壓力管道培訓(xùn)課件二

1、4、壓力管道的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.1國(guó)際上常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.1.1德國(guó)及前蘇聯(lián)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.1.2 美國(guó)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系(ANSI) v4.1.3 日本應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系(JIS) v4.1.4國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.1.5英國(guó)和法國(guó)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 4、壓力管道的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.2.1石化行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.2.2化工行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.2.3機(jī)械行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.2.4國(guó)家應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.2.5 壓力管道應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系配伍 4、壓力管道的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v目前，大多數(shù)壓力管道及其元件都進(jìn)行了系列化，并有相應(yīng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)作支持。因

2、此壓力管道材料設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮的問題就是壓力管道及其元件標(biāo)準(zhǔn)系列的選用。v這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括管子系列標(biāo)準(zhǔn)、管件系列標(biāo)準(zhǔn)、法蘭及其連接件系列標(biāo)準(zhǔn)、閥門標(biāo)準(zhǔn)等。 v這些標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)一定的規(guī)則在一個(gè)管系中得到應(yīng)用，它們之間相互銜接、相互配合，從而確定了管道及其元件的基本參數(shù)。這些標(biāo)準(zhǔn)中尤其以管子標(biāo)準(zhǔn)和法蘭標(biāo)準(zhǔn)最具代表性，它們是其它應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。 4、壓力管道的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v目前，大多數(shù)壓力管道及其元件都進(jìn)行了系列化，并有相應(yīng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)作支持。因此壓力管道材料設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮的問題就是壓力管道及其元件標(biāo)準(zhǔn)系列的選用。v這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括管子系列標(biāo)準(zhǔn)、管件系列標(biāo)準(zhǔn)、法蘭及其連接件系列標(biāo)準(zhǔn)、閥門標(biāo)準(zhǔn)等。這些標(biāo)準(zhǔn)通

3、過(guò)一定的規(guī)則在一個(gè)管系中得到應(yīng)用，它們之間相互銜接、相互配合，從而確定了管道及其元件的基本參數(shù)。這些標(biāo)準(zhǔn)中尤其以管子標(biāo)準(zhǔn)和法蘭標(biāo)準(zhǔn)最具代表性，它們是其它應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。v因此，壓力管道設(shè)計(jì)的第一步就是選擇應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系，并作為設(shè)計(jì)的統(tǒng)一規(guī)定，以免各相關(guān)專業(yè)因采用不能互換的其它標(biāo)準(zhǔn)體系而導(dǎo)致錯(cuò)誤。 4、壓力管道的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v世界各國(guó)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)大體上分為兩大類。 v管子-即鋼管外徑系列分為v1、國(guó)際通用系列（大外徑系列） 英制管； v2、國(guó)內(nèi)常用系列（小外徑系列） 公制管（或米制管） vHG205534、壓力管道的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v法蘭：歐式法蘭和美式法蘭 v壓力等級(jí)：PN 0.1 0.25 0.6

4、 1.0 1.6 2.5 4.0 6.3 10.0 16.0 25.0 40.0 MPa 歐式法蘭（DIN） v壓力等級(jí)：PN 2.0 5.0 6.8 10.0 15.0 25.0 42.0 MPa 美式法蘭（ANSI） v CL 150 300 400 600 900 1500 2500 v由此可以看出，無(wú)論是法蘭還是管子，上述兩個(gè)系列或兩個(gè)體系是不能混合使用的。 4、壓力管道的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 鋼管壁厚表示方法有管子表號(hào)、鋼管壁厚尺寸和管子重量三種方法 v1）是以管子表號(hào)Sch表示壁厚。 v管子表號(hào)是管子設(shè)計(jì)壓力與設(shè)計(jì)溫度下材料許用應(yīng)力的比值乘以1000,并經(jīng)圓整后的數(shù)值。 v即: SchP/

5、t1000 vANSI B36.10壁厚等級(jí)：Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160十個(gè)等級(jí); 4、壓力管道的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 vANSI B36.19壁厚等級(jí)：Sch5s、Sch10s、Sch40s、Sch80s四個(gè)等級(jí); v2）以鋼管壁厚尺寸表示 中國(guó)、ISO、日本部分鋼管標(biāo)準(zhǔn)采用 v3）是以管子重量表示管壁厚度,它將管子壁厚分為三種： va.標(biāo)準(zhǔn)重量管,以STD表示 vb加厚管，以XS表示 vc.特厚管，以XXS表示。 v對(duì)于DN250mn的管子，Sch40相當(dāng)于STD，DN200mm的管子,Sch80相

6、當(dāng)于XS。 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v目前，國(guó)內(nèi)的壓力管道及其元件的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)很多,又均不完整。以管法蘭標(biāo)準(zhǔn)為例,常用的標(biāo)準(zhǔn)就有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)、機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JB)、石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SH)和化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(HG)等。這些標(biāo)準(zhǔn)各有各自的溫度-壓力表、密封面尺寸和接管尺寸,相互之間互換性差,有些甚至不能配套使用。為了能很好地應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn)，介紹一下目前國(guó)內(nèi)常用的壓力管道應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系v 4.2.1石化行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v 管子尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)(SH3405) 基本屬于“大外徑系列” v SH3405等效采用了ISO4200標(biāo)準(zhǔn)，故當(dāng)DN1100mm時(shí),它能與ANSI B36.l/36.19標(biāo)準(zhǔn)配套使用。 4

7、.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v法蘭標(biāo)準(zhǔn)(SH3406)：屬于美式法蘭 v公稱壓力：PN1.0、PN2.0(CL150)、PN5.0(CL300)、PN6.8(CL400)、PN10.0(CL600), vPN15.0(CL900)、PN25.0(CL1500)、PN42.0(CL2500) 8個(gè)等級(jí) v公稱直徑：DN15DN1500mm v法蘭密封面： 當(dāng)DN600時(shí)，凸臺(tái)面、凹凸面、全平面、榫槽面、環(huán)槽面 5種 v DN650時(shí)，凸臺(tái)面 1種 v 法蘭型式： 當(dāng)DN600時(shí)，平焊、對(duì)焊、承插焊、螺紋連接、松套 5種 v DN650時(shí) 對(duì)焊 1種 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 vSH3406等效采用了

8、ANSI B16.5和API605標(biāo)準(zhǔn),。SH3406在結(jié)構(gòu)尺寸和密封面型式上與ANSI B16.5/API605有著很好的互換性，它能與ANSI、API、MSS等標(biāo)準(zhǔn)的管道元件配套使用。但因?yàn)镾H3406采用了我國(guó)材料標(biāo)準(zhǔn)而不是美國(guó)材料標(biāo)準(zhǔn)(ASTM),故二者的溫度-壓力表有少許偏差,故在考慮二者互換時(shí),應(yīng)注意并核對(duì)它們的溫度-壓力對(duì)應(yīng)允許值。v石化行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系中的常用標(biāo)準(zhǔn) vSH3401 管法蘭用石棉橡膠板墊片 vSH3402 管法蘭用聚四氟乙烯包覆墊片 vSH3403 管法蘭用金屬環(huán)墊片 vSH3404 管法蘭用緊固件 vSH3405 石油化工企業(yè)鋼管尺寸系列4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系

