常用压力管道材料统一标准规范.doc

压力管道材料一 惯用压力管道材料原则规范GGB150-1998钢制压力容器（第1、第2号修改单）GB50316-工业金属管道设计规范GB50251-输气管道工程设计规范GB50253-输油管道工程设计规范GB50028-93城乡燃气设计规范（ 或局部修改条文）GB50030-1991氧气站设计规范GB50030-氢气站设计规范GB50160-92石油化工公司防火设计规范 (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-石油化工管道设计器材选用通则SH/T3064-石油化工钢制通用阀门选用、检查及验收SH/T3064-石油化工钢制通用阀门选用、检查及验收SY/T0599-1997天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料规定SH/T3501-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 管道分级和流体分类当前国内对工业管道有按管道设计压力及输送介质划分管道级别和按输送流体介质划分流体类别两种分级、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管道级别石油化工管道设计器材选用通则SH3059管道分级管道级别适 用 范 围SHA1 毒性限度为极度危害介质管道(苯管道除外)2. 毒性限度为高度危害介质丙烯腈、光气、二硫化碳和氟化氢管道3. 设计压力不不大于或等于10.0MPa介质管道 SHB1. 毒性限度为极度危害介质苯管道2. 毒性限度为高度危害介质管道(丙稀腈、光气、二硫化碳和氟化氢管道除外)3. 甲类、乙类可燃气体和甲A类液化烃、甲B类、乙A类可燃液体介质管道.SHC1.毒性限度为中度、轻度危害介质管道 2.乙B类、丙类可燃液体介质管道 SHD设计温度低于-29低温管道 SHE设计压力不大于10.0 MPa,且设计温度高于或等于-29无毒、非可燃介质管道 注:混合物料应以其主导物料作为分级根据(二) 按管道输送介质划分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,在输送过程中如有很少量流体泄漏到环境中,被人吸入或与人体接触时,能导致严重中毒,脱离接触后,不能治愈.相称于现行国标职业性接触毒物危害限度分级GB5044中级(极度危害)毒物。2. A2流体在该规范内系指有毒流体,接触此类流体后,会有不同限度中毒,脱离接触后可治愈.相称于职业性接触毒物危害限度分级GB5044中级及如下(高度、中度、轻度危害)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气愤体液体,这些流体能点燃并在空气中持续燃烧。4. D类流体 指不可燃、无毒、设计压力不大于或等于1.0MPa和设计温度高于-20186之间流体。5. C类流体系指不涉及D类流体不可燃、无毒流体。 该规范A1流体、B类流体、D类流体和工艺管道ASME B31.3中M类流体、D类流体、可燃（常规）流体相似。（三）工艺管道ASME B31.3管道流体分类美国机械工程师协会原则工艺管道ASME B31.3中依照被输送流体性质和泄漏时导致后果，将化工厂和炼油厂工艺管道输送流体分为D类、M类和性质介于两者之间可燃（常规）流体。三 管道构成件设计基准（一） 设计压力1.管道构成件设计压力，不应低于正常操作（时）过程中，由内压（或外压）与温度构成最苛刻条件下压力。注：最苛刻条件是导致管子及管道构成件最大壁厚或最高压力级别条件。 （二） 设计温度 （结合2.4.2题 P26）*1管道构成件设计温度，不应低于正常操作（时）过程中，由压力和温度构成最苛刻条件下温度。管道设计压力、设计温度拟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和详细操作条件来拟定。（三）最苛刻条件鉴定鉴定式：P/tP：设计压力 （MPa）； t：设计温度下材料许用应力（MPa）（四）管道构成件压力温度参数管件磅级代号管件形式用作额定值计算根据管子Sch.No管壁厚代号30006000300060009000螺纹式螺纹式螺纹式承插焊式承插焊式承插焊式8016080160XSXXSXSXXS（五）许用应力1.金属管道构成件材料许用应力，应按现行工业金属管道设计规范GB50316规定选用。2.管道柔性设计应力限制，应符合现行石油化工管道柔性设计规范 SH/T3041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。2.除另有规定外，对于有毒、可燃介质管道法兰连接最低公称压力，应符合下列规定：1）SHA级管道公称压力，不适当低于5.0 MPa；2）SHB、SHC级管道公称压力，不适当低于2.0 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；法兰公称压力选用宜留有不不大于或等于25%裕量，且不应低于公称压力2.0 MPa。四 管道器材选用（一）普通规定 1.管道材料，应依照管道级别、流体类别、设计温度、设计压力和介质特殊规定等设计条件，以及材料加工工艺性能、焊接性能和经济合理性等选用。