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压力管道等级表和特性表

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发表于 2022-4-29 15:53:34 | 显示全部楼层 |阅读模式

使用说明及相关规范

一.压力管道定义:

1. 压力管道的重要性:

国家质量监督检验检疫总局颁发的《特种设备监察条例》中,将压力管道列为特种设备监察的管理范筹,轻工协会压力管道管理委员会每四年进行一次换证大检查,其间还有不定期的抽查,不合格者将取消单位资格。公司每年ISO内审之前各生产室应将该年度的压力管道设计项目内容形成报表上报公司生产技术部。公司每年的ISO内审,涵盖压力管道设计审查工作,其审核由具有压力管道审核资格的内审员负责压力管道的内审,审核内容单列。

2. 压力管道定义:

《特种设备监察条例》第七章规定“压力管道,是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或等于0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道。”根据该定义,必须同时满足以下要求的管道才属于压力管道:

2.1 输送介质为最高工作压力大于或者等于0.1Mpa(表压)的气体、液化气体、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体;

2.2 管道公称直径大于25mm。

2.3 压力管道用管子、管件、阀门、法兰、补偿器、安全保护装置等产品均属于压力管道安全管理及监察的范围。

压力管道用管件包括弯头、弯管、三通、异径管、接管座、法兰、堵头、封头等。

压力管道用管道附件(元件)包括:管件、法兰(含螺栓及螺母)、垫片、阀门及其组合件,绝缘法兰、绝缘接头、清管器、收发筒等管道专用部件。

3. 本公司涉及的常用压力管道

本公司热力、暖通、造纸、食品、医药各专业可能涉及的压力管道一般包括:蒸汽管道、液化气、天然气、锅炉给水管道、氨气管道、氨液管道、氧气管道、氢气管道、二氧化碳管道、压缩空气管道、高于沸点的凝结水管道、0.1MPa蒸汽伴热管、环氧丙烷管道、烧碱液(浓度>30%)管道、氯气管道、酒精管道、甲醇管道、酸液管道等以及其它符合上述第1条规定的管道。

4. 压力管道等级表:

压力管道等级表是压力管道设计过程中,根据设计温度、设计压力和输送介质的种类,以及材料的技术经济性能,对某一类介质管道的使用材料、阀门、管径和壁厚进行的规定而编制的表格,以方便设计施工。

5. 公称压力:

压力管道等级表中的公称压力PN,代表管道组成件的压力等级,因材料的许用应力随着温度的升高会衰减,故其公称压力在设计温度下会衰减。在设计温度下管道组成件所允许的最高工作压力,应小于公称压力PN在设计温度下的衰减值。

压力管道等级表中的允许工作压力是指在设计温度下所允许的最高工作压力。

管道设计温度下的允许工作压力Pw=公称压力PN*钢管设计温度下的许用应力/ 钢管

使用说明及相关规范

一.压力管道定义:

1. 压力管道的重要性:

国家质量监督检验检疫总局颁发的《特种设备监察条例》中,将压力管道列为特种设备监察的管理范筹,轻工协会压力管道管理委员会每四年进行一次换证大检查,其间还有不定期的抽查,不合格者将取消单位资格。公司每年ISO内审之前各生产室应将该年度的压力管道设计项目内容形成报表上报公司生产技术部。公司每年的ISO内审,涵盖压力管道设计审查工作,其审核由具有压力管道审核资格的内审员负责压力管道的内审,审核内容单列。

2. 压力管道定义:

《特种设备监察条例》第七章规定“压力管道,是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或等于0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道。”根据该定义,必须同时满足以下要求的管道才属于压力管道:

2.1 输送介质为最高工作压力大于或者等于0.1Mpa(表压)的气体、液化气体、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体;

2.2 管道公称直径大于25mm。

2.3 压力管道用管子、管件、阀门、法兰、补偿器、安全保护装置等产品均属于压力管道安全管理及监察的范围。

压力管道用管件包括弯头、弯管、三通、异径管、接管座、法兰、堵头、封头等。

压力管道用管道附件(元件)包括:管件、法兰(含螺栓及螺母)、垫片、阀门及其组合件,绝缘法兰、绝缘接头、清管器、收发筒等管道专用部件。

3. 本公司涉及的常用压力管道

本公司热力、暖通、造纸、食品、医药各专业可能涉及的压力管道一般包括:蒸汽管道、液化气、天然气、锅炉给水管道、氨气管道、氨液管道、氧气管道、氢气管道、二氧化碳管道、压缩空气管道、高于沸点的凝结水管道、0.1MPa蒸汽伴热管、环氧丙烷管道、烧碱液(浓度>30%)管道、氯气管道、酒精管道、甲醇管道、酸液管道等以及其它符合上述第1条规定的管道。

