管道器材选用

管道材料等级制定与ASME标准一、压力管道设计常用ASME标准这里有两个标准，一个是组件尺寸型式标准（我国也有相应组件形式标准），另一个是材料标准（我国没有对材料形成专门的标准化）。

型式标准规定了组件的型式、系列、尺寸、公差、试验要求，以及该组件可采用的材料标准等。

材料标准规定了适用的对象、原材料（坯料）品种（采用锻轧Wrought或锻件Forged）、化学成分、机械性能、制造工艺（包括焊接）、热处理、无损检查、取样和性能检验、质量证书、标志等。

1. 典型的组件型式标准1）钢管ANSI/ASME B36.10M 无缝及焊接钢管ANSI/ASME B36.19M 不锈钢无缝及焊接钢管2）管件ANSI/ASME B16.9 工厂制造的钢对焊管件ANSI/ASME B16.1 承插焊和螺纹锻造管件ANSI/ASME B16.28 钢制对焊小半径弯头和回弯头3）阀门ANSI/ASME B16.34 法兰连接、螺纹连接和焊接连接的阀门API 599 法兰或对焊连接的钢制旋塞阀API 600 法兰或对焊连接的钢制闸阀API 602 紧凑型碳钢闸阀API 609 凸耳型对夹蝶阀4）法兰ANSI/ASME B16.5 管法兰和法兰管件ANSI/ASME B16.36 孔板法兰ANSI/ASME B16.42 球墨铸铁法兰和法兰管件ANSI/ASME B16.47 大直径钢法兰API 601 突面管法兰和法兰连接用金属垫片5）垫片ANSI/ASME B16.20 管法兰用缠绕式、包覆式垫片和环槽式用金属垫片ANSI/ASME B16.21 管法兰用非金属平垫片6）紧固件ANSI/ASME B18.2.1 方头和六角头螺栓和螺纹ANSI/ASME B18.2.2 方头和六角头螺母7）管件ASMEI B16.9 工厂制造的锻钢对焊管件ASME B16.11 承插焊和螺纹锻钢管件MSS-SP-43 锻制不锈钢对焊管件2. 材料标准ASTM/ASME材料标准主要集中收录在ASME II A篇铁基材料，B篇非铁基材料，C篇焊条、焊丝填充金属，D篇性能，以及一些增补内容。

1 总则本规定适用于中泰化学4×30MVA密闭电石炉工程压缩空气站的管道材料设计和选用，但不包括与仪表连接的管道和地下水管道。

2 管道等级2.1表示方法管道等级代号由三个单元组成，分别表示法兰的公称压力、基本材料和顺序号。

例:1.6 A 1(1)(2) (3)(1) 第一单元表示法兰的公称压力(2) 第二单元表示基本材质(3) 第三单元表示相同的公称压力和相同的基本材料下的变化顺序号2.2代号说明1.2.1第一单元，用两位阿拉伯数字表示2.2.2第二单元，用英文字母表示1.2.2第三单元，用阿拉伯数字表示表示适用介质不同、温度不同或腐蚀裕量不同，引起管件或阀门的选择有较大的不同。

按字母顺序，无特殊意义。

3一般规定3.1管道连接3.1.1工艺管道除安装、维护、检修必须拆卸处外，管道采用焊接连接。

3.1.2公称直径≤DN40的管道采用承插焊连接，公称直径≥DN50的管道采用对焊连接。

3.2管道分支3.2.1主管≤DN40时，支管连接均采用锻钢制三通管件。

3.2.2主管≥DN50时，支管的形式可采用支管开口焊和开口补强、对焊三通或单头管箍等，详见分支表。

3.2.3下表是推荐的补强板最小宽度，实际的补强板宽度应进行计算，补强板的厚度不能小于主管的壁厚。

4管道材料的选用4.1管道4.1.1除与设备连接外，管道的公称直径应按以下规格选用：15、20、25、40、50、80、100、150、200、250、300mm.4.1.2该项目管道采用小外径。

4.1.3管道壁厚说明由于小外径管道标准未规定表号系列，为便于编制《管道材料等级规定》，该装置规定表号如下表，表中表号与任何标准的管子表号无关。

4.1.4 标准为GB/T8163-1999的20#无缝钢管以正火状态交货，同时受冬季低温环境温度影响，设计温度为环境温度的介质管道应补做低温冲击试验.4.1.5输送仪表空气管道必须用法兰连接，焊接后做镀锌处理。

管道设计1．管道含义及特征管道定义：由管道组成件装配而成，用于输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动。

管道组成件：管道标准件、管道特殊件、管道支撑件管道。

特点：管道属于长细比大的设备，易失稳、受力情况复杂；管内介质种类复杂；管内流体状态复杂，运行条件变化多；管道组成件种类繁杂、各有特点;管道布置、安装及检验要求复杂。

2．压力管道的概念压力管道是指“特种设备安全监察条例”所定义的属于监察范围内的管道；压力管道属于特种设备的范畴；压力管道设计属于特种设备生产范畴和源头；压力管道监察管理体制；3．压力管道的定义压力管道是在生产、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备。

根据中华人民共和国国务院令（第373号）通过并公布的《特种设备安全监察条例》，对压力管道进行了定义：压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm 管道。

4．管道设计管道设计主要涉及三方面内容：管径选择、管道器材、安装设计。

与管道设计相关的计算也包括三个方面：管线压力降计算、管道壁厚计算、管线应力分析。

管线压力降计算可用流程模拟软件计算（例如：Aspen Plus、Pro Ⅱ、KBC Petro-SIM），也可Excel表格或自定义函数（宏）计算；管道壁厚计算用Excel表格计算；管线应力分析用专用软件计算，例如Caesar Ⅱ软件，主要分析：管线应力（一次应力、二次应力）、推力及位移。