2. 原则管道构成件压力温度参数，应符合管道设计温度和设计压力规定。*3. 管道构成件由内压产生环向应力不得不不大于其最高设计参数下材料许用应力。4.在设计条件下，非原则管道构成件计算应力，不应超过管道设计温度下材料许用应力。8 高温管道钢材，应符合下列规定：* 1）高温压力管道受压元件钢材使用温度，不应超过现行工业金属管道设计规范GB50316中规定材料许用应力值所相应温度上限。2）非受压元件钢材使用温度，不应超过钢材极限氧化温度。惯用金属材料抗氧化极限温度见下表惯用金属材料抗氧化极限温度钢材牌号抗氧化极限温度碳素钢12CrMo15CrMo1Cr5Mo0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti、Cr17Ni12Mo20Cr25Ni205605905906508501100*3）长期使用在高温条件下，碳素钢和碳锰钢使用温度不应超过425 ，0.5Mo钢不应超过468 ；（结合6.7.13题 P304）*4）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石墨化倾向。*5） 奥氏体不锈钢使用温度高于525时，钢中含碳量不应不大于0.04。*6）对操作温度等于或高于200，介质中具有氢气碳钢及低合金耐热钢管道，应依照管道最高操作温度加2040裕量和介质中氢气分压，按临氢作业用钢防止脱碳和微裂操作极限（Ne1son曲线）选取恰当抗氢钢材。（结合6.7.15题P305）设计温度230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材料选用，应依照高温H2S-H2对各钢种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重要管道设计选材导则SH/T3129附录C “高温H2S/H2腐蚀曲线”选取材料。8） 高温硫和环烷酸腐蚀用钢1） 高温硫在240480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重要管道设计选材导则SH/T3129进行选取材料。*9 设计温度低于或等于-20低温管道用钢材，除含碳量不大于和等于0.10%且符合原则铬镍奥氏体不锈钢在材料温度不低于196时不做低温冲击实验外，别的钢材均应作夏比（V型缺口）低温冲击实验。实验规定应符合钢制压力容器GBI50和工业金属管道设计规范GB50316规定。*低温压力管道是指设计温度低于或等于-20压力管道低温管道用钢材做低温冲击实验不涉及“ 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管道构成件设计温度虽然低于或等于-20，但其环向应力不大于或等于钢材原则常温屈服点1/6，且不不不大于50MPa工况。环向应力不不不大于50MPa是“ 低温低应力工况”判据。*10 湿H2S应力腐蚀用钢（结合6.5.4题P286）d 碳当量CE限制：-低碳钢和碳锰钢 CE 0.40%（CE C%Mn/6%）；-低合金钢（涉及低温镍钢）CE 0.45%（ CE C%Mn/6% +(Cr+Mo+V)/5%+(Ni+Cu)/15% )；碳对钢焊接性能影响（结合6.4.2题P284）酸性天然气系统和酸性天然气-油系统管道材料选取，应符合天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料规定SY/T0599规定。11 Na0H溶液应力腐蚀用钢 (结合6.5.6题P286）12 液氨应力腐蚀环境用钢 (结合6.5.5题P286） 13输送极度危害介质、高度危害介质及液化烃压力管道应采用优质钢制造；输送可燃介质管道不得采用沸腾钢制造。含碳量不不大于0.24材料，不适当用于焊制管子及管件。在特殊状况下，如选用含碳量超过0.24%（0.25%）钢材，应限定碳当量不不不大于0.45%。14选取材料时，应考虑不同材料间互相连接或接触，在工艺过程中也许产生有害影响。*奥氏体不锈钢管道管托和有静电接地规定奥氏体不锈钢管道，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。除晶间腐蚀和其她局部性腐蚀需按详细状况考虑外，普通可依照介质对金属材料腐蚀速率选用。*18金属在应力（拉应力）和腐蚀性介质共同作用下（并有一定温度条件）所引起破裂为应力腐蚀破裂。惯用金属材料易产生应力腐蚀破裂环境组合见培训教材和关于原则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 P285）19碳素钢镇定钢板 Q235- B、C合用范畴有何不同。（结合6.7.4题P301）*1） 碳素镇定钢板Q235-B合用范畴规定如下：设计压力1.6MPa;设计温度0350钢板厚度不不不大于20mm；不得用于液化烃，毒性限度为高度、极度危害介质管道。2） 碳素镇定钢板Q235-C合用范畴规定如下：设计压力 2.5MPa;设计温度 0400钢板厚度不不不大于30mm；不得用于液化烃，毒性限度为高度、极度危害介质管道。20激烈循环条件下管道构成件应符合某些特殊规定。