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管道材料设计技术规定 长沙设计院

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2024年2月16日发(作者:顿香卉)

化 工 部 长 沙 设 计 研 究 院 标 准

Q/HCY-JS0906-2002

管道材料设计技术规定

现行版本 A

登记号

持有者

2002-07-10 发布 2002-07-15 实施

化工部长沙设计研究院

发布

Q/HCY-JS0906-2002 管道材料设计技术规定

前 言

本标准是根据国家有关压力管道设计的标准规范要求

点编制的

在使用本规定的同时 仍应遵守国家 相关行业的标准

结合本院压力管道设计的特

规范要求 当本规定与国

家 相关行业的标准 规范相冲突时 应以国家或相关行业的标准

本标准由技术质保部归口并解释

本标准起草部门 化环分院

本标准主要起草人 冯延林

本标准审核人

本标准批准人

本标准 A版 于2002年7月10日首次发布

规范要求为准

Q/HCY-JS0906-2002

管道材料设计技术规定 A版更改码 0

管道材料设计技术规定

1 总则

本规定适应于工程各装置管道材料

要的特定补充 以利在各工程中正确实施

规定了管道材料的一般设计要求 参加工程管

道材料编制的设计人员可根据工程的具体特点 通过各工程的项目负责人对本规定作必

2 管道的设计温度和设计压力选取一般规定

2.1 管道的设计温度应选取该管道所通过的流体介质在压力和温度相偶合时的最严重条

件下可能达到的最高温度

的最大压力

具体确定为

设计压力不应低于流体可达到 a)没有压力泄放装置保护或与压力装置隔离的管道

b)装有泄放装置的管道的设计压力不应小于泄压装置的开启压力

c)离心泵出口管道的设计压力不应小于吸入压力与扬程相应压力之和

d)往复式泵出口管道的设计压力为往复泵的安全阀整定值

e)压缩机出口管道的设计压力为压缩机出口压力

f)负压管道应按承受的外压设计 当装有安全控制装置时 设计压力取 1.25 倍最大

内外压力差或 0.1MPa 两者中的低值 无安全控制装置时 设计压力取 0.1MPa 对夹套

内为内压的夹套真空管 设计压力取无夹套真空管道加夹套内设计压力 但必须校核夹

以内压管道的 套在试验压力下 外压 的稳定性 对夹套内为真空的带夹套内压管道

设计压力加 0.1MPa 作为设计压力 但必须校核在夹套试验压力下

g)流体为制冷剂 液化烃等气化温度低的流体管道

外压 的稳定性

设计压力应不小于阀被关闭或

应以压力

流体不流动时最高环境温度下气化所能达到的最高压力

h)非金属管道的压力和温度变化或两者同时变化超过设计条件均不允许

和温度偶合时的最严重的状态时的压力和温度来确定设计条件

2.2 管道的设计压力应选用不小于运行中可能遇到的内压 外压 与温度相偶合时最严

对于 0 以下的管

重时的压力 具体确定为

a)材料的设计不得超过金属或非金属材料允许使用的最高温度

道材料温度 不得低于管道材料可能达到的最低温度

b)非金属材料的设计温度一般应取流体温度

度 应采用环境温度为设计温度

c)对于不保温管道 当流体介质工作温度小于 65

度 当流体介质工作温度大于 65

时 取流体的工作温度为设计温

时 除非按传热计算确定壁温 否则 管道组件的设

如果安装地区的环境温度超过设计温

计温度应不低于以下值

1)阀门 管子 对焊管件及壁厚与管子相似的管道组件 可取管内流体温度的 0.95

作为设计温度

2)对法兰连接的阀门和法兰 不含松套法兰 管件 取管内流体温度的 0.9 作为设

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计温度

3)松套法兰 活套法兰 取管内流体温度的 0.85 作为设计温度

一般取流体温度作为设计温度 除非经传热计算或测定 允

应以

4)紧固件取管内流体温度的 0.8 作为设计温度

d)对于外部保温管道

许取设计温度低于管内流体温度

e)对于内保温管道

当有伴管或夹套加热等间接加热及蒸汽吹扫时

外加热和管内流体中温度较高的温度作为金属管道的设计温度