9、 vSH3406 石油化工鋼制管法蘭 vSH3407 管法蘭用纏繞式墊片 vSH3408 鋼制對(duì)焊無(wú)縫管件 vSH3409 鋼板制對(duì)焊管件 vSH3410 鍛鋼制承插焊管件 v石化行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系屬于一個(gè)比較完整的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系。因?yàn)樗刃Р捎昧薃NSI標(biāo)準(zhǔn),因此代表著先進(jìn)和發(fā)展方向。又由于它的法蘭(SH3406)能與API標(biāo)準(zhǔn)閥門匹配使用。通過(guò)近幾年的應(yīng)用證明,這套應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系是一個(gè)科學(xué)的、先進(jìn)的、同時(shí)又是可操作性好的標(biāo)準(zhǔn)體系。 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.2.2化工行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v 管子尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)(HG20553) vA系列： 屬于大外徑系列 vB系列：屬于小外徑系列 v法蘭標(biāo)準(zhǔn)

10、同時(shí)包含歐式法蘭和美式法蘭 v 歐式法蘭（HG20592HG20605） v壓力等級(jí)：PN 0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0等10個(gè)等級(jí) v公稱直徑：DN10DN2000mmv法蘭型式：板式平焊、帶頸平焊、帶頸對(duì)焊、整體式、承插焊、螺紋、對(duì)焊環(huán)松套、平焊環(huán)松套、法蘭蓋、襯里法蘭等10種 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v密封面型式：突面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面、全平面等5種。 v它可以與JB閥門配套使用。. v美式法蘭標(biāo)準(zhǔn)(HG20615-HG20626) v公稱壓力：PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0和PN42.

11、0 6個(gè)壓力等級(jí) v公稱直徑: DN151500 v法蘭型式: 帶頸平焊、帶頸對(duì)焊、整體法蘭、承插焊、螺紋、松套等6種, v密封面型式 突面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面、全平面等5種型式。 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v化工行業(yè)壓力管道應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系也是一個(gè)相對(duì)比較完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，而且經(jīng)歷了若干年的生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn),具有成熟的使用經(jīng)驗(yàn)。由于它同時(shí)具有“大外徑系列”和“小外徑系列”、“歐式法蘭”和“美式法蘭”兩個(gè)系列,故其使用面比較廣,它既可以與國(guó)外的ANSI、DIN、ISO等標(biāo)準(zhǔn)配合使用,又可以與國(guó)內(nèi)的GB、SH、JB等標(biāo)準(zhǔn)配合使用。 v化工行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系中的常用標(biāo)準(zhǔn). vHG20537.1 奧氏體不

12、銹鋼焊接鋼管選用規(guī)定 vHG20553 化工配管用無(wú)縫及焊接鋼管尺寸選用系列 vHG/T21634 鍛鋼制承插焊管件 vHG/T21635 碳鋼、低合金鋼元縫對(duì)焊管件 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 vHG/T21631 鋼制有縫對(duì)焊管件 vHG/T21632 鍛鋼制承插焊、螺紋和對(duì)焊接管臺(tái) vHG/T21637 化工管道過(guò)濾器 vHG/T21577 快速特種接頭 vHG2059220605 鋼制管法蘭(歐洲體系) vHG2061520626 鋼制管法蘭(美洲體系) vHG2060620612 鋼制管法蘭用墊片(歐洲體系) vHG2062720633 鋼制管法蘭用墊片(美洲體系) vHG20613

13、鋼制管法蘭緊固件(歐洲體系) vHG20634 鋼制管法蘭緊固件(美洲體系) 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.2.3機(jī)械行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v 管子尺寸 屬于小外徑系列 v法蘭標(biāo)準(zhǔn) 歐式法蘭 v 壓力等級(jí)：PN 0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、20.0等10個(gè)壓力等級(jí) v公稱直徑：DN15DN1600mm v法蘭型式：整體、板式平焊、對(duì)焊、平焊環(huán)板式松套、對(duì)焊環(huán)板式松套、翻邊板式松套和法蘭蓋等7種 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.2.3機(jī)械行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v 管子尺寸 屬于小外徑系列 v法蘭標(biāo)準(zhǔn) 歐式法蘭 v 壓力等級(jí)：PN 0.25、0.6、1.

14、0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、20.0等10個(gè)壓力等級(jí) v公稱直徑：DN15DN1600mm v法蘭型式：整體、板式平焊、對(duì)焊、平焊環(huán)板式松套、對(duì)焊環(huán)板式松套、翻邊板式松套和法蘭蓋等7種v密封面型式：平面、凸面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面 5種。 vJB沒有相應(yīng)的管子尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)、管件標(biāo)準(zhǔn)，體系很不完善，需要GB體系作支持；4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 vJB法蘭標(biāo)準(zhǔn)把不同等級(jí)的材料列入同一溫度壓力表中，以至失去了其科學(xué)性； vJB閥門標(biāo)準(zhǔn)以有限的型號(hào)給出選用系列(從各產(chǎn)品匯編中體現(xiàn)出來(lái))，既限制了其使用范圍，又失去了其靈活性。從許多生產(chǎn)裝置的應(yīng)用情況來(lái)看,JB閥門的使用性

15、能也不盡人意；JB閥門不能與ANSI配伍使用,不便于與世界接軌； v機(jī)械行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系中的常用標(biāo)準(zhǔn)有: vJB/T74 管路法蘭技術(shù)條件 vJB/T75 管路法蘭類型 vJB/T79.179.4 整體鑄鋼管法蘭 vJB/T81 板式平焊鋼制管法蘭 vJB/T82.182.4 對(duì)焊鋼制管法蘭 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 vJB/T83 0.25、0.6、1.0、1.6、2.5MPa平焊環(huán)式松套鋼制管法蘭 vJB/T84 4.0、6.3、10.0MPa凹凸面對(duì)焊環(huán)板式松套鋼制管法蘭 vJB/T85 0.25、0.6MPa翻邊式松套鋼制管法蘭 vJB/T86.186.2 鋼制管法蘭蓋, vJB/47

16、004703 壓力容器用法蘭 vJB/T8790 管路法蘭用墊片 vJB47044706 壓力容器用墊片 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.2.4國(guó)家應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v管子尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)GB17395屬于大外徑系列 v .法蘭標(biāo)準(zhǔn)：(GB/T 9112-2000) 包括歐式法蘭和美式法蘭 v接管分為系列I、系列II v系列I為“大外徑系列” ，以期能與SH標(biāo)準(zhǔn)等匹配； v系列II為“小外徑系列” ，以期能與JB標(biāo)準(zhǔn)等匹配。 v 歐式法蘭：分為系列I、系列II， v公稱壓力 PN 0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0MPa 9個(gè)等級(jí) v公稱通徑 DN102000

17、mm 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v法蘭型式：整體、帶頸螺紋、對(duì)焊、帶頸平焊、板式平焊、平焊環(huán)板式松套、對(duì)焊環(huán)板式松套、翻邊環(huán)板式松套和法蘭蓋等9種 v密封面型式：平面、突面、凹凸面、榫槽面 4種。 v 美洲法蘭：系列I(大外徑) v公稱壓力 PN 2.0、5.0、11.0、15.0、26.0、42.0MPa 6個(gè)等級(jí) v公稱通徑 DN10600mm v法蘭型式：整體、帶頸螺紋、對(duì)焊、帶頸平焊、帶頸承插焊、對(duì)焊環(huán)帶頸松套和法蘭蓋等7種 v密封面型式：平面、突面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面 5種 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v 它基本上能含蓋JB標(biāo)準(zhǔn)和HG標(biāo)準(zhǔn)的歐洲體系標(biāo)準(zhǔn),為取代這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造了條件