二）管道连接承插焊连接不应用于也许发生缝隙腐蚀介质管道； 螺纹连接宜用于公称直径不大于或等于40mm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某些圆柱内螺纹与圆锥外螺纹GB/T7306.1和55密封管螺纹 第2某些圆锥内螺纹与圆锥外螺纹GB/T7306.2规定； （结合6.8.11题 P308）*3 法兰连接型式应依照管道设计压力、设计温度、介质特性及泄漏率等规定选用。5 除设计另有规定外，活接头不适当用于有毒介质管道。*6连接不同压力级别管道阀门、法兰等管道构成件，应按苛刻条件选用。管道和管道构成件惯用连接方式有哪些？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种整体受压元件设计、制造并经检查合格外，均应进行开孔补强计算校核，并依照计算校核成果采用相应补强办法。五 管道构成件选用（一） 管子* 压力管道应采用流体输送用钢管。（见6.8.3题 P305），2 惯用国产无缝钢管按下列钢管原则选用：1）GB/T8163-1999 输送流体用无缝钢管2）GB3087-1999 低中压锅炉用无缝钢管3）GB9948-88 石油裂化用无缝钢管4）GB5310-1995 高压锅炉用无缝钢管5）GB6479- 高压化肥设备用无缝钢管6）GB/T18984- 低温管道用无缝钢管7）GB/T14976- 流体输送用不锈钢无缝钢管8）GB13296-91 锅炉热互换器用不锈钢无缝钢管 3 惯用国产焊接钢管按下列钢管原则选用：1）GB/T3091- 低压流体输送用焊接钢管注：GB/T3091现行原则增长了直缝埋弧焊接钢管2）GB/T13793-92 直缝电焊钢管3）SY/T5037- 低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管 4）GB/T9711.1-1997 石油天然气工业输送钢管 交货技术条件 第1某些：A级钢管5）GB/T9711.2-1999 石油天然气工业输 送钢管 交货技术条件 第2某些：B级钢管6）GB/T9711.3- 石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第3某些：C级钢管注：GB/T9711.1、GB/T9711.2和GB/T9711.3钢管 涉及相应钢级无缝钢管7）GB/T12771- 流体输送用不锈钢焊接钢管8）HG20537.1-92奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定9）HG20537.2-92管壳式换热器用奥氏体不锈钢焊接钢管技术规定10）HG20537.3-92化工装置用奥氏体不锈钢焊接钢管技术规定11）HG20537.4-92化工装置用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管技术规定4 钢管规格应符合如下原则：1）GB/T17395-1998 无缝钢管尺寸、外型、重量及容许偏差2）SH3405-1996石油化工公司钢管尺寸系列3）HG20553-93化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列*9 钢管公称壁厚表达办法有几种，意义是什么。钢管公称壁厚表达办法重要有三种：1）以管子表号表达公称壁厚，Sch.=P/t1000 2）以管子重量表达公称壁厚；原则重量管以“STD”表达； 加厚管以“XS” 表达；特加厚管以“XXS”表达。3）以钢管壁厚值表达公称壁厚。中华人民共和国、ISO和日本某些钢管原则采用钢管壁厚值表达管子壁厚附加裕量涉及：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具备软质密封阀门，其密封件压力-温度参数应符合管道设计条件规定。API原则阀门应符合ASME B16.34压力-温度级别。6带螺纹阀盖阀门，不应用于极度、高度危害介质和液化烃管道。7通用阀门规格书应涉及哪些内容？国内现行阀门型号表达办法不能阐明阀门属性。（见6.8.32题P313）8阀门出厂前，普通要依照什么原则进行哪些实验？实验规定如何？ （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（该原则现行有效版本为本）、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等原则规定。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等原则规定。*2 弯头宜选用长半径弯头，当采用短半径弯头时，其最高工作压力不适当超过同规格长半径弯头0.8倍。R1.0DN弯头虽占用空间较小，但管道系统压力损失大，在弯曲部位承受有较高应力集中，普通尽量避免使用，ISO13703和ASME16.28对其合用压力规定，取相似许用压力无缝直管承压强度80%。3 斜接弯头弯曲半径，不适当不大于其公称直径1.5倍，斜接角度不不大于450斜接弯头，不适当用于极度危害介质、高度危害介质、可燃介质管道或也许承受由于机械振动、压力脉动及温度变化产生交变荷载部位。