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1、石化管道知识对于一个工艺设计师要完成工艺流程的设计， 必然要和各种规格的管道打交道，对石化企业常用的管道应该有一个基本的了解。石化企业中的管道只有两种联结方法，焊接和法兰联结。要用法兰联结管道和法兰的规格必须一致，否则管道就无法和法兰焊接到一起。管道和法兰的外径要一致，才能保证使用。虽然选择管道的外径不是工艺的职责，但我们应该知道这些知识，那么到现场当设计代表时，就可以正确理解并处理相关问题。在这里就重点介绍管道的分类、钢管的材质、钢管的外径尺寸和壁厚规格方面的基本知识，希望对大家正确的理解配管知识有所帮助。石油化工装置的管道器材，一般包括管道、管件、阀门、法兰、垫片和紧固件以及其它管道组成件
2、，例如过滤器、分离器、阻火器等。在石油化工装置建设中，装置的管道工程费约占装置投资的1030%。据统计，管道工程费中的比例大约如下（含主材费和安装费）： 管道费用约占25%； 管件费用、法兰、垫片及紧固件约占22.5%； 阀门费用约占47.5%； 管道保温费用约占5.0%。从工程实物量分析，一般一台单体设备约需100200米管道，而每百米管道平均有1017个阀门、20对法兰以及20个支吊架。据日本化工协会1983年对697起事故的调查分析表明，在275起泄露中有44%是由于配管问题造成的。I. 管道的分类1. 按用途分，可分为流体输送用、传热用、结构用和其它用途等。2. 按材质分类，可分为金属
3、管、非金属管。3. 按形状分类，可分为套管、及翅片管、各种衬里管等。4. 其它，例如钻井用等。II. 石油化工用无缝钢管GB-9948-88外径10273 制造方法 使用范围10及20号优质碳素钢 热扎管终扎，冷拔管正火 用于炉管，换热管和配管用。12CrMo及15CrMo合金钢 热扎管终扎+回火，冷拔管正火+回火；-40525，-405501Cr2Mo、1Cr5Mo（耐热钢）、1Cr19Ni9、1Cr19Ni11Nb不锈钢制造方法 同上 退火-40600 -196700III. 钢管的尺寸系列1. 钢管的公称直径（DN）系列公称直径（DN）是用于表示管道系列中除已用外径表示的组成件以外的所有
4、组成件通用的一个尺寸数字。在一般情况下，是一个完整的数字，与组成件的真实尺寸接近，但不相等。钢管的公称尺寸，在国际上都称为公称直径，而不称公称口径，主要因为对于直径350mm(14in)的管子，公称直径是指其外径而不是内径。但对于螺纹连接的管子及其管件，因其内径往往与公称直径接近，故亦可称为公称口径。公称直径有公制（SI）和英制两种。在两种制度中的钢管具体尺寸和相应的螺纹尺寸是一致的。公称直径的公制和英制的换算：1in=25mm公制mm英制in公制mm英制in公制mm英制in61/812558003281/4150690036103/81757100040151/22008110044203/
5、4225912004825125010140056(32)11/4300121500604011/23501416006450240016180072(65)21/24501820008080350020220088(90)31/2600241004700282. 钢管的外径系列根据钢管生产工艺的特点，钢管产品是按外径和壁厚系列组织生产的。目前世界各国的钢管尺寸系列尚不统一，各国都有各自的钢管尺寸系列标准。在国际上比较广泛应用的钢管标准有美国的ANSI B36.10、德国的DIN2448、英国的BS3600和国际标准化组织的ISO4200等标准。在日本虽然有JIS标准，但为进入国际市场，也按上
6、述的美国、英国、德国的标准生产钢管。在世界各国的钢管外径尺寸系列中，我国、日本、德国和标准化组织等用mm表示外径尺寸，美国则有公制和英制两种表示方法，分别用mm和in表示外径尺寸。目前在我国现行标准中，对于同一公称直径的钢管外径尺寸还不统一。中国石化总公司标准SHJ405，规定了钢管外径系列和系列。系列的外径和ISO标准一致，系列的外径是过渡时期保留了GB8163标准中的大外径。但从DN600开始，两系列的外径一致。系列是目前国内新编管道器材标准主要采用的外径系列；系列外径与JB和HG法兰相匹配。国际标准化结构(ISO)统一制定了世界通用的钢管标准外径。其中ISO65及ISO559分别以英国的
