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1、压力管道基础知识第一节压力管道的定义及分类一、定义:是指生产、生活中使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备,它具体指具有下列属性的管道:1、输 送G B 50 4 4 职业性接触毒物危害程度分级中规定的毒性程度为极度危害介质的管道;*G B 50 4 4标准将介质的毒性程度分为四级:极度危害(I 级):0.1 m g/m3 高度危害(I I 级):0.1 m g/m:,1 m g/m3中度危害(I I I级):1.0 m g/m3 1 0.0 m g/m3 轻度危害(I V级):1 0.0 m g/m32、输送G B 50 1 6 0 石油化工企业设计防火规范及G B J 1 6 建筑
2、设计防火规范中规定的火灾危害性为甲乙类介质的管道:G B 50 1 6 0标准对可燃气体的火灾危险性分为甲乙两类:甲类气体为可燃气体与空气的混合物的爆炸下限1 0%(体积)乙类气体为可燃气体与空气的混合物的爆炸下限2 1 0%(体积)3、最高工作压力大于等于0.I M P a (表压),输送介质为汽体、液化气体的管道。4、最高工作压力大于等于0.I M P a(表压),输送介质为可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的或最高温度等于高于标准沸点的液体管道。5、前四项规定的管道附属设施及其安全防护装置等。(附属设施是指压力管道体系中所用的管件;如弯头、大小头、三通仪表管嘴等。连接件;如法兰、垫片、螺栓/母、
3、限流孔板等。管道设备;如各类阀门、过滤器、疏水器、视镜等。支撑件和其他安装在压力管道上的设施)二、分类为了便于 监察规定的执行,就像压力容器那样宜将压力管道按不同的操作工况和不同的用途进行分类,并分别进行管理,为此,国家技术监督局锅发【1 999】2 7 2 号文颁发了 压力管道设计单位资格认证与管理办法,给出的压力管道分类、分级方法如下:1、长输管道1.符合下列条件之一的长输管道为G A 1 级:输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力P L 6 M P a 的管道;输送有毒、可燃、易爆液体介质,输送距离N2 0 0 k m 且管道公称直径D N3 0 0 m m 的管道;输送浆体介质,输送距
4、离N 5 0 k m (指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质管道的直接距离)且管道公称直径D N N 1 3 0 m m 的管道;2.符合下列条件之一的长输管道为GA 2 级输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力P W L6 M P a 的管道;GA 1 范围以外的长输管道;GA 1 范围以外的长输管道;2、公用管道公用管道为GB 类,级别划分为:燃气管道为GB 1 管道;热力管道为GB 2 管道。3、工业管道工业管道为GC 类,级别划分如下:1、符合下列条件之一的工业管道为GC 1 级:输 送 GB 5 0 4 4 职业性接触毒物危害程度分级中规定的毒性程度为极度危害介质的管道;输 送
5、GB 5 0 1 6 0 石油化工企业设计防火规范及 GB J 1 6 建筑设计防火规范中规定的火灾危害性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力P N 4.O M P a 的管道:输送可燃流体介质、有毒流体介质,设计压力P 4.O M P a 且设计温度N4 0 0 的管道;输送流体介质、且设计压力P N 1 0.O M P a 的管道。2、符合下列条件之一的工业管道为GC 2 级:输 送 GB 5 0 1 6 0 石油化工企业设计防火规范及 GB J 1 6 建筑设计防火规范中规定的火灾危害性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力P 4.O M P a 的管道:输送可燃流体介