通过传热计算或经验来确定设计温度

设计温度应取流体的最高工作温度 当无外隔热层时 f)对非金属材料衬里管道

外层金属的设计温度可按不保温管道考虑

3 管道材料等级制定

3.1 一般规定

根据系统 工艺 专业提供的条件 按输送流体种类 温度 压力 腐蚀特性等进行

装置区的管道等级编制 将管道划分成不同类别等级 然后根据划分好的等级 确定它们

的材料标准 明确每一等级内所用管子及其组成件的规格 范围 特性 材料及标准

3.2 管道许用设计压力的确定

3.2.1 在设计温度下 一般金属 管件可使用法兰的温度 压力额定值表确定 在设计

温度下许用的设计压力可按下式计算

P=PN

AX

t/

x

式中:P在设计温度下许用的设计压力

AMPa

MPa

MPa

PN公称压力

XMPa

t

x

在设计温度下材料的许用应力

决定组成件厚度时采用的计算温度下材料的许用应力

3.2.2 非金属管道的温度 压力值 必须通过试验或有使用的经验后才能使用

3.3 金属材料腐蚀裕量的选取要求

3.3.1 金属材料在非腐蚀流体中的腐蚀裕量按下表选取

碳钢

1.0mm

低合金钢

1.0mm

不锈钢

0mm

高合金钢

0mm

有色金属

0mm

3.3.2 金属材料的裕量一般是按材料在流体中的年腐蚀速度

描述

年腐蚀速度 mm/a

腐蚀程度

腐蚀裕量 mm

使用良好

0.005

不腐蚀

0

可以使用

0.05 0.005

轻腐蚀

1.5

mm/a 乘以装置的使用年

尽量不用 不用

0.5

重腐蚀

5 6

限 一般为 8 15 年 选取 其腐蚀速度与腐蚀裕量的选取关系见下表

0.5 0.05

腐蚀

3

3.3.3 当流体为压缩空气

1.27mm

水蒸汽和冷却水的碳钢或低合金钢管道

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取腐蚀裕量最小为

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4 压力管道管材选用要求

4.1 一般要求

4.1.1 对输送设计温度在 0

4.1.2 对输送设计温度在

20 无缝钢管

4.1.3 对输送设计温度在 350 425

16Mn 12CrMo 15CrMo 无缝钢管

4.1.4 对输送设计温度在 425

12CrMoV 1Cr5Mo 无缝钢管

4.1.5 对输送设计温度在 196 或大于 600 高温流体 宜选用低碳奥氏体不锈钢管

对流体温度大于 400 不宜使用超低碳 304L 316L 奥氏体不锈钢管

4.1.6 对输送设计压力大于 6.4MPa 的流体 宜选用高压无缝钢管

4.2 管材使用热处理状态选择

压力管道使用热处理状态的选择见下表

材料牌号

Q 235

20

16Mn

12CrMo

热处理状态

正火

正火

正火

调质

材料牌号

15CrMo

1Cr5Mo

35CrMoV

0Cr18Ni9

热处理状态

调质

调质

调质

固溶

200

20 350

设计压力小于 1.6MPa 非可燃 非有毒 非腐蚀的

设计压力小于 6.4MPa 流体介质 宜选用低碳 10

设计压力小于 6.4MPa 流体介质 宜选用低合金

流体介质 宜选用低碳有缝钢管

600

设计压力小于 6.4MPa 流体介质 宜选用低合金

4.3 压力管道金属管壁厚的确定

4.3.1 按设计温度 设计压力 腐蚀裕量等因素计算确定

金属管壁厚计算确定的公式为

=PD/{2 [

式中 管壁的最小厚度 mm

P 管道的设计压力 MPa

D 管子的外径 mm

[ ] 管材在设计温度许用应力 MPa

焊缝系数 无缝钢管取 1 直缝焊取 0.8 螺旋缝焊取 0.6

C 管子壁厚附加量 mm 按管子壁厚附加量 腐蚀裕量 加工减薄量选取

4.3.2 计算管表号选定

管表号计算公式为

]

+P}+C

Sch=P 1000/[

式中 Sch 管表号

P 管内介质的设计压力 MPa

[ ] 管材在设计温度下的许用应力 MPa

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]