管道壁厚计算公式见：《工业金属管道设计规范》GB 50316-2000 。

一、管径和管线压力降计算1. 管径初选（1）查表法管道管径根据输送介质的相态、物性（主要是粘度）、流量初选。

炼油装置内一般液体油品管线，可参照上述表中各种管径册常用流速、流率及允许压力降等估算管内径。

压力管道材料－管道器材选用6.1.2 无缝钢管无缝钢管是采用穿孔热轧等热加工方法制造的不带焊缝的钢管。

必要时，热加工后的管子还可以进一步冷加工至所要求的形状、尺寸和性能。

目前，无缝钢管（DN15－600）是石油化工生产装置中应用最多的管子。

a.碳素钢无缝钢管材料牌号： 10、20、09MnV、16Mn共4种标准：GB8163《流体输送用无缝钢管》GB/T9711.1－1997《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》GB6479《化肥设备用高压无缝钢管》GB9948《石油裂化用无缝钢管》GB3087《低中压锅炉用无缝钢管》GB5310《高压锅炉用无缝钢管》GB/T8163：材料牌号：10、20、09MnV、16Mn适用范围：设计温度小于350℃、压力低于10MPa的油品、油气和公用介质GB6479：材料牌号：10、20G、16Mn共3种适用范围：设计温度－40～400℃、设计压力10.0～32.0MPa的油品、油气GB9948：材料牌号：10、20共2种适用范围：不宜采用GB/T8163钢管的场合。

GB3087：材料牌号：10、20共2种适用范围：低中压锅炉的过热蒸汽、沸水等GB5310：材料牌号：20G 1种适用范围：高压锅炉的过热蒸汽介质检验：一般流体输送用钢管必须进行化学成分分析、拉力试验、压扁试验和水压试验。

GB5310、GB6479、GB9948三种标准的钢管，除了流体输送用钢管必须进行的试验外，还要求进行扩口试验和冲击试验；这三种钢管的制造检验要求是比较严格的。

GB6479标准还对材料的低温冲击韧性做出了特殊要求。

GB3087标准的钢管，除了流体输送用钢管的一般试验要求外，还要求进行冷弯试验。

GB/T8163标准的钢管，除了流体输送用钢管的一般试验要求外，据协议要求进行扩口试验和冷弯试验。

这两种管子的制造要求不如前三种严格。

制造：GB/T/8163和GB3087标准的钢管多采采用平炉或转炉冶炼，其杂质成分和内部缺陷相对较多。

管道分级（规范摘录）一、《石油化工管道设计器材选用通则》SH 3059―2001：3.0.2 管道分级按表3.0.2进行。

注：①混合物料应以其主导物料作为分级依据。

②常见毒性介质、可燃介质见附录A。

5.3.1 管道设计寿命宜为15年。

5.3.2 除另有规定外，对于有毒、可燃介质管道的法兰连接最低公称压力，应符合下列规定：1 SHA级管道的公称压力，不宜低于5.0 MPa；2 SHB、SHC级管道的公称压力，不宜低于2.0 MPa。

二、《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH 3501―2002:4.1 输送有毒、可燃介质管道的分级，应符合SH 3059―2001的规定(见表1)。

三、《化工金属管道工程施工及验收规范》HG 20225―95:1.0.3 化工行业金属管道应按管道所输送的介质分为四类：—A类为输送剧毒介质的管道；—B类为输送可燃介质或有毒介质的管道；—C类、D类为输送非可燃介质、无毒介质的管道。

其中设计压力P≤1 MPa，且设计温度为-29～186℃的管道为D类管道。

四、《工业金属管道工程施工及验收规范》GB 50235―97：7．4．3 管道焊缝的射线照相检验数量应符合下列规定：7．4．3．1 下列管道焊缝应进行100％射线照相检验，其质量不得低于Ⅱ级：⑴输送剧毒流体的管道；⑵输送设计压力大于等于10MPa或设计压力大于等于4MPa且设计温度大于等于400℃的可燃流体、有毒流体的管道；⑶输送设计压力大于等于10MPa且设计温度大于等于400℃的非可燃流体、无毒流体的管道；⑷设计温度小于–29℃的低温管道；⑸设计文件要求进行100％射线照相检验的其他管道。

7．4．3．2 输送设计压力小于等于1MPa且设计温度小于400℃的非可燃流体管道、无毒流体管道的焊缝，可不进行射线照相检验。

7．4．3．3 其他管道应进行抽样射线照相检验，抽检比例不得低于5％，其质量不得低于Ⅲ级。

抽检比例和质量等级应符合设计文件的要求。

压力管道设计常用管件标准及区别茌平县锦程无缝钢管有限公司更新日期:2008-11-26 16:26:21 点击:266824.压力管道设计常用管法兰标准有下列四类：1.国家标准1）《钢制管法兰》GB/T9112～9124国家标准是参照《钢法兰》ISO/DIS7005-Ⅰ编制而成。

其公称直径范围、法兰结构及密封面形式等与ISO标准基本相同。

标准的构成形式为一种法兰型式、一种密封面型式和一种连接型式构成一个标准。

标准中有两个公称压力系列：0.25，0.6，1.0，1.6，2.5，4.0，6.3，10.0，16.0Mpa；2.0，5.0，11.0，15.0，26.0，42.0Mpa。