4. 压力管道等级表:

压力管道等级表是压力管道设计过程中,根据设计温度、设计压力和输送介质的种类,以及材料的技术经济性能,对某一类介质管道的使用材料、阀门、管径和壁厚进行的规定而编制的表格,以方便设计施工。

5. 公称压力:

压力管道等级表中的公称压力PN,代表管道组成件的压力等级,因材料的许用应力随着温度的升高会衰减,故其公称压力在设计温度下会衰减。在设计温度下管道组成件所允许的最高工作压力,应小于公称压力PN在设计温度下的衰减值。

压力管道等级表中的允许工作压力是指在设计温度下所允许的最高工作压力。

管道设计温度下的允许工作压力Pw=公称压力PN*钢管设计温度下的许用应力/ 钢管度值(计算位移应力时,不计入应力增大系数);

(c) 仅限于GC2级管道,且最低设计温度不低于-101℃。

注:直管和对焊管件类元件的最大允许工作压力按GB20801.3-2006计算确定;法兰、阀门类元件的最大允许工作压力按相应标准规定的常温压力额定值选取。

3.2 电阻焊焊管electric resistance-welded pipe

以管子(带卷)本身作为电流回路,利用电阻加热、在压力作用下连续对接焊接的管子。

3.3 电熔焊焊管electric-fusion welded pipe

采用自动电弧焊或手工电弧焊,在预成形的坯料上纵向对接焊成的管子。

3.4 板焊管plat welded pipe

以板材预成形为坯料,带有一条或两条纵向直焊缝的电熔焊焊管。

3.5 质量证明书inspection certificate

材料质量证明(检验文件)的一种形式。由制造厂生产部门以外的独立授权部门或人员,按照标准及合同的规定,按批在交货产品上(或取样)进行检验和试验,并注明结果的检验文件。

制造厂质量证明书由独立于生产部门的制造厂检验部门签署并批准生效。法律法规有规定的,由法定检验检测机构出具监督检验证明。

4一般规定

材料选用

业主或设计者应根据具体使用条件(包括制造、制作安装、介质、操作情况、工作环境和试验等)以及本部分规定的材料使用要求和限制,选用合适的管道组成件材料。本部分没有包括焊接、非金属和管道支承件等的材料要求。

4.2 材料牌号和许用应力

a)本部分附录A中的表A-1和表A-2规定了管道组成件材料的牌号、许用应力和使用范围等

要求;

b) 按GB/T GB/T20801.3-2006中表5-10选择的管道组成件材料的性能不得低于按表A-1和表A-2所选相应材料的性能;

c) 其他材料的选用应经过具有相应资质的机构技术鉴定及评审认可。

5 材料选用的基本原则

5.1受压元件(螺栓除外)用材料应有足够的强度、塑性和韧性,在最低使用温度下应具备足够的抗脆断能力。当采用延伸率低于14%的脆性材料时,应采取必要的安全防护措施。

5.2选用的材料应具有足够的稳定性,包括化学性能、物理性能、耐蚀和耐磨性能、抗疲劳性能和组织稳定性等。

5.3选用材料时,应考虑材料在可能发生的明火、火灾和灭火条件下的适用性以及由此而带来材料性能变化和次生危害。

5.4选用的材料应适合相应的制造、制作和安装,包括焊接、冷热加工及热处理等方面的要求。

5.6当几种不同的材料组合使用时,应考虑可能产生的不利影响。

5.7材料应具备可获得性和经济性。

6 材料的使用限制

6.1 球墨铸铁、灰铸铁和可锻铸铁

6.1.1球墨铸铁

(a) 本部分附录A中表A-1所列的球墨铸铁用于受压管道组成件时,使用温度应大于-20℃且不

大于350℃,但球墨铸铁不得用于GC1级管道。

(b) 除满足6.1.1 a)的要求外,球墨铸铁管、管件、附件、管法兰、阀门的适用压力—温度额定值

还应符合GB/T20801.3-2006表14相应标准的规定。

6.1.2 灰铸铁和可锻铸铁

(a) 本部分附录A中表A-1所列的灰铸铁和可锻铸铁用于受压管道组成件时,应符合下列规定:

(1)灰铸铁管道组成件的设计温度应不小于-10℃且不大于230℃,设计压力应不大于2.0MPa;

(2)可锻铸铁管道组成件的设计温度应大于-20℃且不大于300℃,设计压力应不大于2.0MPa;

(3)灰铸铁和可锻铸铁管道组成件用于可燃介质时,其设计温度应不大于150℃,设计压力应不大于1.0MPa;

(4)应采取防止过热、急冷急热、振动以及误操作等安全防护措施;

(5) 制造、制作、安装过程中不得焊接;

(6)不得用于GC1级管道或剧烈循环工况。

(b) 除满足6.1.2 (a)的要求外,灰铸铁和可锻铸铁管、管件、管法兰、阀门的适用压力—温度额定

值还应符合GB/T20801.3-2006中表14相应标准的规定。

6.2 结构钢

碳素结构钢和低合金结构钢的使用限制应符合下列(a)~(d)的规定:

(a)不得用于GC1级管道组成件;

(b)选用Q215A、Q235A等A级镇静钢时,设计压力应不大于1.6MPa,设计温度应不大于350℃且不小于图8-1曲线A(或表8-2)所示温度,介质限于非可燃及非有毒流体;

(c)选用Q215B、Q235B等B级镇静钢时,设计压力应不大于3.0MPa,设计温度应不大于350℃且不小于图8-1曲线A(或表8-2)所示温度;

(d)对于焊接的管道组成件,含碳量不得大于0.30%。选用沸腾钢和半镇静钢时,厚度应不大于12mm;选用A级镇静钢时,厚度应不大于16mm;选用B级镇静钢时,厚度应不大于20mm。6.3 管子和管件

6.3.1 碳钢、奥氏体不锈钢钢管及其对焊管件应符合表1的规定。

6.3.2 在剧烈循环工况下选用钢管、有色金属管和对焊管件时,应符合下列规定:

(a)应采用附录A中表A-1所列无缝管、纵向焊接接头系数大于或等于0.90的焊管和板焊管,不得选用电阻焊(ERW)焊管以及未经射线照相检测的电熔焊(EFW)焊管;

(b)应采用无缝管件、纵向焊接接头系数不小于0.90的板制对焊管件和质量系数Фc不小于0.90的铸件;

6.4 碳钢和铬钼合金钢

(a)用于焊接的碳钢、铬钼合金钢,含碳量应不大于0.30%;

(b)对于L290(GB9711.1-1997)和更高强度等级的高屈强比材料,不宜用于设计温度大于200℃的高温管道;

(c)对于21/4Cr-1Mo(12 Cr2Mo1)钢,当使用温度大于455℃时,焊缝金属的含碳量应大于0.05%。

6.5 奥氏体不锈钢

(a) 低碳(C≤0.08%)非稳定化不锈钢(如0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2)在非固溶状态下(包括固溶后经热加工或焊接)不得用于可能发生晶间腐蚀的环境(硝酸.硫酸.氢氟酸),

(b) 超低碳不锈钢(C≤0.03%)不宜在425℃以上长期使用。

6.6铝及铝合金

当选用材料的供货状态或厚度与附录A中表A-1相同牌号的状态或厚度不一致时,其最低抗拉强度和屈服强度不得低于表A-1的规定;

6.7 低熔点金属

铅、锌等低熔点金属及其合金不得用于输送可燃介质的管道。

7 高温条件下的材料使用限制

7.1 材料使用温度上限

(a) 附录A中表A-1及表A-2规定了一般情况下材料的使用温度上限;

( b) 确定材料使用温度上限应考虑腐蚀性介质的影响。

7.2高温材料的选用原则

7.2.1一般要求

(a)高温条件下长期使用的材料,应考虑因组织或性能变化对材料使用可靠性的影响;

(b) 蠕变温度以上长期使用的材料,应考虑因蠕变引起的过度变形、过大位移、材料组织和性能的劣化以及螺栓的应力松弛;

(c) 高温条件下使用的材料,应考虑因化学腐蚀引起材料失效;