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4.4 管子通径使用的限制

4.4.1 当采用公制管时 装置管道应避免使用 DN32 DN65 DN125 DN175 DN225 DN550

DN650 DN750 DN850 DN950 等规格的管子和管件

4.4.2 当采用英制管时

格的管子和管件

4.5 特定介质和使用条件下管道金属材料的选择和处理要求

4.5.1 对设计温度等于或高于 200

抗氢钢材

4.5.2 对低温输送硫化氢管道

碱液浓度 %

温度

装置管道应避免使用 11/4 21/2 31/2 5 9 等规

介质中含有氢气的碳钢 低合金钢管道 应根据

管道的最高操作温度加 20 40 的裕量和介质中氢的分压

不得使用碳钢材料

10

76

15

70

20

65

30

54

按 Nelson 曲线选择合适的

4.5.3 当输送氢氧化钠的浓度和温度超出下列规定时 应对管道焊缝进行消除应力处理

5

85

40

48

50

43

60

40

当输送氢氧化钠的浓度和温度超出下列规定时

碱液浓度 %

温度

则应考虑采用含镍合金钢管

30

97

40

82

50

77

10

105

20

110

4.5.4 碳钢或低合金钢不宜在设计温度大于 425

和珠光体球化

的高温场合使用 以防止材料石墨化

4.5.5 热塑性塑料管不得用于地面上输送可燃性流体

4.5.6 石墨 陶瓷 玻璃管不得用于输送有毒 可燃 易爆危险性介质输送

5 法兰

5.1 法兰材料选用的一般要求

5.1.1 采用 HG20592

5.1.2 采用 HG20592

HG20605 欧洲体系 法兰 公称压力在 0.25 1.0MPa 之间 宜

采用碳素钢材料 采用奥氏体不锈钢锻件 允许采用 级锻件

HG20605 欧洲体系 法兰 公称压力在 1.6 6.3MPa 之间 宜采

用符合 级及 级以上的锻件

5.1.3 采用 HG20592 HG20605 欧洲体系 法兰 符合下列情况之一者 宜采用符合

级要求的锻件

a)公称压力大于 10.0MPa 的法兰用锻件

b)公称压力大于 4.0MPa 的铬钼钢法兰用锻件

c)公称压力大于 1.6MPa 且工作温度小于 20 的铁素体钢锻件

5.1.4 采用 HG20592

5.1.5 采用 HG20592

HG20605 欧洲体系 法兰 公称压力小于或等于 2.0MPa 宜采用

HG20605 欧洲体系 法兰 公称压力大于 2.0MPa 小于或等于

级低碳钢 奥氏体不锈钢锻件

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5.0MPa 宜采用 级或 级以上的锻件

5.1.6 采用 HG20592 HG20605 欧洲体系 法兰 符合下列情况之一者 宜采用符合

级要求的锻件

a)公称压力大于或等于 11.0MPa 法兰用锻件

b)公称压力大于或等于 5.0MPa 的铬钼钢法兰用锻件

c)公称压力大于或等于 5.0MPa 且工作温度小于或等于 20 法兰用铁素体钢锻件

5.1.7 用于制造法兰的碳素钢和低合金钢锻件应符合 JB4726 压力容器用碳素钢和低合

金钢锻件 的相应要求

5.1.8 低温用碳素钢和低合金钢锻件应符合 JB4727 低温压力容器用碳素钢和低合金钢

锻件 的相应要求

5.1.9 不锈钢锻件应符合 JB4728

5.2 管法兰选用的一般要求

5.2.1 管法兰的公称压力应高于所在管道的设计压力

5.2.2 选择管法兰应考虑下列因素

a)应根据管道的设计压力 设计温度 介质特性要求选择法兰的连接形式和密封面

压力容器用不锈钢锻件 的相应要求

b)剧烈循环条件下流体输送管道 宜选用对焊法兰

c)对输送极度危害介质 采用软垫片时宜选用凹凸面或榫槽面法兰

d)承插焊法兰不宜用于含氯离子等有缝隙腐蚀的流体管道

e)对低碳钢 低合金钢法兰用于低于 20 的低温流体管道时 应进行材料的夏比

196 V 型缺口 低温冲击试验 合格后方能使用 对奥氏体钢的使用温度高于或等于

时 可免作冲击试验

f)利用标准法兰盖作异径法兰时

