金屬管道種類繁多、數(shù)量大,使用工況千差萬別。我國不同行業(yè)采用不同的應用標準體系,標準之間差別很大。當然,由于金屬管道的工況,如溫度、壓力、介質、環(huán)境等不同,標準有差距是客觀存在的。例如,電力電站管道高壓、高溫、蒸汽介質居多;石化、石油管道受壓、腐蝕介質居多;化工行業(yè)管道還有劇毒介質(如氯氣);機械行業(yè)壓力容器,按使用情況及工況分成低壓、中壓、高壓、超高壓,按容器類別分成第一類壓力容器、第二類壓力容器、第三類壓力容器。船舶管道有高壓的蒸汽管道、主機冷卻的海水管道(承壓及受腐蝕)、污水管道(承壓及受高溫)、燃油輸送管道、壓縮空氣管道等,在不同的工況條件下運行。以下?lián)褚榻B一些基本標準。
一、壓力管道分類
1. 壓力管道的定義
壓力管道是指在生產、生活中使用的可能引爆或中毒等危險性較大的特種設備及管道。
?、?輸送GB5044①《職業(yè)性接觸毒物性危害程度分級》中規(guī)定的毒性程度為極度危害介質的管道。
?、?輸送GB5016②《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》及GBJ16《建筑設計防火規(guī)范》中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類介質的管道。
③ 最高工作壓力不小于0.1MPa(表壓,下同),輸送介質為氣(汽)體及液化氣體的管道。
?、?最高工作壓力不小于0.1MPa,輸送介質為可燃、易焊、有毒以及有腐蝕性或高溫工作溫度不小于標準沸點的液體管道。
?、?上述四項規(guī)定管道的附屬設施(彎頭、大小頭、三能、管帽、加強管接頭、異徑短管、管箍、儀表管、嘴、漏斗、快速接頭等管件;法蘭、墊片、螺栓、螺母、限流孔板、盲板、法蘭蓋等連接件;各類閥門、過濾器、流水器、視鏡等管道設備,還包括管道支架以及安裝在壓力管道上的其他設施)。
① GB5044分為四級(與99容規(guī)相同):極度危害(1級)<0.1mg/m3;高度危害(2級)0.1~1mg/m3;中度危害(3級)1.0~10mg/m3;輕度危害(4級)>10mg/m3。
?、?GB5016標準對可燃氣體火災危險性分甲、乙兩類,甲類氣體為可燃氣體與空氣混合物的下限不大于10%(體積),乙類氣體為可燃氣體與空氣混合物的下限不小于10%(體積)。
GB5016標準對液態(tài)烴、可燃液體的火災危險性按如下分類:
甲A類 15℃的蒸汽壓力大于0.1MPa的烴類液體及其他類似的液體;
甲B類 甲A類以外的可燃液體,閃點小于28℃;
乙A類 28℃≤閃點≤45℃的可燃液體;
乙B類 45℃<閃點<60℃的可燃液體;
丙A類 60℃<閃點≤120℃的可燃液體;
丙B類 閃點≥120℃的可燃液體。
2. 壓力管道分類、分級(見表1)
表1 壓力管道分類、分級
名 稱 類別 級別 工 況 和 參 數(shù)
長輸管道 GA GA1 ⑴ 介質:有毒、可燃易爆氣體,P>1.6MPa的管道
⑵ 介質:有毒、可燃易爆氣體,DN≥300mm,輸送距離≥200km的管道
?、?介質:漿體中,DN≥150mm,輸送距離≥50km的管道
GA2 ⑴ 介質:有毒、可燃易爆氣體,P≤1.6MPa的管道
?、?GA1(2)范圍以外的長輸管道
?、?GA1(3)范圍以外的長輸管道
公用管道 GB GB1 燃氣管道
GB2 熱力管道
工業(yè)管道 GC GC1 ⑴ GB5044標準中,毒性程度為極度危害介質的管道
?、?GB50160、GBJ16標準中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃氣體介質,且P≥4.0MPa的管道
?、?輸送流體介質,且P≥10.0MPa的管道
GC2 ⑴ 輸送GB50160、GBJ160標準中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃氣體介質,且P<0.4MPa的管道
?、?流體介質:可燃、有毒,P<4.0MPa,t≥400℃的管道
?、?流體介質:不可燃、無毒,P<10MPa,t≥400℃的管道
?、?流體介質: P<10.0MPa,t<400℃的管道
注:表中P為設計壓力;t為工作溫度;DN為公稱直徑。
3. 中石化集團公司壓力管道分類(見表2)
表2 中石化集團公司壓力管道分類
類別 工 況 和 參 數(shù)
第一類 ⑴ 輸送毒性程度為極度、高度危害的介質所使用管道(苯除外)
?、?35.0MPa≥P≥10.0MPa的管道
第二類 ⑴ P<10.0MPa,輸送甲、乙類可燃氣體,甲A類、乙類可燃液體介質的管道
⑵ 工作溫度高于閃點的可燃液體介質管道
?、?P≥4.0MPa,無毒、不可燃介質管道(不含輸水管道)
第三類 ⑴ 乙B類、丙類可燃液體管道
?、?P≥1.6MPa,不可燃介質管道(不含水管)
