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压力管道等级表、特性表使用要求及相关规范

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压力管道等级表和特性表 使用说明及相关规范

一. 压力管道定义:

1. 压力管道的重要性:

国家质量监督检验检疫总局颁发的《特种设备监察条例》中,将压力管道列为特种设备

监察的管理范筹,轻工协会压力管道管理委员会每四年进行一次换证大检查,其间还有不定期的抽查,不合格者将取消单位资格。公司每年ISO内审之前各生产室应将该年度的压力管道设计项目内容形成报表上报公司生产技术部。公司每年的ISO内审,涵盖压力管道设计审查工作,其审核由具有压力管道审核资格的内审员负责压力管道的内审,审核内容单列。 2. 压力管道定义:

《特种设备监察条例》第七章规定“压力管道,是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体 管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或等于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的管道。”根据该定义,必须同时满足以下要求的管道才属于压力管道:

2.1 输送介质为最高工作压力大于或者等于0.1Mpa(表压)的气体、液化气体、蒸汽或者可燃、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; 2.2 管道公称直径大于25mm。

2.3 压力管道用管子、管件、阀门、法兰、补偿器、安全保护装置等产品均属于压力管道安全管理及监察的范围。

压力管道用管件包括弯头、弯管、三通、异径管、接管座、法兰、堵头、封头等。 压力管道用管道附件(元件)包括:管件、法兰(含螺栓及螺母)、垫片、阀门及其组合件,

绝缘法兰、绝缘接头、清管器、收发筒等管道专用部件。 3. 本公司涉及的常用压力管道

本公司热力、暖通、造纸、食品、医药各专业可能涉及的压力管道一般包括:蒸汽管

道、液化气、天然气、锅炉给水管道、氨气管道、氨液管道、氧气管道、氢气管道、二氧化碳管道、压缩空气管道、高于沸点的凝结水管道、0.1MPa蒸汽伴热管、环氧丙烷管道、烧碱液(浓度>30%)管道、氯气管道、酒精管道、甲醇管道、酸液管道等以及其它符合上述第1条规定的管道。 4. 压力管道等级表:

压力管道等级表是压力管道设计过程中,根据设计温度、设计压力和输送介质的种类,

以及材料的技术经济性能,对某一类介质管道的使用材料、阀门、管径和壁厚进行的规定而编制的表格,以方便设计施工。 5. 公称压力:

压力管道等级表中的公称压力PN,代表管道组成件的压力等级,因材料的许用应力随着 温度的升高会衰减,故其公称压力在设计温度下会衰减。在设计温度下管道组成件所允许的最高工作 压力,应小于公称压力PN在设计温度下的衰减值。

压力管道等级表中的允许工作压力是指在设计温度下所允许的最高工作压力。 管道设计温度下的允许工作压力Pw=公称压力PN*钢管设计温度下的许用应力 / 钢管

1

基准温度(100℃)下的许用应力。管道设计温度下的允许工作压力Pw的计算式,详见《石油化工管道安装设计便查手册》P104或《化工工艺设计手册》.

不同材料的许用应力在各设计温度其值不一样. 不同材料的许用应力和使用温度范围及

管道标准号详见《钢制压力容器》GB150-1998-P18和《压力管道规范 工业管道 第2部分:材料》GB/T20801.2-2006-P14-33.

二. 工业压力管道的分级:《压力管道规范 工业管道 第1部

分:总则》GB/T20801.1-2006

压力管道按其危害程度和安全等级划分为GC1、GC2、GC3三级。 1. 符合下列条件之一的压力管道应划分为GC1级: 1.1 输送下列有毒介质的压力管道: 1.1.1 极度危害介质 1.1.2 高度危害气体介质

1.1.3 工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质

1.2 输送下列可燃、易爆介质且设计压力大于或等于4.0MPa的压力管道: 1.2.1 甲、乙类可燃气体 1.2.2 液化烃

1.2.3 甲B类可燃液体

1.3 设计压力大于或等于10.0MPa的压力管道和设计压力大于或等于4.0Mpa且设计温度大于

或等于400℃的压力管道。

2 符合下列条件的压力管道应划分为GC2级:

除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GC1级的压力管道.

3 符合下列条件的压力管道应划分为GC3级:

输送无毒、非可燃流体介质,设计压力小于或等于1.0MPa且设计温度大于-20℃但不大于185℃的压力管道。

三. 管道材料:《压力管道规范 工业管道 第2部分: 材料 》

GB/T20801.2-2006

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、检验要求和标记方面的规定。 2 规范性引用文件(略) 3 术语和定义

3.1 低温低应力工况 lower temperature and lower stress service

系指同时满足下列各项条件的工况:

(a) 低温下的最大工作压力不大于常温下最大允许工作压力的30%;

(b) 管道由压力、重量及位移产生的轴向(拉)应力总和不大于10%材料标准规定最小抗拉强

2

度值(计算位移应力时,不计入应力增大系数); (c) 仅限于GC2级管道,且最低设计温度不低于-101℃。

注:直管和对焊管件类元件的最大允许工作压力按GB20801.3-2006计算确定;法兰、阀门类元件的最大允许工作压力按相应标准规定的常温压力额定值选取。 3.2 电阻焊焊管 electric resistance-welded pipe

以管子(带卷)本身作为电流回路,利用电阻加热、在压力作用下连续对接焊接的管子。 3.3 电熔焊焊管 electric-fusion welded pipe

采用自动电弧焊或手工电弧焊,在预成形的坯料上纵向对接焊成的管子。 3.4 板焊管 plat welded pipe

以板材预成形为坯料,带有一条或两条纵向直焊缝的电熔焊焊管。 3.5 质量证明书 inspection certificate

材料质量证明(检验文件)的一种形式。由制造厂生产部门以外的授权部门或人员,按照标准及合同的规定,按批在交货产品上(或取样)进行检验和试验,并注明结果的检验文件。

制造厂质量证明书由于生产部门的制造厂检验部门签署并批准生效。法律法规有规定的,由法定检验检测机构出具监督检验证明。 4

一般规定 材料选用

业主或设计者应根据具体使用条件(包括制造、制作安装、介质、操作情况、工作环境和试验等)以及本部分规定的材料使用要求和,选用合适的管道组成件材料。本部分没有包括焊接、非金属和管道支承件等的材料要求。 4.2 材料牌号和许用应力

a) 本部分附录A中的表A-1和表A-2规定了管道组成件材料的牌号、许用应力和使用范围等

要求;

b) 按GB/T GB/T20801.3-2006中表5-10选择的管道组成件材料的性能不得低于按表A-1和表A-2所选相应材料的性能;

c) 其他材料的选用应经过具有相应资质的机构技术鉴定及评审认可。 5 材料选用的基本原则

5.1受压元件(螺栓除外)用材料应有足够的强度、塑性和韧性,在最低使用温度下应具备足够的抗脆断能力。当采用延伸率低于14%的脆性材料时,应采取必要的安全防护措施。

5.2选用的材料应具有足够的稳定性,包括化学性能、物理性能、耐蚀和耐磨性能、抗疲劳性能和组织稳定性等。

5.3选用材料时,应考虑材料在可能发生的明火、火灾和灭火条件下的适用性以及由此而带来材料性能变化和次生危害。

5.4选用的材料应适合相应的制造、制作和安装,包括焊接、冷热加工及热处理等方面的要求。 5.6当几种不同的材料组合使用时,应考虑可能产生的不利影响。 5.7材料应具备可获得性和经济性。 6 材料的使用

6.1 球墨铸铁、灰铸铁和可锻铸铁

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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GC1级管道。

(b) 除满足6.1.1 a)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:

(1)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;

(2)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;

(3)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;

(4)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; (5) 制造、制作、安装过程中不得焊接; (6)不得用于GC1级管道或剧烈循环工况。

(b) 除满足6.1.2 (a)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应符合下列(a)~(d)的规定:

(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8-1曲线A(或表8-2)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8-1曲线A(或表8-2)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。 6.3 管子和管件

6.3.1 碳钢、奥氏体不锈钢钢管及其对焊管件应符合表1的规定。

表1 碳钢、奥氏体不锈钢钢管及其对焊管件 标准

材料(牌制管工艺 4

使用

号) ①按6.2条规定,且设计压力不大于GB/T3091-2001 碳素结构钢[a] 电阻焊焊管[b] 电熔焊焊管及其对焊管件 L215 L245 GB/T9711.1-1997 L290 电熔焊焊管及其对焊管件 GB8163-1999 GB3087-1999 GB/T9711.1-1997 GB/T12771-2000 HG/T20537.3-1992 奥氏体不锈钢 HG/T20537.4-1992 电熔焊焊管(不添加填充金属)及其对焊管件 纵缝未作射线检测的电熔焊焊管(添加填充金属)及其对焊管件 a:也适用于采用碳素结构钢钢板制造的对焊管件; b:不得采用电阻焊焊管制造对焊管件。

6.3.2 在剧烈循环工况下选用钢管、有色金属管和对焊管件时,应符合下列规定:

(a)应采用附录A中表A-1所列无缝管、纵向焊接接头系数大于或等于0.90的焊管和板焊管,不得选用电阻焊(ERW)焊管以及未经射线照相检测的电熔焊(EFW)焊管;

(b)应采用无缝管件、纵向焊接接头系数不小于0.90的板制对焊管件和质量系数Фc不小于0.90的铸件;

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(GB9711.1-1997)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(12 Cr2Mo1)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0Cr18Ni9、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(.硫酸.氢氟酸),

(b) 超低碳不锈钢(C≤0.03%)不宜在425℃以上长期使用。 6.6铝及铝合金

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1.6MPa; ②不得用于剧烈循环工况。 ①按6.2条规定; ②不得用于剧烈循环工况。 ①不得用于GC1级管道; ②不得用于剧烈循环工况; ③设计压力不大于4.0MPa。 ①不得用于GC1级管道。 电阻焊焊管[b] 碳钢 无缝管及其对焊管件 ①不得用于GC1级管道; ②不得用于剧烈循环工况。

当选用材料的供货状态或厚度与附录A中表A-1相同牌号的状态或厚度不一致时,其最低抗拉强度和屈服强度不得低于表A-1的规定; 6.7 低熔点金属

铅、锌等低熔点金属及其合金不得用于输送可燃介质的管道。 7 高温条件下的材料使用 7.1 材料使用温度上限

(a) 附录A中表A-1及表A-2规定了一般情况下材料的使用温度上限; ( b) 确定材料使用温度上限应考虑腐蚀性介质的影响。 7.2高温材料的选用原则 7.2.1一般要求

(a)高温条件下长期使用的材料,应考虑因组织或性能变化对材料使用可靠性的影响; (b) 蠕变温度以上长期使用的材料,应考虑因蠕变引起的过度变形、过大位移、材料组织和性能的劣化以及螺栓的应力松弛;

(c) 高温条件下使用的材料,应考虑因化学腐蚀引起材料失效;

(d) 通过热处理强化的材料,如果长期在接近或高于回火温度下使用,应考虑材料强度降低的因素。

7.2.2高温条件下碳钢及铬钼合金钢的使用

(a) 鉴于碳化物有转化为石墨的可能,碳钢、碳锰钢、低温用镍钢不宜在425℃以上的温度下长期使用,碳钼钢不宜在470℃以上的温度下长期使用;

(b) 鉴于可能产生回火脆性,铬钼合金钢长期在400℃至550℃温度下使用时,应根据使用经验和具体工况采取适当的防护措施。 7.2.3 高温条件下不锈钢的使用

(a) 鉴于材料脆性,铁素体不锈钢及马氏体不锈钢不宜在370℃以上的温度使用;

(b) 鉴于铬镍奥氏体不锈钢在540℃至900℃温度下长期使用时可能产生σ相脆化,使用时应控制奥氏体钢中的铁素体含量及过度冷变形;

(c)鉴于475℃脆性和σ相脆化,双相不锈钢不得在300℃以上的温度使用;

(d) 鉴于铝、锑、铋、镉、镓、铅、锰、锡、锌及其化合物在高温(高于低熔点金属的熔点)下对奥氏体不锈钢的晶间侵蚀,在350℃以上的温度使用时,奥氏体不锈钢不得与上述低熔点金属及其化合物接触;

( e) 在高温条件下,附录A表A-1中的低碳级(C≤0.08%)奥氏体不锈钢还应满足表2的附加要求,如不能满足表2的附加要求,其许用应力应按超低碳不锈钢选取. 7.2.4高温条件下其他材料的使用

(a) 钛及钛合金不宜在300℃以上的温度下使用; (b) 镍及镍基合金的使用温度上限按表3规定。

表2 低碳级奥氏体不锈钢高温使用的附加要求 低碳级奥氏体

使用温度 6

附加要求

不锈钢代号 CF8 CF8M、CF8C 0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb 0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2 0Cr23Ni13、0Cr25Ni20 ℃ >425 >425 >540 母材含碳量 C≥0.04 C≥0.04 C≥0.04 热处理状态 >1040℃快冷 >1100℃快冷 >1100℃快冷 晶粒度 平均晶粒度7级或更粗 >540 >540