18、; v 歐式法蘭和美式法蘭，其溫度-壓力等級(jí)值的確定是將中國(guó)材料與歐洲材料和美洲材料進(jìn)行性能對(duì)比后,選用ISO7005-1中規(guī)定的相應(yīng)材料的壓力溫度參數(shù)。 v 壓力管道國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系也是一個(gè)比較完整的標(biāo)準(zhǔn)體系。它的管件標(biāo)準(zhǔn)分為A、B兩個(gè)系列，其中A系列為“大外徑系列”，以期能與SH標(biāo)準(zhǔn)等匹配；B系列為“小外徑系列”，以期能與JB標(biāo)準(zhǔn)等匹配。 v中國(guó)國(guó)家應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系常用標(biāo)準(zhǔn) vGB12459 鋼制對(duì)焊無(wú)縫管件 vGB/T13401 鋼板制對(duì)焊管件 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 vGB/T14626 鍛鋼制螺紋管件 vGB/T14382 管道用三通過(guò)濾器 vGB/T14383 鍛鋼制承插焊管件 vGB/

19、T91129124 鋼制管法蘭 vGB4622.13 管法蘭用纏繞式墊片 vGB9126.14 管法蘭用石棉橡膠墊片 vGB9128.12 管法蘭用金屬環(huán)墊片 vGB/T13404 管法蘭用聚四氯乙烯包覆墊片 vGB/T15601 管法蘭用金屬包覆墊片 vGB30 六角螺栓 vGB52 六角螺母 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 vGB56 六角厚螺母 vGB901 等長(zhǎng)雙頭螺柱B級(jí) vGB6170 I型六角螺母A和B級(jí) vGB6171 I型六角螺母細(xì)牙A和B級(jí) vGB6175 II型六角螺母A和B級(jí). vGB6176 皿型六角螺母細(xì)牙A和B級(jí) vGB12220 通用閥門 標(biāo)志 vGB12221 法蘭

20、連接金屬閥門 結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度. vGB12224 鋼制閥門一般要求,. 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 vGB12234 通用閥門 法蘭和對(duì)焊連接鋼制閘閥. vGB12235 通用閥門 法蘭連接鋼制截止閥和升降式止回閥 vGB12236 通用閥門 法蘭連接鋼制旋啟式止回閥 vGB12237 通用閥門 法蘭和對(duì)焊連接鋼制球閥 vGB12238 通用閥門 法蘭和對(duì)夾連接蝶閥 vGB12239 通用閥門 隔膜閥 vGB1224412246減壓閥 vGB1224712251蒸汽疏水閥 vGB/T13927 通用閥門 壓力試驗(yàn) 4.2國(guó)內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)體系 v4.2.5 壓力管道應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系配伍 va可用的壓力管道應(yīng)用

21、標(biāo)準(zhǔn)體系比較多，而且各標(biāo)準(zhǔn)體系之間有些是不能配套使用的,有些雖然基本能配套使用但尚有個(gè)別問題應(yīng)注意。 vb.一個(gè)裝置或同時(shí)建設(shè)的幾個(gè)裝置應(yīng)盡量采用同一個(gè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系,這樣可以避免由于不同標(biāo)準(zhǔn)體系之間的配合問題而帶來(lái)的一些錯(cuò)誤。 vc.工程中經(jīng)常遇到在一個(gè)裝置上同時(shí)采用兩套或多套應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系的情況,或者是由于某套標(biāo)準(zhǔn)體系的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)不完善,需要其它體系的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行支持。這就要求材料工程師除了在了解有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系之外,還應(yīng)知道各體系之間的標(biāo)準(zhǔn)配合問題。v d.注意核對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)的溫度-壓力值。 5管道壓力等級(jí) v5.1 設(shè)計(jì)條件 v5.1.1設(shè)計(jì)壓力 v5.1.2設(shè)計(jì)溫度 v5.2影響管道壓力等級(jí)確定的因

22、素 v5.2.1應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v5.2.2材料 v5.2.3操作介質(zhì) v5.2.4介質(zhì)溫度及管系附加力 v5.3影響壁厚等級(jí)確定的因素 v5.3.1材料的許用應(yīng)力 v5.3.2腐蝕余量 v5.3.3管子及其元件的制造壁厚偏差 v5.3.4焊縫系數(shù) v5.3.5設(shè)計(jì)壽命 v5.4 常用壓力管道器材的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 5管道壓力等級(jí) v前面已經(jīng)提及，壓力管道的組成件一般都是標(biāo)準(zhǔn)件，因此壓力管道組成件的設(shè)計(jì)主要是其標(biāo)準(zhǔn)件的選用，管道壓力等級(jí)的確定也就是其標(biāo)準(zhǔn)件等級(jí)的確定。 v管道的壓力等級(jí)包括兩部分: v以公稱壓力表示的標(biāo)準(zhǔn)管件的公稱壓力等級(jí)； v以壁厚等級(jí)表示的的標(biāo)準(zhǔn)管件的壁厚等級(jí)。 v管道的壓力等級(jí)：通

23、常把管道中由標(biāo)準(zhǔn)管件的公稱壓力等級(jí)和壁厚等級(jí)共同確定的能反映管道承壓特性的參數(shù)叫做管道的壓力等級(jí)。 v壓力等級(jí)的確定是壓力管道設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是設(shè)計(jì)的核心。它是壓力管道布置、壓力管道應(yīng)力校核的設(shè)計(jì)前提條件，也是影響壓力管道基建投資和管道可靠性的重要因素。 5.1 設(shè)計(jì)條件 v工程上，工藝操作參數(shù)不宜直接作為壓力管道的設(shè)計(jì)條件，要考慮工藝操作的波動(dòng)、相連設(shè)備的影響、環(huán)境的影響等因素，而在工藝操作參數(shù)的基礎(chǔ)上給出一定的安全裕量作為設(shè)計(jì)條件。這里所說(shuō)的設(shè)計(jì)條件主要是指設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度v管道的設(shè)計(jì)壓力：應(yīng)不低于正常操作時(shí)，由內(nèi)壓(或外壓)與溫度構(gòu)成的最苛刻條件下的壓力。 v最苛刻條件：是指導(dǎo)致管子及管

24、道組成件最大壁厚或最高公稱壓力等級(jí)的條件。 v設(shè)計(jì)壓力確定： 考慮介質(zhì)的靜液柱壓力等因素的影響，設(shè)計(jì)壓力一般應(yīng)略高于由(或)外壓與溫度構(gòu)成的最苛刻條件下的最高工作壓力。 5.1 設(shè)計(jì)條件 va. 一般情況下管道元件的設(shè)計(jì)壓力確定 v一般情況下，為了操作上的方便，在此不妨采用壓力容器的做法，即在相應(yīng)工作壓力的基礎(chǔ)上增加一個(gè)裕度系數(shù)。vb. 管道中有安全泄壓裝置時(shí)， v管道中有安全泄壓裝置時(shí)預(yù)示著該管道在運(yùn)行過(guò)程中有出現(xiàn)超出其正常操作壓力的可能。設(shè)置安全泄壓裝置(如安全閥、爆破片等)的目的，就是在系統(tǒng)中出現(xiàn)超出其正常操作壓力的情況時(shí)，能將壓力自動(dòng)釋放而使設(shè)備、管道等系統(tǒng)的硬件得到保護(hù)。此時(shí)管道的設(shè)

