压力管道规范 工业管道田德永

主讲：田德永山东化工规划设计院联系电话：[phone]主办：管道室第一部分总则1.1GB/T20801.1-2006“压力管道规范－工业管道”规定了工业金属压力管道的基本安全要求、适用范围和管道分级。1.2本规范适用于工艺装置、辅助装置以及界区内公用工程所属的压力管道。1.3“压力管道”系指最高工作压力大于或等于0.1MPa的气体、液化气体、蒸汽介质或可燃、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。公称直径小于或等于25mm、最高工作压力低于0.1MPa或真空、不可燃、无毒、无腐蚀性的液体承压管道亦可参照采用本规范，但不属于安全监察范围，且不列入管道分级。1.4本规范未考虑对已投入使用的管道进行改造、检查、检验、试验、维护和修理的适用性。1.5本规范不适用范围如下：a)公称压力PN420以上的管道；b)发生事故时会导致放射性辐射的管道，如核工业装置的管道；c)石油、天然气、地热等勘探和采掘装置的管道；d)钢铁工业冶炼设备的管道；e)电气、电讯的专用管道；f)移动设备上的压力管道如汽车、轮船、飞机等；g)城镇市政公用设施管道；h)油气输送管道和油气田内部集输管道；i)定型设备如泵、压缩机和其它输送或加工流体设备的内部管道以及设备的外接管口；（应与制造厂为主，不得更改其内部技术要求）j)采暖通风专业的管道；k)水电站的专用压力管道，如引水管、导水渠等；l)火力发电厂汽水管道。2规范性引用文件注意毒性划分按照GB5044-85职业接触毒物危害程度分级》而不是HG20660－2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分级》；*注意HG20660-2000标准编制说明3术语和定义3.11可燃介质按GB50160和GB50016划分。4管道分级工业金属压力管道按其安全等级划分为GC1、GC2、GC3三级。4.1符合下列条件之一的工业压力管道为GC1级：4.1.1GC1(1):输送下列有毒介质的压力管道：a)极度危害介质b)高度危害气体介质；c)工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质。4.1.2GC1（2）:输送下列火灾危险性的流体介质，且设计压力大于或等于4.0MPa的管道：a)甲、乙类可燃气体；b)液化烃。c)甲类可燃液体4.1.3GC1(3):输送除前两项的流体介质且设计压力大于或等于10.0MPa的管道，或者设计压力大于或等于4.0MPa且设计温度高于或等于400℃的管道。4.2符合下列条件的工业压力管道为GC2级：除4.3条规定的GC3级管道外，介质毒性程度、火灾危险性（可燃性）、设计压力和设计温度低于4.1条规定的GC1级的管道。4.3符合下列条件的工业压力管道为GC3级：输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或等于1.0MPa且设计温度高于-20℃但不高于+186℃的管道。4.4涉及毒性或可燃性不同的混合介质时，应按其中毒性或可燃性危害程度最大的介质考虑。当某一危害性介质含量极小时，应按其危害程度及其含量综合考虑，由业主或设计决定混合介质的毒性或可燃性类别。压力管道规范工业管道第2部分：材料1范围本部分规定了压力管道建造材料的基本要求，这些基本要求包括材料选用、使用限制、检验要求和标记方面的规定。