公称直径范围因公称压力不同而异：PN=0.25Mpa,DN=3000mm；max=3000mm。

PN=42.0Mpa,DNmax法兰结构型式：有整体、螺纹、对焊、带颈平焊、带颈承插焊、板式、对焊环松套板式、对焊环松套带颈、平焊环松套板式、板式翻边松套、法兰盖等。

2）《大直径碳钢管法兰》GB/T13402-92基本上是等效采用《大直径碳钢管法兰》API605。

公称压力PN为2.0、5.0、6.3、15Mpa。

公称直径范围为DN650～1500mm。

法兰结构有对焊式和整体式两种，密封面为凸面。

2.中国石油化工集团公司标准《石油化工钢制管法兰》SH/T3406-96SH/T3406-1996是根据石油化工生产的特点，参照美国国家标准《钢制管法兰及法兰管件》ASME B16.5及美国石油协会标准《大直径碳钢法兰》API605编制而成。

标准属于美洲体系。

公称压力范围PN=1.0、2.0、5.0、6.8、10.0、15.0、25.0、42.0Mpa。

公称直径范围为DN15～1500mm。

DN≤600mm的法兰型式有对焊平焊承插焊松套螺纹等五种。

DN≥650mm的法兰仅有对焊法兰。

密封面型式，DN≤600mm时有凸台面、榫槽面、环槽面、凹凸面和全平面等五种。

工艺安装设计校审细则1 总则1.0.1 本标准适用于工艺安装专业设计成品和应力计算的校对和审核。

1.0.2 校对人负责对图纸、表格、说明书和计算数据的全面核对，审核人负责审查技术方案、设计内容、计算方法和数据应用等原则问题。

1.0.3 执行本标准时，尚应符合现行有关标准规定的要求。

2 设备平竖面布置图的校审2.0.1 对照设备、机泵规格表，校核是否所有设备、机泵均已按比例画在布置图上。

2.0.2 设备间距是否符合防火、防爆规范要求。

2.0.3 设备布置是否满足工艺要求，尤其是位差要求。

2.0.4 设备布置是否留有应有的检修空间和场地。

2.0.5 安全通道是否已按规范提供。

2.0.6 影响设备布置的关键管道的应力分析是否已通过。

2.0.7 进出界区的管道方位，电缆方位是否合适。

2.0.8 界区范围、座标、方向针是否与全厂总平面图一致。

2.0.9 图面深度和表达方法是否符合本专业的规定。

2.0.10 比例是否恰当，座标尺寸、标高、符号、图例和投影关系是否齐全正确。

2.0.11 角图章、倒角章是否齐全正确，图上的附注说明是否清楚。

3 管道布置图和管段图的校对3.0.1 与设备布置图核对a）设备、机泵编号，建、构筑物名称和编号，平面位置尺寸，设备安装方位；b）基础图、平台面、建构筑物地面、框架管架层面、卧式设备中心标高；c）平台尺寸、梯子方位；d）方向针3.0.2 与工艺管道及仪表流程图和管道说明表核对a）管道连接是否与流程图一致，有无遗漏。

管道上的阀门、仪表及其它配件的相对位置是否符合流程要求；b）管号、管径、等级号、保温和伴热是否与流程图和管道说明表一致。

93.0.3 与管道等级表核对a）管道及其组成件的选用是否与管道等级表一致；b）分支管连接是否符合管道等级表要求。

3.0.4 管道布置和管段图核对a）核对机、泵、设备的样本和图纸是否供施工图设计的正确版本；b）核对机、泵、设备嘴子的方位、标高、伸出高度、直径、法兰等级及密封面型式是否正确；c）阀门、孔板、调节阀等必须注明安装位置者，其尺寸、标高是否已注全和方便操作维修；d）安装尺寸是否符合有关规定，如短管的安装长度，管道上的焊缝距离等是否满足要求，管道间距是否合适；e）管道安装位置是否妨碍上下梯子和便于设备及管道本身的检修，必须的法兰或活接头等拆卸件是否已经加上；f）由于安装原因造成的高低点是否已经考虑；g）阀门型号、规格和必须注明规格的管件和仪表编号是否标注完全和正确；h）管道支吊架的编号及有要求的位置是否正确；i）管道平面、竖面、管段图是否相符合；j）埋地管道设计是否符合有关规定；k）管道位置与外专业设施是否相碰或应保持一定距离；l）图上尺寸是否齐全、正确、分总尺寸是否相符合；m）图上标注是否完全、说明是否清楚。

制冷管道设计选材摘要：制冷管道选材是制冷管道设计中的的重要工作，在目前制冷管道设计实践中，管道材料选择涉及众多的标准规范，各种规范缺乏统一和协调，难以保障管道的设计质量。

为使管道选材工作有一个标准化的设计程序，本文根据现有的标准规范和各种设计资料，结合多年的设计经验，整理出一套制冷管道的选材方法。

制冷项目确定后首先根据工艺需要确定制冷剂和制冷系统的最低工作温度，再根据GB/T 20801、GB 50072和制冷剂的种类确定管道材料（包括碳钢、低温钢、不锈钢和铜材料）。

如氨制冷系统可选择碳钢、低温钢、不锈钢管道材料，氟利昂制冷管道材料除上述材料外还可使用铜材。

具体选材参数见管道选材表。

下面将制冷系统选材按管道材料、管件材料、法兰材料和阀门问题分别进行探讨。

一、管道材料1.管材的标准管道材料的选择首先是管材标准的选择，管材一般选自GB/T 20801.2表A.1，本文已将相关材料编入选材表，设计时根据工况参数直接选用即可。