25、計(jì)壓力應(yīng)不低于安全泄壓裝置的設(shè)定壓力。 5.1 設(shè)計(jì)條件vc. 管道中有高揚(yáng)程的泵 v對(duì)于高揚(yáng)程的泵，尤其是往復(fù)泵，在開始啟動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)，往往會(huì)在第一道切斷閥之前的管道和泵內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)較高的封閉壓力，有時(shí)這個(gè)封閉壓力會(huì)達(dá)到一個(gè)很大的值。此時(shí)泵的出口管道，其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)取泵的最大封閉壓力值。 vd. 真空系統(tǒng) v真空系統(tǒng)管道承受的壓力就是其外部的大氣壓力，故其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)取0.1MPa外壓； ve. 與塔或容器等設(shè)備相連的管道 v與塔或容器等設(shè)備相連的管道其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)不低于所連設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力。當(dāng)管道內(nèi)有較高的液體液柱時(shí)，還應(yīng)考慮該液體靜壓頭的影響。事實(shí)上，對(duì)于管道來(lái)說(shuō)，其受力要比設(shè)備復(fù)雜，這是因?yàn)樗?/p>

26、受介質(zhì)載荷之外，還往往遭受到由于管道的熱脹冷縮而產(chǎn)生的管系力等。因此，管道的設(shè)計(jì)壓力一般應(yīng)不低于設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力。 5.1 設(shè)計(jì)條件v設(shè)計(jì)溫度: 應(yīng)不低于正常操作時(shí)，由內(nèi)壓（或外壓）與溫度構(gòu)成的最苛刻條件下的溫度。 v最苛刻條件 指導(dǎo)致管子及管道組成件最大壁厚、最高公稱壓力等級(jí)或最高材料等級(jí)的條件。 v設(shè)計(jì)溫度的確定:考慮環(huán)境、隔熱、操作穩(wěn)定性等因素的影響，設(shè)計(jì)溫度應(yīng)略高于由內(nèi)壓(或外壓)與溫度構(gòu)成的最苛刻條件下的最高工作溫度。 5.1 設(shè)計(jì)條件va. 一般情況下管道元件的設(shè)計(jì)溫度確定 v一般情況下為了操作上的方便，在此不妨也采用壓力容器的做法，在相應(yīng)工作溫度的基礎(chǔ)上增加一個(gè)裕度系數(shù)（除法蘭和螺

27、栓以外）。 vb. 夾套或外伴熱管道 v對(duì)于夾套或外伴熱的管道當(dāng)工藝介質(zhì)溫度高于伴熱介質(zhì)溫度時(shí)，其設(shè)計(jì)溫度按上表選??；當(dāng)工藝介質(zhì)溫度低于伴熱介質(zhì)溫度時(shí)，對(duì)夾套伴熱取伴熱介質(zhì)溫度為設(shè)計(jì)溫度，而對(duì)外伴熱則取伴熱介質(zhì)溫度減10與工藝介質(zhì)溫度二者的較大值為設(shè)計(jì)溫度； 5.1 設(shè)計(jì)條件vc.安全泄壓管道 v安全泄壓管道取排放時(shí)可能出現(xiàn)的最高或最低溫度為設(shè)計(jì)溫度； vd蒸汽吹掃的管道 v采用蒸汽吹掃的管道當(dāng)介質(zhì)溫度高于吹掃蒸汽的溫度時(shí)，則按介質(zhì)溫度根據(jù)上表確定其設(shè)計(jì)溫度。當(dāng)介質(zhì)溫度低于吹掃蒸汽溫度時(shí)，應(yīng)視具體情況而定。例如，按介質(zhì)溫度選取的管道及其元件不能承受吹掃介質(zhì)的條件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高等級(jí)以適應(yīng)吹掃介質(zhì)

28、條件。 vf. 多種工況下工作的管道 v同一根管道，如果在兩種或兩種以上工況條件下工作時(shí)，其設(shè)計(jì)溫度應(yīng)取與 內(nèi)壓(或外壓)構(gòu)成的最苛刻條件下的最高工作溫度，并對(duì)其它工況進(jìn)行校核。 5.1 設(shè)計(jì)條件vf. 臨氫管道 v臨氫操作的管道，在查Nelson曲線時(shí)，應(yīng)取設(shè)計(jì)溫度再加3050作為查曲線的溫度參數(shù)值。這是因?yàn)镹elson曲線為統(tǒng)計(jì)值，在鄰近曲線下方選材時(shí)而出現(xiàn)氫損傷的實(shí)例也曾發(fā)生過(guò)； vg. 帶襯里的管道 v帶隔熱耐磨襯里的管道，其金屬部分的管道設(shè)計(jì)溫度應(yīng)經(jīng)計(jì)算或?qū)崪y(cè)確定。一般情況下，宜取250作為設(shè)計(jì)溫度； vh. 管系應(yīng)力計(jì)算時(shí) v在進(jìn)行有彈簧支架的管系應(yīng)力計(jì)算時(shí)，宜取介質(zhì)的正常工作溫度

29、作為計(jì)算參數(shù)。 5.2影響管道壓力等級(jí)確定的因素 v除了上述的設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力是管道壓力等級(jí)確定的基本參數(shù)外，還有一些其它因素也將影響到管道壓力等級(jí)的確定。 v5.2.1應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 v不同的標(biāo)準(zhǔn)體系，其公稱壓力等級(jí)系列是不同的，對(duì)應(yīng)的溫度-壓力表也不相同?；蛘哒f(shuō)，相同的設(shè)計(jì)條件，而選用不同的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，其公稱壓力等級(jí)是不同的。因此，在確定管道公稱壓力等級(jí)之前，應(yīng)首先確定其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系。 5.2影響管道壓力等級(jí)確定的因素 v5.2.2材料 v不同的材料，其機(jī)械性能是不同的，那么它們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)中的溫度-壓力表上的對(duì)應(yīng)值也是不相同的。因此在確定管道的公稱壓力之前應(yīng)首先確定管道及其元件的材料。材料的選用

30、是由設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力和操作介質(zhì)確定的。 v管道中各元件的材料標(biāo)準(zhǔn)往往是不同的，一般情況下，管子用管材，法蘭 v用鍛材，而閥門多用鑄材。無(wú)論用什么材料標(biāo)準(zhǔn)，它們都應(yīng)該是同等級(jí)的材料，即具有對(duì)操作條件的同等適應(yīng)性和等強(qiáng)度； 注意管材、板材、棒材、鑄材的配伍。 5.2影響管道壓力等級(jí)確定的因素 v5.2.3操作介質(zhì) v一般情況下，管道的公稱壓力在對(duì)應(yīng)溫度下的許用壓力不得超出其設(shè)計(jì)壓力。 v對(duì)由于管子及其元件失效而將造成嚴(yán)重危害或易于產(chǎn)生重大事故的介質(zhì)，在考慮其公稱壓力等級(jí)時(shí)，不應(yīng)僅僅按溫度-壓力表來(lái)確定，應(yīng)適當(dāng)提高其公稱壓力等級(jí)，即提高其安全可靠系數(shù)。SH3059、SYJ1064標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此都有詳細(xì)的

31、規(guī)定，例如： v對(duì)輸送劇毒介質(zhì)的管道，當(dāng)采用SH標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)，無(wú)論介質(zhì)的操作壓力是多少，其公稱壓力等級(jí)應(yīng)不低于PN5.0MPa；當(dāng)采用JB標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)，應(yīng)不低于PN4.0； 5.2影響管道壓力等級(jí)確定的因素 v對(duì)輸送氫氣、氨氣、液態(tài)烴等介質(zhì)的管道，當(dāng)采用SH標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)，無(wú)論介質(zhì)的操作壓力是多少，其最低公稱壓力等級(jí)應(yīng)不低于PN2.0MPa，當(dāng)采用JB標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)，應(yīng)不低于PN2.5MPa； v對(duì)輸送一般可燃介質(zhì)的管道，當(dāng)采用SH標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)，其公稱壓力等級(jí)應(yīng)不低于PN2.0MPa，當(dāng)采用JB標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)，應(yīng)不低于PN1.6MPa。 5.2影響管道壓力等級(jí)確定的因素 v5.2.4介質(zhì)溫度及管系附加力 v許多