法兰盖公称直径

DN25 DN40

DN50

DN80 DN100

法兰盖上的开孔不应超过下表值

法兰盖公称直径

DN150 DN200

DN250

最大开孔公称直径

DN80

DN100

最大开孔公称直径

DN15

DN25

DN40

6 阀门阀体

6.1 阀门阀体材料选用的一般要求

在满足介质要求或规格要求的条件下 阀体材料选择宜符合下列基本要求

宜选用铸铁或球墨铸铁

流体 宜选用球墨铸铁

流体 宜选用球墨铸铁

6.1.1 输送设计压力小于或等于 1.0MPa 温度小于或等于 200

6.1.2 输送设计压力小于或等于 2.5MPa 温度小于或等于 200

6.1.3 输送设计压力小于或等于 2.5MPa 温度小于或等于 350

可锻铸铁

6.1.4 输送设计压力小于或等于 6.4MPa 温度小于或等于 425 流体 宜选用铸钢或锻钢

6.1.5 输送设计压力小于或等于 6.4MPa 温度小于或等于 550 流体 宜选用铬钼合金钢

6.1.6 输送压力大于 6.4MPa 的流体 宜选用铸钢 锻钢或铬钼合金钢

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6.2 阀门选用的基本要求

6.2.1 闸阀不宜用于含固相流体输送的管道上 不宜用于流体节流

6.2.2 截止阀 节流阀不宜用于流体阻力降要求小的管路上

6.2.3 升降式止回阀不能安装在垂直管道上 旋启式和双板式止回阀安装在垂直管道上

时 管内流体必须是自下向上流动 立式止回阀不能安装在水平管路上

6.2.4 球阀宜用于要求流体阻力小 快速启闭 或含有固体流体输送的管路上 对可燃

易爆介质用软密封球阀 要求具有火灾安全结构和防静电结构

6.2.5 倒吊桶式 杠杆浮球式 自由浮球式疏水阀适用于蒸汽用量大的加热设备的疏水

适用在水平管道上安装

6.2.6 圆板双金属式疏水阀排量大 体积小 宜用于蒸汽伴热管道的疏水

6.2.7 圆盘式疏水阀不宜在 0.03MPa 以下的压力 大排量的状态下使用 一般适用于水

平管道上安装

6.2.8 不封闭式安全阀不应使用在易燃 易爆 有毒介质的管路上

6.2.9 隔膜阀宜用在腐蚀介质和易结晶物料输送的管路上

6.2.10 蝶阀宜用于直径较大的管路上

6.2.11 阀门出厂前 要根据 ZBJ16006 阀门的试验与检验 进行壳体压力试验和密封

试验 闸阀 截止阀必须进行上密封和低压密封试验

7 管法兰密封垫片材料及选用要求

7.1 在管道设计压力 2.5MPa 设计温度在 50 350 条件下宜选用非金属垫片

7.2 在管道设计压力 12.0MPa 设计温度在 600 条件下宜选用半金属垫片

7.3 在管道设计压力 12.0MPa 设计温度在 700 条件下宜选用金属垫片

7.4 选用半金属 金属垫片时 宜配套使用高强度合金钢法兰

7.5 采用 FF 面法兰时 应选用全平面软垫

7.6 半金属垫片用于凹凸面法兰时 宜带内环 用于 RF 面法兰时 宜带外环

7.7 用于不锈钢法兰的非金属垫片 要求材料氯离子含量小于 50ppm

8 螺栓 柱 /螺母材料及选用要求

8.1 对碳钢 低碳钢管道 非金属管道 螺栓 柱 材料宜采用 35CrMoA 螺母材料宜

采用 30CrMo

8.2 对合金钢 奥氏体不锈钢和低温管道的螺栓 或螺柱 螺母材料宜采用 0Cr18Ni9

8.3 商品级螺栓 其产品公差等级采用 A 级和 B 级 性能等级为 8 级称压力

小于 1.6MPa 配用非金属软垫及非易燃 易爆和危险害程度不高的场合 最高使用温度

为 250 相应的螺母等级为 8 级

8.4 商品级双头螺柱 其产品公差等级采用 A 级和 B 级 性能等级为 8.8 级 宜用于公称

压力小于 4.0MPa 配用非金属软垫片 其最高使用温度为 250 相应的螺母等级为 8 级

8.5 专用级的螺栓 柱 的选配应符合 HG20613 和 HG20634 钢制管法兰

件 中的有关规定

宜用于公垫片 紧

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8.6 金属管法兰与螺栓 柱 /螺母配合使用一般不宜采用垫圈