这里要特别注意附表中涉及的“低温低应力工况”问题，在一些地方的特种设备监管部门不允许按照“低温低应力工况”选用低碳钢（这是冷库设计规范中碳钢管道的选材依据），如果项目要求用低碳钢，应事先与特种设备监管部门沟通，否则应放弃此选项而使用更高级别材料（这也是冷库设计规范和政府相关部门不协调之处）。

铜管仅作为氟利昂制冷小管径管道材料的选择。

根据《冷库设计规范》铜管应选用GB/T 17791中T2、TU1、TU2牌号，考虑管道在接头处有扩口的要求，而GB/T 17791只有“轻退火（O50）”和“软化退火（O60）”2种状态的管材进行扩口试验，所以本文选材表仅限定这2种状态用于制冷管道。

2.管道的尺寸规格钢管的标准比较完善，管道外径和壁厚直接引用HG/T 20553-2011即可。

而铜管缺少通用的尺寸选用标准，GB/T 17791也没有对的外径、壁厚提出具体要求，因此只能参照GB/T 18033《无缝铜水管和铜气管》的表2确定尺寸（这超出了制冷管道标准的范围），这也反映了目前的制冷铜管标准体系还不完善。

管道器材，一般包括管子、管件、阀门、法兰、垫片和紧固件以及其他管道组成件，例如过滤器、分离器、阻火器、补偿器等。

管道分类：管子分类方法很多，按材质分类可分为金属管、非金属管和钢衬非金属复合管。

非金属管主要有橡胶管、塑料管、石棉水泥管、石墨管、玻璃钢管等。

铸铁管：铸铁管是由生铁制成。

按其制造方法不同可分为：砂型离心承插直管、连续铸铁直管及砂型铁管。

按其所用的材质不同可分为：灰口铁管、球墨铸铁管及高硅铁管。

铸铁管多用于给水、排水和煤气等管道。

焊接钢管：焊接钢管，也称有缝钢管，一般由钢板或钢带卷焊而成。

按管材的表面处理形式分为镀锌和不镀锌两种。

表面镀锌的发白色，又称为白铁管或镀锌钢管；表面不镀锌的即普通焊接钢管，也称为黑铁管。

镀锌焊接钢管，常用于输送介质要求比较洁净的管道，如生活用水、净化空气、仪表空气等；不镀锌的焊接钢管，可用于输送蒸汽、煤气、压缩空气和冷凝水等。

根据用户要求，焊接钢管在出厂时可分两种，一种是管端带螺纹的，另一种是管端不带螺纹的。

管端带螺纹的焊接钢管，每根管材长度为4～9m，不带螺纹的焊接钢管，每根管材长度为4～12m。

焊接钢管按管壁厚度不同，分为薄壁钢管、加厚钢管和普通钢管。

工艺管道上用量最多的是普通钢管，其试验压力为2.0MPa。

加厚钢管的试验压力为3.0MPa。

常用焊接钢管的规格范围为公称直径6～150mm。

无缝钢管：无缝钢管，无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形，方形，矩形钢材。

无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。

无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道。

是工业管道中用量最大，品种规格最多的管材，基本上分为流体输送用无缝钢管和带有专用性的无缝钢管两大类，前者是工艺管道常用的钢管，后者如锅炉专用钢管、裂化炉管和热交换器用钢管等。

按材质可分为碳素无缝钢管、铬钼无缝钢管和不锈、耐酸无缝钢管。

按公称压力可分为低压(0≤1.0MPa)、中压(1.0＜10MPa＝、高压(≥10MPa)三类。

常用压力管道材料标准规范GGB150-1998《钢制压力容器》（第1、第2号修改单）GB50316-2000《工业金属管道设计规范》GB50251-2003《输气管道工程设计规范》GB50253-2003《输油管道工程设计规范》GB50028-93《城镇燃气设计规范》（2002版或2002局部修改条文）GB50030-1991《氧气站设计规范》GB50030-2005《氢气站设计规范》GB50160-92《石油化工企业防火设计规范》(1999年版)GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》SH3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》SH/T3064-2003《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》SH/T3064-2003《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》SY/T0599-1997《天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求》SH/T3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》ASME B31.3《工艺管道》二管道的分级和流体的分类目前国内对工业管道有按管道设计压力及输送介质划分的管道级别和按输送流体介质划分的流体类别两种分级、分类方式。

ASME压力管道规范B31.3《工艺管道》按流体划分工况。

(一)按管道设计压力及输送介质物性划分的管道级别《石油化工管道设计器材选用通则》SH3059管道分级注:混合物料应以其主导物料作为分级依据(二)按管道输送介质划分的流体类别《工业金属管道设计规范》GB50316，将工业金属管道中输送流体分为A1类、A2类、B类、D类、C类五类流体：1. A1流体在该规范内系指剧毒流体,在输送过程中如有极少量的流体泄漏到环境中,被人吸入或与人体接触时,能造成严重中毒,脱离接触后,不能治愈.相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044中Ⅰ级(极度危害)的毒物。

一、管道材料选择依据二、管道材料设计条件九、阀门一、管道材料选择依据1、管道材料设计的重要性而各种管道附件除此之外还决定着管系防止泄漏、应力破坏等的能力。

因此，管道材料的设计是管道工程设计中的重要环节。

2、压力管道定义《新目录》为压力管道下的定义和范围是：“是指利用一定见质检总局公告2014 年第114号蚀性的液体介质管道，属于压力管道；3）同时符合基本条件①、②和③的不可燃、无毒、无腐蚀性，但最高工作温度高于或者等于标准沸点液体介质管道，属于压力管道。