表7-2镍及镍基合金的使用温度上限 单位为摄氏度(℃) 不含硫的环境 氧化 1040 540 1100 1100 H2还原 1260 1100 1150 1260 CO还原 1260 815 1150 1150 含硫环境 氧化 315 315 815 815 还原 260 260 540 540 C≥0.04 C≥0.04 >1040℃快冷 >1040℃快冷 平均晶粒度6级或更粗 材料 镍 (N4、N6) 镍-铜 (NCu30) 镍-铬-铁 (NS312) 镍-铁-铬 (NS111、NS112)

蒸汽 425 370 815 980 8 低温条件下的材料使用 8.1 最低使用温度及冲击试验免除 8.1.1 材料(铸铁除外)的一般规定:

(a) 除第8.1.1 d)、8.1.3、8.1.4、8.1.5和8.1.6条免除冲击试验的规定外,材料及其焊接接头应进行冲击试验;

(b) 材料及其焊接接头的冲击试验应按8.2条的规定进行;

(c) 确定最低设计温度时,应考虑流体节流效应及环境温度的影响; (d) 用于GC3级管道的碳钢材料可免除冲击试验。 8.1.2 铸铁

铸铁的最低使用温度应符合6.1条的规定。

8.1.3 碳钢、低温钢、铬钼合金钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢

8.1.3.1碳钢、低温钢、铬钼合金钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢的最低使用温度及冲击试验免除条件应符合附录A表A-1和表4的规定。

8.1.3.2 材料的焊接工艺评定应符合表7、表10和表11 的规定。 8.1.4 奥氏体不锈钢

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8.1.4.1 奥氏体不锈钢的最低使用温度应符合附录A表A-1的规定。

8.1.4.2 当使用温度小于或等于-20℃时,奥氏体不锈钢应进行低温冲击试验,但同时满足下列条件者,可免除低温冲击试验。

(a) 母材最低设计温度不小于-196℃、焊缝金属最低设计温度不小于-101℃和因材料截面尺寸无法制备2.5mm10mm55mm冲击试样三个条件之一者;

(b) 材料含碳量不大于0.10%且为固溶热处理状态; (c) 焊缝填充金属含碳量不大于0.10%。 8.1.5 镍、镍基合金、钛合金和铝合金

镍、钛、铝及其合金的最低使用温度应符合附录A表A-1的规定,其免除冲击试验条件应符合表6的规定。 8.1.6 螺栓材料

8.1.6.1 螺栓材料的最低使用温度应符合附录A表A-2的规定,符合下列条件者可免除冲击试验: (a) 碳钢、合金结构钢标准紧固件; (b) 奥氏体不锈钢标准紧固件;

(c) 0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2及其应变硬化不锈钢紧固件; (d) 25Cr2MoV钢紧固件; (e) 配用螺母材料。

8.1.6.2 最低使用温度小于-40℃,但不小于-101℃的35CrMo螺栓应进行低温冲击试验,但符合下列条件之一的35CrMo螺栓可免除低温冲击试验:

a) 螺纹直径小于或等于M且最低设计温度大于或等于-46℃者; b) 螺纹直径大于M且最低设计温度大于或等于-40℃者。

表4 钢(奥氏体不锈钢除外)的最低使用温度和冲击试验 材料类别

最低使用免除冲击试验条件 8

冲击试验要求

(按低温性能区分) 图1曲线A,见注a 温度 ℃ ①厚度小于或等于10mm。或 ②厚度大于10mm,但设计温度高于或等于图1曲线A所示值。 低温低应力工况。 小截面[d] ①厚度小于或等于15mm。 或②厚度大于15mm,且设计温度高于或等于图8-1曲线B所示值。非焊接件按厚度的1/4计。 全部免除 材料 厚度大于10mm,且设计温度低于图8-1曲线A所示值时,应进行常温或设计温度(取较低者)下的冲击试验。 免除 厚度大于15mm,且设计温度低于图8-1曲线B所示值时,应进行常温或设计温度(取较低者)下的冲击试验。 制作、安装中的焊接 ①焊缝及热影响区的冲击要求同“材料”栏要求。 ②冲击试验要求应包括在相应的焊接工艺评定中。 免除 ①焊缝及热影响区的冲击要求同“材料”栏要求。 ②冲击试验要求应包括在相应的焊接工艺评定中。 如进行焊接,根据焊缝厚度,焊缝及热影响区按图8-1曲线B“制作、安装中的焊接”栏要求。 免除 -10 图1曲线B,见注b -101 -46 大于-20 表A-中 2.3锻件和表A-1中 2.4铸件 免除 大于-20 低温低应力工况 -101 免除 低温钢(表A-1,3) 按表A-1 铬钼合金钢 铁素体不锈钢 双相不锈钢 表A-1或小截面[d] -46℃,取较低值 -101 低温低应力工况 大于-20 大于-20 -50 ①设计温度低于或等于-20℃时应进行设计温度下的冲击试验(材料、焊缝、热影响区)。 ②材料应符合相应低温钢材料标准的全部要求。 免除 免除 设计温度不低于左列最低使用温度时,可免除冲击试验要求; 低温低应力工况可使用至-101℃。 a:图1曲线A包括表A-1中下列碳钢:Q215A、Q235A、Q235B、16Mng、22Mng的板材以及板焊管、板焊制管件; Q215A、Q235A、Q235B的ERW焊管;L290无缝管及焊管(ERW、EFW)。 b:图1曲线B包括表A-1中下列碳钢:除注a外的其他表A-1 2.1、2.2所列碳钢。 c:用于GC3级管道时,见8.1.1d)。 d:“小截面”系指材料由于厚度及截面形状,无法制备2.5mmx10mmx55mm冲击试样的状况。

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图1 碳钢免除冲击试验的最低使用温度(℃)

a:最低使用温度/厚度组合位于相应曲线或以上者,可免除冲击试验,位于曲线以下者,应进行冲击试验(低温低应力工况及小截面除外)。

b:碳钢使用于GC3级管道时,可免除冲击试验。 c:A、B类材料的分类见表A-1或表4注a、注b。 d:厚度系指焊接部位的厚度,非焊接部位按1/4计。

表5 碳钢免除冲击试验的最低使用温度(℃) 名义厚度mm 图8-1曲-10 -10 -10 -3.2 2.1 4.2 5.9 9.7 13.4 16.4 18.5 20.8 23.3 24.9 - 线A 图8-1曲>-20 >-20 >-20 >-20 >-20 >-20 -16.4 -11.7 -7.7 -4.3 -1.4 1.2 3.3 5.4 6.8 8.3 9.2 10.5 11.9 线B

表6 有色金属(镍和镍基合金、钛和钛合金、铝和铝合金)的最低使用温度

10

6 8 10 12 14 15 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 - - - -

材料 类别 镍及镍基合金 钛及钛合金 铝及铝合金 8.2冲击试验

最低使用 温度℃ -196 -60 -269 材料 全部免除 冲击试验要求 焊接接头 ①如焊缝金属成份符合②如焊缝金属成份不符合母材规定,按右侧更低使用温度栏要求。 更低使用温度 设计应对材料、焊缝金属和热影试验(包括延伸率、缺口拉伸/常规拉伸比较、冲击试验等)来确定其适用性。 母材规定,无额外要求。 响区在设计温度下进行相应的8.2.1 母材的冲击试验

除符合8.1条规定的免除冲击试验的材料外,母材均应按8.2.4、8.2.5和8.2.6的要求进行冲击试验。对于材料标准中有关冲击试验的规定符合上述要求者,应按材料标准进行冲击试验;对于材料标准未作冲击试验规定或规定不符合上述要求者,应提出冲击试验的附加要求。 8.2.2焊接接头的冲击试验

a)焊接接头的冲击试验应在焊接工艺评定中进行;

b)焊接接头冲击试验的试件制备、试样位置及数量应符合表8-4的规定。

c)表8-1所列材料的焊接接头冲击试验应包括焊缝金属和热影响区,但奥氏体不锈钢的焊接接头冲击试验仅包括焊缝金属。 8.2.3 冲击试验方法

a) 冲击试验方法应符合GB/T229-1994和GB/T12778-1991的规定; b) 标准冲击试样为10mm×10mm×55mm夏比缺口冲击试样;

c) 若因截面尺寸无法制备标准试样时,也可采用厚度为7.5mm、5.0mm、2.5mm的小尺寸

试样或尽可能宽的小尺寸试样。小尺寸试样的缺口宽度一般应不小于材料厚度的80%; d) 试样缺口应沿厚度方向切取,三个试样为一组。 8.2.4冲击试验温度

a)标准试样的冲击试验温度应不大于最低设计温度;

b)小尺寸试样的冲击试验温度的降低值应符合表8和表9的规定;

c) 降低小尺寸试样的冲击试验温度仅适用于表10中以冲击功作为合格判据的状况,采用冲击断口侧向膨胀值作为合格判据的冲击试验温度应符合表11的规定。 8.2.5合格标准

a)标准规定的材料最小抗拉强度小于655MPa的碳钢、合金钢、低温钢以及螺纹直径小于等于M52的螺栓材料,其冲击试验应符合表10的规定。

b) 螺纹直径大于M52的螺栓材料和奥氏体不锈钢的冲击试样断口侧向膨胀量应符合表11的规定。

表7 焊接接头冲击试验(制作、安装) 制备冲击试样的试件 试验的覆盖范围 为T,则可覆盖的厚试样位置及数量 焊缝金属(三个一组): 试样横贯焊缝; 缺口位于焊缝金属并垂直于接头表面; 11

冲击试验进行者 制作、安装 每一种焊接工艺(WPQ)、试件厚度每种焊接材料型号、每种焊剂,均要进行一套冲击

试验。试样的热处理状态与完工管道相同(包括热处理温度、保温时间、冷却速度)。 度范围为T/2至T+6mm。 试样的一个表面尽可能接近接头表面。 热影响区(如需要,三个一组): 缺口根部及其后的断口尽可能多的位于焊接接头的热影响区; 其余同上。 表8 冲击试验温度降低值 材料厚度 mm ≥10 <10 冲击试样缺口宽度 mm ≥8 <8 ≥0.8t <0.8t 冲击试验温度降低值△T ℃ 0 △T2 0 |△T1-△T2| a:△T1为材料厚度小于10mm时的温度降低值(按表8-6); b: △T2为试样缺口宽度小于10mm时的温度降低值(按表8-6)。 表9 △T1和△T2 材料厚度或试样缺口宽度 mm 10(标准试样) 9 8 7.5(7.5mm试样) 7 6.67(2/3宽试样) 6 5(5mm试样) 4 3.33(1/3宽试样) 3 2.5(2.5mm试样) 注:可采用内插法

表10 冲击试验的冲击功合格标准(母材、焊缝金属、热影响区) 标准试样冲击功[a] 材料类别 标准规定最小抗拉强度值 MPa ≤450 12

△T1、△T2 ℃ 0 0 0 3 4 5 8 11 17 19 22 28 J 三个试样平均值 18 单个试样最低值 14 碳钢、合金钢(σb<

655MPa ) >450~515 >515~<655 20 27 27 16 20 20 合金钢螺栓材料(≤M52) ≥655 a:采用小尺寸试样时,冲击功合格标准按试样宽度的比例降低。 表11 冲击试验的侧向膨胀量合格标准(母材、焊缝金属) 最低设计温材料类别 奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢、>M52且σb≥655MPa碳钢和合金钢螺栓材料。 a:采用小尺寸试样时,侧向膨胀量合格标准与标准试样相同。 b:三个试样均应合格。 9 材料标记和质量证明 9.1 材料标记

9.1.1材料标记应符合相应标准和合同的规定。

9.1.2 标记内容至少应包括制造厂标记以及材料(代号)名称,下列管道组成件的标记还应包括材料炉批号或代号:

a) GC1级管道用管道组成件;

b) 按本部分要求进行冲击试验的管道组成件; c) 铬钼合金钢(螺栓材料除外)管道组成件;

d) 用于高温条件下的奥氏体不锈钢(H型)管道组成件; e)镍及镍合金、钛及钛合金管道组成件。

9.1.3材料应逐件标记,标记应清晰、牢固,公称直径小于或等于DN40的材料可采用标签或其他替代方法进行标记。 9.2 质量证明

a)材料应具有相应的质量证明文件;

b)质量证明文件应包括标准以及合同规定的检验和试验结果,且具有可追溯性; c)未包括检验和试验结果的质量证明文件(合格证)仅限于GC3级管道组成件。 附录A(规范性附录)材料牌号和许用应力

<-196 度 ℃ ≥-196 最低设计温度 -196 0.46 0.38 冲击试验温度 侧向膨胀量[a][b] mm

四. 设计条件和设计准则:《压力管道规范 工业管道 第3部分:

设计和计算 》 GB/T20801.3-2006

1. 设计条件 1.1设计压力 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

13

合工况的压力,但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。 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)、4.1.6.2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。

(h) 锅炉蒸汽管道的设计压力按锅炉或过热器出口的额定工作压力,或参见《火力发电厂汽水管道设计技术规定》P3. 1.2设计温度 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。 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它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。 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7.3.3柔性分析的影响。 1.3荷载条件

14

管道设计应考虑以下荷载:

(a)内压、外压或最大压差(设计压力应与对应的设计温度一起作为荷载条件); (b)重力荷载:

1)管道组成件、隔热材料以及由管道支承的其他重力荷载; 2)流体重量(包括液压试验)以及寒冷地区的冰、雪重量。 (c)动力荷载: (1)风荷载; (2)地震荷载;

(3)流体流动导致的冲击、压力波动和闪蒸等; (4)由机械、风或流体流动引起的振动; (5)流体排放反力。 (d)温差荷载:

(1) 温度变化时因管道约束产生的荷载;

(2) 因温度剧变或分布不均匀产生的温差应力,如厚壁管或流体分层流动可能导致的温差应力; (3) 温度变化时因膨胀系数不同所产生的荷载,如双金属管、夹套管、非金属衬里管等。 (e)端点位移引起的荷载

管道支吊架或管道连接设备发生位移时引起的荷载。 1.4厚度附加量

(a) 管道设计应有足够的腐蚀裕量,腐蚀裕量应根据预期的使用寿命和介质对材料的腐蚀速率确定,还应考虑冲蚀和局部腐蚀等因素。

(b) 确定管道组成件最小厚度时,应包括腐蚀、冲蚀、螺纹深度或沟槽深度所需的裕量。为防止因支承、结冰、回填、运输和装卸等引起的超载应力和变形,从而可能产生的损坏、跨塌或失稳等现象,应考虑增加管壁厚度。 1.5环境影响

a)对于被隔断管道中的流体,应考虑因受环境加热产生膨胀所导致的压力升高或因流体自然冷却所导致的压力下降甚至真空;

b)当环境温度小于0℃时,应考虑因表面冷凝、冰冻而引起的阀门、泄压装置或排放管道故障以及低温对柔性分析和材料选用等的影响。 1.6埋地管道 1.6.1设计要求

埋地管道的设计应考虑下列主要因素:

(a)埋地管道的走向、敷设,埋地管道与连接系统的相互影响; (b)材料、施工规范和质量控制; (c)运行程序和控制; (d)防腐蚀;

(e)外部影响的减轻及管道的防护。 1.6.2设计条件

除1.1~1.5外,埋地管道的设计应符合以下规定:

15

(a)设计计算时,可将管道与周围土壤整体考虑;

(b) 埋地管道(包括受压和非受压系统)的设计荷载还应包括管道上方土壤(或回填土)荷载和预期交通荷载等其他荷载;

(c) 在平整砂土层上铺设的埋地管道,其设计荷载可不包括因管道自重产生的轴向应力; (d)对于直接埋地的弯头和大直径支管(包括三通),管道应力分析时可将其简化为轴向完全受约束的端点;

(e)当管道的敷设环境温度与工作温度之间的温差大于35℃时,应进行应力分析,且相邻约束端点的间距不得小于5倍的公称直径;

(f)抗震计算时,可将管道与土壤之间视为刚性连接;

(g)静态分析时,应将埋地段与土壤之间视为无相对位移,非埋地段应保证足够的柔性以减少界面处的局部荷载,同时应考虑埋地段可能的下沉位移对界面处管道的影响。 2 设计准则

2.1管道组成件压力-温度设计准则

管道组成件的压力-温度设计应采用2.1.1至2.1.4规定的方法之一: 2.1.1压力-温度额定值方法

(a) 除本规范另有规定外,表14中已规定压力-温度额定值的管道组成件,其设计温度下的最大允许工作压力按相关标准规定的压力-温度额定值。

(b) 如设计温度大于表14中相关标准给出的温度额定值,但不大于GB/T20801.2-2006规定的材料使用温度上限者,设计者可根据相关温度下的材料许用应力折算。

(c) 对于表14中仅标明公称压力的管道组成件,设计温度下的最大允许工作压力可根据设计温度和常温下的材料许用应力折算。 2.1.2压力设计方法

(a)直管、斜接弯头、弯管、盲板、非标法兰和对焊管件等管道组成件应按第6章设计; (b)对于按壁厚系列规定的承插焊管件和螺纹管件,其设计温度下的最大允许工作压力应不大于具有相同壁厚系列和相同许用应力的无缝直管按有效厚度确定的最大允许工作压力;

(c)支管连接管件的压力设计应符合6.7的规定; 2.1.3 验证性压力试验方法

(a) 对于表5-10中的对焊管件,如未按2.1.2 a)进行压力设计,可进行验证性压力试验并在验证性压力试验的覆盖范围内按2.1.2 b)确定其设计温度下的最大允许工作压力;

(b) 其他管道组成件也可根据验证性压力试验确定其最大允许工作压力。 2.1.4其他方法

除2.1.1、2.1.2和2.1.3规定的方法外,管道组成件的最大允许工作压力也可以采用对比经验分析、应力分析或实验应力分析方法确定。 2.2管道压力-温度设计准则

(a)除2.3的规定外,管道的设计压力应不大于该管道系统中所有管道组成件按本规范2.1确定的设计温度下的最大允许工作压力的最小值。

(b)不同流体工况的管道连接时,分隔阀门的额定值应按苛刻工况确定。 2.3压力和温度的允许变动范围

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GC1级管道压力和温度不得超出设计范围。对同时满足2.3.1至2.3.8要求的GC2和GC3级管道,其压力和温度允许的变动应符合2.3.9的规定。

2.3.1 管道系统中没有铸铁或其它脆性金属材料的管道组成件;

2.3.2 由压力产生的管道名义应力应不超过材料在相应温度下的屈服强度; 2.3.3 轴向总应力应符合本规范的规定;

2.3.4管道系统预期寿命内, 超过设计条件的压力和温度变化的总次数应不大于1000次; 2.3.5持续和周期性变动不得改变管道系统中所有管道组成件的操作安全性能; 2.3.6压力变动的上限值不得大于管道系统的试验压力;

2.3.7温度变动的下限值不得小于GB/T20801.2-2006规定的材料最低使用温度;

2.3.8鉴于压力变动超过阀门额定值可能导致阀座的密封失效或操作困难,阀门闭合元件的压力差不宜超过阀门制造商规定的最大额定压力差。

2.3.9压力超过相应温度下的压力额定值或由压力产生的管道名义应力超过材料许用应力值的幅度和频率应满足下列条件之一:

a)变动幅度不大于33%,每次变动时间不超过10h, 且每年累计变动时间不超过100h; b)变动幅度不大于20%,每次变动时间不超过50h, 且每年累计变动时间不超过500h。 2.3.10对于压力泄放等的自限波动情形,压力变动的幅度和频率应符合2.3.9 b)的规定。 2.4许用应力

2.4.1 金属材料许用应力和螺栓材料许用应力应符合GB/T20801.2-2006表A-1和表A-2的规定,

注:表中许用应力值未包括材料的纵向焊接接头系数Φw和铸件质量系数ΦC。

2.4.2 GB/T20801.2-2006表A-1和表A-2以外的金属材料和螺栓材料应按表1和表2规定的准则确定各自的许用应力。

2.4.3拉伸许用应力按2.4.1和2.4.2取值。

2.4.4压缩许用应力应符合结构稳定性的要求,且不大于拉伸许用应力。 2.4.5剪切许用应力取拉伸许用应力的80%,接触许用应力取拉伸许用应力160%。 2.5纵向焊接接头系数ΦW

管子和对焊管件的纵向焊接接头系数Φw应按表4-3规定的准则确定。

表4-1:金属材料许用应力准则 许用应力应不大于下列各值中的最小值,MPa 持久强度平均值抗拉强度 屈服强度 设计温度下 材料 或持久强度最低屈服强度 下限值 下限值 值 st,MPa бb,MPa бs,MPa ttбD 或бDmin,MPa 蠕变极限 平均值 tбn,MPa 17

灰铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁 [b]碳钢、合金钢、铁素体不锈钢、延伸率小于35%的奥氏体不锈钢、双相不锈钢、钛和钛合金、铝和铝合金 延伸率大于等于35%的奥氏体不锈钢和镍基合金 b10 — — — — — — — — b5b3 s1.5 st1.5 tD1.5tD1.5,tDmin1.25tDmin tn 1.0tn 1.0b3 s1.5 0.90st[a] ,1.25 a:对于法兰或其他有微量永久变形就引起泄漏或故障的场合不能采用。 b:A级碳素结构钢的许用应力取表中最小值再乘以0.92。

表4-2:螺栓材料许用应力准则 许用应力应不大于下列各值中的最小值,MPa 屈服强度 设计温度下 持久强度平均值或持 屈服强度 下限值 久强度最低值 tttбs,MPa s,MPa бD 或бDmin,MPa 材料 抗拉强度 下限值 бb,MPa 蠕变极限 平均值 tбn,MPa tn 1.0tn 1.0非热处理或应变强化的螺栓材料 热处理或应变强化的[a] 螺栓材料b4 s1.5 st1.5 tD1.5tD1.5,tDmin1.25tDmin b5 s4 st1.5 ,1.25 a:对于热处理或应变强化处理的螺栓材料,许用应力取表中最小值。若该许用应力小于材料退火状态下的许用应力,应取非热处理或应变强化(即退火状态)螺栓材料的许用应力。 表4-3:纵向焊接接头系数ΦW 序号 焊接型式 焊缝类型 检查 ΦW [a] 1 连续炉焊直缝 按材料标准规定 0.60[a] 2 电阻焊(ERW)直缝或螺旋缝 按材料标准规定 0.853 电熔焊(EFW) a.单面对接焊 直缝或螺旋缝 按材料标准或本规范规定不作RT 0.80 (带或不带填充金属) 局部(10%)RT 0.90 100%RT 1.00 b.双面对接焊 直缝或螺旋缝按材料标准或本规范规定不作RT 0.85 (带或不带填充金属) (除序号4局部(10%)RT 0.90 外) 100%RT 1.00 4 GB/T9711.1埋弧焊、直缝(一条或按GB/T9711.1规定 0.95 气体保护金属弧焊或二条)或螺旋两者结合 缝 a:不得通过附加无损检测来提高纵向焊接接头系数。 表4-4:铸件质量系数及附加无损检测要求 序号 附加无损检测要求 铸件质量系数ΦC 1 铸件表面加工至Ra6.3,提高目视检查的清晰度,并满足0.85 JB/T7927 B级的要求。 2 铸件表面按JB/T 6902-1993(PT)中的4级或JB/T 39(MT)0.85 进行着色渗透检测或磁粉检测。

18

3 4 5 6 铸件按GB/T 7233-1987(UT)或JB/T 40(RT)进行超声或射线照相检测,按GB/T 7233-1987(UT)检测的缺陷的底波反射波高应不大于V5型对比试块所得的底波反射波高。 同序号1和序号2 同序号1和序号3 同序号2和序号3 0.95 0.90 1.00 1.00 2.6铸件质量系数ΦC

2.6.1铸铁件(灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁)的铸件质量系数ΦC取1.0;

2.6.2除铸铁外, GB/T20801.2-2006表A-1中金属静态铸件应按JB/T7927-1999进行外观检查,且不低于B级要求,铸件质量系数取0.8;

2.6.3对需要进行附加无损检测的铸件可取表4-4中的铸件质量系数,但铸件质量系数ΦC的改变并不影响管道组成件的压力-温度额定值。

五. 相关工业管道规范 1. 工业管道设计规范及其适用范围 规 范 适 用 范 围 名 称 工业金属管道设计规公称压力小于等于42MPa的工业金属管道及非金属衬里管道 范GB50316—2000 化工管道设计规范 设计压力35MPa以下化工用金属和非金属压力管道和真空管道。但设计压力小于0.1MPa,设

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HG/T20695—1987 火力发电厂设计技术规程DL5000-2000 小型火力发电厂设计规范 GBJ49—1983 压缩空气站设计规范 GB50029—2003 氧气站设计规范GB50030—1994 乙炔站设计规范GB50031—1991 氢氧站设计规范GB50177—1993 发生炉煤气站设计规范GB50195—1994 石油库设计规范GBJ74—1984 (1995年局部修订) 汽车加油加气站设计与施工规范 GB50156—2002 冷库设计规范GB50072-2001 锅炉房设计规范GB50041-92 压力管道规范 工业管道GB/T20801-2006 计温度为-29—186℃的非易燃和无毒管道除外 大中型火力发电厂设计 单台汽轮发电机额定功率750—6000kW和单台燃煤锅炉额定蒸发量6.5—35吨的发电厂 装有工作压力小于等于0.8MPa、单机排量小于等于100m3/min的活塞式或螺杆式空压机的压缩空气站 单机产量不大于300m3/h或高压、中压流程,深度冷冻空分法生产氧、氮的氧气站 利用电石生产乙炔的乙炔站和乙炔管道 水电解制氢的氢氧站和供氢站 常压固定床发生炉煤气站和煤气管道 石油库的新建扩建工程,但容积小于500m3、地下水封式、自然洞和少于五年的临时石油库除外 汽车用加油加气站 各种冷库设计 各种锅炉房设计 1. 本规范也适用于《特种设备安全监察条例》规定的“压力管道”的设计和建造。 2. 本规范也适用于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、无腐蚀性液体压力管道的设计和建造。 3. 本规范不适用范围如下: a) 公称压力PN420以上的管道; b) 军事装备和核设施的管道; c) 石油、天然气、地热等勘探和采掘装置的管道; d) 海上设施和煤矿矿井的管道; e) 电气、电讯专用的管道; f) 移动设备上的压力管道如铁道机车、汽车、船舶、航空航天器等; g) 城镇市政公用设施管道; h) 长输(油气)管道和油气田集输管道; 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; 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) 动力管道。 除了表1所列设计规范外,还有专用设计规范,如器材选用规范、管道布置设计规范、静电接地设计规范、伴热管和夹套管设计规范、绝热工程设计规范等。

