压力管道材料选用

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1、压力管道材料选用压力管道材料选用本文由 december229 贡献pdf 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。压力管道材料管道器材选用 6.1.2 无缝钢管 无缝钢管 是采用穿孔热轧等热加工方法制造的不带焊缝的钢管。必要时，热加工后的管 子还可以进一步冷加工至所要求的形状、尺寸和性能。目前，无缝钢管（DN15600） 是石油化工生产装置中应用最多的管子。 a.碳素钢无缝钢管 材料牌号： 10、20、09MnV、16Mn 共 4 种 标 准：GB8163流体输送用无缝钢管 GB/T9711.11997石油天然气工业输送钢管交货技术条件 GB647

2、9化肥设备用高压无缝钢管GB9948石油裂化用无缝钢管 GB3087低中压锅炉用无缝钢管GB5310高压锅炉用无缝钢管 GB/T8163： 材料牌号：10、20、09MnV、16Mn 适用范围：设计温度小于 350、压力低于 10MPa 的油品、油气和公用介质 GB6479： 材料牌号：10、20G、16Mn 共 3 种 适用范围：设计温度40400、设计压力 10.032.0MPa 的油品、油气 GB9948： 材料牌号：10、20 共 2 种 适用范围：不宜采用 GB/T8163 钢管的场合。 GB3087： 材料牌号：10、20 共 2 种 适用范围：低中压锅炉的过热蒸汽、沸水等 GB5

3、310： 材料牌号：20G 1 种 适用范围：高压锅炉的过热蒸汽介质 检验：一般流体输送用钢管必须进行化学成分分析、拉力试验、压扁试验和水压试验。 GB5310、GB6479、GB9948 三种标准的钢管，除了流体输送用钢管必须进行的试验外， 还要求进行扩口试验和冲击试验；这三种钢管的制造检验要求是比较严格的。 GB6479 标准还对材料的低温冲击韧性做出了特殊要求。 GB3087 标准的钢管，除了流体输送用钢管的一般试验要求外，还要求进行冷弯试验。 GB/T8163 标准的钢管，除了流体输送用钢管的一般试验要求外，据协议要求进行扩口试 验和冷弯试验。这两种管子的制造要求不如前三种严格。 制造

4、： GB/T/8163 和 GB3087 标准的钢管多采采用平炉或转炉冶炼，其杂质成分和内部缺陷相 对较多。 GB9948 多采用电炉冶炼。大多加入了炉外精炼工艺，成分和内部缺陷相对较少。 GB6479 和 GB5310 标准本身规定了炉外精炼的要求，其杂质成分和内部缺陷最少，材料 质量最高。 上述几个钢管标准的制造质量等级从低到高的顺序： GB/T8163GB3087GB9948GB5310GB6479 选用： 一般情况下，GB/T8163 标准的钢管适用于设计温度小于 350、压力低于 10.0MPa 的油 品、油气和公用介质条件下； 对于油品、油气介质，当其设计温度超过 350或压力大于

5、 10.0MPa 时，宜选用 GB9948或 GB6479 标准的钢管； 对于临氢操作的管道，或者在有应力腐蚀倾向环境中工作的管道，也宜使用 GB9948 或 GB6479 标准。 凡是低温下(小于20)使用碳素钢钢管应采用 GB6479 标准， 只有它规定了对材料低温 冲击韧性的要求。 GB3087 和 GB5310 标准是专门为锅炉用钢管而设置的标准。 锅炉安全监察规程强调 指出，凡与锅炉相连的管子都属监察范围，其材料与标准的应用都应符合锅炉安全监 察规程的规定，故锅炉、电站、供暖以及石化生产装置中用到的公用蒸汽管道(由系统 供给)等都应采用 GB3087 或 GB5310 标准。 *值得

6、注意的是，质量好的钢管标准，钢管的价格也比较高，如 GB9948 比 GB8163 材 料的价格高近 1/5，因此，在选用钢管材料标准时，应依据使用条件综合考虑，既要可靠 又要经济。 b.铬钼钢和铬钼钒钢无缝钢管 石油化工生产装置中，常用的铬钼钢和铬钼钒钢无缝钢管标准有 GB9948石油裂化用无缝钢管 GB6479化肥设备用高压无缝钢管 GB5310高压锅炉用无缝钢管 GB9948 包含的铬钼钢材料牌号：12CrMo、15CrMo、1Cr2Mo、1Cr5Mo 共 4 种 GB6479 包含的铬钼钢材料牌号：12CrMo、15CrMo、1Cr5Mo 共 3 种 GB5310 包含的铬钼钢和铬钼钒