⑶ P≥0.1MPa,輸送介質為汽(氣)體,有毒、有腐蝕性或溫度不低于標準沸點的液體管道
第四類 P≥35.0MPa超高壓管道
第五類 長輸管道
第六類 公用管道,含公用燃氣和熱力管道
4. 管子系列標準
壓力管道設計及施工,首先考慮壓力管道及其元件標準系列的選用。世界各國應用的標準體系雖然多,大體可分成兩大類。壓力管道標準見表3。法蘭標準見表4。
表3 壓力管道標準
分 類 大外徑系列 小外徑系列
規(guī)格
DN-公稱直徑
Ф-外徑 DN15-ф22mm,DN20-ф27mm
DN25-ф34mm,DN32-ф42mm
DN40-ф48mm,DN50-ф60mm
DN65-ф76(73)mm,DN80-ф89mm
DN100-ф114mm,DN125-ф140mm
DN150-ф168mm,DN200-ф219mm
DN250-ф273mm,DN300-ф324mm
DN350-ф360mm,DN400-ф406mm
DN450-ф457mm,DN500-ф508mm
DN600-ф610mm, DN15-ф18mm,DN20-ф25mm
DN25-ф32mm,DN32-ф38mm
DN40-ф45mm,DN50-ф57mm
DN65-ф73mm,DN80-ф89mm
DN100-ф108mm,DN125-ф133mm
DN150-ф159mm,DN200-ф219mm
DN250-ф273mm,DN300-ф325mm
DN350-ф377mm,DN400-ф426mm
DN450-ф480mm,DN500-ф530mm
DN600-ф630mm,
表4 法蘭標準
分 類 歐式法蘭(以200℃為計算基準溫度) 美式法蘭(以430℃為計算基準溫度)
規(guī)格
PN-壓力
等級 壓力等級:PN0.1,PN0.25,PN0.6,PN1.0,
PN1.6,PN2.5,PN4.0,PN6.3,PN10.0,N16.0,
PN25.0,PN40.0 壓力等級:PN2.0(CL150),PN5.0(CL300),
PN6.8(CL400),PN10(CL600),PN15.0(CL600),
PN25(CL1500),PN42.0(CL2500)
注:對于CL150(150lb級)是以300℃作計算基準溫度。
從表3、表4可知,無論是管子還是法蘭,兩個系列均不能混合使用。
二、管道焊接常用標準
1. 管道焊接常用標準
關于壓力管道的施工規(guī)范,綜合性的有GB 50235、GB 50236和SH 3501《石油化工劇毒、可燃介質管道施工驗收規(guī)范》、HC 20225《化工金屬管道施工及驗收規(guī)范》、J28《城市供熱管網(wǎng)工程及驗收規(guī)范》、CJJ23《城市燃氣輸配工程施工及驗收規(guī)范》等。
GB 50235和SH 3501這兩個綜合性施工規(guī)范是目前石油化工生產建設中最常用的標準。輸油、輸氣長輸管道建設發(fā)展很快,這方面的標有行業(yè)標準SY 0401-1998《輸油輸氣管道線路工程施工及驗收規(guī)范》。
為了便于閱讀,在表5中列出了壓力管道焊接常用標準。
表5 壓力管道焊接常用標準
編 號 名 稱
國家質量技術監(jiān)督局
鍋發(fā)(1999)154號 壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程
(99容器)
DL 5031、(DL-5007) 電力建設施工及驗收技術規(guī)范(管道篇)(焊接篇)
GB 50235 工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范
GB 50236 現(xiàn)場設備工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范
GB50184 工業(yè)金屬管道工程質量檢驗評定標準
GB 985 氣焊、手工電弧焊氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸
GB986 埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸
JB 4708 鋼制壓力容器焊接工藝評定
JB/T 4709 鋼制壓力容器焊接規(guī)程
JB 4730 壓力容器無損檢測
SHJ 502 鈦管道施工及驗收規(guī)范
SHJ 509 石油化工工程焊接工藝評定
SHJ 517 石油化工鋼制管道工程施工工藝
SHJ 514 石油化工設備安裝工程質量檢驗評定標準
SHJ 520 石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道焊接技術規(guī)程
SH 35
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