32、法蘭標(biāo)準(zhǔn)都給出這樣一個(gè)注釋:其溫度-壓力表的對(duì)應(yīng)值是指法蘭不受沖擊載荷的對(duì)應(yīng)值。事實(shí)上，法蘭遭受外部管道給予的彎曲、振動(dòng)、溫度循環(huán)等附加載荷時(shí)，都將影響其密封性，甚至影響到強(qiáng)度的可靠性，此時(shí)應(yīng)將這些外部載荷折算成當(dāng)量介質(zhì)壓力來(lái)確定管道所需的公稱壓力。 v給予法蘭的彎曲載荷主要是由管系的熱脹冷縮引起的。一般情況下，對(duì)于PN2.0等級(jí)的法蘭，當(dāng)其工作溫度大于200時(shí)，或PN5.0及以上等級(jí)的法蘭在工作溫度大于400時(shí)，均應(yīng)考慮管系對(duì)法蘭產(chǎn)生的附加載荷的影響，否則應(yīng)提高管系的公稱壓力等級(jí)。 5.3影晌壁厚等級(jí)確定的因素 v5.3.1材料的許用應(yīng)力 v材料的許用應(yīng)力是指材料的強(qiáng)度指標(biāo)除以相應(yīng)的安全系數(shù)

33、而得到的值。材料的機(jī)械性能指標(biāo)有屈服極限、強(qiáng)度極限、蠕變極限、疲勞極限等，這些指標(biāo)分別反映了不同狀態(tài)下失效的極限值。為了保證管道運(yùn)行中的強(qiáng)度可靠，常將管道元件中的應(yīng)力限制在各強(qiáng)度指標(biāo)下某一值，該數(shù)值即為許用應(yīng)力。當(dāng)管道元件中的應(yīng)力超過(guò)其許用應(yīng)力值時(shí)，就認(rèn)為其強(qiáng)度已不能得到保證。因此說(shuō)，材料的許用應(yīng)力是確定管道壁厚等級(jí)的基本參數(shù)。 5.3影晌壁厚等級(jí)確定的因素 v5.3.2腐蝕余量 v腐蝕余量是考慮因介質(zhì)對(duì)管道的腐蝕而造成的管道壁厚減薄，從而增加的管道壁厚值。它的大小直接影響到管道壁厚的取值，或者說(shuō)直接影響到壁厚等級(jí)的確定。 v目前我國(guó)尚沒有一套有關(guān)各種腐蝕介質(zhì)在不同條件下對(duì)各種材料的腐蝕速率數(shù)

34、據(jù)，因此，工程上大多數(shù)情況下仍是憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定其腐蝕余量的。許多國(guó)內(nèi)外的工程公司或設(shè)計(jì)院通常都將腐蝕余量分為如下四級(jí): va.無(wú)腐蝕余量。對(duì)一般的不銹鋼管道多取該值； vb.1.6mm腐蝕余量。對(duì)于腐蝕不嚴(yán)重的碳素鋼和鉻鉬鋼多取該值； vc.3.2mm腐蝕余量。對(duì)于腐蝕比較嚴(yán)重的碳素鋼和鉻鉬鋼管道多取該值； vd.加強(qiáng)級(jí)(大于3.2mn)腐蝕余量。對(duì)于有固體顆粒沖刷等特殊情況下的管道，根據(jù)實(shí)際情況確定其具體值。. 5.3影晌壁厚等級(jí)確定的因素 v5.3.3管子及其元件的制造壁厚偏差 v管子及其元件在制造過(guò)程中，相對(duì)于其公稱壁厚(或者叫理論壁厚)都會(huì)有正、負(fù)偏差，因此在確定管子及其元件公稱壁厚時(shí)一

35、定要考慮可能出現(xiàn)的負(fù)偏差值。各種鋼管標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的負(fù)偏差值是不完全相同的 v5.3.4焊縫系數(shù) v金屬的焊接過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)冶金過(guò)程，其組織帶有明顯的鑄造組織特征。一般情況下，鑄造組織缺陷較多，材料性能也有所下降。對(duì)于有縱焊縫和螺旋焊縫的焊接管子及其元件，相對(duì)于無(wú)縫管子及其元件來(lái)說(shuō)，工程上常給它一個(gè)強(qiáng)度降低系數(shù)(即焊縫系數(shù))，以衡量其機(jī)械性能下降的程度。 5.3影晌壁厚等級(jí)確定的因素 v5.3.5設(shè)計(jì)壽命 va. 設(shè)計(jì)壽命與壓力管道的腐蝕余量有關(guān)。 v對(duì)于均勻腐蝕來(lái)說(shuō)，當(dāng)知道其年腐蝕速率后，根據(jù)預(yù)定的設(shè)計(jì)壽命，就很容易算出其應(yīng)取的腐蝕余量了。 vb. 設(shè)計(jì)壽命還與交變應(yīng)力作用的荷載變化次數(shù)、氫

36、損傷的孕育時(shí)間、斷裂因子的擴(kuò)展期等影響因素有關(guān)， vc. 與壓力管道的一次性投資、資金代嘗期和技術(shù)更新周期有關(guān)。 vd. 美國(guó)一雜志上推薦的設(shè)計(jì)使用壽命為:碳鋼為5年；鉻鉬鋼和不銹鋼為10年。 vSH3059標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)計(jì)壽命為15年。 v國(guó)外的一些工程公司對(duì)總承包項(xiàng)目規(guī)定一般為10年；非總包項(xiàng)目一般為15年，以便從中獲取較大的利潤(rùn)。 5.3影晌壁厚等級(jí)確定的因素 v5.4 常用壓力管道器材的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) v1) GB50316-2000工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范； v2) GB50251輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范； v3) GB50253輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范； v4) GB50028城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范； v5

37、) GB50030氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范； v6) SH3059-2001石油化工管道設(shè)計(jì)器材選用通則； v7) SH3064-1994石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收； v8) HG/T20646化工裝置管道材料設(shè)計(jì)規(guī)定。 6管道器材選用 v壓力管道的管子及其元件的選用包括應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、材料標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)形式、連接形式等內(nèi)容的選定。它是管道壓力等級(jí)內(nèi)容的延伸。壓力管道的介質(zhì)、操作條件種類繁多，在這里不可能對(duì)各種情況都給出選用的標(biāo)準(zhǔn)，只能給大家一個(gè)思路，在具體的設(shè)計(jì)工作中還要具體分析并注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。 v6.1管子 v管子是壓力管道中應(yīng)用最普遍、用量最大的元件，它的重量占整個(gè)壓力管道的近2/3，而投資則占近

38、3/5。因此，管子選的好與壞、是否經(jīng)濟(jì)合理，直接影響著石油化工生產(chǎn)裝置的安全和基建投資費(fèi)用。 6管道器材選用 v在我國(guó)的鋼管制造標(biāo)準(zhǔn)中，有結(jié)構(gòu)用鋼管和流體輸送用鋼管之分。 v結(jié)構(gòu)用鋼管：主要用于一般金屬結(jié)構(gòu)如橋、梁、鋼構(gòu)架等，它只要求保證強(qiáng)度與剛度，而對(duì)鋼管的嚴(yán)密性不作要求。 v流體輸送用鋼管：主要用于帶有壓力的流體輸送，它除了要保證有符合相應(yīng)要求的強(qiáng)度與剛度外，還要求保證密閉性，即在出廠前要求逐根進(jìn)行水壓試驗(yàn)。對(duì)壓力管道來(lái)說(shuō)，它輸送的介質(zhì)常常是易燃、易爆、有毒、有溫度、有壓力的介質(zhì)，故應(yīng)選用流體輸送用鋼管。 v在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)、采購(gòu)和施工中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有用結(jié)構(gòu)用鋼管代替流體輸送用鋼管的現(xiàn)象，這