7、钢材料牌号：15MoG、20MoG、12CrMoG 、15CrMoG、 12Cr2MoG、12Cr1MoVG 共 6 种 c.不锈钢无缝钢管 常用的不锈钢无缝钢管标准有：GB/T14976、GB13296、GB9948、GB6479、GB5310 共 五个标准。其中，后三个标准中仅列出了两三个不锈钢材料牌号，而且是不常用的材料 牌号。 因此， 当工程上选用不锈钢无缝钢管标准时， 基本上都选用 GB/T14976 和 GB13296 标准。 GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管： 材料牌号：0Cr18Ni9(304)、00Cr19Ni10(304L)、0Cr17Ni12Mo2 (316)、

8、 00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Nil0Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)、0Cr25Ni20(310)等 共 19 种适于一般流体的输送。 GB13296锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管： 材料牌号：0Cr18Ni9(304)、00Cr19Ni10(304L)、0Cr17Ni12Mo2 (316)、 00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Nil0Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)、0Cr25Ni20(310)等 共 25 种 “304”代号为 ASTM 标准中的对应牌号 其中超低碳不锈钢(00Cr17Ni14Mo2、00Cr19Ni1

9、0)具有优良的抗腐蚀性能，在一定条 件下，可代替稳定型不锈钢(0018Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb)用于抗介质的腐蚀； 超低碳不锈钢高温机械性能较低，一般仅用于温度低于 525的条件下； 稳定型奥氏体不锈钢既具有较好的抗腐蚀性能，又有较高的高温机械性能，但 0Cr18Ni10Ti 中的 Ti 在焊接过程中易被氧化而失掉，从而降低了其抗腐蚀性能，其价格 较高，这类材料一般用在较重要的场合。 0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2 具有一般的抗腐蚀性能，价格便宜，因此被广泛应用。 6.2 管件 常用的管件有：弯头、三通、异径管（大小头） 、管帽、加强管嘴、加强管接头、异径 短节、螺纹短

10、节、活接头、丝堵、仪表管嘴、软管站快速接头、漏斗、水喷头、管箍等。 管道的拐弯以前由现场煨制，该方法劳动强度大、效率低， ，材料的组织状态和性能也 不好，而且往往因管壁厚减薄而导致拐弯处成为整个管道的薄弱环节；管道的分支一般 是在管子上直接开孔连接，此处有时虽然进行补强，但.焊缝一般为角焊缝，受力状况不好，焊缝质量也不易控制，因此，该处往往也成为管道的薄弱环节。采用管件后，较好 地解决了上述问题。因此，现在的压力管道已大量采用各种各样的管件，其投资约占整 个管道投资的 1/5。 6.2.1 连接形式 管件之间、管件和管子之间常用的连接型式有对焊连接、承插焊连接、螺纹连接和法兰 连接。 a.对焊

11、连接 它是 DN50 的管道及其元件常用的一种连接型式。对于 DN40 的管子及其元件，因为 它的壁厚一般较薄，采用对焊连接时错口影响较大，容易烧穿，焊接质量不易保证，故 此时一般不采用对焊连接。但下列几种情况例外： 1) 对于 DN40、壁厚大于等于 SCH160 的管道及其元件，其壁厚已比较厚，采用对焊 连接时前面所述的问题已不存在，故也常用对焊连接； 2) 有缝隙腐蚀介质(如氢氟酸介质)存在的情况下，即使 DN40、壁厚小于 SCH160，也 采用对焊连接，以避免缝隙腐蚀的发生，此时在焊接施工时常采用小焊丝直径、小焊接 电流的氩弧焊而不用一般的电弧焊； 3）对润滑油管道，当采用承插焊连接