9 管道外防腐涂料的选用要求

9.1 管道外防腐涂料应与使用条件和被涂物表面的材料相适应

9.2 对使用温度小于或等于 60

9.3 对使用温度为 61

9.4 对使用温度为 201

200

600

碳钢不隔热管道 宜选用环氧类 红丹酚醛类防锈漆作

宜选用无机富锌漆或环氧耐热漆作为底

为底漆 使用各色环氧防腐漆 醇醛类漆作为面漆

碳钢不隔热管道

漆 使用环氧耐热磁漆作为面漆

碳钢不隔热管道 宜选用无机富锌漆作为底漆 使用铝粉

有机硅耐热漆 草绿有机硅耐热漆作为面漆

9.5 对保温碳钢管

9.6 对保冷碳钢管

宜采用红丹酚醛防锈漆 铁红酚醛防锈漆

宜采用铝粉环氧防腐底漆

宜采用石油沥青 沥青底漆

表面温度小于或等于 100 9.7 对隔热的奥氏体不锈钢

表面温度在 101 400 宜采用无机富锌底漆

9.8 对埋地敷设的管道宜采用沥青玻璃布防腐涂层

10 管道的隔热材料及选用要求

10.1 对保温材料

度小于 600

当使用温度小于 250 宜使用玻璃棉 岩棉 矿棉制品 当使用温

宜使用硅酸

宜使用微孔硅酸钙或硅酸镁铝制品 当使用温度小于 900

20

铝纤维或岩棉 硅酸铝复合制品

10.2 对于保冷材料 当使用温度高于

用温度高于 40

宜选用硬质聚氯乙烯泡沫塑料制品 当使

80

200 宜选用闭孔型泡沫玻

宜采用自熄可发性聚苯乙烯泡沫塑料制品 当使用温度高于

宜选用硬质闭孔型聚氨酯泡沫塑料制品 当使用温度高于

璃制品

10.3 对于保护层材料

锌钢板

用于软质 半硬质隔热层

对用于硬质隔热层 宜选用 0.5

宜选用 0.5mm 的镀锌或不镀锌钢板

0.8mm 的铝或合金铝板 也可选用 0.5mm 的镀锌或不镀

10.4 对用于保冷管的防潮层材料 要求不腐蚀隔热层和保护层 一般宜选用石油沥青或

改质沥青玻璃布 石油沥青玛蹄脂玻璃布 油毡玻璃布 聚乙烯薄膜 复合铝箔 CPU

新型防水敷面材料等

10.5 保温材料制品的最高安全使用温度应高于设备和管道的设计温度 保冷材料制品的

允许使用温度应低于设备和管道的设计温度

10.6 保冷材料应选用闭孔型材料制品

10.8 不宜选用石棉制品材料用于隔热

10.9 不允许镀锌材料直接与不锈钢接触

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不宜选用纤维质材料制品

10.7 用于奥氏体不锈钢的隔热材料制品的氯离子含量不应大于 25ppm

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11 剧毒流体管道及管道组件的选用要求

11.1 不应选用脆性材料

11.2 在管道上使用斜接弯管 头 时 其一条焊缝方向改变的角度不应大于 22.5

一个 90 弯管 中间不小于 4 条焊缝

或 1.5 倍

11.3 采用无缝管或经 100 无损探伤的焊接钢管 不锈钢管和对焊管件的壁厚应不小于

且斜接弯管 头 的弯曲半径应为管子外径的 1

Sch.10S

11.4 支管连接优先选用无缝三通

11.5 公称直径小于或等于 20mm 的螺纹管件连接后应加密封焊 承插管件仅用于公称直

径小于或等于 40mm 管道

11.6 不应用带填料的管道特殊件

11.7 阀门宜采用旋塞型结构

11.8 法兰公称压力选用至少应留有 25 的强度裕量 不应采用平板式滑套 平焊 法兰

11.9 采用软垫片时 应选用榫槽面或凹凸面法兰

11.10 焊口内不能使用分块的衬环

11.11 不能用钎焊接头及粘接接头

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如套管式或球形补偿器等

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前 言

本标准是根据国家有关压力管道设计的标准规范要求

点编制的

在使用本规定的同时 仍应遵守国家 相关行业的标准

结合本院压力管道设计的特

规范要求 当本规定与国

家 相关行业的标准 规范相冲突时 应以国家或相关行业的标准

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管道材料设计技术规定

1 总则

本规定适应于工程各装置管道材料

要的特定补充 以利在各工程中正确实施

规定了管道材料的一般设计要求 参加工程管

道材料编制的设计人员可根据工程的具体特点 通过各工程的项目负责人对本规定作必

2 管道的设计温度和设计压力选取一般规定

2.1 管道的设计温度应选取该管道所通过的流体介质在压力和温度相偶合时的最严重条

件下可能达到的最高温度

的最大压力

具体确定为

设计压力不应低于流体可达到 a)没有压力泄放装置保护或与压力装置隔离的管道

b)装有泄放装置的管道的设计压力不应小于泄压装置的开启压力

c)离心泵出口管道的设计压力不应小于吸入压力与扬程相应压力之和

d)往复式泵出口管道的设计压力为往复泵的安全阀整定值

e)压缩机出口管道的设计压力为压缩机出口压力

f)负压管道应按承受的外压设计 当装有安全控制装置时 设计压力取 1.25 倍最大

内外压力差或 0.1MPa 两者中的低值 无安全控制装置时 设计压力取 0.1MPa 对夹套

内为内压的夹套真空管 设计压力取无夹套真空管道加夹套内设计压力 但必须校核夹

以内压管道的 套在试验压力下 外压 的稳定性 对夹套内为真空的带夹套内压管道

设计压力加 0.1MPa 作为设计压力 但必须校核在夹套试验压力下

g)流体为制冷剂 液化烃等气化温度低的流体管道

外压 的稳定性

设计压力应不小于阀被关闭或

应以压力

流体不流动时最高环境温度下气化所能达到的最高压力