3）在设计条件下，非标准管道组成件的计算应力，不应超过管道设计温度下材料的许用应力。

程中可能产生的有害影响。

9）输送腐蚀性介质管道用材料应有耐腐蚀能力。

除晶间压力管道受压元件用钢，钢材的技术要求应符合国家标准、其8、行政规章部门规章、地方政府规章。

危险化学品输送管道安全管理规定安监总局令（43）.doc8）国家安监总管三〔2014〕68号国家安全监管总局关于进一步加强化学品罐区安全管理的5）TSG D2002-2006 《燃气用聚乙烯管道焊接技术规10）SH/T3064-2003《石油化工钢制通用阀门选用、检验11）GB/T12224-2005 《钢制阀门一般要求》12）SH/T 3161-2011 《石油化工非金属管道技术规范》10、压力管道类别、品种SH3501－2011把管道划分为SHA和SHB两大类：SHA为有毒介质；SHB为可燃介质SH3501.pdf、管道材料设计条件、管道压力等级定义管道中由标准管件的公称压力等级和壁厚等以壁厚等级表示的标准管件的壁厚等级，但未规定压力温度对应值的标准管件（如管子、弯头、三通、异径管等）。

温度和流体介质条件下对应的各种尺寸规格的管道组成件的细具体规定。

是设计院或工程公司制定的管道组成件选通常采用Excel表格形式（或Word文档）给出。

同字母或数字表示的意义可能不同，但表示的内容却一3、设计压力 设计压力：管道组成件压力设计时所用的压力。

压力管道材料一常用压力管道材料标准规范GB150-1998钢制压力容器第1、第2号修改单GB50316-2000工业金属管道设计规范GB50251-2003输气管道工程设计规范GB50253-2003输油管道工程设计规范GB50028-93城镇燃气设计规范2002版或2002局部修改条文GB50030-1991氧气站设计规范GB50030-2005氢气站设计规范GB50160-92石油化工企业防火设计规范1999年版GB50235-97工业金属管道工程施工及验收规范GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范SH3059-2001石油化工管道设计器材选用通则SH/T3064-2003石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收SH/T3064-2003石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收SY/T0599-1997天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求SH/T3501-2002石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范ASME 工艺管道二管道的分级和流体的分类目前国内对工业管道有按管道设计压力及输送介质划分的管道级别和按输送流体介质划分的流体类别两种分级、分类方式;ASME压力管道规范工艺管道按流体划分工况;一按管道设计压力及输送介质物性划分的管道级别石油化工管道设计器材选用通则SH3059管道分级注:混合物料应以其主导物料作为分级依据二按管道输送介质划分的流体类别工业金属管道设计规范GB50316,将工业金属管道中输送流体分为A1类、A2类、B类、D类、C类五类流体：1. A1流体在该规范内系指剧毒流体,在输送过程中如有极少量的流体泄漏到环境中,被人吸入或与人体接触时,能造成严重中毒,脱离接触后,不能治愈.相当于现行国家标准职业性接触毒物危害程度分级GB5044中Ⅰ级极度危害的毒物;2. A2流体在该规范内系指有毒流体,接触此类流体后,会有不同程度的中毒,脱离接触后可治愈.相当于职业性接触毒物危害程度分级GB5044中Ⅱ级及以下高度、中度、轻度危害的毒物;3. B类流体在该规范内系指这些流体在环境或操作条件下是一种气体或可闪蒸产生气体的液体,这些流体能点燃并在空气中连续燃烧;4. D类流体指不可燃、无毒、设计压力小于或等于和设计温度高于-20～186℃之间的流体;5. C类流体系指不包括D类流体的不可燃、无毒的流体;该规范的A1流体、B类流体、D类流体和工艺管道ASME 中的M类流体、D类流体、可燃常规流体相同;三工艺管道ASME 的管道流体分类美国机械工程师协会标准工艺管道ASME 中根据被输送流体的性质和泄漏时造成的后果,将化工厂和炼油厂工艺管道输送的流体分为D类、M类和性质介于二者之间的可燃常规流体;三管道组成件的设计基准一设计压力1.管道组成件的设计压力,不应低于正常操作时过程中,由内压或外压与温度构成的最苛刻条件下的压力;注：最苛刻条件是导致管子及管道组成件最大壁厚或最高压力等级的条件;二设计温度结合2.4.2题P261管道组成件的设计温度,不应低于正常操作时过程中,由压力和温度构成的最苛刻条件下的温度;管道的设计压力、设计温度的确定可按工业金属管道设计规范GB50316、石油化工管道设计器材选用通则SH3059和具体的操作条件来确定;三最苛刻条件的判定判定式：P/σtP：设计压力MPa；σt：设计温度下材料的许用应力MPa四管道组成件的压力温度参数五许用应力1.金属管道组成件的材料许用应力,应按现行工业金属管道设计规范GB50316的规定选用;2.管道柔性设计的应力限制,应符合现行石油化工管道柔性设计规范SH/T3041的规定;六管道设计寿命和最低公称压力1.