39、是不允許的。 6管道器材選用 v6.1.1焊接鋼管 v常用的焊接鋼管標(biāo)準(zhǔn)有： vGB/T3091流體輸送用焊接鋼管 vGB/T9711.11997石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件 vSY/T5038普通流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管 vSY/T5037普通流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管 vGB12771流體輸送用不銹鋼焊接鋼管 v HG50237.14奧氏體不銹鋼焊接鋼管 6管道器材選用 v6.1.2 無(wú)縫鋼管 v無(wú)縫鋼管 是采用穿孔熱軋等熱加工方法制造的不帶焊縫的鋼管。必要時(shí)，熱加工后的管子還可以進(jìn)一步冷加工至所要求的形狀、尺寸和性能。目前，無(wú)縫鋼管（DN15600）是石油化工生產(chǎn)裝置中應(yīng)用最多的

40、管子。 va.碳素鋼無(wú)縫鋼管 v材料牌號(hào)： 10、20、09MnV、16Mn共4種 v標(biāo) 準(zhǔn)：GB8163流體輸送用無(wú)縫鋼管 v GB/T9711.11997石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件 6管道器材選用 vGB6479化肥設(shè)備用高壓無(wú)縫鋼管 vGB9948石油裂化用無(wú)縫鋼管 vGB3087低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管 vGB5310高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管 v GB/T8163： v材料牌號(hào)：10、20、09MnV、16Mn v適用范圍：設(shè)計(jì)溫度小于350、壓力低于10MPa的油品、油氣和公用介質(zhì) vGB6479： v材料牌號(hào)：10、20G、16Mn共3種 v適用范圍：設(shè)計(jì)溫度40400、設(shè)計(jì)壓力10

41、.032.0MPa的油品、油氣 6管道器材選用 vGB9948： v材料牌號(hào)：10、20共2種 v適用范圍：不宜采用GB/T8163鋼管的場(chǎng)合。 vGB3087： v材料牌號(hào)：10、20共2種 v適用范圍：低中壓鍋爐的過(guò)熱蒸汽、沸水等 vGB5310： v材料牌號(hào)：20G 1種 v適用范圍：高壓鍋爐的過(guò)熱蒸汽介質(zhì) 6管道器材選用 v檢驗(yàn)：一般流體輸送用鋼管必須進(jìn)行化學(xué)成分分析、拉力試驗(yàn)、壓扁試驗(yàn)和水壓試驗(yàn)。 vGB5310、GB6479、GB9948三種標(biāo)準(zhǔn)的鋼管，除了流體輸送用鋼管必須進(jìn)行的試驗(yàn)外，還要求進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)；這三種鋼管的制造檢驗(yàn)要求是比較嚴(yán)格的。 vGB6479標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)材

42、料的低溫沖擊韌性做出了特殊要求。 vGB3087標(biāo)準(zhǔn)的鋼管，除了流體輸送用鋼管的一般試驗(yàn)要求外，還要求進(jìn)行冷彎試驗(yàn)。 vGB/T8163標(biāo)準(zhǔn)的鋼管，除了流體輸送用鋼管的一般試驗(yàn)要求外，據(jù)協(xié)議要求進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)和冷彎試驗(yàn)。這兩種管子的制造要求不如前三種嚴(yán)格。 6管道器材選用 vb.鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼無(wú)縫鋼管 v石油化工生產(chǎn)裝置中，常用的鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼無(wú)縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)有 vGB9948石油裂化用無(wú)縫鋼管 vGB6479化肥設(shè)備用高壓無(wú)縫鋼管 vGB5310高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管 vGB9948包含的鉻鉬鋼材料牌號(hào)：12CrMo、15CrMo、1Cr2Mo、1Cr5Mo共4種 vGB6479包含的鉻鉬鋼材料牌

43、號(hào)：12CrMo、15CrMo、1Cr5Mo共3種 vGB5310包含的鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼材料牌號(hào)：15MoG、20MoG、12CrMoG 、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG共6種 6管道器材選用 vc.不銹鋼無(wú)縫鋼管 v常用的不銹鋼無(wú)縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)有：GB/T14976、GB13296、GB9948、GB6479、GB5310共五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。其中，后三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中僅列出了兩三個(gè)不銹鋼材料牌號(hào)，而且是不常用的材料牌號(hào)。因此，當(dāng)工程上選用不銹鋼無(wú)縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，基本上都選用GB/T14976和GB13296標(biāo)準(zhǔn)。 vGB/T14976流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管vGB13296鍋爐、熱交換器用不

44、銹鋼無(wú)縫鋼管 6.2管件 v常用的管件有：彎頭、三通、異徑管（大小頭）、管帽、加強(qiáng)管嘴、加強(qiáng)管接頭、異徑短節(jié)、螺紋短節(jié)、活接頭、絲堵、儀表管嘴、軟管站快速接頭、漏斗、水噴頭、管箍等。v現(xiàn)在的壓力管道已大量采用各種各樣的管件，其投資約占整個(gè)管道投資的1/5。v6.2.1連接形式 v管件之間、管件和管子之間常用的連接型式有對(duì)焊連接、承插焊連接、螺紋連接和法蘭連接。 va.對(duì)焊連接 v它是DN50的管道及其元件常用的一種連接型式。對(duì)于DN40的管子及其元件，因?yàn)樗谋诤褚话爿^薄，采用對(duì)焊連接時(shí)錯(cuò)口影響較大，容易燒穿，焊接質(zhì)量不易保證，故此時(shí)一般不采用對(duì)焊連接。6.2管件 v但下列幾種情況例外： v1

45、) 對(duì)于DN40、壁厚大于等于SCH160的管道及其元件，其壁厚已比較厚，采用對(duì)焊連接時(shí)前面所述的問題已不存在，故也常用對(duì)焊連接；v 2) 有縫隙腐蝕介質(zhì)(如氫氟酸介質(zhì))存在的情況下，即使DN40、壁厚小于SCH160，也采用對(duì)焊連接，以避免縫隙腐蝕的發(fā)生，此時(shí)在焊接施工時(shí)常采用小焊絲直徑、小焊接電流的氬弧焊而不用一般的電弧焊； v3）對(duì)潤(rùn)滑油管道，當(dāng)采用承插焊連接時(shí)，其接頭縫隙處易積存雜質(zhì)而對(duì)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生不利影響，此時(shí)也應(yīng)采用對(duì)焊連接； 6.2管件 vb.承插焊連接 v它多用于DN40、管壁較薄的管子和管件之間的連接。 v承插焊連接必定為一個(gè)是插口，另一個(gè)則為承口管件。 v一般異徑短節(jié)、螺紋