（四）法兰1 法兰选用 （结合6.6.5题 P291、6.6.6题P292）1） 法兰型式、构造尺寸应符合国标钢制管法兰GB/T91129124、石化行业原则石油化工钢制管法兰SH 3406、化工行业原则钢制管法兰、垫片、紧固件HG2059220635和机械行业原则管路法兰及垫片JB/T7490原则规定。法兰连接型式有：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）美洲体系法兰惯用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，很少用于配管和阀门连接。对焊法兰应按照法兰原则规定注明法兰对焊端厚度或连接管子表号。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也许发隙缝腐蚀或严重腐蚀处。 6） 在也许发生隙缝腐蚀、严重腐蚀或激烈循环条件下，不得采用螺纹法兰。 7） 公称压力不大于或等于2.0MPa原则管法兰,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)在激烈循环工况下，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，其她法兰密封面均不得车制水线。* 10） 当连接尺寸相似而压力级别不同法兰相连接时，其使用条件应以较低级别法兰为准。12）有频繁大幅度温度循环条件下，承插焊法兰和螺纹法兰不适当用于高于260及低于-45。（五）垫片1 垫片选用应依照垫片密封性能、操作压力、操作温度、工作介质特性及密封规定等因素拟定。*2惯用法兰密封垫片有：非金属垫片、半金属垫片、金属垫片三大类。4 惯用垫片选用1）非金属垫片：非金属垫片合用于普通工艺介质、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 柔性石墨复合垫片合用于水、油品、溶剂、酸、碱、氢气、油气、高温烟气、蒸汽等各种强腐蚀性、渗入性介质。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/T19675.1和管法兰用金属冲齿板柔性石墨复合垫片 技术条件GB/T19675.2。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规定；外环材料应满足管道设计温度规定；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/T4622.1缠绕式垫片 管法兰用垫片尺寸GB/T4622.2和缠绕式垫片 技术条件GB/T4622.3。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/T19066.1、柔性石墨金属波齿复合垫片 管法兰用垫片尺寸GB/T19066.2和柔性石墨金属波齿复合垫片 技术条件GB/T19066.3。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等原则规定。 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等原则规定*2 紧固件材料应依照法兰连接设计条件和选用垫片种类决定。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如下低温时，应进行设计温度下低温V形缺口冲击实验，其3个试样冲击功Akv平均值不应低于27J，并应在订货合同中注明。七）法兰、垫片和紧固件选配1 法兰、垫片和紧固件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规定执行。*2 法兰、垫片、紧固件代用不但要满足相应原则规定，还要注意垫片形式与法兰密封面形式、垫片形式与紧固件以及紧固件与法兰材料互相间匹配。（八）低温压力管道设计温度问题低温压力管道设计温度问题，参照钢制压力容器GB150和钢制低温压力容器技术规定HG20585重要讲受环境低温影响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拟定：1 盛装压缩气体且无保温设施储存容器，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”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每天数，普通是一月份最低温度平均值。2 盛装液体体积占容积1/4以上无保温储存容器，设计温度取最低环境温度。材料环 境材料环 境碳钢及低合金钢苛性碱溶液氨溶液硝酸盐水溶液含HCN水溶液湿CO-CO2-空气硝酸盐和重碳酸溶液含H2S水溶液海水奥氏体不锈钢高温碱液（NaOH、Ca(OH)2、LiOH氯化物水溶液海水、海洋大气连多硫酸高温高压含氧高纯水浓缩锅炉水水蒸气（260）260硫酸材料环 境材料环 境碳钢及低合金钢海洋大气和工业大气CH3COOH水溶液CaCl2FeCl3水溶液(NH4)2CO3H2SO4-HNO3混合酸水溶液 奥氏体不锈钢 湿润空气（湿度90%）NaCl+H2O2水溶液热NaCl+H2O2水溶液热NaCl湿氯化镁绝缘物H2S水溶液