管道设计寿命宜为15年;2.除另有规定外,对于有毒、可燃介质管道的法兰连接最低公称压力,应符合下列规定：1SHA级管道的公称压力,不宜低于MPa；2SHB、SHC级管道的公称压力,不宜低于MPa;3工业金属管道设计规范GB50316规定：A1流体不应采用平焊法兰；法兰公称压力的选用宜留有大于或等于25%的裕量,且不应低于公称压力MPa;四管道器材选用一一般规定 1.管道材料,应根据管道级别、流体类别、设计温度、设计压力和介质特殊要求等设计条件,以及材料加工工艺性能、焊接性能和经济合理性等选用;2. 标准管道组成件的压力温度参数,应符合管道设计温度和设计压力的要求;3. 管道组成件由内压产生的环向应力不得大于其最高设计参数下材料的许用应力;4.在设计条件下,非标准管道组成件的计算应力,不应超过管道设计温度下材料的许用应力;8 高温管道钢材,应符合下列要求：1高温压力管道受压元件的钢材使用温度,不应超过现行工业金属管道设计规范GB50316中规定的材料许用应力值所对应的温度上限; 2非受压元件的钢材使用温度,不应超过钢材的极限氧化温度;常用金属材料的抗氧化极限温度见下表常用金属材料的抗氧化极限温度3长期使用在高温条件下,碳素钢和碳锰钢的使用温度不应超过425 ℃,钢不应超过468 ℃；结合6.7.13题P3044碳素钢和碳锰钢在高于425 ℃长期使用时,应注意钢中碳化物相的石墨化倾向;5 奥氏体不锈钢的使用温度高于525℃时,钢中含碳量不应小于％;6对操作温度等于或高于200℃,介质中含有氢气的碳钢及低合金耐热钢管道,应根据管道最高操作温度加20～40℃的裕量和介质中氢气的分压,按临氢作业用钢防止脱碳和微裂的操作极限Ne1son曲线选择适当的抗氢钢材;结合6.7.15题P305设计温度≤230℃的含氢管道可选用碳钢;7对操作温度等于或高于250℃,介质为H2S-H2的材料选用,应根据高温H2S-H2对各钢种的腐蚀率按石油化工管道设计器材选用通则SH3059或加工高硫原油重点装置主要管道设计选材导则SH/T3129的附录C “高温H2S/H2腐蚀曲线”选择材料;8 高温硫和环烷酸腐蚀用钢1 高温硫在240～480℃之间对钢材产生化学腐蚀;高温硫和环烷酸腐蚀用钢按加工高硫原油重点装置主要管道设计选材导则SH/T3129进行选择材料;9 设计温度低于或等于-20℃的低温管道用钢材,除含碳量小于和等于%且符合标准的铬镍奥氏体不锈钢在材料温度不低于－196℃时不做低温冲击试验外,其余钢材均应作夏比V型缺口低温冲击试验;试验要求应符合钢制压力容器GBI50和工业金属管道设计规范GB50316的规定;低温压力管道是指设计温度低于或等于-20℃的压力管道低温管道用钢材做低温冲击试验不包括“低温低应力工况” ;“低温低应力工况”系指压力容器壳体及其受压元或受压的管道组成件的设计温度虽然低于或等于-20℃,但其环向应力小于或等于钢材标准常温屈服点的1/6,且不大于50MPa的工况;环向应力不大于50MPa是“低温低应力工况”的判据;10 湿H2S应力腐蚀用钢结合6.5.4题P286d 碳当量C E限制：--低碳钢和碳锰钢C E≤%C E＝C%＋Mn/6%；--低合金钢包括低温镍钢C E≤%C E＝C%＋Mn/6% +Cr+Mo+V/5%+Ni+Cu/15% ；碳对钢的焊接性能的影响结合6.4.2题P284酸性天然气系统和酸性天然气-油系统管道材料的选择,应符合天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求SY/T0599的规定;11 Na0H溶液应力腐蚀用钢结合6.5.6题P28612 液氨应力腐蚀环境用钢结合6.5.5题P28613输送极度危害介质、高度危害介质及液化烃的压力管道应采用优质钢制造；输送可燃介质的管道不得采用沸腾钢制造;含碳量大于％的材料,不宜用于焊制管子及管件;在特殊情况下,如选用含碳量超过%%的钢材,应限定碳当量不大于%;14选择材料时,应考虑不同材料间相互连接或接触,在工艺过程中可能产生的有害影响;奥氏体不锈钢管道的管托和有静电接地要求的奥氏体不锈钢管道,导线跨接或接地引线应采用不锈钢板过渡,不应和不锈钢管道直接连接;15 输送腐蚀性介质管道用材料应有耐腐蚀能力;除晶间腐蚀和其他局部性腐蚀需按具体情况考虑外,一般可根据介质对金属材料的腐蚀速率选用;18金属在应力拉应力和腐蚀性介质的共同作用下并有一定的温度条件所引起的破裂为应力腐蚀破裂;常用金属材料易产生应力腐蚀破裂的环境组合见培训教材和有关的标准规范如石油化工管道设计器材选用通则SH3059等;结合6.5.3题P28519碳素钢镇静钢板Q235- B、C的适用范围有何不同;结合6.7.4题P3011 碳素镇静钢板Q235-B的适用范围规定如下：设计压力≤;设计温度0～350℃钢板厚度不大于20mm；不得用于液化烃,毒性程度为高度、极度危害介质的管道;2 碳素镇静钢板Q235-C的适用范围规定如下：设计压力≤;设计温度0～400℃钢板厚度不大于30mm；不得用于液化烃,毒性程度为高度、极度危害介质的管道;20剧烈循环条件下的管道组成件应符合的一些特殊要求;二管道连接承插焊连接不应用于可能发生缝隙腐蚀介质的管道；螺纹连接宜用于公称直径小于或等于40mm的管道,并应符合下列规定：l管螺纹应符合现行60°密封管螺纹GB/T12716或55°密封管螺纹第1部分圆柱内螺纹与圆锥外螺纹GB/和55°密封管螺纹第2部分圆锥内螺纹与圆锥外螺纹GB/的规定；结合6.8.11题P3083 