46、短節(jié)等為插口管件； v彎頭、三通、管帽、加強(qiáng)管嘴、活接頭、管箍等為承口管件。在應(yīng)用中應(yīng)考慮這些管件之間的搭配組合以及所需的結(jié)構(gòu)空間。vc.螺紋連接 v螺紋連接也多用于DN40的管子及其元件之間的連接。常用于不宜焊接或需要可拆卸的場(chǎng)合。 6.2管件 v6.2.2對(duì)焊管件 v常用的對(duì)焊管件包括彎頭、三通、異徑管(大小頭)和管帽，前三項(xiàng)大多采用無(wú)縫鋼管或焊接鋼管通過(guò)推制、拉拔、擠壓而成，后者多采用鋼板沖壓而成。 va.彎頭 v長(zhǎng)半徑彎頭（R1.5DN）：一般情況下，應(yīng)優(yōu)先采用； v短半徑彎頭（R1.0DN）：多用于尺寸受限制的場(chǎng)合。其最高工作壓力不宜超過(guò)同規(guī)格長(zhǎng)半徑彎頭的0.8倍。 v彎管（RnDN

47、）：用于緩和介質(zhì)在拐彎處的沖刷和動(dòng)能，可用到R=3DN、6DN、10DN、20DN 6.2管件 vb.三通 v同徑三通 、異徑三通 vy型三通 常常代替一般三通，用于輸送有固體顆?；驔_刷腐蝕較嚴(yán)重的管道上。 v四通 vc.異徑管(大小頭) v通常有同心異徑管 v偏心異徑管 vd.管帽(封頭). v有平蓋封頭 v標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 6.3法蘭及緊固件v法蘭、墊片及螺栓三者組成管道中可拆卸的連接結(jié)構(gòu)，壓力管道中應(yīng)用很普遍也是一種很重要的連接形式。通常，法蘭、螺栓與墊片三者共同構(gòu)成一個(gè)密封副，三者共同作用，相輔相承，才能保證接頭的良好密封。 v盲板、8字盲板、限流孔板、混合孔板等與法蘭、墊片及螺栓關(guān)系比較

48、密切，常與它們配合使用，一起進(jìn)行介紹。 v6.3.1法蘭 v法蘭是確定管道公稱壓力等級(jí)的基準(zhǔn)件。由前面的介紹可知，法蘭的種類很多，不同型式的法蘭，其密封性能不同，適用場(chǎng)合也不同。在這里僅討論不同型式的法蘭應(yīng)如何選用。 6.3法蘭及緊固件v管道法蘭按與管子的連接方式分為以下六種基本類型：平焊、對(duì)焊法、承插焊、松套、螺紋法蘭和整體法蘭 6.3法蘭及緊固件v密封面型式 法蘭密封面有全平面、凸臺(tái)面、凹凸面、榫槽面、環(huán)槽面等五種 6.3法蘭及緊固件vb結(jié)構(gòu)型式的選用： v平焊法蘭：多用于介質(zhì)條件比較緩和的情況下，如低壓非凈化壓縮空氣、低壓循環(huán)水，它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格比較便宜； v對(duì)焊法蘭：最常用的一種，它與管

49、子為對(duì)焊連接，焊接接頭質(zhì)量比較好，而且法蘭的頸部利用錐度過(guò)渡，可以承受較苛刻的條件； v承插焊法蘭：常用于PN10.0MPa，DN40的管道中； v松套法蘭：常用于介質(zhì)溫度和壓力都不高而介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)的情況。當(dāng)介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)時(shí)，法蘭接觸介質(zhì)的部分(翻邊短節(jié))為耐腐蝕的高等級(jí)材料如不銹鋼等材料，而外部則利用低等級(jí)材料如碳鋼材料的法蘭環(huán)夾緊它以實(shí)現(xiàn)密封； v整體法蘭：常常是將法蘭與設(shè)備、管子、管件、閥門等做成一體，這種型式在設(shè)備和閥門上常用。 6.3法蘭及緊固件vc.密封面型式的選用： v全平面密封面：常與平焊型式配合以適用于操作條件比較緩和的(PN1.0)工況下；常用于鑄鐵法蘭或與鑄鐵連接的鋼法

50、蘭； v凸臺(tái)面密封面：是應(yīng)用最廣的一種型式，它常與對(duì)焊和承插焊型式配合使用，在美式法蘭中，常用在PN2.0、PN5.0和部分PN10.0MPa壓力等級(jí)中；在歐式法蘭中則常用在PN1.6、PN2.5MPa壓力等級(jí)； v凹凸面密封面：常與對(duì)焊和承插型式配合使用，在美式法蘭中不常采用，在歐式法蘭中常用在PN4.0、PN6.4MPa等級(jí)中。但它不便于墊片的更換； v榫槽面密封面：使用情況同凹凸面法蘭； v環(huán)槽面密封面：常與對(duì)焊連接型式配合(不與承插焊配合)使用，主要用在高溫、高壓或二者均較高的工況。在美式法蘭中，常用在PN10.0(部分)、PN15.0、PN25.0、PN42.0MPa壓力等級(jí)中。在歐

51、式法蘭中常用在PNl0.0、PN16.0、PN25.0、PN32.0、PN42.0。 6.3法蘭及緊固件v6.3.2螺栓/螺母 v選擇法蘭連接用緊固件材料時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮管道操作壓力、操作溫度、介質(zhì)種類和墊片類型等因素。 v墊片類型和操作壓力、操作溫度一樣，都直接對(duì)緊固件材料強(qiáng)度提出了要求。例如，采用纏繞式墊片密封的低壓劇毒介質(zhì)管道的法蘭連接，盡管管道的操作壓力和溫度都不高，但因?yàn)槭估p繞式墊片形成初始密封時(shí)所需要的比壓力較大，從而要求緊固件的承受載荷也大，因此，在這種情況下就要求緊固件采用高強(qiáng)度合金鋼材料。 6.3法蘭及緊固件v六角頭螺栓：常與平焊法蘭和非金屬墊片配合用于操作較緩和的工況下。六角

52、頭螺栓常用材料是BL3或者是Q235B； v雙頭螺栓：常與對(duì)焊法蘭配合使用在操作條件比較苛刻的工況下，其中，因?yàn)橥ńz型雙頭螺栓上沒有截面形狀的變化，故其承載能力強(qiáng)。而非通絲型雙頭螺栓則相對(duì)承載能力較弱。 v螺母材料常根據(jù)與其配合的螺栓材料確定，這些組合在一般的標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定。一般情況下，螺母材料應(yīng)稍低于螺栓材料，并保證螺母硬度比螺栓硬度低HB30左右。 6.3法蘭及緊固件v6.3.3墊片 v墊片是借助于螺栓的預(yù)緊載荷通過(guò)法蘭進(jìn)行壓緊，使其發(fā)生彈塑性變形，填充法蘭密封面與墊片間的微觀幾何間隙，增加介質(zhì)的流動(dòng)阻力，從而達(dá)到阻止或減少介質(zhì)的泄漏的目的。墊片性能的好壞以及選用的合適與否對(duì)密封副的密封效

53、果影響很大。v常用的墊片可以分為三大類，即非金屬墊片、半金屬墊片和金屬墊片。 va.非金屬墊片： v石棉橡膠墊片，它是通過(guò)向石棉中加入不同的添加劑壓制而成。在美國(guó)，很多標(biāo)準(zhǔn)中都將石棉制品列為致癌物質(zhì)而禁用。但在世界范圍內(nèi)，石棉仍以其彈性好、強(qiáng)度高、耐油性好、耐高溫、易獲得等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。6.3法蘭及緊固件v適用范圍：T260，PN2.0MPa（SH 3401） vT400，PN4.0MPa（國(guó)標(biāo)） v用于水、空氣、氮?dú)?、酸、堿、油品等介質(zhì)工況下。 v聚四氟乙烯(PTFE)包覆墊片： v適用范圍：T180200，PN4.0MPa v常用于低溫或者要求干凈的場(chǎng)合下 vb.半金屬墊片 v半金屬