2. 工业管道工程主要施工规范 项 目 GB50235-97 SH3501-2002 SH3502-2000 HG20225-95 DL-5031-94 GB/T20801-2006 20

适用 范围 核能、矿井专用管道以外的所有工业管道 GB5044中规定的毒物,无毒介质 可燃介质和非可燃介质 石油化工钢制有毒、可燃管道 GB5044中规定的毒物 GB5044中规定的毒物,无毒介质 可燃介质和非可燃介质 GB5044中规定的毒物,无毒介质 可燃介质和非可燃介质 石油化工 钛制管道 化工行业金属管道 火力发电厂和热力网 蒸汽、水、压缩空气、氧气、乙炔 压力管道规范 工业管道 毒性 质 性 可燃性 介 质 设计 压参 力 数 设GB5044中规定的毒物,无毒介质 可燃介质 400Pa(绝同上 可燃介质和非可燃介质 ≤42MPa (含真空) 对压力)~42MPa(表压) -196~850℃ 0~9.8MPa(表压) —— —— 最高工作压力大于或等于0.1MPa 计 材料允许使用温度 钢、铜、铝、材 钛、铅、铸铁、 料 硅铁、耐蚀衬里 的温度 -60~250℃ 最高工作温度高—— —— 于或等于标准沸点 球墨铸铁、灰铸铁钢、铜、铝、和可锻铸铁. 结构钢 钢. 奥氏体不锈钢. 碳钢和铬钼合金钢. 铝及铝合金. 低熔点金属 钛、铅、 铸铁、硅铁、 耐蚀衬里 钢 工业纯钛 注: 1. 介质包括气体,液体及流体化固体;

2. 油田地面建设工程执行石油行业标准。

六. 管 道 等 级 索 引 表

1. 管道等级代号

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管道等级代号: 由公称压力等级(bar)+管材代号+材料序列号+管道壁厚系列号组成. 详见

《化工工艺设计手册》P4-53 1.1 常用公称压力等级:

1.1.1. 化工系列公称压力等级: PN 0.6, PN 1.0, PN 1.6, PN 2.5, PN 4.0, PN 6.3,

PN 10.0 Mpa

1.1.2. 《压力管道规范 工业管道 第1部分:总则》 GB/T20801-2006中公称压力PN按

GB/T1048的定义: PN2.5, PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100,

1.1.3 管材代号:

A- Cast Iron Pipe铸铁及硅铸铁, B- Carbon Steel pipe碳素钢,

C- Common Low Alloy steel pipe普通低合金钢, D- Alloy steel pipe合金钢 E- Stainless steel pipe不锈钢, F- Nonferrous metal pipe有色金属, G-非金属, H- Lining pipe衬里管

1.2 同一管材和同一压力等级,如果法兰密封面型式不同.或垫片材质不同,则压力管道等级表

的序号就不同,因此序号可以有很多个. 1.3 示例Legend

10 E 2 A

管道公称压力(bar) 管道壁厚系列号(A表示国标英制Ⅰ系列,B表示国标沿用Ⅱ系列) 管道材质类别 材料序列号

2、管道公称压力和管道材质类别及材料序列号见下表:(管道等级规格表中钢管的许用应力系按温度100℃时应力计算)

22

表1 管道材质:不锈钢; 管道 管道 管道材料 系列 种类 0Cr18Ni9(304) 00Cr19Ni10(304L) GB/T焊接管 0Cr17Ni12Mo2(316) (Ⅰ)00Cr17Ni4Mo2(316L) 系列 0Cr18Ni9(304) 00Cr19Ni10(304L) 0Cr17Ni12Mo2(316) 无缝管 00Cr17Ni4Mo2(316L) 0Cr18Ni10Ti(321) 0Cr18Ni9(304) 00Cr19Ni10(304L) 0Cr17Ni12Mo2(316) 焊接管 00Cr17Ni4Mo2(316L) GB/T (Ⅱ) 0Cr18Ni9(304) 系列 00Cr19Ni10(304L) 0Cr17Ni12Mo2(316) 无缝管 00Cr17Ni4Mo2(316L) 0Cr18Ni10Ti(321)

0.6MPa 6E1A 6E2A 6E3A 6E4A 1.0MPa 10E1A 10E2A 10E3A 10E4A 1.6MPa 16E1A 16E2A 16E3A 16E4A 2.5MPa 4.0MPa 6.3MPa 10.0MPa 16.0MPa 25.0MPa 32.0MPa 25E7A 25E8A 25E9A 25E10A 25E11A 40E7A 40E8A 40E9A 40E10A 40E11A 63E7A 63E8A 63E9A 63E10A 63E11A 100E7A 100E8A 100E9A 100E10A 100E11A 6E7A 6E8A 6E9A 6E10A 6E11A 10E7A 10E8A 10E9A 10E10A 10E11A 16E7A 16E8A 16E9A 16E10A 16E11A 6E1B 6E2B 6E3B 6E4B 10E1B 10E2B 10E3B 10E4B 16E1B 16E2B 16E3B 16E4B 25E7B 25E8B 25E9B 25E10B 25E11B 40E7B 40E8B 40E9B 40E10B 40E11B 63E7B 63E8B 63E9B 63E10B 63E11B 100E7B 100E8B 100E9B 100E10B 100E11B 6E7B 6E8B 6E9B 6E10B 6E11B 10E7B 10E8B 10E9B 10E10B 10E11B 16E7B 16E8B 16E9B 16E10B 16E11B 23

表2 管道材质:碳钢; 管道系管道种类 管道材料 列 Q235A (压力管 道不推荐使用) GB/T焊接管 Q235B (Ⅰ)系 Q295A 列 Q295B Q345A Q345B 10 20 20G 无缝管 Q295A Q345 Q235A (压力管 道不推荐使用) Q235B 焊接管 Q295A Q295B GB/TQ345A (Ⅱ)系Q345B 列 10 20 20G 无缝管 Q295A Q345

0.6MPa 6B1A 6B2A 6B9A 6B10A 6B11A 6B12A 6B1B 6B2B 1.0MPa 10B1A 10B2A 10B3A 10B4A 1.6MPa 16B1A 16B2A 16B3A 16B4A 16B5A 16B6A 2.5MPa 4.0MPa 6.3MPa 10.0MPa 16.0MPa 25.0MPa 32.0MPa 25B9A 25B10A 25B11A 25B12A 10B9A 10B10A 10B11A 10B12A 16B9A 16B10A 16B11A 16B12A 40B9A 63B9A 40B10A 63B10A 40B11A 63B11A 40B12A 63B12A 100B9A 100B10A 100B11A 100B12A 10B1B 10B2B 10B3B 10B4B 10B9B 10B10B 10B11B 10B12B 16B1B 16B2B 16B3B 16B4B 16B5B 16B6B 25B9B 25B10B 25B11B 25B12B 6B9B 6B10B 6B11B 6B12B 16B9B 16B10B 16B11B 16B12B 40B9B 63B9B 40B10B 63B10B 40B11B 63B11B 40B12B 63B12B 100B9B 100B10B 100B11B 100B12B 24

表3 管道材质:低合金钢,高合金钢; 管道 管道 管道材料 系列 种类 16Mn 09MnD GB/T (Ⅰ 低合金钢 )系无 列 缝 管 15CrMoG 15CrMo 12Cr1MoVG 高合金钢; 12Cr2Mo 16Mn 09MnD 低合金钢 GB/T 15CrMoG (Ⅱ无 15CrMo )系缝 12Cr1MoVG 列 管 高合金钢; 12Cr2Mo 0.6MPa 6C1A 6C2A 6D1A 6D2A 6D3A 6D4A 6C1B 6C2B 6D1B 6D2B 6D3B 6D4B 1.0MPa 10C1A 10C2A 10D1A 10D2A 10D3A 10D4A 1.6MPa 16C1A 16C2A 16D1A 16D2A 16D3A 16D4A 2.5MPa 25C1A 25C2A 25D1A 25D2A 25D3A 25D4A 4.0MPa 6.3MPa 10.0MPa 16.0MPa 25.0MPa 32MPa 40C1A 40C2A 40D1A 40D2A 40D3A 40D4A 63C1A 63C2A 63D1A 63D2A 63D3A 63D4A 100C1A 100C2A 100D1A 100D2A 100D3A 100D4A 160C1A 160C2A 160D1A 160D2A 160D3A 160D4A 250C1A 320C1A 250C2A 320C2A 250D1A 320D1A 2500D2A 320D2A 250D3A 320D3A 250D4A 320D4A 10C1B 10C2B 10D1B 10D2B 10D3B 10D4B 16C1B 16C2B 25C1B 25C2B 40C1B 40C2B 63C1B 63C2B 100C1B 100C2B 160C1B 160C2B 250C1B 250C2B 320C1B 320C2B 16D1B 16D2B 16D3B 16D4B 25D1B 25D2B 25D3B 25D4B 40D1B 40D2B 40D3B 40D4B 63D1B 63D2B 63D3B 63D4B 100D1B 100D2B 100D3B 100D4B 160D1B 160D2B 160D3B 160D4B 250D1B 250D2B 250D3B 250D4B 320D1B 320D2B 320D3B 320D4B 25

表4管道材质:其他; 管道系列 管道材料 PVC GB/T(Ⅰ)系列 DDR GB/T(Ⅱ)系列 0.6MPa 6G1 6G2 1.0MPa 10G1 10G2 1.6MPa 16G1 16G2 七.管道壁厚计算:

1. 管道计算壁厚 So=P* Do /(2*[σ]t*Ф+2P*Y) (mm)

其中:设计温度下管道材料的许用应力 [σ]t (MPa) 管道设计压力 P (MPa) 焊缝系数:Ф, (1) 无缝钢管Ф=1,

(2) 电弧焊焊接钢管的焊缝系数:Ф=0.85(无X射线探伤); Ф=0.9(10%射线探伤); Ф=1(100%射线探伤)详见表4-3

温度对计算管道的壁厚公式的修正系数Y: (1) 铁素体钢t≤482 ℃时,Y=0.4,

482(2) 奥氏体钢t≤566 ℃时,Y=0.4,

5662. 管道选用壁厚 S= So+C (mm)

其中:钢管腐蚀裕量: C2 mm

钢管负偏差: GB/T8163-1999, C1=0.125* So mm,

GB/T14976-1994, C1=0.15* So mm,

GB79-2000﹑GB5310-1995, C1=0.1* So mm,

钢管附加裕量: C=C1+C2 mm

详见《全国压力管道设计审批人员培训教材》P315.

3. SCH=P*1000/[σ]t

其中:设计温度下管道材料的许用应力 [σ]t (MPa) 管道设计压力 P (MPa)

详见《全国压力管道设计审批人员培训教材》P306.

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八. 钢制管法兰的选择:

1. 法兰.垫片及紧固件:全部采用欧洲体系B标准。

2. 法兰.垫片表示方法和法兰压力-温度等级详见《钢制管法兰.垫片.紧固件》HG20592-20635-97,

P155-161.

3. 法兰类型与密封面型式(HG20592-97): 法兰类型和标准号 板式平焊法兰(PL) HG 20593 带颈平焊法兰(SO) HG 20594 密封面型式 突面(RF) 全平面(FF) 突面(RF) 凹凸面(MFM) 榫槽面(TG) 全平面(FF) 突面(RF) 凹凸面(MFM) 榫槽面(TG) 环连接面(RJ) 全平面(FF) 突面(RF) 凹凸面(MFM) 榫槽面(TG) 环连接面(RJ) 全平面(FF) 突面(RF) 凹凸面(MFM) 榫槽面(TG) 突面(RF) 全平面(FF) 突面(RF) 突面(RF) 凹凸面(MFM) 榫槽面(TG) 突面(RF) 凹凸面(MFM) 榫槽面(TG) 环连接面(RJ) 全平面(FF) 突面(RF) 凸面(M) 榫面(T) 压力等级PN/MPa 0.25~2.5 0.25~1.6 0.6~4.0 1.0~4.0 1.0~4.0 0.6~1.6 1.0~25.0 1.0~16.0 1.0~16.0 6.3~25.0 1.0~1.6 0.6~25.0 1.0~16.0 1.0~16.0 6.3~25.0 0.6~1.6 1.0~10.0 1.0~10.0 1.0~10.0 0.6~4.0 0.6~1.6 0.6~4.0 0.6~1.6 1.0~1.6 1.0~1.6 0.25~25.0 1.0~16.0 1.0~16.0 6.3~25.0 0.25~1.6 0.6~4.0 1.0~4.0 1.0~4.0 带颈对焊法兰(WN) HG 20595 整体法兰(IF) HG 20596 承插焊法兰(SW) HG 20597 螺纹法兰(Th) HG 20598 对焊环松套法兰(PJ/SE) HG 20599 平焊环松套法兰(PJ/RJ) HG 20600 法兰盖(BL) HG 20601 村里法兰盖[BL(S)] HG 20602