2规范性引用文件:（下列规范为新年号）GB150-1998钢制压力容器GB3087－2008低中压锅炉用无缝钢管GB/T3091－2008低压流体输送用焊接钢管GB5310－2008高压锅炉用无缝钢管GB6479－2000高压化肥设备用无缝钢管GB/T8163－2008输送流体用无缝钢管GB/T9711.1－1997石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管GB9948－2006石油裂化用无缝钢管GB/T12459－2005钢制对焊无缝管件GB/T12771－2008流体输送用不锈钢焊接钢管GB/T13401－2005钢板制对焊管件GIj/T14976－2002流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T18984－2003低温管道用无缝钢管HG/T3651－1999钛制对焊无缝管件HG/T20537.3－1992化上装置用奥氏体不锈钢焊接钢管技术要求HG/T20537.4－1992化工装置用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管技术要求6材料的使用限制6.1球墨铸铁、灰铸铁和可锻铸铁6.1.1球墨铸铁a)本部分附录A中表A.1所列的球墨铸铁用于受压管道组成件时，使用温度应大于－20℃且不大于350℃，但球墨铸铁不得用于GCl级管道。b)除满足6.1.1a)的要求外，球墨铸铁管、管件、附件、管法兰、阀门的适用压力-温度额定值还应符合GB/T20801.3－2006表14相应标准的规定。6.1.2灰铸铁和可锻铸铁a)本部分附录A中表A.1所列的灰铸铁和可锻铸铁用于受压管道组成件时，应符合下列规定：——灰铸铁管道组成件的设计温度应不小于－10℃且不大于230℃，设计压力应不大于2.0MPa；——可锻铸铁管道组成件的设计温度应大于－20℃且不大于300℃，设计压力应不大于2.0MPa；——灰铸铁和可锻铸铁管道组成件用于可燃介质时，其设计温度应不大于150℃，设计压力应不大于1.0MPa；——应采取防止过热、急冷急热、振动以及误操作等安全防护措施；——制造、制作、安装过程中不得焊接；——不得用于GCl级管道或剧烈循环工况。b)除满足6.1.2a)的要求外，灰铸铁和可锻铸铁管、管件、管法兰、阀门的适用压力-温度额定值还应符合GB/T20801.3－2006中表14相应标准的规定。6.2结构钢碳素结构钢和低合金结构钢的使用限制应符合下列规定：a)不得用于GC1级管道组成件；b)选用Q215A、Q235A等A级镇静钢时，设计压力应不大于1.6MPa，设计温度应不大于350℃且不小于图1曲线A(或表5)所示温度，介质限于非可燃及非有毒流体；c)选用Q215B、Q235B等B级镇静钢时，设计压力应不大于3.0MPa，设计温度应不大于350℃且不小于图1曲线A(或表5)所示温度；6材料的使用限制6.1球墨铸铁、灰铸铁和可锻铸铁6.1.1球墨铸铁a)本部分附录A中表A.1所列的球墨铸铁用于受压管道组成件时，使用温度应大于－20℃且不大于350℃，但球墨铸铁不得用于GCl级管道。b)除满足6.1.1a)的要求外，球墨铸铁管、管件、附件、管法兰、阀门的适用压力-温度额定值还应符合GB/T20801.3－2006表14相应标准的规定。6.1.2灰铸铁和可锻铸铁a)本部分附录A中表A.1所列的灰铸铁和可锻铸铁用于受压管道组成件时，应符合下列规定：——灰铸铁管道组成件的设计温度应不小于－10℃且不大于230℃，设计压力应不大于2.0MPa；——可锻铸铁管道组成件的设计温度应大于－20℃且不大于300℃，设计压力应不大于2.0MPa；——灰铸铁和可锻铸铁管道组成件用于可燃介质时，其设计温度应不大于150℃，设计压力应不大于1.0MPa；——制造、制作、安装过程中不得焊接；——不得用于GCl级管道或剧烈循环工况。b)除满足6.1.2a)的要求外，灰铸铁和可锻铸铁管、管件、管法兰、阀门的适用压力-温度额定值还应符合GB/T20801.3－2006中表14相应标准的规定。6.2结构钢碳素结构钢和低合金结构钢的使用限制应符合下列规定：a)不得用于GC1级管道组成件；b)选用Q215A、Q235A等A级镇静钢时，设计压力应不大于1.6MPa，设计温度应不大于350℃且不小于图1曲线A(或表5)所示温度，介质限于非可燃及非有毒流体；c)选用Q215B、Q235B等B级镇静钢时，设计压力应不大于3.0MPa，设计温度应不大于350℃且不小于图1曲线A(或表5)所示温度；d)对于焊接的管道组成件，含碳量不得大于0.30％。