管道材料设计技术规定

qwe2qwe2qwe2

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
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

要的特定补充
以利在各工程中正确实施

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
具体确定为

a)没有压力泄放装置保护或与压力装置隔离的管道
设计压力不应低于流体可达到

的最大压力

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

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
以内压管道的

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
外压
的稳定性

g)流体为制冷剂
液化烃等气化温度低的流体管道
设计压力应不小于阀被关闭或

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
应以压力

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

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
对于 0
以下的管

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
如果安装地区的环境温度超过设计温

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
时
取流体的工作温度为设计温

度
当流体介质工作温度大于 65
时
除非按传热计算确定壁温
否则
管道组件的设

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

qwe2qwe2qwe2

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

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
一般取流体温度作为设计温度
除非经传热计算或测定
允

许取设计温度低于管内流体温度
当有伴管或夹套加热等间接加热及蒸汽吹扫时
应以

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

e)对于内保温管道
通过传热计算或经验来确定设计温度

f)对非金属材料衬里管道
设计温度应取流体的最高工作温度
当无外隔热层时

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

PA=PNX

式中A在设计温度下许用的设计压力
MPa

PNX公称压力
MPa

t/

x

t
在设计温度下材料的许用应力
MPa

x
决定组成件厚度时采用的计算温度下材料的许用应力
MPa

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

qwe2qwe2qwe2

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
mm/a
乘以装置的使用年

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

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

尽量不用

0.5
0.05

腐蚀

3

不用

0.5

重腐蚀

5
6

3.3.3
当流体为压缩空气
水蒸汽和冷却水的碳钢或低合金钢管道
取腐蚀裕量最小为

1.27mm

qwe2qwe2qwe2

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
200

流体介质
宜选用低碳有缝钢管

设计压力小于 1.6MPa 非可燃
非有毒
非腐蚀的

4.1.2
对输送设计温度在
20
350
设计压力小于 6.4MPa 流体介质
宜选用低碳 10

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
600

12CrMoV
1Cr5Mo
无缝钢管

设计压力小于 6.4MPa 流体介质
宜选用低合金

设计压力小于 6.4MPa 流体介质
宜选用低合金

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

qwe2qwe2qwe2

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

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 [
]
+P}+C

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

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

qwe2qwe2qwe2

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
装置管道应避免使用 11/4

格的管子和管件

21/2

31/2

5

9
等规

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

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
按 Nelson 曲线选择合适的

抗氢钢材

4.5.2
对低温输送硫化氢管道
不得使用碳钢材料

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

碱液浓度
%

温度

5

85

10

76

15

70

20

65

30

54

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
则应考虑采用含镍合金钢管

碱液浓度
%

温度

10

105

20

110

30

97

40

82

50

77

qwe2qwe2qwe2

4.5.4
碳钢或低合金钢不宜在设计温度大于 425
的高温场合使用
以防止材料石墨化

和珠光体球化

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
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

5.1.2
采用 HG20592
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
HG20605 欧洲体系
法兰
公称压力小于或等于 2.0MPa 宜采用

级低碳钢
奥氏体不锈钢锻件

5.1.5
采用 HG20592
HG20605
欧洲体系
法兰
公称压力大于 2.0MPa
小于或等于

qwe2qwe2qwe2

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
压力容器用不锈钢锻件
的相应要求

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

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

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
196

时
可免作冲击试验

qwe2qwe2qwe2

f)利用标准法兰盖作异径法兰时
法兰盖上的开孔不应超过下表值

法兰盖公称直径

DN25
DN40

DN50

DN80
DN100

6 阀门阀体

最大开孔公称直径

DN15

DN25

DN40

法兰盖公称直径

DN150
DN200

DN250

最大开孔公称直径

DN80

DN100

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

6.1.1
输送设计压力小于或等于 1.0MPa 温度小于或等于 200

宜选用铸铁或球墨铸铁

6.1.2
输送设计压力小于或等于 2.5MPa 温度小于或等于 200
流体
宜选用球墨铸铁

6.1.3
输送设计压力小于或等于 2.5MPa 温度小于或等于 350
流体
宜选用球墨铸铁

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

qwe2qwe2qwe2

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

qwe2qwe2qwe2

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
宜用于公称压力

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
垫片
紧固

件
中的有关规定

qwe2qwe2qwe2

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        碳钢不隔热管道 宜选用环氧类 红丹酚醛类防锈漆作
为底漆        使用各色环氧防腐漆        醇醛类漆作为面漆
9.3 对使用温度为 61        200        碳钢不隔热管道        宜选用无机富锌漆或环氧耐热漆作为底
漆        使用环氧耐热磁漆作为面漆
9.4 对使用温度为 201        600        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        宜采用红丹酚醛防锈漆        铁红酚醛防锈漆
9.6 对保冷碳钢管        宜采用石油沥青        沥青底漆

9.7 对隔热的奥氏体不锈钢        表面温度小于或等于 100
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

宜采用铝粉环氧防腐底漆

10.1 对保温材料        当使用温度小于 250

宜使用玻璃棉        岩棉        矿棉制品        当使用温

度小于 600

宜使用微孔硅酸钙或硅酸镁铝制品 当使用温度小于 900

宜使用硅酸

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        20



宜选用硬质聚氯乙烯泡沫塑料制品 当使

用温度高于        40

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        80

宜选用硬质闭孔型聚氨酯泡沫塑料制品 当使用温度高于        200
璃制品

宜选用闭孔型泡沫玻

10.3 对于保护层材料        用于软质        半硬质隔热层        宜选用 0.5mm 的镀锌或不镀锌钢板
对用于硬质隔热层 宜选用 0.5        0.8mm 的铝或合金铝板 也可选用 0.5mm 的镀锌或不镀
锌钢板
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        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
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

qwe2qwe2qwe2

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

即

一个 90        弯管 中间不小于 4 条焊缝        且斜接弯管 头 的弯曲半径应为管子外径的 1
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
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        如套管式或球形补偿器等
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

qwe2qwe2qwe2

传完了，希望各位能喜欢

牛鸭

有些乱码！