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4. 法兰密封面型式选用表(HG20592-97): 法兰类型 一般 使用工况 易燃、易爆、高度和极度危害 PN≥10.0MPa高压 配用铸铁法兰 整体法兰(IF) 带颈对焊法兰(WN) 螺纹法兰(Th) 板式平焊法兰(PL) 突面(RF) 突面(RF) 凹凸面(MFM) 榫槽面(TG) 突面(RF) ① 突面(RF) 突面(RF) 凹凸面(MFM) 榫槽面(TG) 突面(RF) 突面(RF) 环连接面(RJ) — — — 全平面(FF) 全平面(FF) — — 对焊环松套法兰(PJ/SE) 突面(RF) 平焊环松套法兰(PJ/RJ) 突面(RF) 承插焊法兰(SW) 突面(RF) 凹凸面(MFM) 榫槽面(TG) 突面(RF) 突面(RF) — 带颈平焊法兰(SO) 突面(RF) 凹凸面(MFM) 榫槽面(TG) 突面(RF) — 全平面(FF) 法兰盖(BL) 突面(RF) 凹凸面(MFM) 榫槽面(TG) 突面(RF) 突面(RF) 环连接面(RJ) 全平面(FF) 村里法兰盖[BL(S)] 突面(RF) 凸面(M) 榫面(T) — — 注:①与PN≥4.0MPa的阀门或设备配电时,阀门上的整体法兰一般为凹面,而管法兰的密封面应为凸面。

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5. 钢制管法兰用材料(HG20603-97) 类别 Q235 钢 板 钢号 Q235A Q235B 20 20R 09Mn2VDR 09MnNiDR 16MnR 16Mn 16MnDR 1Cr-0.5Mo 21/4 Cr-Mo 5Cr-0.5Mo 304L 15CrMoR — 00Cr19Ni10 GB 3531 GB 6654 — 16MnD 15CrMo 12Cr2Mo1 1Cr5Mo 00Cr19Ni10 JB 4727 JB 4726 JB 4726 JB 4726 标准号 GB3274 (GB700) GB711 GB6654 GB3531 GB 6654 钢号 — 20 09Mn2VD 09MnNiD 16Mn 锻 件 标准号 — JB4726 WCA JB4727 JB4726 ZG240/450AG ZG280/520G WCB WCC LCC LCB ZG15Cr1Mo ZG12Cr2Mo1G ZG16Cr5MoG ZG03Cr18Ni10 CF3 ZG07Cr20Ni10 304 0Cr18Ni9 0Cr18Ni10Ti (1Cr18Ni9Ti) 00Cr17Ni14Mo2 0Cr18Ni9 0Cr18Ni10Ti (1Cr18Ni9Ti) 00Cr17Ni14Mo2 CF8 ZG08Cr20Ni10Nb JB 4728 CF8C ZG03Cr19Ni11Mo2 316L CF3M ZG07Cr19Ni11Mo2 316 0Cr17Ni12Mo2 0Cr17Ni12Mo2 CF8M 钢号 — 铸 件 标准号 — ASTM A216, GB 12229 GB/T 16253 ASTM A216 GB 12229 ASTM A352 GB/T 16253 GB/T 16253 GB/T 16253 GB/T 16253 ASTM A351 GB 12230 GB/T 16253 ASTM A351 GB 12230 GB/T 16253 ASTM A351 GB 12230 GB/T 16253 ASTM A351 GB 12230 GB/T 16253 ASTM A351 GB 12230 钢号 钢 管 标准号 20 — — 00Cr19Ni10 0Cr18Ni9 0Cr18Ni10Ti (1Cr18Ni9Ti) 00Cr17Ni14Mo2 GB/T 14976 HG 20537 321 GB 4237 0Cr17Ni12Mo2 注:①管法兰材料一般应采用锻制,不推荐用钢板或型钢制造。钢板仅可用于法兰盖、衬里法兰盖、板式平焊法兰、对焊环松套法兰和平焊环松套法兰。 ②表列铸件仅适用于整体法兰,并不适合于带焊接的铸造法兰。 ③表列钢管仅适用于采用钢管制造的奥氏体不锈钢对焊环。

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6.管法兰用材的公称压力和工作温度(HG20603-97): 类 型 Q235 钢号(标准号) Q235A(GB 3274) Q235B(GB 3274) 20(GB 711) 20R(GB 6654) 20 20(JB 4726) 09Mn2VD(JB 4727) 09MnNiD(JB 4727) 16MnR(GB 6654) 16Mn 16MnDR(GB 3531) 16Mn(JB 4726) 16MnD(JB 4727) 1Cr-0.5Mo 21/4Cr-1MO 5Cr-0.5Mo 304L 304 321 316L 316 15CrMoR(GB 6654) 15CrMo(JB 4726) 12Cr2Mol(JB 4726) 1Cr5Mo(JB 4726) 00Cr19Ni10(GB 4237、JB 4728) 0Cr18Ni9(GB 4237、JB 4728) 0Cr18Ni10Ti(GB 4237、JB 4728) (1Cr18Ni9Ti) 00Cr17Ni14Mo2(GB 4237、JB 4728) 0Cr17Ni12Mo2(GB 4237、JB 4728) -196~+425 -196~+700 ①公称压力PN/MPa ≤1.0 ≤1.6 ≤4.0 ≤25.0 ≤25.0 ≤25.0 ≤25.0 ≤25.0 ≤25.0 ≤25.0 ≤25.0 ≤25.0 ≤25.0 ≤25.0 ≤25.0 工作温度/℃ 0~+350 0~+350 0~+350 -20~+475 -20~+475 -50~+350 -70~+350 -20~+475 -40~+350 -20~+475 -40~+350 >-20~+550 >-20~+575 >-20~+600 -196~+425 ≤25.0 -196~+700 ①注:① C≤0.04%时最高使用温度为525℃。

② 采用铸件材料的整体法兰其公称压力和工作温度按有关标准的规定。如有关产品标准未规定时,也可根据(本规范)按与铸件对应的锻件材料确定公称压力和工作温度范围。 ③ 采用钢管材料的奥氏体不锈钢对焊环公称压力和工作温度按有关钢管使用标准的规定。

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7 . 法兰、垫片、紧固件选配表(HG20614-97): 垫片型式 使用压力PN (MPa) ≤1.6 密封面型式(注①) 密封面表面粗糙度 法兰型式 垫片最高使用温度,℃ 200 紧固件型式 六角螺栓 双头螺柱 全螺纹螺柱 六角螺栓 双头螺柱 全螺纹螺柱 六角螺栓 双头螺柱 全螺纹螺柱 六角螺栓 双头螺柱 全螺纹螺柱 六角螺栓 双头螺柱 全螺纹螺柱 六角螺栓 双头螺柱 全螺纹螺柱 紧固件性能等级或材料牌号 200℃ 250℃ 300℃ 8.8级 35CrMoA 25Cr2MoVA 8.8级 35CrMoA 25Cr2MoVA 8.8级 35CrMoA 25Cr2MoVA (注:②、③、④)500℃ 550℃ 橡胶垫片(⑤) 注突面、凹凸面、榫槽面、密纹水线或全平面 Ra6.3~12.5 突面、凹凸面、榫槽面、密纹水线或全平面 Ra6.3~12.5 突面、凹凸面、榫槽面、密纹水线或全平面 Ra6.3~12.5 各种型式 石棉橡胶板注⑥垫片() 合成纤维橡胶垫片 聚四氟乙烯垫片 (改性或填充) 柔性石墨复合垫 聚四氟乙烯包覆垫 ≤2.5 各种型式 300 35CrMoA 25Cr2MoVA 35CrMoA 25Cr2MoVA ≤4.0 各种型式 290 ≤4.0 突面、凹凸面、榫槽面、密纹水线或全平面 Ra6.3~12.5 各种型式 260 8.8级 35CrMoA 35CrMoA 25Cr2MoVA 25Cr2MoVA 8.8级 35CrMoA 25Cr2MoVA 1.0~6.3 密纹水线或突面、凹凸面、榫槽面 Ra6.3~12.5 密纹水线或Ra6.3~12.5 各种型式 650(450) 35CrMoA 25Cr2MoVA 25Cr2MoVA 0.6~4.0 突面 各种型式 150(200) 8.8级 35CrMoA 25Cr2MoVA 带颈平焊法兰 带颈平焊法兰 双头螺柱 缠绕垫 1.6~16.0 突面、凹凸面、榫槽面 Ra3.2~6.3 整体法兰 650 全螺纹螺柱 承插焊法兰 对焊环松套法兰 法兰盖 Ra1.6~3.2(碳带颈对焊法钢) 兰 双头螺柱 金属包覆垫 2.5~10.0 突面 500 Ra0.8~1.6(不锈整体法兰 全螺纹螺柱 钢) 法兰盖 带颈对焊法兰 双头螺柱 齿形组合垫 1.6~25.0 突面、凹凸面 Ra3.2~6.3 650 整体法兰 全螺纹螺柱 法兰盖 Ra0.8~1.6(碳带颈对焊法钢、铬钼钢) 兰 双头螺柱 金属环垫 6.3~25.0 环连接面 600 Ra0.4~0.8(不锈整体法兰 全螺纹螺柱 钢) 法兰盖 注:①凹凸面、榫槽面仅用于PN1.0~16.0MPa、DN10~600mm的整体法兰、带颈对焊法兰、带颈平焊法兰、承插焊法兰、平焊环松套法兰、法兰盖和衬里法兰盖。 ②表列紧固件使用温度系指紧固件的金属温度。

③表列螺栓、螺柱材料可使用在比表列温度低的温度范围(不低于-20℃),但不宜使用在比表列温度高的温度范围。

④表列紧固件材料,除35CrMoA外,使用温度下限为-20℃,35CrMoA使用温度低于-20℃时应进行低温夏比冲击试验。最低使用温度-100℃。

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35CrMoA 25Cr2MoVA 25Cr2MoVA 35CrMoA 25Cr2MoVA 35CrMoA 25Cr2MoVA 25Cr2MoVA 35CrMoA 25Cr2MoVA 25Cr2MoVA

⑤各种天然橡胶及合成橡胶使用温度范围不同,详见HG 20606。 ⑥石棉橡胶板的P·t≤650MPa·℃。

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8. 石油化工压力容器法兰常用垫片选用表1 介质 法兰公称 压力(MPa) ≤1.6 工作温度 (℃) ≤200 201~250 法兰型式 密封面 垫 片 型 式 材 料 耐油橡胶石棉板、聚四氟乙烯板 皮)+特制石棉、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 耐油橡胶石棉板 皮)+特制石棉、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 皮)+特制石棉、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 棉、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) oCr13(oCr19Ni9)钢带+石墨带、铁皮(oCr13)+特制石棉 oCr13、oCr19Ni9、10 oCr13(oCr19Ni9、oCr18Ni11Ti)钢带+石墨带、oCr13(oCr19Ni9)+特制石棉、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 10、oCr13、oCr19Ni9、oCr17Ni12Mo2 中压橡胶石棉板 备 注 当介质为易燃、易爆、有毒或强渗透性时,应采用凹凸面法兰 甲、乙型平焊 光(凹凸) 耐油垫、四氟垫 长颈对焊 光(凹凸) 柔性石墨复合垫 耐油垫 缠绕垫、金属包垫、oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、铁皮(铝油品、油气、溶剂、石油化工原料及产品**≤200 2.5 201~450 ≤40 4.0 41~450 乙型平焊 光(凹凸) 缠绕垫、金属包垫、oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、铁皮(铝柔性石墨复合垫 缠绕垫、金属包垫、oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、铁皮(铝柔性石墨复合垫 缠绕垫、柔性石墨复合垫 柔性石墨复合垫 缠绕垫、金属包垫 金属环垫 缠绕垫、金属包垫、柔性石墨复合垫 金属环垫 橡胶垫 长颈对焊 长颈对焊 长颈对焊 光(凹凸) 凹凸 凹凸 凹凸 梯形槽 缠绕垫、金属包垫、oCr13(oCr19Ni9)钢带+石墨带、铁皮(铝皮)+特制石6.4 氢气、氢气与油气混合物 氨 6.4 2.5 4.0 ≤450 长颈对焊 ≤450 ≤450 ≤150 长颈对焊 长颈对焊 乙型平焊 凹凸 梯形槽 凹凸 注:柔性石墨复合垫可代替耐油垫。*包括一般化工介质、基本有机原料、氮肥工业及合成橡胶的大部分介质;溶剂是指丙烷、丙酮、苯、