6、质、有毒流体介质,设计压力P D N 3 5 0-6 3 5 6、D N 4 0 0-6 4 0 6、D N 4 5 0-tt 4 5 7 D N 5 0 0-6 5 0 8、D N 6 0 0-6 6 1 0 等为对应外径尺寸的所谓“大外径”系列;另一类则是以D N 1 5-6 1 8、D N 2 0-6 2 5、D N 2 5-6 3 2、D N 3 2-6 3 8、D N 4 0-6 4 5、D N 5 0-6 5 7、D N 6 5-6 7 3、D N 80-6 89、D N 1 0 0-4)1 0 8D N 1 2 5-61 3 3.D N 1 5 0-61 5 9 D N 2 0
7、0-6 2 1 9、D N 2 5 0-6 2 7 3 D N 3 0 0-6 3 2 5.D N 3 5 0-6 3 7 7、D N 4 0 0-6 4 2 6、D N 4 5 0-4)4 80 D N 5 0 0-4)5 3 0 D N 6 0 0-4)6 3 0 等为对应外径尺寸的所谓“小外径”系列。就法兰系列标准而言:一类 是 以2 0 0 C作为计算基准温度,而压力等级按P N 0.1、P N 0.2 5、P N 0.6、P N 1.0、P N 1.6、P N 2.5、P N 4.0、P N 6.3、P N 1 0.0、P N 1 6.0、P N 0 2 5.0、P N 4 0.0等
8、分级的所谓的“欧式法兰”(这一系列标准为德国D IN标准,并为前苏联等欧洲国家所用),另一类是以4 3 0 C作为计算基准温度,而压力等级按 P N 2.0、P N 5.0、P N 6.8、P N 1 0.0、P N 1 5.0、P N 0 2 5.0、P N 4 2.0 等分级的所谓的“美式法兰”(这一系列标准为美国A N S I标准,并为世界各国石油工业广泛采用,故称为美式法兰)。显而易见,无论是管子还是法兰,上述的两个系列或两个体系是不能相互混合使用的。一、国内常用的标准体系目前,国内的压力管道及其元件的应用标准很多,又均不完整。以管法兰标准为例,常用的标准就有国家标准(GB)、机械行业
9、标准(JB)、石化行业标准(S H)和化工行业标准(HG)等。(-)石化行业应用标准体系1、管子尺寸系列标准(S H3 4 0 5)石化行业应用标准体系的管子尺寸系列标准(S H3 4 0 5)等效采用了IS 0 4 2 0 0 标准,故当D N 1 1 0 0 m m 时,它能与A N S I B 3 6.1 0/3 6.1 9管子标准配套使用,基本属于“大外径系列”。2、法兰标准(S H 3 4 0 6)石化行业应用标准体系的法兰标准(S H 3 4 0 6)等效采用了 A N S I B 1 6.5和 A P I6 0 5 标准,属 于“美式法兰”。S H 3 4 0 6 在结构尺寸和密
10、封面型式上与A N S I B 1 6.5/A P I6 0 5 有着很好的互换性,因此它能与A N SI、A P I、M SS等标准的管道元件配套使用。但因为SH 34 0 6 采用了我国材料标准而不是美国材料标 准(A STM),故二者的温度一压力表少有偏差。SH 34 0 6 标准的公称压力等级共包括P N 1.0、P N 2.0、P N 5.0、P N 6.8、P N 10.0、P N 15.0、P N 25.0、P N 4 2.0 八个等级,公称直径范围为(D N 15 D N 15 0 0)法兰型式:当D N W 6 0 0 m m 时,有对焊、平焊、承插焊、松套、螺纹等五种;当D
11、 N 26 5 0 m m 时,仅有对焊型式一种。密封面型式:当D N W 6 0 0 m m 时,有凸台面、梯槽面、环槽面、凹凸面和全平面等等五种;当D N 26 5 0 m m 时,仅有凸台面一种。石化行业应用标准体系中共包含了十项基本标准,除管子尺寸系列和法兰标准外,还包含对焊无缝管件、钢板制对焊管件、锻制承插焊管件、非金属垫片、缠绕式垫片、金属环垫片、螺栓/母等标准,它们都相应等效采用了A N SI标准。3、石化行业应用标准体系中的常用标准SH34 0 1 管法兰用石棉橡胶板垫片SH34 0 2 管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片SH34 0 3 管法兰用金属环垫片SH34 0 4 管法兰用紧