选用沸腾钢和半镇静钢时，厚度应不大于12mm；选用A级镇静钢时，厚度应不大于16mm；选用B级镇静钢时，厚度应不大于20mm。6.4碳钢和铬钼合金钢a)用于焊接的碳钢、铬钼合金钢，含碳量应不大于0.30％b)对于L290(GB/T9711.1－1997)和更高强度等级的高屈强比材料，不宜用于设计温度大于200℃的高温管道；c)对于21/4Cr-1Mo钢，当使用温度大于455℃时，焊缝金属的含碳量应大于0.05％。6.5奥氏体不锈钢a)低碳(C≤0.08％)非稳定化不锈钢(如0Crl8Ni9、0Cr17Ni12Mo2)在非固溶状态下(包括固溶后经热加工或焊接)不得用于可能发生晶间腐蚀的环境；b)超低碳不锈钢不宜在425℃以上长期使用。公式注意：1.各种材料的标准、牌号；许用应力；弹性模量；膨胀系数都可在第二篇查到。2.结构钢并非只用在结构用钢。作管架等，可做板焊管。压力管道规范工业管道第3部分：设计和计算1范围本部分规定了GB/T20801.1范围内压力管道的设计与计算的基本要求，这些基本要求包括设计条件、设计准则、管道成件及其压力设计和管道应力分析等方面的规定。4设计条件和设计准则4.1设计条件4.1.1设计压力4.1.1.1一般规定管道系统中每个管道组成件的设计压力，应不小于在操作中可能遇到的最苛刻的压力和温度组合工况的压力，但4.2.3规定的情况除外。最苛刻的压力和温度组合工况应计及压力源(如泵、压缩机)、压力脉动、不稳定流体的分解、静压头、控制装置和阀门的失效或操作失误、环境影响等可能产生的运行条件。4.1.1.2设计压力的确定原则a)装有安全泄放装置的管道，其设计压力应不小于安全泄放装置的设定压力(或最大标定爆破压力)，但GB/T20801.6－2006中4.1.6.1b)、4.1.e.2和4.1.6.3规定的情况除外；b)当管道与设备直接连接作为一个压力系统时，管道的设计压力应不小于设备的设计压力；c)未设置压力泄放装置或可能发生与压力泄放装置隔离、堵塞的管道，其设计压力应不小于可能因此而产生的最大压力；d)离心泵出口管道的设计压力应不小于泵的关闭压力；e)输送制冷剂、液化烃类低沸点介质的管道，其设计压力应不小于阀门切断时或介质不流动时介质可能达到的最大饱和蒸汽压；f)当管道被分隔件(包括夹套管、盲板等)分隔为几个单独的受压段时，该分隔件的设计压力应不小于在操作中两侧受压室可能遇到的最苛刻的压差和温度组合工况的压力；g)装有安全控制装置的真空管道，设计压力取最大压差的1.25倍或0.1MPa中的较小值，并按外压条件进行设计；对于没有安全控制装置的真空管道，设计压力取0.1MPa。原工艺室设计规定中设计压力一般按公式：P≥P0×1.1P≥P0+0.1取两者最大值。式中P——设计压力P0——正常最大工作压力4.1.2设计温度4.1.2.1一般规定管道系统中每个管道组成件的设计温度应按操作中可能遇到的最苛刻的压力和温度组合工况的温度确定。同一管道中的不同管道组成件的设计温度可以不同。4.1.2.2设计温度的确定原则a)介质温度小于65℃时，无隔热层管道的管道组成件的设计温度与介质温度相同.但应考虑阳光辐射或其他可能导致介质温度升高的因素；介质温度大于或等于65℃时，无隔热层管道的管道组成件的设计温度确定应符合以下规定：1)对于阀门、管子、翻边端部和焊接管件，取介质温度的95％；2)对于松套法兰以外的法兰，取介质温度的90％；3)对于松套法兰，取介质温度的85％；4)对于螺栓，取介质温度的80％；5)也可以取实测的平均壁温或根据传热计算得到的平均壁温。b)外部隔热管道的设计温度一般取介质温度，但也可以取实测的平均壁温或根据传热计算得到的平均壁温，采用伴管或夹套结构的管道应考虑加热或冷却对设计温度的影响。c)内部隔热管道的管道组成件，设计温度应按传热计算或试验确定。4.1.2.3最低工作温度和最高工作温度管道设计时还应考虑最低工作温度及最高工作温度对材料选用和7.3