酚、糠醛、异丙醇和浓度小于30%的尿素。

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石油化工压力容器法兰常用垫片选用表2 介质 压缩空气 法兰公称 压力(MPa) 1.6 1.6 惰性气体 4.0 6.4 0.3MPa 蒸 汽 3.5MPa 6.4 ≤1.6 ≥2.5 ≤1.6 ≥1.6 1.6 液化石油气 2.5 ≤450 ≤300 ≤450 ≤300 ≤50 ≤50 长颈对焊 甲、乙型平焊 长颈对焊 甲、乙型平焊 长颈对焊 长颈对焊 长颈对焊 凹凸 梯形槽 弱酸、弱碱、酸渣、碱渣 水 剧毒介质 光滑 凹凸 光滑 榫槽面 光滑 光滑 缠绕垫、金属包垫 金属环垫 橡胶垫 缠绕垫、柔性石墨复合垫 橡胶垫 缠绕垫 耐油垫 缠绕垫、柔性石墨复合垫 1.0MPa 1.0 1.6 工作温度 (℃) ≤150 ≤150 ≤60 ≤60 ≤200 ≤280 法兰型式 甲、乙型平焊 甲、乙型平焊 长颈对焊 长颈对焊 甲、乙型平焊 甲、乙型平焊 密封面 光滑 光滑 凹凸 凹凸 光滑 光滑 橡胶垫 橡胶垫 缠绕垫、柔性石墨复合垫 缠绕垫 橡胶垫 缠绕垫、柔性石墨复合垫 垫 片 型 式 材 料 中压橡胶石棉板 中压橡胶石棉板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨) 中压橡胶石棉板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、10(oCr13、oCr19Ni9)+特制石棉 10、oCr13、oCr19Ni9 中压橡胶石棉板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 中压橡胶石棉板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+石墨带 耐油橡胶石棉板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 备 注

34

9. 石油化工接管法兰常用垫片选用表1 介质 法兰公称 压力(MPa) 1.6 工作温度 (℃) ≤200 201~250 ≤200 201~350 油品、油气、溶剂*法兰型式 平焊(光) 对焊(光) 平焊(光) 对焊(光) 对焊(光) 对焊(光) 对焊(凹凸) 对焊(凹凸) 对焊(凹凸) 对焊(凹凸) 对焊(凹凸) 对焊(凹凸) 耐油垫 垫 片 型 式 耐油橡胶石棉板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 耐油橡胶石棉板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、铁皮(铝皮)+特制石棉、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、铁皮(铝皮等)+特制石棉、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 耐油橡胶石棉板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、石墨+金属骨架 (oCr13、oCr19Ni9等)、oCr13(oCr19Ni9、10)+特制石棉 材 料 备 注 缠绕垫、柔性石墨复合垫 耐油垫 缠绕垫、金属包垫、柔性石墨复合垫 缠绕垫、金属包垫、柔性石墨复合垫 缠绕垫、柔性石墨复合垫 耐油垫 缠绕垫、柔性石墨复合垫、金属包垫 缠绕垫、金属齿形垫、柔性石墨复合垫 缠绕垫、金属齿形垫 金属齿形垫 金属齿形垫 当介质为易燃易爆、有毒或强渗透性时,采用凹凸面法兰 2.5 351~450 451~530 ≤40 41~350 、石油化工原料及产品、一般化工介质 4.0 351~450 451~530 ≤450 451~530 -20~0 oCr13(oCr19Ni9)钢带+石墨带、石墨+金属骨架(oCr13、视情况可用 oCr19Ni9等)、10、oCr13、oCr19Ni9 oCr13(oCr19Ni9)钢带+石墨带、oCr13、oCr19Ni9、oCr17Ni12Mo2 10、oCr13、oCr19Ni9 10、oCr13、oCr19Ni9 oCr13、oCr19Ni9、oCr17Ni12Mo2 oCr13、oCr19Ni9、oCr17Ni12Mo2 耐油橡胶石棉板、石墨+金属骨架(10、oCr13、oCr19Ni9等) oCr17Ni12Mo2 视情况可用 oCr17Ni12Mo2 6.4 10.0 低温油气 对焊(梯形槽) 金属环垫 对焊(梯形槽) 金属环垫 对焊(光) 耐油垫、柔性石墨复合垫 4.0 注:*溶剂包括丙烷、丙酮、苯、酚、糠醛、异丙醇和浓度小于30%的尿素。

35

石油化工接管法兰常用垫片选用表2 介质 压缩空气 法兰公称 压力(MPa) 1.0 1.0 4.0 10.0 1.6 液化石油气 0.3MPa 蒸 汽 1.0MPa 2.5MPa 3.5MPa 2.5 1.0 1.6 4.0 6.4 10.0 工作温度 (℃) ≤150 ≤60 ≤60 ≤60 ≤50 ≤50 ≤200 ≤280 300 400 450 ≤250 4.0 氢气、氢气与油气混合物 6.4 10.0 251~450 451~530 ≤250 251~400 401~530

法兰型式 平焊(光) 平焊(光) 对焊(光) 对焊(凹凸) 对焊(凹凸) 对焊(梯形槽) 对焊(光) 橡胶垫 橡胶垫 垫 片 型 式 材 料 备 注 惰性气体 中压橡胶石棉板 中压橡胶石棉板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉、石墨+金属骨架缠绕垫、柔性石墨复合垫 (10、oCr13等) 金属齿形垫 10、oCr13 金属环垫 10、oCr13 耐油垫、柔性石墨复合垫 耐油橡胶石棉板、石墨+金属骨架(10、oCr13等) oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、石墨+金对焊(光) 耐油垫、柔性石墨复合垫 属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 平焊(光) 橡胶垫 中压橡胶石棉板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、石墨+金对焊(光) 缠绕垫、柔性石墨复合垫 属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 缠绕垫、柔性石墨复合垫、oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、石墨+金对焊(光)(凹凸) 紫铜垫 属骨架(oCr13、oCr19Ni9等)、紫铜板 对焊(凹凸) 紫铜垫 紫铜板 对焊(梯形槽) 金属环垫 oCr13、oCr19Ni9 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、石墨+金对焊(凹凸) 缠绕垫、柔性石墨复合垫 属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) oCr19Ni9(oCr17Ni2Mo2)钢带+石墨带、石墨+金属对焊(凹凸) 缠绕垫、柔性石墨复合垫 骨架(oCr19Ni9等) oCr19Ni9(oCr17Ni2Mo2)钢带+石墨带、oCr19Ni9、对焊(凹凸) 缠绕垫、金属齿形垫 oCr17Ni2Mo2等 对焊(凹凸) 金属齿形垫 oCr19Ni9、oCr13、10 对焊(梯形槽) 金属环垫 对焊(凹凸) 金属齿形垫 oCr19Ni9、oCr13 对焊(梯形槽) 金属环垫 对焊(凹凸) 金属齿形垫 oCr19Ni9、oCr17Ni2Mo2 对焊(梯形槽) 金属环垫 36

石油化工接管法兰常用垫片选用表3 介质 79%~98%硫酸 稀≤55% 浓≥93% 60%~93% 酸渣 10%~40%碱渣 氨 水0.6MPa 聚苯乙烯、ABS树脂、一般化工介质(指对碳钢管无腐蚀者)、碳酸钙、硫化钠、氯化钠溶液等。半水煤气、天然气、二段转化气、焦炉气、中温变换气、净化系统、二氧化碳气、甲醇、裂解气、尾气、饱和氯水、干氯水、液氯、尿素、一、二段分馏塔出口尿液、熔融尿素、二段甲胺液、浓氨水、聚乙烯醇原料 含溴醋酸 聚甲基丙烯酸甲酯 联苯、联苯醚 熔融碱45%~95%

法兰公称 工作温度 压力(MPa) (℃) 0.6 ≤120 ≤50 ≤86 <60 0.6 ≤120 1.0 ≤50 2.5 0.6 0.6 1.0 301~350 201~300 1.6 301~350 ≤200 2.5 4.0 1.0 1.6 1.6 1.0 201~300 201~300 -70~-41 ≤150 -15~90 ≤200 400~500 ≤150 ≤100 ≤200 201~300 法兰型式 平焊(光) 扩口活套 铝管口翻边 耐酸钢平焊 平焊(光) 平焊(光) 平焊(凹凸) 对焊(凹凸) 平焊(光) 平焊(光) 对焊(光) 对焊(光) 对焊(光) 对焊(光) 对焊(光) 对焊(光) 对焊(凹凸) 对焊(凹凸) 平焊(光) 平焊(凹凸) 平焊(凹凸) 活套翻边 垫 片 材 料 橡胶垫 中压橡胶石棉板、耐酸碱橡胶板 聚四氟乙烯包覆垫 聚四氟乙烯+石棉橡胶板 聚四氟乙烯包覆垫 聚四氟乙烯+氯丁橡胶 聚四氟乙烯垫、兰石棉垫 聚四氟乙烯、兰石棉板 橡胶垫 中压橡胶石棉板 橡胶垫 中压橡胶石棉板 橡胶垫 中压橡胶石棉板 柔性石墨复合垫 石墨+金属骨架(10、oCr13) 橡胶垫 中压橡胶石棉板 橡胶垫、塑料垫 中压橡胶石棉板、软聚氯乙烯板 中压橡胶石棉板、软聚氯乙烯板、耐酸碱橡胶垫、塑料垫 橡胶板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、缠绕垫、柔性石墨复合垫 石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 橡胶垫 中压橡胶石棉板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、缠绕垫、柔性石墨复合垫 石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 橡胶垫 中压橡胶石棉板 oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、缠绕垫、柔性石墨复合垫 石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) oCr13(oCr19Ni9)钢带+特制石棉(石墨)、缠绕垫、柔性石墨复合垫 石墨+金属骨架(oCr13、oCr19Ni9等) 铝皮+特制石棉、石墨+金属骨架(oCr13、金属包垫、柔性石墨复合垫 oCr19Ni9) 塑料平垫 聚四氟乙烯、高压聚乙烯 塑料平垫 聚四氟乙烯、高压聚乙烯 金属平垫 金属垫片 37

型 式 备 注 铝、紫铜 银δ=3 温度大于200℃时用对焊

石油化工接管法兰常用垫片选用表4 介质 法兰公称 压力(MPa) ≤4.0 1.0 4.0 工作温度 (℃) 60~230 260 170 常温 110 常温 常温 32.0 常温 法兰型式 对焊、松套 焊环活动 平焊 对焊(凹凸) 高压螺纹 高压螺纹 高压螺纹 高压螺纹 高压螺纹 垫 片 型 式 塑料平垫 金属平垫 缠绕垫、金属平垫 透镜垫 透镜垫 透镜垫 透镜垫 透镜垫(镀镉) 聚四氟乙烯 紫铜 蒙乃尔合金带+石墨带、蒙乃尔合金板 oCr13、20 oCr19Ni9 oCr13、20 oCr13、20 oCr13、20 50 高压螺纹 透镜垫 oCr19Ni9 材 料 备 注 混合二甲苯氧化液 环氧乙烷 氢氟酸 甲醇原料气 含甲醇气体 循环气 纯氮气 粗甲醇 脂肪酸钴丁醇溶液、丁醛、丁醇溶液、正异丁醛、正异丁醇溶液等 22.0 氢氮气合成气 32.0 32.0 尿素合成塔出口液 一段甲胺液 丙烯90%、丙烷10%、丙烯、CO、H2气

<200 <200 301~400 120~200 120~200 常温~140 高压螺纹 高压螺纹 高压螺纹 高压螺纹 高压螺纹 高压螺纹 透镜垫 透镜垫 透镜垫 透镜垫 透镜垫 透镜垫 20、oCr13 20、oCr13 oCr17Ni12Mo2 oCr17Ni12Mo2Ti Cr18Mn10Ni5Mo2N 20、oCr13 22.0 22.0 32.0 38

10. 螺母的硬度一般比螺栓的硬度稍小,方法可通过选用强度级别不同的材料或不同的热处理状态来达到.

11 垫片的泄漏量: 泄漏率 等级 1

允许泄漏率Ncm3/s 1.2 x 10-5 泄漏率 等级 2 允许泄漏率Ncm3/s 1.0 x 10-4 泄漏率 等级 3 允许泄漏率 Ncm3/s 1.0 x 10-3 注:2级为石化管道用垫片的通用等级.