12、时，其接头缝隙处易积存杂质而对机械设备产生不 利影响，此时也应采用对焊连接； b.承插焊连接 它多用于 DN40、管壁较薄的管子和管件之间的连接。 承插焊连接必定为一个是插口，另一个则为承口管件。 一般异径短节、螺纹短节等为插口管件； 弯头、三通、管帽、加强管嘴、活接头、管箍等为承口管件。在应用中应考虑这些管件 之间的搭配组合以及所需的结构空间。 c.螺纹连接 螺纹连接也多用于 DN40 的管子及其元件之间的连接。 常用于不宜焊接或需要可拆卸的 场合。 螺纹连接件有阳螺纹和阴螺纹之分。 常用的管件中，螺纹短节为阳螺纹，而弯头、三通、管帽、活接头等多为阴螺纹，使用 时应注意它们之间的搭配和组合。

13、螺纹连接与焊接相比，其接头强度低，密封性能差， 因此其使用时，常受下列条件的限制: 1) 螺纹连接的管件应采用锥管螺纹； 2)螺纹连接不推荐用在大于 200及低于45的温度下； 3)螺纹连接不得用在剧毒介质管道上； 4)螺纹连接不推荐用在可能发生的腐蚀、缝隙腐蚀或振动、压力脉动及温度变化可能产 生交变载荷的管道上；5)用于可燃气体管道上时，宜采用密封焊进行密封。 常用的锥管螺纹可分为： 550 锥管螺纹 (多用于欧洲) 600 锥管螺纹 (多用于美国) (ISO7/1)为 550 锥管螺纹。日本标准同时包含 550 锥管螺纹和 600 锥管螺纹两种。 GB7306 为 550 锥管螺纹 等同采

14、用(ISO7/1) 螺纹锥度为：1：16； 牙型角：550 尺寸范围：1/16”6” 螺纹标志代号：R(圆锥外螺纹) Rc（圆锥内螺纹） GB12716 为 600 锥管螺纹等同采用（ANSI/ASME B 1.20.1） 螺纹锥度为：1：16；牙型角：600 尺寸范围：1/16”12” 标识：NPT 两种圆锥管螺纹不能互换。 6.2.2 对焊管件 常用的对焊管件包括弯头、三通、异径管(大小头)和管帽，前三项大多采用无缝钢管或 焊接钢管通过推制、拉拔、挤压而成，后者多采用钢板冲压而成。 它们通过公称壁厚等级（管子表号或壁厚值）来实现与管子等强度，至于其局部应力集 中的补强，是制造厂应解决的事情

15、。制造厂应对对焊管件的强度进行设计，并通过验证 试验法进行验证。 a.弯头 长半径弯头（R1.5DN）：一般情况下，应优先采用； 短半径弯头（R1.0DN）：多用于尺寸受限制的场合。其最高工作压力不宜超过同规格 长半径弯头的 0.8 倍。 弯管（RnDN）：用于缓和介质在拐弯处的冲刷和动能，可用到 R=3DN、6DN、10DN、 20DN 根据制造方法不同又分为推制弯头、挤压弯头和焊制斜接弯头 推制弯头和挤压弯头： 常用于介质条件比较苛刻的中小尺寸管道上 焊制斜接弯头： 常用于介质条件比较缓和的大尺寸管道上，同时要求其弯曲半径不宜小 于其公称直径的 1.5 倍。当斜接弯头的斜接角度大于 450

16、 时，不宜用于剧毒、可燃介质管 道上，或承受机械振动、压力脉动及由于温度变化产生交变载荷的管道上。 b.三通 同径三通 异径三通 y 型三通 常常代替一般三通，用于输送有固体颗粒或冲刷腐蚀较严重的管道上。 四通 c.异径管(大小头) 通常有同心异径管 偏心异径管 d.管帽(封头). 有平盖封头 标准椭圆封头 平封头制造较容易， 价格也较低， 但其承压能力不如标准椭圆封头， 故它常用于 DN100、 介质压力低于 1.0MPa 的条件下。 标准椭圆封头为一带折边的椭圆封头， 椭圆的内径长短 轴之比为 2:1，它是应用最广的封头。 在很多情况下，如管廊上的管子端部，管帽都由法兰代替，以便于管子的吹扫和清洗。 6.2.3 承插焊和螺纹连接管件 它一般是指 DN40 的管道元件，包括弯头、三通、加强管嘴、加强管接头、管帽、管箍、 异径短节、活接头、丝堵、仪表管嘴、软管站快速接头、水喷头等。 6.2.4 常用管件标准 国家标准： GB1245990 钢制