管壁厚有聯(lián)系。對于管子的壁厚系列號的整個細節(jié)見 ASME B36.10M及ASME B36.19M。
2. 例外情況
當管件的規(guī)格不允許進行完整標志時，可逆上述內(nèi)容順序省略識別標識。
3. 鋼印深度
在使用鋼印處，應注意鋼印不要過深或太尖而產(chǎn)生裂紋或使管件的壁厚減少到小于允許的最小壁厚。
4. 符合性
a. 標準管件
按符合本標準制造的管件，包括所有尺寸在內(nèi)，在材料級別號標志中加“WP”前綴進行識別。
b. 特殊管件
按符合本標準制造的管件，除了尺寸要求是按采購方和制造廠之間的協(xié)議外，用補充后綴至如下材料級別號標志中來進行識別：
對于符合 ASTM A234、A403、A420及A815的管件，采用“S9”標志；
對于符合ASTM B361、B363及B366的管件，采用“SPLD”標志。