九. 压力管道的无损检测:

无损检测方法主要有:VT目视检测、RT射线检测、UT超声波检测、MT磁粉检测、PT

渗透检测、ET涡流检测、AE声发射检测、LT泄漏检测(含气密性试验、氨渗透试验、卤素检漏试验、氦检漏试验)等检测方法。

压力管道的无损检测方法主要有:VT目视检测、RT射线检测、UT超声波检测、

MT磁粉检测、PT渗透检测、

1. GB1类管道的无损检测(城镇燃气管道) :

GB1类管道设计要求按照《城市燃气设计规范》GB50028-2006进行。

其压力管道焊缝无损检测按照《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005和《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98进行; 1.1 VT目视检测:

设计文件规定焊缝系数为1的焊缝或设计要求进行100%内部质量检验的焊缝,其外观质量不得低于现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236要求的Ⅱ级质量要求;对内部质量进行抽检的焊缝,其外观质量不得低于现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236要求的Ⅲ级质量要求。 1.2 焊缝内部质量应符合下列要求:

1.2.1 设计文件规定焊缝系数为1的焊缝或设计要求进行100%内部质量检验的焊缝,焊缝内部质量射线照相检验不得低于现行国家标准《钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级》GB/T12605中的Ⅱ级质量要求;超声波检验不得低于现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345中的Ⅰ级质量要求。当采用100%射线照相或超声波检测方法时,还应按设计的要求进行超声波或射线照相复查(设计人员确定)。

1.2.2 对内部质量进行抽检的焊缝,焊缝内部质量射线照相检验不得低于现行国家标准《钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级》GB/T12605中的Ⅲ级质量要求;超声波检验不得低于现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345中的Ⅱ级质量要求。

1.3 焊缝内部质量的抽样检验应符合下列要求:

1.3.1 管道内部质量的无损探伤数量,应按设计规定执行。当设计无规定时,抽查数量不应少

于焊缝总数的15%,且每个焊工不应少于一个焊缝。抽查时,应侧重抽查固定焊口。 1.3.2 对穿越或跨越铁路、公路、河流、桥梁、有轨电车及敷设在套管内的管道环向焊缝,必

须进行100%的射线照相检验。

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1.3.3 当抽样检验的焊缝全部合格时,则此次抽样所代表的该批焊缝应为全部合格;当抽样检

验出现不合格焊缝时,对不合格焊缝返修后,应按下列规定扩大检验:

a. 每出现一道不合格焊缝,应再抽检两道该焊工所焊的同一批焊缝,按原探伤方法进行检验。 b. 如第二次抽检仍出现不合格焊缝,则应对该焊工所焊全部同批的焊缝按原探伤方法进行

检验。对出现的不合格焊缝必须进行返修,并应对返修的焊缝按原探伤方法进行检验。 c. 同一焊缝的返修次数不应超过2次。

2. GB2类管道的无损检测(城镇供热管道):

GB2类管道设计要求按照《城市热力网设计规范》CJJ34-2002进行;

其压力管道无损检测按照《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-2004进行;

2.1 焊缝无损探伤检验应符合下列规定:

2.1.1 管道的无损检验标准应符合设计或表4的规定,且为质量检验的主要项目。

2.1.2 焊缝无损探伤检验必须由有资质的检验单位完成。

2.1.3 应对每位焊工至少检验一个转动焊口和一个固定焊口。

2.1.4 转动焊口经无损检验不合格时,应取消该焊工对本工程的焊接资格;固定焊口经无损检验

不合格时,应对该焊工焊接的焊口按规定的检验比例加倍抽检,仍有不合格时,应取消该焊工焊接资格。对取消焊接资格的焊工所焊的全部焊缝应进行无损探伤检验。(强条)(固定焊口:对工件固定,转动焊口:对工件转动)

2.1.5 钢管与设备、管件连接处的焊缝应进行100%无损探伤检验。 2.1.6 管线折点处有现场焊接的焊缝,应进行100%的无损探伤检验。

2.1.7 焊缝返修后应进行表面质量及100%的无损探伤检验,其检验数量不计在规定检验数中。 2.1.8 穿越铁路干线的管道在铁路路基两侧各10m范围内,穿越城市主要干线的不通行管沟及

直埋敷设的管道在道路两侧各5m范围内,穿越江、河、湖等的水下管道在岸边各10m范围内的全部焊缝及不具备水压试验条件的管道焊缝,应进行100%无损探伤检验。检验量不计在规定的检验数量中。

2.1.9 现场制作的各种承压管件,数量按100%进行,其合格标准不得低于管道无损检验标准。 2.1.10 焊缝的无损检验量,应按规定的检验百分数均布在焊缝上,严禁采用集中检验量来替代应

检焊缝的检验量。

40

表4 供热管网工程焊缝无损检验数量表 管道设计参数 地上敷设 序 号 DN<载热介质名称 温度 T(℃) 压力 P(MPa) 500mm 固定焊口 1 2 3 4 5 过热蒸汽 过热或饱和蒸汽 过热或饱和蒸汽 高温热水 高温热水 150<T≤200 120<T≤150 T≤120 T≤100 T≤100 200<T≤350 200<T≤350 T≤200 1.6<T≤2.5 1.0<T≤1.6 0.07<T≤1.0 1.6<T≤2.5 1.0<T≤1.6 P≤1.6 P≤1.0 P≤0.6 3 2 6 3 6 3 8 4 10 5 5 2 10 6 5 3 15 8 5 5 4 2 5 2 8 4 8 4 10 5 10 5 12 6 15 6 6 3 10 5 10 5 12 6 15 8 15 10 — — Ⅱ Ⅲ 4 2 6 3 5 2 6 3 10 5 12 6 — — 5 2 8 4 8 4 10 5 10 5 12 6 — — 6 转动焊口 3 DN≥500mm 固定焊口 10 转动焊口 5 焊缝无损探伤检验数量(%) 通行及半通行管沟敷设 DN<500mm 固定焊口 10 转动焊口 5 DN≥500mm 固定焊口 12 转动焊口 6 不通行管沟敷设 (含套管敷设) DN<500mm 固定焊口 15 转动焊口 8 DN≥500mm 固定焊口 15 转动焊口 10 固定焊口 — 转动焊口 — 规定的焊缝级别 直埋敷设 合格标准 超声波探伤符合GB/T11345 射线探伤符合GB/T3323 规定的焊缝级别 6 热水 7 热水 8 凝结水 抽 检 抽 检 抽 检 抽 检 抽 检 41

注:表中无损探伤检验数量栏中,“抽检”是指检验数不超过1%,检验焊口的位置、数量和方法由检验人员确定。 42

2.1.11 当使用超声波和射线两种方法进行焊缝无损检验时,应按各自标准检验,均合格时方可认为

无损检验合格。超声波探伤部位应采用射线探伤复检,复检数量应为超声波探伤数量的20%。 2.1.12 焊缝不宜使用磁粉探伤和渗透探伤,但角焊缝处的检验可采用磁粉探伤或渗透探伤,检验完

毕应按附录A中表A.0.3/1填写检测报告。

2.1.13 焊缝无损探伤记录应由施工单位整理,纳入竣工资料中。射线探伤及超声波探伤检测报告应

符合附录A中表A.0.3/2和表A.0.3/3的规定。

2.1.14 在城市主要道路、铁路、河湖等处敷设的直埋管网,不宜采用超声波探伤,其射线探伤合

格等级应按设计要求执行。 3. GC类管道的无损检测:

GC类管道设计要求按照《工业金属管道设计规范》GB50316-2000和《压力管道规范 工业管道》GB/T20801.1-6-2006进行;其压力管道无损检测按照《压力管道规范 工业管道 第5部分:检验与试验》GB/T20801.5-2006和《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97及《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98进行;

3.1 《压力管道规范 工业管道 第5部分:检验与试验》GB/T20801.5-2006中规定的

检查等级为:

3.1.1 压力管道的检查等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个等级,压力管道检查等级的确定应符合

3.1.2 和3.1.3的规定,并取较高的级别。

3.1.2 按管道级别和剧烈循环工况确定的管道检查等级如下:(最低要求,最高要求由设计人员确定) 3.1.2.1 GC3级管道的检查等级应不低于Ⅴ级; 3.1.2.2 GC2级管道的检查等级应不低于Ⅳ级; 3.1.2.3 GC1级管道的检查等级应不低于Ⅱ级; 3.1.2.4 剧烈循环工况管道的检查等级应不低于Ⅰ级。 3.1.3 按材料类别和公称压力确定的管道检查等级如下:

3.1.3.1. 除GC3级管道外,公称压力不大于PN5.0MPa的碳钢管道(本部分无冲击试验要求)的检查

等级应不低于Ⅳ级。

3.1.3.2 除GC3级管道外,下列管道的检查等级应不低于Ⅲ级:

(a) 公称压力不大于PN5.0MPa的碳钢(本部分要求冲击试验)管道; (b) 公称压力不大于PN11.0MPa的奥氏体不锈钢管道。

注: 奥氏体不锈钢: 1Cr18Ni9(304H), 0Cr18Ni9(304), 00Cr18Ni10,

0Cr18Ni10Ti(321/321H), 00Cr19Ni10(304L), 0Cr17Ni12Mo2(316/316H), 0Cr18Ni12Mo2Ti, 00Cr17Ni14Mo2(316L), 0Cr19Ni13Mo3, 00Cr19Ni13Mo3, 0Cr18Ni11Nb(347), 1Cr19Ni11Nb(347H)

铁素体不锈钢: 0Cr13, 1Cr17,

马氏体不锈钢: 1Cr13, 1Cr17Ni2, 2Cr13, 3.1.3.3 下列管道的检查等级应不低于Ⅱ级:

(a) 公称压力大于PN5.0MPa的碳钢(本部分要求冲击试验)管道; (b) 公称压力大于PN11.0MPa的奥氏体不锈钢管道;

(c) 低温含镍钢、铬钼合金钢、双相不锈钢、铝及铝合金管道。 注: 低温含镍钢管: 06Ni3MoDG(GB/T184),

铬钼合金钢管: 15CrMo, 15CrMoG, 12Cr2Mo, 1Cr5Mo, 12CrMo,

43

12CrMoG, 12Cr1MoVG, 双相不锈钢管: 00Cr18Ni5Mo3Si2,

3.1.3.4 下列管道的检查等级应不低于Ⅰ级:

(a) 钛及钛合金、镍及镍基合金、高铬镍钼奥氏体不锈钢管道;

注:高铬镍钼奥氏体不锈钢: 00Cr17Ni14Mo2(316L), 0Cr17Ni12Mo2(316/316H),

0Cr18Ni12Mo2Ti, 0Cr19Ni13Mo3, 00Cr19Ni13Mo3,

(b) 公称压力大于PN16.0MPa的管道。

3.1.4 《压力管道规范 工业管道 第5部分:检验与试验》GB/T20801. 5-2006中规定的

焊接接头的无损检测

3.1.4.1. 焊接接头的表面无损检测应符合以下规定:

(1) . 检测比例应不低于表1和表3的规定。

(2) 有再热裂纹倾向的焊接接头应在焊接及热处理后各进行一次表面无损检测。

(3) 表面无损检测的验收标准应不低于《承压设备无损检测》JB/T4730-2005规定的Ⅰ级合格

(PT渗透或MT磁粉)标准。

3.1.4.2. 焊接接头的射线检测和超声波检测应符合以下规定:

(a). 检测比例应不低于表1和表3的规定,抽样检查时,固定焊的焊接接头的检测比例应不少于40%。

(b) 管道的名义厚度小于或等于30mm的对接环缝,应采用射线检测;名义厚度大于30mm的对接环缝可采用超声波检测代替射线检测;当规定采用射线检测但由于条件需改用超声波检测时,应征得设计和业主的同意。

(c) 焊接接头的射线检测和超声波检测验收标准应符合以下规定:

(1) 环焊缝的检测应符合《承压设备无损检测》JB/T4730-2005对压力管道环焊缝的检测要求,纵焊缝的检测应符合《承压设备无损检测》JB/T4730-2005对锅炉和压力容器对接焊缝的检测要求,角焊缝及T型接头的超声波检测也应符合《承压设备无损检测》JB/T4730-2005对锅炉和压力容器角焊缝及T型接头的检测要求;

(2) 100%射线检测的焊接接头按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的Ⅱ级合格,抽样或局部进行射线检测的焊接接头按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的Ⅲ级合格; (3) 100%超声波检测的焊接接头按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的Ⅰ级合格,抽样或局部进行超声波检测的焊接接头按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的Ⅱ级合格。 (d) 管道的公称直径大于或等于500mm时,对每条环缝应按表1的检查比例进行局部检测。管道的公称直径小于500mm时,可根据环缝接头数,按表1的检查比例进行抽样检测。凡进行检测的环缝,应包括其整个圆周长度。

(e) 选择被检焊缝时应包括每个参加产品焊接的焊工或焊接操作工所焊的焊缝,同时也应在最大范围内包括与纵缝的交叉点。当环缝与纵缝相交时,应包括检查长度不小于38mm的相邻纵缝。

3.1.4.3. 局部无损检测的焊接接头位置及检查点应由建设单位或检验机构的检验人员选择或批

准。

44

表1 检查等级、方法和比例a 检查 等级 Ⅰ 目视检查 磁粉/渗透 射线照相/超声波 目视检查 磁粉/渗透 射线照相/超声波 Ⅲ 目视检查 磁粉/渗透 射线照相/超声波 Ⅳ 目视检查 射线照相/超声波 Ⅴ 目视检查 检查方法 焊缝类型及检查比例1% 对接环缝 100 100d 100 100 20d 20 100 10d 10 100 5 10 角焊缝b 支管连接e 100 100 - 100 20 - 100 - - 100 - 100 100 100 100e 100 20 20e 100 10 - 100 - 100 1.25Mpa饱合蒸汽管道, 1.0Mpa、40℃压缩空气管道, a 根据业主或工程设计要求,可采用严格检查等级代替较低检查等级。 b 角焊缝包括承插焊和密封焊以及平焊法兰、支管补强和支架的连接焊缝。 c 支管连接焊缝包括支管和翻边接头的受压焊缝。 d 对碳钢、不锈钢及铝合金无此要求。 e 适用于大于或等于DN100的管道。 表2 焊接接头目视检查质量验收标准 检查 Ⅰ 等级 对纵角 支对纵角支对纵角支缺陷 类型 接缝 环缝 表面线性缺陷a 表面 气孔 外露 夹渣