12、固件SH34 0 5 石油化工企业钢管尺寸系列SH34 0 6 石油化工钢制管法兰SH34 0 7 管法兰用缠绕式垫片SH34 0 8 钢制对焊无缝管件SH34 0 9 钢板制对焊管件SH34 10 锻钢制承插焊管件(二)化工行业应用标准体系1、管子尺寸系列标准(HG20 5 5 3)化工行业应用标准体系的管子尺寸系列标准(HG20 5 5 3)同时包含了 A、B两个系列,其中A系列基本上等同采用了 A N SI B 36.10/A N SI 36.19 标准,属 于“大外径系列”。B系列则为“小外径系列二2、法兰标准(HG20 5 9 2 HG20 6 0 5 和 HG20 6 15 20
13、6 26)化工行业应用标准体系的管法兰标准参照了 IS0 7 0 0 5 1B 标准的编写模式,即同时包含了“欧式法兰”和“美式法兰”两个体系。其欧式法兰标准(HG20 5 9 2 HG20 6 0 5)的公称压力等级共包含P N 0.25、P N 0.6、P N 1.0、P N L 6、P N 2.5、P N 4.0、P N 6.3、P N 10.0、P N 16.0、P N 25.0、等 10 个压力等级,公称直径范围为(D N 10 D N 20 0 0),法兰型式有板式平焊、带颈平焊、带颈对焊、整体式、承插焊、螺纹、对焊环松套、平焊环、法兰盖、衬里法兰等10 种,密封面型式有突面、凹凸
14、面、梯槽面、环连接面、全平面等5 种。它可以与我国的JB 阀门配套使用。其美式法兰标准(HG20 6 15-HG20 6 26)基本上等效采用了 A N SI标准。其中,对于D N W 6 0 0 m m 的法兰则等效采用了 A N SI B 16.5 标准,而对D N 6 5 0 m m的法兰则等效采用了 A P I 6 0 5 标准.法兰的公称压力等级共包含P N 2.0、P N 5.0、P N 11.0 P N 15.0、P N 26.0、P N 4 2.0等 6个压力等级,公称直径范围为(D N 15 D N 15 0 0),法兰型式有带颈平焊、带颈对焊、整体式、承插焊、螺纹、松套等6
15、种,密封面型式有突面、凹凸面、桦槽面、环连接面、全平面等5种。3、化工行业应用标准体系中的常用标准HG20 5 37.1奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定HG20 5 5 3化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列HG/T216 34锻钢制承插焊管件HG/T216 35碳钢、低合金钢无缝对焊管件HG/T216 31钢制有缝对焊管件HG/T216 32锻钢制承插焊、螺纹和焊接管台HG/T216 37化工管道过滤器HG/T215 7 7快速特种接头HG20 5 9 2 20 6 0 5钢制管法兰(欧式体系)HG20 6 15 20 6 26钢制管法兰(美洲体系)HG20 6 0 6 20 6 12钢制管法兰
16、用垫片(欧洲体系)HG20 6 27-20 6 33 钢制管法兰用垫片(美洲体系)HG20 6 13 钢制管法兰紧固件(欧洲体系)HG20 6 34 钢制管法兰紧固件(美洲体系)(三)机械行业应用标准体系机械行业应用标准体系(JB)没有相应的管子尺寸系列标准,其接管尺寸由管法兰的接管外径进行定义,属于典型的“小外径系列”。机械行业应用标准体系中的法兰标准JB/7 4 JB/T9 0 属于欧洲标准体系,其公称压力等级共包括P N 括25、P N O.6、P N 1.0、P N 1.6、P N 2.5、P N 4.0、P N 6.3、P N 10.0、P N 16.0、P N 20.0 等 10 个压力等级,公称直径范围为(D N 10-D N 16 0 0),法兰型式有整体、板式平焊、对焊、平焊环板式松套、对焊环板式松套、翻边板式松套和法兰盖等7 种,密封面型式有平面、凸面、凹凸面、梯槽面、环连接面等5 种型式。常用压力管道应用标准体系配伍表大外径系列小外径系列SH标准体系G B标准体系ANSI标准体系JB标准体系HG标准体系一般管道SH3405GB 17395ANSIB36.10HG2