54、墊片有纏繞式墊片、金屬包覆墊片和柔性石墨纏繞墊三大類。 v纏繞式墊片：是半金屬墊片中最理想、也是應(yīng)用最普遍的墊片。 6.3法蘭及緊固件v特點(diǎn)：壓縮回彈性好、強(qiáng)度高，有利于適應(yīng)壓力和溫度的變化，能在高溫、低溫、沖擊、振動(dòng)及交變載荷下保持良好的密封性能。 v纏繞鋼帶：20、1Cr13、0Cr19Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2等材料 v非金屬纏繞帶：特制石棉、柔性石墨帶和聚四氟乙烯帶， v適用范圍：PN2.010.0MPa vc.金屬墊片 v金屬墊片常用在高壓力等級(jí)法蘭上，以承受比較高的密封比壓。常用的金屬墊片有平墊、八角形墊和橢圓型墊三種。 v金屬平墊片：常與凸臺(tái)面、凹凸

55、面、榫槽面法蘭使用。 6.3法蘭及緊固件v八角形金屬墊片和橢園形金屬墊片：常與環(huán)槽面法蘭使用。與橢圓形金屬墊片相比八角形金屬墊片容易加工，故其應(yīng)用比較多。 v金屬墊片的材料應(yīng)配合法蘭材料選用，且要求墊片硬度比法蘭密封面硬度低(不少于HB30)。 v6.3.4盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板 v它們常被夾在兩片法蘭之間以實(shí)現(xiàn)不同用途。 v它們都應(yīng)有兩個(gè)和匹配法蘭同樣的密封面。 6.4閥門及其它管道設(shè)備v6.4閥門及其它管道設(shè)備 v工程上應(yīng)用的閥門種類很多，常用的閥門： v有閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、疏水閥、安全閥、調(diào)節(jié)閥等。 v常用的其它管道設(shè)備：如膨脹節(jié)、過(guò)濾器、視鏡、阻火器等 v如

56、何正確選用閥門及其它管道設(shè)備是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，內(nèi)容較多，這里只作簡(jiǎn)單的介紹。 v6.4.1閥門的質(zhì)量要求 va.內(nèi)漏問題 6.4閥門及其它管道設(shè)備vb.外漏問題 v外漏是指通過(guò)閥桿填料和閥蓋墊片處的介質(zhì)外泄漏。它同樣是衡量閥門好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)有些介質(zhì)，外漏的要求甚至比內(nèi)漏要求更嚴(yán)格，因?yàn)樗苯有谷氪髿猓瑫?huì)直接引起事故造成人身傷害。對(duì)于這種情況，有時(shí)不得不采用波紋管密封閥或隔膜閥來(lái)保證閥門的外漏為零。限制外漏的標(biāo)準(zhǔn)目前大多數(shù)采用美國(guó)環(huán)保局的限定，即不超過(guò)500ppm。 vc.材料質(zhì)量 v材料質(zhì)量是衡量閥門強(qiáng)度可靠性和使用壽命的一個(gè)重要指標(biāo)。眾所周知，大多數(shù)DN50的閥門都是鑄造閥體，如

57、果質(zhì)量不好，會(huì)直接影響到閥門的可靠性和使用壽命。 6.4閥門及其它管道設(shè)備vd.閥門出廠前試驗(yàn)要求 v 1） 閥門出廠前要根據(jù)JB/T9092-1999閥門的檢驗(yàn)與驗(yàn)收進(jìn)行殼體壓力試驗(yàn)和密封試驗(yàn)。密封試驗(yàn)分上密封、低壓密封和高壓密封試驗(yàn)。 v 2) 根據(jù)閥門類別不同選擇密封試驗(yàn)。閘閥和截止閥要進(jìn)行上密封和低壓密封試驗(yàn)。 v3) 殼體壓力試驗(yàn)，一般采用溫度不超過(guò)52的水或粘度不大于水的非腐蝕性流體，以38時(shí)1.5倍的公稱壓力進(jìn)行。 v4) 低壓密封試驗(yàn)，一般采用空氣或惰性氣體，以0.50.7MPa壓力進(jìn)行。 v5) SH3064石油化工鋼制通用閥門選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收對(duì)不同等級(jí)的壓力管道提出了相應(yīng)的

58、檢驗(yàn)要求，比JB/T9092要求更嚴(yán)格。 6.4閥門及其它管道設(shè)備v6.4.3閥門型式的選用 v閥門型式的選用是材料工程師的重點(diǎn)工作內(nèi)容之一，也是難點(diǎn)之一，它要求材料工程師不僅應(yīng)對(duì)常用閥門的結(jié)構(gòu)型式、性能特點(diǎn)、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等比較熟悉，也應(yīng)對(duì)應(yīng)用環(huán)境和工程要求比較熟悉。 v閥門型式的選用原則： va.閘閥：一般開關(guān)情況下應(yīng)首選閘閥。 v 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：.閘閥的閘板由閥桿帶動(dòng)，沿閥座密封面作升降運(yùn)動(dòng)，可接通或截?cái)嗔黧w的通路，它主要用于管道的關(guān)斷6.4閥門及其它管道設(shè)備v6.4.3閥門型式的選用 v閥門型式的選用是材料工程師的重點(diǎn)工作內(nèi)容之一，也是難點(diǎn)之一，它要求材料工程師不僅應(yīng)對(duì)常用閥門的結(jié)構(gòu)型式、性能特

59、點(diǎn)、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等比較熟悉，也應(yīng)對(duì)應(yīng)用環(huán)境和工程要求比較熟悉。 v閥門型式的選用原則： va.閘閥：一般開關(guān)情況下應(yīng)首選閘閥。 v 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：.閘閥的閘板由閥桿帶動(dòng)，沿閥座密封面作升降運(yùn)動(dòng)，可接通或截?cái)嗔黧w的通路，它主要用于管道的關(guān)斷6.4閥門及其它管道設(shè)備v適用范圍： v1) 閘閥與截止閥相比，流阻小、啟閉力小，密封可靠，是最常用的一種閥門； v2) 當(dāng)部分開啟時(shí)，介質(zhì)會(huì)在閘板背面產(chǎn)生渦流，易引起閘板的沖蝕和振動(dòng)，閥座的密封面也易損壞，故一般不作為節(jié)流用； v3) 與球閥和堞閥相比，閘閥開啟時(shí)間較長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)尺寸較大，不宜用在直徑較大的情況。 v閥門標(biāo)準(zhǔn)：API和ANSI B16.34，前者專用于石

60、油化工裝置，后者則使用面比較廣。 vGB12232，它與管道的連接可以是螺紋、承插焊、法蘭或?qū)高B接。 6.4閥門及其它管道設(shè)備vb.截止閥、節(jié)流閥：對(duì)要求有一定調(diào)節(jié)作用的開關(guān)場(chǎng)合(如調(diào)節(jié)閥旁路、軟管站等)和輸送液化石油氣、液態(tài)烴介質(zhì)的場(chǎng)合，宜選用截止閥以代替閘閥。 v結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：都是向下閉合式閥門，閥瓣由閥桿帶動(dòng)，沿閥座中心線做升降運(yùn)動(dòng)的閥門。截止閥和節(jié)流閥結(jié)構(gòu)基本相同，只是閥瓣形狀不同。截止閥的閥瓣為盤形；節(jié)流閥的閥瓣多為圓錐流線型。 v適用范圍：1) 與閘閥相比截止閥具有一定的調(diào)節(jié)作用，故常用于調(diào)節(jié)閥組的旁路。 v2) 截止閥在關(guān)閉時(shí)需要克服介質(zhì)的阻力，因此，它最大直徑僅用到DN200。