 碳钢无缝大小头的广泛应用及功效特征
大小头在工业管道与设备中得到越来越广泛的应用，在使用中也发生不少失效事故，但过去对大小头的应力分析与极限载荷的研究工作很少。本论文拟对此问题进行较深入的研究
大小头的分类
碳钢无缝大小头是管道中常见的管件之一，对其分类不仅是对这一研究空白点的填补，而且有助于深化研究，为整个大小头研究的基础工作。这里先从不同的角度对实践中遇到过的大小头做列举和归纳。
(1)不同的名称从结构上人们常称大小头(Reducer)为异径短管、异径接管、变径短管、变径接管、变径管、变径管接头、变径接头、变径头、变头、渐缩管、缩径管、缩口、补心、锥管、锥形管、大小头、大小口、啦叭口或异径接头、异径段、变径段、过渡段或扩大管口接头等名称，无缝碳钢大小头是口常叫法，大小头和缩径管是标准名称。由此可见，大小头的名称多种多样。
(2)结构形状分类从结构形状上进行一级分类，大小头有偏心大小头(EccentricReducex)、同心大小头(ConcentricReducer)和异径弯管(ReducingElbow/StreetElbow)。如果进一步进行二级分类，则两端带直段的偏心大小头又叫马蹄管，同心大小头中有一种是外径不变而内径变化的变壁厚大小头以及另一种是碟形封头式同心大小头，而异径弯管又称异径弯头、扩口弯头。一般垂直管道宜用同心大小头，而在水平管道上宜用偏心大小头，水平安装时要保持管底标高不变或管顶标高不变。本文研究的偏心大小头是指两端面只与管壁上无数条母线中唯一一条母线同时垂直的大小头，也就是同底偏心大小头或同顶偏心大小头。严格地从学术上说，同心大小头可叫同心变圆截面空心薄壁直杆，偏心大小头可叫偏心变圆截面空心薄壁直杆，异径弯管则叫变圆截面空心薄壁弯杆。这样，大小头又有多个名称。
(3)组合结构分类有单一材料多层结构的大小头或异种材料衬里大小头，以及由管内高压胀形成中间一段大口径而两端小口径的双段变径管等种类。
(4)结构材料分类从结构材料不同组合的角度对大小头进行分类，有纯粹单一材料单层结构的大小头及单一材料多层结构的大小头或异种材料衬里大小头等种类。
(5)外接形式分类从大小头与管道的连接型式对其进行三级分类主要有对焊式、承插焊式及螺纹联接式等种类，按其两端均是其中一种形式或是其任何两种形式的组合更有多种联接形式。
(6)制造工艺分类只考虑对焊式大小头的制造工艺可进行分类。两端带直边结构的大小头一般是推制的，无直边的结构一般是板焊的，也有推制的，个别是由铸锻毛坯制造的。板焊式大小头既有板材压制成形的两个对称的半边通过两条纵缝对焊而成的形式，也有板材通过滚压卷圆由一条纵缝对焊而成的形式。板焊式同心大小头主要指先由板材通过冲压成碟形封头或椭圆形封头，再在封头的顶部开孔，将该孔二次冲压成向外翻边的结构。此外，还有管内高压鼓胀成形的。
(7)其他应用类型有时，大小头应用在石化管道上的主要功能作用已有改变。例如，大小头与其他结构组成功能一体化新产品，异径蛇形管广泛应用于锅炉、制冷、化工、电站等系统。特殊的异径弯管—Y型三通、裤叉三通通过逐级扩径使蒸馏装置的减压转油线走向趋直，流线顺畅，同样具有异径弯管的功效特征。我国的T型异径三通，美国标准ASMEB16.5-1996(含A98)《管法兰和法兰管件》中的异径三通、异径四通、异径歧管和双支管弯头也是石化管道中用到的一类大小头。
(8)国标大小头与缩径管的比较在石油化工领域，缩径管是新品种，其英文名称为SwagedNipples，直译应为锻制接头。缩径管与大小头颇为相似，在某种程度上可以说是大小头的一种派生产品，但两者有一些区别：①标准的大小头在变径范围内只变径到大端直径的一半，缩径管的变径范围则从小于大端直径开始变径到小于大端直径一半；②缩径管的长度没有大小头标准那么严格限定，可以直接在配件上变径；③总体上，缩径管的口径要较大小头的口径小。
因此，大小头有多种名称的结构分类。宜从理论上作为一类独特的管件进行全面研究，以免牵强地把它放到任何一种已经类别化了的管件当中。
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