h)非金属管道的压力和温度变化或两者同时变化超过设计条件均不允许

和温度偶合时的最严重的状态时的压力和温度来确定设计条件

2.2 管道的设计压力应选用不小于运行中可能遇到的内压 外压 与温度相偶合时最严

对于 0 以下的管

重时的压力 具体确定为

a)材料的设计不得超过金属或非金属材料允许使用的最高温度

道材料温度 不得低于管道材料可能达到的最低温度

b)非金属材料的设计温度一般应取流体温度

度 应采用环境温度为设计温度

c)对于不保温管道 当流体介质工作温度小于 65

度 当流体介质工作温度大于 65

时 取流体的工作温度为设计温

时 除非按传热计算确定壁温 否则 管道组件的设

如果安装地区的环境温度超过设计温

计温度应不低于以下值

1)阀门 管子 对焊管件及壁厚与管子相似的管道组件 可取管内流体温度的 0.95

作为设计温度

2)对法兰连接的阀门和法兰 不含松套法兰 管件 取管内流体温度的 0.9 作为设

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计温度

3)松套法兰 活套法兰 取管内流体温度的 0.85 作为设计温度

一般取流体温度作为设计温度 除非经传热计算或测定 允

应以

4)紧固件取管内流体温度的 0.8 作为设计温度

d)对于外部保温管道

许取设计温度低于管内流体温度

e)对于内保温管道

当有伴管或夹套加热等间接加热及蒸汽吹扫时

外加热和管内流体中温度较高的温度作为金属管道的设计温度

通过传热计算或经验来确定设计温度

设计温度应取流体的最高工作温度 当无外隔热层时 f)对非金属材料衬里管道

外层金属的设计温度可按不保温管道考虑

3 管道材料等级制定

3.1 一般规定

根据系统 工艺 专业提供的条件 按输送流体种类 温度 压力 腐蚀特性等进行

装置区的管道等级编制 将管道划分成不同类别等级 然后根据划分好的等级 确定它们

的材料标准 明确每一等级内所用管子及其组成件的规格 范围 特性 材料及标准

3.2 管道许用设计压力的确定

3.2.1 在设计温度下 一般金属 管件可使用法兰的温度 压力额定值表确定 在设计

温度下许用的设计压力可按下式计算

P=PN

AX

t/

x

式中:P在设计温度下许用的设计压力

AMPa

MPa

MPa

PN公称压力

XMPa

t

x

在设计温度下材料的许用应力

决定组成件厚度时采用的计算温度下材料的许用应力

3.2.2 非金属管道的温度 压力值 必须通过试验或有使用的经验后才能使用

3.3 金属材料腐蚀裕量的选取要求

3.3.1 金属材料在非腐蚀流体中的腐蚀裕量按下表选取

碳钢

1.0mm

低合金钢

1.0mm

不锈钢

0mm

高合金钢

0mm

有色金属

0mm

3.3.2 金属材料的裕量一般是按材料在流体中的年腐蚀速度

描述

年腐蚀速度 mm/a

腐蚀程度

腐蚀裕量 mm

使用良好

0.005

不腐蚀

0

可以使用

0.05 0.005

轻腐蚀

1.5

mm/a 乘以装置的使用年

尽量不用 不用

0.5

重腐蚀

5 6

限 一般为 8 15 年 选取 其腐蚀速度与腐蚀裕量的选取关系见下表

0.5 0.05

腐蚀

3

3.3.3 当流体为压缩空气

1.27mm

水蒸汽和冷却水的碳钢或低合金钢管道

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取腐蚀裕量最小为

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4 压力管道管材选用要求

4.1 一般要求

4.1.1 对输送设计温度在 0

4.1.2 对输送设计温度在

20 无缝钢管

4.1.3 对输送设计温度在 350 425

16Mn 12CrMo 15CrMo 无缝钢管

4.1.4 对输送设计温度在 425

12CrMoV 1Cr5Mo 无缝钢管

4.1.5 对输送设计温度在 196 或大于 600 高温流体 宜选用低碳奥氏体不锈钢管

对流体温度大于 400 不宜使用超低碳 304L 316L 奥氏体不锈钢管

4.1.6 对输送设计压力大于 6.4MPa 的流体 宜选用高压无缝钢管

4.2 管材使用热处理状态选择

压力管道使用热处理状态的选择见下表

材料牌号

Q 235

20

16Mn

12CrMo

热处理状态

正火

正火

正火

调质

材料牌号

15CrMo

1Cr5Mo

35CrMoV

0Cr18Ni9

热处理状态

调质

调质

调质

固溶

200

20 350

设计压力小于 1.6MPa 非可燃 非有毒 非腐蚀的

设计压力小于 6.4MPa 流体介质 宜选用低碳 10

设计压力小于 6.4MPa 流体介质 宜选用低合金

流体介质 宜选用低碳有缝钢管

600

设计压力小于 6.4MPa 流体介质 宜选用低合金

4.3 压力管道金属管壁厚的确定

4.3.1 按设计温度 设计压力 腐蚀裕量等因素计算确定

金属管壁厚计算确定的公式为

=PD/{2 [

式中 管壁的最小厚度 mm

P 管道的设计压力 MPa

D 管子的外径 mm

[ ] 管材在设计温度许用应力 MPa

焊缝系数 无缝钢管取 1 直缝焊取 0.8 螺旋缝焊取 0.6

C 管子壁厚附加量 mm 按管子壁厚附加量 腐蚀裕量 加工减薄量选取

4.3.2 计算管表号选定

管表号计算公式为

]

+P}+C

Sch=P 1000/[

式中 Sch 管表号

P 管内介质的设计压力 MPa

[ ] 管材在设计温度下的许用应力 MPa

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]

