20-2010版_自控安装图册_的解读_张宇

1　引言《自控安装图册》（HG/T21581—2010）是根据“国家发展改革委员会办公厅下达2004年行业标准项目计划的通知”（发改办工业【2004】872号）文的要求，由中国石油和化工勘察设计协会委托全国化工自动控制设计技术中心站组织编制，《自控安装图册》（HG/T21581—2010）是对《自控安装图册》（HG/T21581—95）修订后的试用版。《自控安装图册》（HG/T21581—2010）在保留原图册的主要内容，沿用其安装图基本格式，保持中英对照、可作工程图纸使用等特点的基础上，删除原图册中不适宜的仪表安装、连接方法和安装材料；从节能、满足环保要求出发，增补一些国内外新的、成熟的安装方法，推荐一批新品种、新规格的安装材料和仪表；综合考虑国情需要与国际接轨问题；调整图册的结构与章节编排，便于自控设计、仪表施工人员使用。笔者主要从以下三个方面对新旧图册进行比较，方便大家对新版图册的理解与使用。2010版《自控安装图册》的解读张宇(中国石化集团上海工程有限公司，上海　200120）2010版自控安装图册（HG/T21581-2010）中对公制和英制的压力对应、Tube管的应用规格与范围、节流装置的直管段作了新的说明与明确。对此予以介绍，以便大家在实际应用时参考。耐压等级；TUBE管；直管段中图分类号：TQ056文献标识码：A文章编号：1008-455X(2011)01-0052-03Understandingof2010Edition“InstrumentHook-upDrawing”ZhangYu(SINOPECShanghaiEngineeringCo.,LtdShanghai　200120)Abstract:In2010Edition“InstrumentHook-upDrawing”(HG/T21581-2010),SIandUScustomaryunitsconversioninpressure,thespecificationandapplicablescopeoftubesandthemeterruninthrottledeviceareexplained.Inthisarticle,thecontentinabovestandardwasintroduced,whichcanbereferencedinpracticalapplication.Keywords:pressureclass;tube;meterrun关键词摘要收稿日期：2010-10-19作者简介：张宇（1982－），女，工程师，从事仪表专业的设计工作。Tel：[phone]　E-mail:[e-mail]2　公制/英制与压力等级的对应我们现在采用的法兰与管道耐压等级有公制和英制两种。公制是按20℃时的耐压来确定等级的；而英制不是按照20℃确定等级的。所以，公制与英制的耐压等级关系不能简单用单位换算的方法确定。而且英制与公制的换算过程中存在小数，故不能确定压力等级。公称压力等级的分级与对应请参见对应关系表(表1)：表1　PN系列与Class系列压力等级分级与对应关系表PN系列Class系列2.561016150（PN20）2540300(PN50)63100600(PN110)900(PN150)1601500(PN260)2500(PN420)··医药工程设计2011年　第32卷　第1期　2月20日出版Pharmaceutical&EngineeringDesign2011，32(1)自控技术应用　根据目前国内仪表安装材料生产现状，为减少仪表安装材料品种规格，为适应管道专业采用公称压力等级的一般作法，《自控安装图册》确定在工作压力≤16.0MPa的工况下，采用PN63、PN160两档公称压力；在工作压力16.0MPa工况下，采用Class1500、Class2500两档公称压力。由表1可得，公称压力PN20可理解为对应Class150。笔者认为，在工程设计中，仪表及管件应尽量采用原装置采用的标准及规格，因为，这有应用的实例。如果需要公制、英制转换时，在实际设计中，确定公称压力时应该把温度考虑进去。在新的设计工作中对于仪表相关的流量计、阀门乃至仪表管阀件，填写规格项时应给出相应材料的磅级或设计压力及温度。对于自控专业来说，应采用和工艺专业相同的管道、管件标准和压力等级。3　Tube管的使用由于Tube管（简称T管）比Pipe管（P管）有较多优势，如：易于卡套式安装，强度质量比高，方便维护，有公制和英制之分，便于选用等，《自控安装图册》推荐采用不锈钢T管。T管和P管是两种规格的管子，其管径尺寸、连接方式、表示方法和使用范围有很多不同，主要区别见表2。表2　T管(Tube)与P管(Pipe)的主要区别T管P管连接特点OD相同的T管均可以用卡套连接，快捷，可多次拆卸法兰、螺纹等均要注清楚标准号，如2”-ANSI-150-RF管子弯曲可以根据弯曲角度需要按规定直接弯曲（不需要用管接头），可减少潜在的漏点弯曲时一般要用肘管接头连接（肘管接头一般为螺纹，若需弯曲管子要拱螺纹）应用场合T管一般用于仪表系统的测量管路、气动信号管路、伴热保温、在线分析仪的样品管路中P管应用十分广泛，工艺管道和公用工程管道均采用P管连接要求要能应用双卡套及单卡套不能采用双卡套或单卡套4　Tube管壁厚选择由于仪表专业使用T管，而工艺配管专业不使用T管，故《自控安装图册》对T管的耐压和耐温做详细介绍。