法兰连接型式应根据管道设计压力、设计温度、介质特性及泄漏率等要求选用;5 除设计另有规定外,活接头不宜用于有毒介质管道;6连接不同压力等级管道的阀门、法兰等管道组成件,应按苛刻条件选用;管道和管道组成件常用的连接方式有哪些各有何特点三管道分支1支管和主管连接,除支管通过加强管接头支管台与主管连接和支管连接处作为一个整体受压元件设计、制造并经检验合格外,均应进行开孔补强计算校核,并根据计算校核结果采取相应的补强措施;五管道组成件的选用一管子压力管道应采用流体输送用钢管;见6.8.3题P305,2 常用国产无缝钢管按下列钢管标准选用：1GB/T8163-1999 输送流体用无缝钢管2GB3087-1999 低中压锅炉用无缝钢管3GB9948-88 石油裂化用无缝钢管4GB5310-1995高压锅炉用无缝钢管5GB6479-2000 高压化肥设备用无缝钢管6GB/T18984-2003 低温管道用无缝钢管7GB/T14976-2002 流体输送用不锈钢无缝钢管8GB13296-91 锅炉热交换器用不锈钢无缝钢管3 常用国产焊接钢管按下列钢管标准选用：1GB/T3091-2001 低压流体输送用焊接钢管注：GB/T3091现行标准增加了直缝埋弧焊接钢管2GB/T13793-92 直缝电焊钢管3SY/T5037-2000 低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管4GB/ 石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管5GB/ 石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B级钢管6GB/ 石油天然气工业输送钢管交货技术条件第3部分：C级钢管注：GB/、GB/和GB/钢管包括相应钢级的无缝钢管7GB/T12771-2000 流体输送用不锈钢焊接钢管8奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定9管壳式换热器用奥氏体不锈钢焊接钢管技术要求10化工装置用奥氏体不锈钢焊接钢管技术要求11化工装置用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管技术要求4 钢管规格应符合以下标准：1GB/T17395-1998 无缝钢管尺寸、外型、重量及允许偏差2SH3405-1996石油化工企业钢管尺寸系列3HG20553-93化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列9 钢管公称壁厚的表示方法有几种,意义是什么;钢管公称壁厚的表示方法主要有三种：1以管子表号表示公称壁厚,Sch.=P/σt×10002以管子重量表示公称壁厚；标准重量管以“STD”表示；加厚管以“XS” 表示；特加厚管以“XXS”表示;3以钢管壁厚值表示公称壁厚;中国、ISO和日本部分钢管标准采用钢管壁厚值表示管子壁厚的附加裕量包括：腐蚀裕量、螺纹深度、壁厚负扁差二阀门1 国标阀门、API、BS阀门;2具有软质密封的阀门,其密封件的压力-温度参数应符合管道设计条件的要求;API标准阀门应符合ASME 压力-温度等级;6带螺纹阀盖的阀门,不应用于极度、高度危害介质和液化烃管道;7通用阀门规格书应包括哪些内容国内现行阀门型号表示方法不能说明阀门的属性;见6.8.32题P3138阀门出厂前,一般要根据什么标准进行哪些试验试验要求如何三管件1钢制对焊无缝管件：钢制对焊无缝管件SH3408、钢制对焊无缝管件GB/T12459该标准现行有效版本为2005版本、碳钢、低合金钢对焊无缝管件HG/T21635和钢制对焊管件SY/T0510;2 钢制有缝管件：钢板制对焊管件SH 3409、钢板制对焊管件GB/T13401钢制有缝对焊管件HG/T21631和钢制对焊管件SY/T0510等标准的规定;3 钢制锻造管件：锻钢制承插焊管件SH 3410、锻钢制承插焊管件GB/T14383、锻钢制承插焊管件HG/T21634和锻钢制螺纹管件GB/T14626;4 锻钢制支管座台加强管接头：锻钢制承插焊、螺纹和对焊支管台HG/T21631和钢制承插焊、螺纹和对焊支管座GB/T19326等标准的规定;2弯头宜选用长半径弯头,当采用短半径弯头时,其最高工作压力不宜超过同规格长半径弯头的倍;R＝弯头虽占用空间较小,但管道系统的压力损失大,在弯曲部位承受有较高的应力集中,一般尽量避免使用,ISO13703和对其适用压力规定,取相同许用压力无缝直管承压强度的80%;3 斜接弯头的弯曲半径,不宜小于其公称直径的倍,斜接角度大于450的斜接弯头,不宜用于极度危害介质、高度危害介质、可燃介质管道或可能承受由于机械振动、压力脉动及温度变化产生交变荷载的部位;四法兰1 法兰的选用结合6.6.5题P291、题P2921 法兰型式、结构尺寸应符合国家标准钢制管法兰GB/T9112～9124、石化行业标准石油化工钢制管法兰SH 