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4.4 管子通径使用的限制

4.4.1 当采用公制管时 装置管道应避免使用 DN32 DN65 DN125 DN175 DN225 DN550

DN650 DN750 DN850 DN950 等规格的管子和管件

4.4.2 当采用英制管时

格的管子和管件

4.5 特定介质和使用条件下管道金属材料的选择和处理要求

4.5.1 对设计温度等于或高于 200

抗氢钢材

4.5.2 对低温输送硫化氢管道

碱液浓度 %

温度

装置管道应避免使用 11/4 21/2 31/2 5 9 等规

介质中含有氢气的碳钢 低合金钢管道 应根据

管道的最高操作温度加 20 40 的裕量和介质中氢的分压

不得使用碳钢材料

10

76

15

70

20

65

30

54

按 Nelson 曲线选择合适的

4.5.3 当输送氢氧化钠的浓度和温度超出下列规定时 应对管道焊缝进行消除应力处理

5

85

40

48

50

43

60

40

当输送氢氧化钠的浓度和温度超出下列规定时

碱液浓度 %

温度

则应考虑采用含镍合金钢管

30

97

40

82

50

77

10

105

20

110

4.5.4 碳钢或低合金钢不宜在设计温度大于 425

和珠光体球化

的高温场合使用 以防止材料石墨化

4.5.5 热塑性塑料管不得用于地面上输送可燃性流体

4.5.6 石墨 陶瓷 玻璃管不得用于输送有毒 可燃 易爆危险性介质输送

5 法兰

5.1 法兰材料选用的一般要求

5.1.1 采用 HG20592

5.1.2 采用 HG20592

HG20605 欧洲体系 法兰 公称压力在 0.25 1.0MPa 之间 宜

采用碳素钢材料 采用奥氏体不锈钢锻件 允许采用 级锻件

HG20605 欧洲体系 法兰 公称压力在 1.6 6.3MPa 之间 宜采

用符合 级及 级以上的锻件

5.1.3 采用 HG20592 HG20605 欧洲体系 法兰 符合下列情况之一者 宜采用符合

级要求的锻件

a)公称压力大于 10.0MPa 的法兰用锻件

b)公称压力大于 4.0MPa 的铬钼钢法兰用锻件

c)公称压力大于 1.6MPa 且工作温度小于 20 的铁素体钢锻件

5.1.4 采用 HG20592

5.1.5 采用 HG20592

HG20605 欧洲体系 法兰 公称压力小于或等于 2.0MPa 宜采用

HG20605 欧洲体系 法兰 公称压力大于 2.0MPa 小于或等于

级低碳钢 奥氏体不锈钢锻件

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5.0MPa 宜采用 级或 级以上的锻件

5.1.6 采用 HG20592 HG20605 欧洲体系 法兰 符合下列情况之一者 宜采用符合

级要求的锻件

a)公称压力大于或等于 11.0MPa 法兰用锻件

b)公称压力大于或等于 5.0MPa 的铬钼钢法兰用锻件

c)公称压力大于或等于 5.0MPa 且工作温度小于或等于 20 法兰用铁素体钢锻件

5.1.7 用于制造法兰的碳素钢和低合金钢锻件应符合 JB4726 压力容器用碳素钢和低合

金钢锻件 的相应要求

5.1.8 低温用碳素钢和低合金钢锻件应符合 JB4727 低温压力容器用碳素钢和低合金钢

锻件 的相应要求

5.1.9 不锈钢锻件应符合 JB4728

5.2 管法兰选用的一般要求

5.2.1 管法兰的公称压力应高于所在管道的设计压力

5.2.2 选择管法兰应考虑下列因素

a)应根据管道的设计压力 设计温度 介质特性要求选择法兰的连接形式和密封面

压力容器用不锈钢锻件 的相应要求

b)剧烈循环条件下流体输送管道 宜选用对焊法兰

c)对输送极度危害介质 采用软垫片时宜选用凹凸面或榫槽面法兰

d)承插焊法兰不宜用于含氯离子等有缝隙腐蚀的流体管道

e)对低碳钢 低合金钢法兰用于低于 20 的低温流体管道时 应进行材料的夏比

196 V 型缺口 低温冲击试验 合格后方能使用 对奥氏体钢的使用温度高于或等于

时 可免作冲击试验

f)利用标准法兰盖作异径法兰时

法兰盖公称直径

DN25 DN40

DN50

DN80 DN100

法兰盖上的开孔不应超过下表值

法兰盖公称直径

DN150 DN200

DN250

最大开孔公称直径

DN80

DN100

最大开孔公称直径

DN15

DN25

DN40

6 阀门阀体

6.1 阀门阀体材料选用的一般要求

在满足介质要求或规格要求的条件下 阀体材料选择宜符合下列基本要求

宜选用铸铁或球墨铸铁

流体 宜选用球墨铸铁

流体 宜选用球墨铸铁

6.1.1 输送设计压力小于或等于 1.0MPa 温度小于或等于 200

6.1.2 输送设计压力小于或等于 2.5MPa 温度小于或等于 200

6.1.3 输送设计压力小于或等于 2.5MPa 温度小于或等于 350

可锻铸铁

6.1.4 输送设计压力小于或等于 6.4MPa 温度小于或等于 425 流体 宜选用铸钢或锻钢

6.1.5 输送设计压力小于或等于 6.4MPa 温度小于或等于 550 流体 宜选用铬钼合金钢

6.1.6 输送压力大于 6.4MPa 的流体 宜选用铸钢 锻钢或铬钼合金钢

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6.2 阀门选用的基本要求

6.2.1 闸阀不宜用于含固相流体输送的管道上 不宜用于流体节流

6.2.2 截止阀 节流阀不宜用于流体阻力降要求小的管路上

6.2.3 升降式止回阀不能安装在垂直管道上 旋启式和双板式止回阀安装在垂直管道上

时 管内流体必须是自下向上流动 立式止回阀不能安装在水平管路上

6.2.4 球阀宜用于要求流体阻力小 快速启闭 或含有固体流体输送的管路上 对可燃

易爆介质用软密封球阀 要求具有火灾安全结构和防静电结构

6.2.5 倒吊桶式 杠杆浮球式 自由浮球式疏水阀适用于蒸汽用量大的加热设备的疏水

适用在水平管道上安装