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举例 -40℃氨管道, 1.2Mpa、0℃氨管道, Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 对纵角支对纵角支接缝 焊管接缝 焊管环b 缝 连环接 缝 b 缝 连接 焊管接缝 焊管接缝 焊管连环接 缝 b 缝 连环接 缝 b 缝 连b 缝 接 缝 A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A 咬边 余高 A A A A B A B B B A B B D D D D D D D D D D D D B A B B C A B B D D D D E E E E 符号说明:A(缺陷范围):无明显缺陷; B(咬边深度):≤1mm和TW /4; C(咬边深度):≤1.5mm 和TW /4或者 1 mm; D(焊缝余高):TW(mm)(见注2) 高度(mm) ≤6, ≤1.5 >6~13, ≤3.0 >13~25, ≤4.0 >25, ≤5.0 E(焊缝余高):范围为上述D相应值的1.5倍。 注 1:两个极限数值用“和”分开时,其中较小的数值为合格值;两组数值用“或”分开时,则较大的数值为合格值。 注 2:TW是对焊接头中两个连接件厚度较薄者的名义厚度。 a 线性缺陷包括裂纹、未焊透、未熔合。 b 纵缝包括直缝和螺旋缝,但GB/T 20801.2—2006附录A中表A.1和GB/T 20801.3—2006表4所列管道组成件材料和型式尺寸标准制造的产品中所含纵缝除外。

表3 制作过程中纵缝检查方法和检查比例 纵向焊接接头系数 φw ≤0.85 0.90 1.00 目视检查/% 100 100 100 射线照相/超声波/% — 10 100 注:GB/T 20801.2—2006附录A中表A.1和GB/T 20801.3—2006表14中所含的纵缝除外。

3.2 《工业金属管道设计规范》GB50316-2000中规定的检查等级为: 管道类别的分级 管道 类别 含义 输送剧毒流体、如有少量泄漏到环境中被人吸入或与人体接触,可以造成严重中毒、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. 有毒流体,接触后会有不同程度的中毒。脱离接触后可治愈.相当于现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044中II级及以下(高度、中度、轻度危害)的毒物. 是指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,这些流体可点燃并在空气中连续燃烧。 46

A1 A2 B

C D 不包括D类流体的不可燃、无毒的流体。含氧气管道 指不可燃、无毒、设计压力小于或等于1.0MPa和设计温度高于-20~186度之间的流体。 管道施工中的无损检测 无损检测比例 需要检测的管道 (1)做替代性试验的管道, (2)剧烈循环的管道 (3)A1类管道 (4)设计压力大于等于10MPa的B类及A2类流体 100% (5)设计压力大于等于4MPa.设计温度高于等于400度的B类流体 (6)设计压力大于等于10MPa,设计温度高于或等于400度的C 类流体 射线:质量不低于 II合(7)设计温度低于-29度的流体 格 射线:质量不(8)设计压力大于或等于4MPa,且低于以上(4)~(6)项参数的B类低于 III合流体、C类及A2类流体 格 射线:质量不低于 III合(9)除上诉100%和10%的检测及D类流体以外的管道。 格 (10)所有D类的流体管道, 质量检测等级 10% 5% 不检测

3.3 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97及《现场设备、工业管道焊接工程施工

及验收规范》GB50236-98中规定的检查等级为:

3.3.1 管道焊缝的射线照相检验数量应符合下列规定:

3.3.1.1 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:

(a) 输送剧毒流体的管道;

(b) 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;

(c) 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; (d) 设计温度小于-29℃的低温管道。

(e) 设计文件要求进行100%射线照相检验的其他管道。

3.3.1.2 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。

3.3.1.3 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。

4.设计举例:

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例1:

液氨管道:设计压力1.2Mpa,设计温度0 ℃,管道材料为20#,管道标准为GB8163-1999.

a. 按《压力管道规范 工业管道 第1部分:总则》GB/T20801. 1-2006中规定的工业压力管道的分级为GC2,按《压力管道规范 工业管道 第5部分:检验与试验》GB/T20801. 5-2006中规定GC2级管道的检查等级应不低于Ⅳ级;焊接接头的无损检测比例按下表: 检查 等级 Ⅳ 目视检查 射线照相/超声波

b. 按《工业金属管道设计规范》GB50316-2000中规定的管道类别为A2,检查等级为: 无损检测 比例 10% 需要检测的管道 质量检测等级 (8)设计压力大于或等于4MPa,且低于以上(4)~(6)项参数的B类流体、C类及A2类流体 射线:质量不低于Ⅲ合格 检查方法 100 5 焊缝类型及检查比例1% 对接环缝 角焊缝b 100 - 支管连接e 100 - 焊接接头射线质量按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的Ⅲ级合格 质量检测等级 c. 按《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97及《现场设备、工业管道焊接工程施工及验

收规范》GB50236-98中规定的检查等级为: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。

因此,该管道检查比例按上述三个方案选择取大值,不得低于10%,焊接接头射线质量按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的Ⅲ级合格。

例2:

液氨管道:设计压力1.2Mpa,设计温度-40 ℃,管道材料为16Mn,管道标准为GB79

a. 按《压力管道规范 工业管道 第1部分:总则》GB/T20801. 1-2006中规定的工业压力管道的分级为GC2,按《压力管道规范 工业管道 第5部分:检验与试验》GB/T20801. 5-2006中规定GC2级管道的检查等级应不低于Ⅳ级;焊接接头的无损检测比例按下表: 检查 等级 Ⅳ 目视检查 射线照相/超声波

b. 按《工业金属管道设计规范》GB50316-2000中规定的管道类别为A2,检查等级为: 无损检测比例 100% 需要检测的管道 (7)设计温度低于-29度的流体 质量检测等级 射线:质量不低于II合格 检查方法 焊缝类型及检查比例1% 对接环缝 角焊缝b 支管连接e 100 5 100 - 100 - 焊接接头射线质量按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的Ⅲ级合格 质量检测等级 c. 按《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97及《现场设备、工业管道焊接工程施工及验

收规范》GB50236-98中规定的检查等级为:管道应进行100%射线照相检验,其质量不得低于II级。

因此,该管道检查比例按上述三个方案选择取大值, 100%射线照相检验,焊接接头射线质量按

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《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的II级合格。

十. 压力管道水压试验及严密性试验

1. GB1类管道的水压试验及严密性试验:

GB1类管道设计要求按照《城市燃气设计规范》GB50028-2006进行。其强度性试验及严密性试验按照《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005和《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98、《长输管道线路工程施工及验收规范》SY0401-98进行; 1.1 强度试验压力和介质应符合下表: 管道类型 钢管 球墨铸铁管 钢骨架聚乙烯复合管 聚乙烯复合管 设计压力PN(Mpa) PN﹥0.8 PN≤0.8 PN PN PN(SDR11) PN(SDR17.6) 1.2 严密性试验介质宜采用空气, 试验压力应满足下列要求: 1.2.1 设计压力小于5kPa时, 试验压力应为20kPa.

1.2.2. 设计压力大于或等于5kPa时, 试验压力应为设计压力的1.15倍,且不得小于0.1MPa. 2. GB2类管道的水压试验及严密性试验:

GB2类管道设计要求按照《城市热力网设计规范》CJJ34-2002进行。其强度性试验及严密

性试验按照《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-2004进行.

一级管网及二级管网应进行强度试验和严密性试验. 强度试验压力应为1.5倍设计压力, 严密性试验压力应为1.25倍设计压力,且不得低于0.6MPa.供热管网工程应采用水为介质做试验. 3. GC类管道的水压试验及严密性试验:

GC类管道设计要求按照《工业金属管道设计规范》GB50316-2000和《压力管道规范 工业管道》GB/T20801.1-6-2006进行, 其强度性试验及严密性试验按照《压力管道规范 工业管道 第5部分:检验与试验》GB/T20801.5-2006和《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97及《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98进行; 3.1 一般要求:

在初次运行前以及完成有关的检查后,每个管道系统应进行压力试验以保证其承压强度和密封性,除有关规定压力试验可替代的情况外,应按规定进行液压试验。 3.2 液压试验:

试验流体应使用洁净水,当对奥氏体不锈钢管道或对连有奥氏体不锈钢组成件或容器的管道进行试验时,水中氯离子的含量不得超过0.005%。如果水对管道或工艺有不良影响并过有可能破坏管道时,可使用其他合适的无毒液体。当采用可燃液体进行试验时,其闪点不得低于49℃,且应考虑到试验周围的环境。

内压管道系统中任何一点的液压试验压力均应按下述规定:

3.2.1. 不得低于1.5倍设计压力

3.2.2. 设计温度高于试验温度时,试验压力 PT=1.5P* S1 /S2 MPa

其中:设计温度下管道材料的许用应力 [σ]t (MPa)

49

试验介质 清洁水 压缩空气 试验压力MPa 1.5PN 1.5PN且≮0.4 1.5PN且≮0.4 1.5PN且≮0.4 1.5PN且≮0.4 1.5PN且≮0.2

试验计压力 PT (MPa) 设计压力 P (MPa)

试验温度下,管道材料的许用应力S1 (MPa) 设计温度下,管道材料的许用应力S2 (MPa)

3.2.3 承受外压(或真空)的管道,其试验压力应为设计内外压差的1.5倍,且应不小于0.2Mpa. 3.2.4 管道与容器作为一个系统时,液压试验应符合以下规定:

(a). 当管道试验压力不大于容器的试验压力时,应按管道的试验压力进行试验。

(b). 当管道试验压力大于容器的试验压力,且无法将管道与容器隔开时,同时容器的试验压力不小于按PT=1.5P* S1 /S2 式计算所得的管道试验压力的77%时,经业主或设计者同意,则可按容器的试验压力进行试验。

3.3 气压试验:

3.3.1. 气压试验时,应将脆性破坏的可能性减小至最少程度,设计者在选材时还应考虑试验温度

的影响。

3.3.2. 试验时应装有压力泄放装置,其设定压力不得高于1.1倍的试验压力。 3.3.3 用作试验的介质应是空气或其他不易燃和无毒的气体。

3.3.4 承受内压的金属管道,试验压力应为设计压力的1.15倍,真空管道的试验压力应为0.2MPa. 3.3.5 应按以下步骤进行气压试验:

(a) 试验前应进行预试验,预试验的压力宜为0.2Mpa。

(b) 试验时,应逐级缓慢增加压力,当压力升至试验压力的50%时,应进行初始检查,如未发现异常或泄漏,继续按试验压力的10%逐级升压(每级应有足够的保压时间以平衡管道的应变),直至达到规定的试验压力。然后再降至设计压力,检查有无泄漏。

3.4 泄漏试验

对于输送极度和高度危害流体以及可燃流体的管道,应进行泄漏试验,泄漏试验应符合以

下规定:

3.4.1 泄漏试验应在压力试验合格后进行,试验介质宜采用空气; 3.4.2 泄漏试验压力应为设计压力; 3.4.3 泄漏试验可结合试车一并进行;

3.4.4 .泄漏试验时,应重点检查阀门填料函、法兰或螺纹连接处、放空阀、排气阀和排水阀等部位,

以发泡剂检查不泄漏为合格;

3.4.5 经气压试验合格,且在试验后未经拆卸过的管道系统可不进行泄漏试验。 3.5 真空度试验

真空管道系统在压力试验合格后,还应按设计文件的规定进行24小时的真空度试验,增压率应不大于5%,增压率为:

△ P=(P2-P1)/P1 %

△ P ——24小时的增压率,% P1 ——试验初始压力,Mpa P2 ——试验最终压力,Mpa

3.6 电厂的压力管道的水压试验及严密性试验(属于GD类压力管道):

电厂的GC1、GC2类压力管道按《小型火力发电厂设计规范》GB50049-94、《火力发电厂

设计技术规范》DL5000-2000、《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996、《电力建设

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施工及验收技术规范 锅炉机组篇》DL/T5047-1995、《电力建设施工及验收技术规范 汽轮机机组篇》DL5011-1992进行设计。 3.6.1 水压试验

水压试验用于检验管子和附件的强度及检验管系的严密性。 3.6.1.1 强度试验

管子和附件强度试验压力(表压),按下式确定:

1.25*P* [σ]T /[σ]t ,或1.5P

PT=﹛

P+0.1 取两者中的较大者。

式中PT ——试验压力,MPa;

P——设计压力,MPa;

[σ]T ——试验温度下材料的许用应力,MPa。 [σ]t ——钢材在设计温度下材料的许用应力,MPa。

水压试验下,试件内周向应力值,不得大于材料在试验温度下屈服极限的90%。周向应力按下式计算:

σt= PT*〔Di+(s- a-c)〕/〔2*( s- a-c)* η〕

式中:σt——试验压力下管子或附件的周向应力,MPa;

Di——管子内径,mm;

s——管子壁厚,mm;详见《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996中3.2.1

a——考虑腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度,mm; c——管用壁厚的负偏差值,mm;

η——许用应力修正系数,详见《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996

中表3.2.1。

3.6.1.2 严密性试验

a. 管道安装完毕后,必须对管道系统进行严密性检验。

b. 水压试验的压力(表压),应不小于1.5倍设计压力,且不得小于0.2MPa。

c. 水压试验下管道的周向应力以及试压时的内压力、活荷载和恒荷载引起的轴向压力,都必须不大于试验温度下材料屈服极限的90%。轴向应力计算详见《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996中2.0.3.2

十一. 压力管道等级表和特性表设计要求

1. 压力管道等级表可根据项目的情况,按本《中轻武设压力管道等级表和特性表使用说明及相关规范》的要求,由该项目的压力管道设计人员进行调整或增减,并经校对和审核人员通过. 2. GC1类压力管道的设计,应通过四级校审签署。

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2008.4.2

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