公制T管的壁厚、外径和工作压力（在常温下）对应关系见表3所列。表3　公制T管(Tube)的壁厚、外径和工作压力（在常温下）对应关系　壁厚/mm外径/mm　1.0mm1.5mm2.0mm2.5mm1220.2MPa25.2MPa47.5MPa1416.2MPa20.2MPa38.4MPa1815.1MPa29.3MPa37.4MPa一般情况下，《自控安装图册》推荐：设计压力（即最大允许操作压力）16MPa以下时采用壁厚为1.5~2mm的不锈钢管（承插焊连接为3mm）；设计压力在16~25MPa之间时采用壁厚为2~2.5mm的不锈钢管（承插焊连接为3~4mm）；设计压力在25~42MPa之间时采用壁厚为3~4mm的不锈钢管（承插焊连接为4~5mm）。根据笔者搜集到的资料，对于不是常温情况下，T管的温度、耐压详细对应关系可参见表4。在选择管壁厚度时还应考虑工艺介质温度对导压管耐压强度的影响。表4　T管(Tube)压力和温度界限最大工作压力（bar）温度/℃SS管（外径10mm，壁厚1.5mm）带石墨填料的组件带PTFE填料和PTFE生料带的组件-200413413--150413413--100413413400-504134134000413413400+50413399400+100413351350+150411320300+200398297200+250372276-[phone]-[phone]-[phone]-[phone]-+500319--+538---T管的使用压力通常通过规定统一的管径和壁厚，材料标准等，从而保证其设计压力达到413bar（38℃），安全系数为4：1。··医药工程设计2011年　第32卷　第1期　2月20日出版Pharmaceutical&EngineeringDesign2011，32(1)5　标准节流装置的直管段标准节流装置是按照国际标准ISO5167和ISO9300、国家标准GB/T2624-2006规定的技术条件设计、制造和使用的节流装置。各种节流装置一般均有前后直管段要求（质量流量计除外），但是，工程上由于管道走向位置的限制，故对节流装置的直管段长度要求比较敏感。本文主要从以下几种节流装置介绍直管段长度要求。5.1　经典文丘里管经典文丘里管所需最短直管段是指经典文丘里管上游的各种管件与经典文丘里管之间的直管段。直管段应从最近（或仅有）的弯头弯曲部分的下游端或是从渐缩管或渐扩管的弯曲或圆锥部分的下游端测量到经典文丘里管的上游取压口平面。对于下游直管段，喉部取压口平面下游至少4倍喉径处的管件或其他阻流件不影响测量的精确度。具体请见表5。表5　经典文丘里管所需直管段（数值以管道内径D的倍数表示）直径比β单个90°弯头[a]渐缩管在（2.3D长度内由1.33D变为D）全孔球阀或闸阀全开0.40842.50.50943.50.601044.5[a]弯头的曲率半径应大于或等于管道直径。5.2　孔板无流动调整器情况下，孔板与管件之间所需的最短直管段是孔板上游或下游各种管件与孔板之间的直管段长度。直管段应从最近的（或唯一的）弯头或三通的弯曲部分的下游端测量起，或者从渐缩管的弯曲部分或圆锥部分的下游端测量起。具体请见表6。5.3　喷嘴和文丘里喷嘴喷嘴和文丘里喷嘴所需最短直管段是位于一次装置上游或下游各种管件与一次装置之间的管段。所有直管段都应从一次装置的上游端面测量起。具体请见表7。表6　无流动调整器情况下孔板与管件之间所需的直管段（数值以管道内径D的倍数表示）直径比β孔板的上游（入口）测孔板的下游（出口）测单个90°弯头同心渐缩管（在1.5D～3D长度内由2D变为D）全孔球阀或闸阀断开管件0.401651260.502281260.60429147表7　喷嘴和文丘里喷嘴所需的直管段（数值以管道内径D的倍数表示）直径比β一次装置上游（入口）测一次装置下游（出口）测单个90°弯头渐缩管（在1.5D～3D长度内由2D变为D）全孔球阀或闸阀断开各种管件0.401451260.501461260.60189147如在某些场合必须要求前/后直管段短，一般可采用前2D、后2D要求的其它差压式节流装置，如：美国A+/上海科洋有限公司的A+K平衡式流量计和EMERSON的405系列紧凑型多孔孔板。6　结束语本文仅从以上几个方面比较了新版安装图册与老版的一些区别，方便读者能够更好的理解与使用新版安装图册。参考文献：[1]《自控安装图册》HG/T21581-2010[S]，北京：化学工业部，2010，4.[2]吕岩.浅谈公称压力与公称直径[J].石油化工自动化，2010，4:21-24.[3]陈缃雯，邱宣振.Tube与自动化仪表系统工程[J].石油化工自动化，2009，4:23-26.··医药工程设计2011年　第32卷　第1期　2月20日出版Pharmaceutical&EngineeringDesign2011，32(1)