6.2.6 圆板双金属式疏水阀排量大 体积小 宜用于蒸汽伴热管道的疏水

6.2.7 圆盘式疏水阀不宜在 0.03MPa 以下的压力 大排量的状态下使用 一般适用于水

平管道上安装

6.2.8 不封闭式安全阀不应使用在易燃 易爆 有毒介质的管路上

6.2.9 隔膜阀宜用在腐蚀介质和易结晶物料输送的管路上

6.2.10 蝶阀宜用于直径较大的管路上

6.2.11 阀门出厂前 要根据 ZBJ16006 阀门的试验与检验 进行壳体压力试验和密封

试验 闸阀 截止阀必须进行上密封和低压密封试验

7 管法兰密封垫片材料及选用要求

7.1 在管道设计压力 2.5MPa 设计温度在 50 350 条件下宜选用非金属垫片

7.2 在管道设计压力 12.0MPa 设计温度在 600 条件下宜选用半金属垫片

7.3 在管道设计压力 12.0MPa 设计温度在 700 条件下宜选用金属垫片

7.4 选用半金属 金属垫片时 宜配套使用高强度合金钢法兰

7.5 采用 FF 面法兰时 应选用全平面软垫

7.6 半金属垫片用于凹凸面法兰时 宜带内环 用于 RF 面法兰时 宜带外环

7.7 用于不锈钢法兰的非金属垫片 要求材料氯离子含量小于 50ppm

8 螺栓 柱 /螺母材料及选用要求

8.1 对碳钢 低碳钢管道 非金属管道 螺栓 柱 材料宜采用 35CrMoA 螺母材料宜

采用 30CrMo

8.2 对合金钢 奥氏体不锈钢和低温管道的螺栓 或螺柱 螺母材料宜采用 0Cr18Ni9

8.3 商品级螺栓 其产品公差等级采用 A 级和 B 级 性能等级为 8 级称压力

小于 1.6MPa 配用非金属软垫及非易燃 易爆和危险害程度不高的场合 最高使用温度

为 250 相应的螺母等级为 8 级

8.4 商品级双头螺柱 其产品公差等级采用 A 级和 B 级 性能等级为 8.8 级 宜用于公称

压力小于 4.0MPa 配用非金属软垫片 其最高使用温度为 250 相应的螺母等级为 8 级

8.5 专用级的螺栓 柱 的选配应符合 HG20613 和 HG20634 钢制管法兰

件 中的有关规定

宜用于公垫片 紧

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8.6 金属管法兰与螺栓 柱 /螺母配合使用一般不宜采用垫圈

9 管道外防腐涂料的选用要求

9.1 管道外防腐涂料应与使用条件和被涂物表面的材料相适应

9.2 对使用温度小于或等于 60

9.3 对使用温度为 61

9.4 对使用温度为 201

200

600

碳钢不隔热管道 宜选用环氧类 红丹酚醛类防锈漆作

宜选用无机富锌漆或环氧耐热漆作为底

为底漆 使用各色环氧防腐漆 醇醛类漆作为面漆

碳钢不隔热管道

漆 使用环氧耐热磁漆作为面漆

碳钢不隔热管道 宜选用无机富锌漆作为底漆 使用铝粉

有机硅耐热漆 草绿有机硅耐热漆作为面漆

9.5 对保温碳钢管

9.6 对保冷碳钢管

宜采用红丹酚醛防锈漆 铁红酚醛防锈漆

宜采用铝粉环氧防腐底漆

宜采用石油沥青 沥青底漆

表面温度小于或等于 100 9.7 对隔热的奥氏体不锈钢

表面温度在 101 400 宜采用无机富锌底漆

9.8 对埋地敷设的管道宜采用沥青玻璃布防腐涂层

10 管道的隔热材料及选用要求

10.1 对保温材料

度小于 600

当使用温度小于 250 宜使用玻璃棉 岩棉 矿棉制品 当使用温

宜使用硅酸

宜使用微孔硅酸钙或硅酸镁铝制品 当使用温度小于 900

20

铝纤维或岩棉 硅酸铝复合制品

10.2 对于保冷材料 当使用温度高于

用温度高于 40

宜选用硬质聚氯乙烯泡沫塑料制品 当使

80

200 宜选用闭孔型泡沫玻

宜采用自熄可发性聚苯乙烯泡沫塑料制品 当使用温度高于

宜选用硬质闭孔型聚氨酯泡沫塑料制品 当使用温度高于

璃制品

10.3 对于保护层材料

锌钢板

用于软质 半硬质隔热层

对用于硬质隔热层 宜选用 0.5

宜选用 0.5mm 的镀锌或不镀锌钢板

0.8mm 的铝或合金铝板 也可选用 0.5mm 的镀锌或不镀

10.4 对用于保冷管的防潮层材料 要求不腐蚀隔热层和保护层 一般宜选用石油沥青或

改质沥青玻璃布 石油沥青玛蹄脂玻璃布 油毡玻璃布 聚乙烯薄膜 复合铝箔 CPU

新型防水敷面材料等

10.5 保温材料制品的最高安全使用温度应高于设备和管道的设计温度 保冷材料制品的

允许使用温度应低于设备和管道的设计温度

10.6 保冷材料应选用闭孔型材料制品

10.8 不宜选用石棉制品材料用于隔热

10.9 不允许镀锌材料直接与不锈钢接触

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不宜选用纤维质材料制品

10.7 用于奥氏体不锈钢的隔热材料制品的氯离子含量不应大于 25ppm

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11 剧毒流体管道及管道组件的选用要求

11.1 不应选用脆性材料

11.2 在管道上使用斜接弯管 头 时 其一条焊缝方向改变的角度不应大于 22.5

一个 90 弯管 中间不小于 4 条焊缝

或 1.5 倍

11.3 采用无缝管或经 100 无损探伤的焊接钢管 不锈钢管和对焊管件的壁厚应不小于

且斜接弯管 头 的弯曲半径应为管子外径的 1

Sch.10S

11.4 支管连接优先选用无缝三通

11.5 公称直径小于或等于 20mm 的螺纹管件连接后应加密封焊 承插管件仅用于公称直

径小于或等于 40mm 管道

11.6 不应用带填料的管道特殊件

11.7 阀门宜采用旋塞型结构

11.8 法兰公称压力选用至少应留有 25 的强度裕量 不应采用平板式滑套 平焊 法兰

11.9 采用软垫片时 应选用榫槽面或凹凸面法兰

11.10 焊口内不能使用分块的衬环

11.11 不能用钎焊接头及粘接接头

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如套管式或球形补偿器等

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