3406、化工行业标准钢制管法兰、垫片、紧固件HG20592～20635和机械行业标准管路法兰及垫片JB/T74～90标准的规定;法兰的连接型式有：对焊连接、承插焊连接、螺纹连接、松套连接、平焊连接五种型式;法兰的密封面型式有：全平面、凸台面、环连接面、凹凸面、榫槽面五种型式;6.6.6题P292美洲体系的法兰常用的法兰密封面型式有凸台面、环连接面,凹凸面、榫槽面仅用于阀盖与阀体等构件内部连接部位,极少用于配管和阀门连接;对焊法兰应按照法兰标准的要求注明法兰对焊端的厚度或连接管子的表号;4 工艺物料、有毒介质、可燃介质管道不得采用板式平焊法兰;5 承插焊法兰不得使用在可能发隙缝腐蚀或严重腐蚀处;6 在可能发生隙缝腐蚀、严重腐蚀或剧烈循环条件下,不得采用螺纹法兰;7 公称压力小于或等于的标准管法兰,采用缠绕式垫片或金属环垫时,宜选用对焊式或松套式法兰;8在剧烈循环工况下,应选用对焊式法兰;9 凸台面法兰除采用非金属垫片其密封面可以车制水线外,其他法兰密封面均不得车制水线;10 当连接尺寸相同而压力等级不同的法兰相连接时,其使用条件应以较低等级法兰为准;12有频繁大幅度温度循环的条件下,承插焊法兰和螺纹法兰不宜用于高于260℃及低于-45℃;五垫片1 垫片选用应根据垫片的密封性能、操作压力、操作温度、工作介质特性及密封要求等因素确定;2常用法兰密封垫片有：非金属垫片、半金属垫片、金属垫片三大类;4 常用垫片选用1非金属垫片：非金属垫片适用于一般工艺介质、公用物料管道法兰密封;管法兰用石棉橡胶板垫片SH3401、钢制管法兰用非金属平垫片欧洲体系HG2060钢制管法兰用非金属平垫片美洲体系HG20627、管路法兰用石棉橡胶垫片JB/T87、管法兰用非金属平垫片技术条件GB/T9129和管法兰用非金属平垫片尺寸GB/T9126;2柔性石墨复合垫片b 柔性石墨复合垫片适用于水、油品、溶剂、酸、碱、氢气、油气、高温烟气、蒸汽等各种强腐蚀性、渗透性介质;柔性石墨复合垫片应符合钢制管法兰用柔性石墨复合垫片欧洲体系HG20608 、钢制管法兰用柔性石墨复合垫片美洲体系HG20629、管法兰用金属冲齿板柔性石墨复合垫片尺寸GB/和管法兰用金属冲齿板柔性石墨复合垫片技术条件GB/;3聚四氟乙烯包覆垫片管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片SH3402、钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片欧洲体系HG20607 、钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片美洲体系HG20628和管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片GB/T13404;4缠绕式垫片缠绕式垫片内环材料应满足流体介质和管道设计温度的要求；外环材料应满足管道设计温度的要求；缠绕式垫片应符合管法兰用缠绕式垫片SH3407、钢制管法兰用缠绕式垫片欧洲体系HG20610 和钢制管法兰用缠绕式垫片美洲体系HG20631、管路法兰用缠绕式垫片JB/T90、缠绕式垫片分类GB/缠绕式垫片管法兰用垫片尺寸GB/和缠绕式垫片技术条件GB/;5齿型组合垫：钢制管法兰用齿型组合垫欧洲体系HG20611 和钢制管法兰用齿型组合垫美洲体系HG20632、柔性石墨金属波齿复合垫片分类GB/、柔性石墨金属波齿复合垫片管法兰用垫片尺寸GB/和柔性石墨金属波齿复合垫片技术条件GB/;6金属环垫：管法兰用金属环垫SH3403、钢制管法兰用金属环垫欧洲体系HG20612 、钢制管法兰用金属环垫美洲体系HG20633、管路法兰用金属环垫JB/T89-94、和钢制管法兰用金属环垫尺寸GB/T9128和钢制管法兰用金属环垫技术条件GB/T9130等标准的规定;7金属包覆垫片:钢制管法兰用金属包覆垫片欧洲体系HG20609 和钢制管法兰用金属包覆垫片美洲体系HG20630等标准的规定2 紧固件材料应根据法兰连接的设计条件和选用的垫片种类决定;管法兰用紧固件:管法兰用紧固件SH3404、钢制管法兰用紧固件欧洲体系HG20613 、钢制管法兰用紧固件美洲体系HG20634和管法兰连接用紧固件GB/T9125;35CrMoA螺栓用于-20℃以下低温时,应进行设计温度下的低温V形缺口冲击试验,其3个试样的冲击功Akv平均值不应低于27J,并应在订货合同中注明;七法兰、垫片和紧固件的选配1 法兰、垫片和紧固件的选配参照石油化工管道设计器材选用通则SH3059、钢制管法兰、垫片、紧固件选配规定欧洲体系HG/T20614和钢制管法兰、垫片、紧固件选配规定美洲体系HG/T20635的规定执行;2 法兰、垫片、紧固件的代用不仅要满足相应标准的要求,还要注意垫片的形式与法兰密封面的形式、垫片的形式与紧固件以及紧固件与法兰材料相互间的匹配;八低温压力管道的设计温度问题低温压力管道的设计温度问题,参照钢制压力容器GB150和钢制低温压力容器技术规定HG20585主要讲受环境低温影响的压力容器和压力管道,当其设计温度受环境温度控制时其最低设计温度按如下原则确定：1 盛装压缩气体且无保温设施的储存容器,设计温度取最低环境温度降3℃;最低环境温度为该地区历年来各月“月平均最低气温”的最低值;“月平均最低气温”为当月各天最低气温相加后除以当天的天数,一般是一月份的最低温度平均值;2 盛装液体体积占容积1/4以上无保温的储存容器,设计温度取最低环境温度;。