7、BS1387、BS534为基础制定的。ISO3183是长输管道，参考了世界上普遍采用的美国API-5L标准的外径。DIN4200经过ISO成员国投票通过被成员到ISO标准中作为ISO4200的基础。表1 是ISO配管用钢管标准尺寸的规格概要，表2是ISO4200标准的外径系列； 表3是为ISO65标准的外径系列；表4为我国主要配管用标准外径与ISO及各国标准的对照。表1 ISO配管用钢管标准尺寸的规格概要标准标准名称外径范围（公称直径）尺寸数量注ISO65 (1975) 钢管螺纹与国际标准ISOR-7 一致重的普通的 6150mm轻轻 6100 mm1412ISO4200 (1980) 焊接和
8、无缝平头钢管尺寸和单位长度重量的一般表外径 10.22220 mm68ISO559 (1975) 水、蒸汽和气体用焊接和无缝钢管402220 mm外径 48.32220 mm26ISO3183 (1980) 石油和天然气工业用钢管外径 60.31420 mm33注：ISO3183的外径系列为: 60.3、73、76.1、88.9、101.6、114.3、141.3、159、168.3、193.7、219.1、273、323.9、355.6、368、406.4、419、457、508、559、610、660、711、813、864、914、1016、1067、1118、1168、1220、142
9、0。IV. 钢管的壁厚系列钢管壁厚的分级，在不同标准中所表示的方法不同。但主要有三种表示方法。1. 以管道表号 (Sch.)表示壁厚系列这是1938年美国国家标准协会ANSI B36.10（焊接和无缝钢管）标准所规定的。管道表号 (Sch.)是设计压力与设计温度下材料的许用应力的比值乘以1000，并经过圆整后的数值。Sch.=式中： P设计压力，Mpa；t设计温度下材料的许用应力，Mpa。无缝钢管与焊接钢管的管道表号可分别查图-1和图-2得到。ANSI B36.10和JIS标准中的管道表号为：Sch.10、 20、30、40、60、80、100、120、140、160。 的不锈钢管道表号为：5
10、S、10S、40S、80S。管道表号 (Sch.)并不是壁厚，是壁厚系列。实际的壁厚，同一管径，在不同的管道表号中其厚度各异。不同管道表号的管壁厚度，在美国和日本上应用计算承受内压薄壁厚度的公式并考虑了腐蚀余量和螺纹深度负偏差-12.5%之后确定的，如下两式所示：式中 t分别表示理论和计算壁厚，mm；D管外径，mm；P设计压力，Mpa；t在设计温度下材料的许用应力，Mpa。计算壁厚经圆整后才是实际的壁厚。如果已知钢管的管道表号，可用下式计算出该钢管是能适应的设计压力，即例如库存，碳素钢20无缝钢管，当设计温度为350时该钢管所能适应的设计压力为：中国石化总公司标准SHJ405规定了无缝钢管的壁
11、厚系列为 Sch.5S, Sch.10, Sch.10S, Sch.20, Sch.20S, Sch.30, Sch.40, Sch.40S, Sch.60, Sch.80, Sch.100, Sch.120, Sch.140 Sch.160，如表5所示。2. 以管道重量表示管壁厚度系列美国MSS和ANSI规定的以管道重量表示壁厚方法，将管道壁厚分为三种：1) 标准重量管以STD表示；2) 加厚管以XS表示；3) 特厚管以XXS表示。DN250mm的管道Sch.40相当于STD管；DN200mm的管道Sch.80相当于XS管。上述美国钢管壁厚如表6所示3. 以钢管壁厚尺寸表示壁厚系列中国，ISO和日本部分钢管标准采用壁厚尺寸表示钢管壁厚系列。例如：我国的低压流体输送用焊接钢管的壁厚分别为普通管和加强管，对于流体输送用焊接钢管；日本JIS标准的SGP和STPY焊接钢管系列等只规定实际厚度系列。对这类钢管规格的表示方法为管外径壁厚。例如60.53.8。表7是日本JIS标准的管壁厚度。表8是我国大口径焊接钢管的壁厚系列。表9是本手册对大口径焊接钢管，按管道表号方法制定的管壁厚度系列，供参考。