(d) 通过热处理强化的材料,如果长期在接近或高于回火温度下使用,应考虑材料强度降低的因素。

7.2.2高温条件下碳钢及铬钼合金钢的使用

(a) 鉴于碳化物有转化为石墨的可能,碳钢、碳锰钢、低温用镍钢不宜在425℃以上的温度下长期使用,碳钼钢不宜在470℃以上的温度下长期使用;

(b) 鉴于可能产生回火脆性,铬钼合金钢长期在400℃至550℃温度下使用时,应根据使用经验和具体工况采取适当的防护措施。

7.2.3 高温条件下不锈钢的使用

(a) 鉴于材料脆性,铁素体不锈钢及马氏体不锈钢不宜在370℃以上的温度使用;

(b) 鉴于铬镍奥氏体不锈钢在540℃至900℃温度下长期使用时可能产生σ相脆化,使用时应控制奥氏体钢中的铁素体含量及过度冷变形;

(c)鉴于475℃脆性和σ相脆化,双相不锈钢不得在300℃以上的温度使用;

(d) 鉴于铝、锑、铋、镉、镓、铅、锰、锡、锌及其化合物在高温(高于低熔点金属的熔点)下对奥氏体不锈钢的晶间侵蚀,在350℃以上的温度使用时,奥氏体不锈钢不得与上述低熔点金属及其化合物接触;

( e) 在高温条件下,附录A表A-1中的低碳级(C≤0.08%)奥氏体不锈钢还应满足表2的附加要求,如不能满足表2的附加要求,其许用应力应按超低碳不锈钢选取.

7.2.4高温条件下其他材料的使用

(a) 钛及钛合金不宜在300℃以上的温度下使用;

(b) 镍及镍基合金的使用温度上限按表3规定。

8 低温条件下的材料使用限制

8.1 最低使用温度及冲击试验免除

8.1.1 材料(铸铁除外)的一般规定:

(a) 除第8.1.1 d)、8.1.3、8.1.4、8.1.5和8.1.6条免除冲击试验的规定外,材料及其焊接接头应进行冲击试验;

(b) 材料及其焊接接头的冲击试验应按8.2条的规定进行;

(c) 确定最低设计温度时,应考虑流体节流效应及环境温度的影响;

(d) 用于GC3级管道的碳钢材料可免除冲击试验。

8.1.2 铸铁

铸铁的最低使用温度应符合6.1条的规定。

8.1.3 碳钢、低温钢、铬钼合金钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢

8.1.3.1碳钢、低温钢、铬钼合金钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢的最低使用温度及冲击试验免除条件应符合附录A表A-1和表4的规定。

8.1.3.2 材料的焊接工艺评定应符合表7、表10和表11 的规定。

8.1.4 奥氏体不锈钢

8.1.4.1 奥氏体不锈钢的最低使用温度应符合附录A表A-1的规定。

8.1.4.2 当使用温度小于或等于-20℃时,奥氏体不锈钢应进行低温冲击试验,但同时满足下列条件者,可免除低温冲击试验。

(a) 母材最低设计温度不小于-196℃、焊缝金属最低设计温度不小于-101℃和因材料截面尺寸限制无法制备2.5mm?10mm?55mm冲击试样三个条件之一者;

(b) 材料含碳量不大于0.10%且为固溶热处理状态;

(c) 焊缝填充金属含碳量不大于0.10%。

8.1.5 镍、镍基合金、钛合金和铝合金

镍、钛、铝及其合金的最低使用温度应符合附录A表A-1的规定,其免除冲击试验条件应符合表6的规定。

8.1.6 螺栓材料

8.1.6.1 螺栓材料的最低使用温度应符合附录A表A-2的规定,符合下列条件者可免除冲击试验:

(a) 碳钢、合金结构钢标准紧固件;

(b) 奥氏体不锈钢标准紧固件;

(c) 0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2及其应变硬化不锈钢紧固件;

(d) 25Cr2MoV钢紧固件;

(e) 配用螺母材料。

8.1.6.2 最低使用温度小于-40℃,但不小于-101℃的35CrMo螺栓应进行低温冲击试验,但符合下列条件之一的35CrMo螺栓可免除低温冲击试验:

a)螺纹直径小于或等于M64且最低设计温度大于或等于-46℃者;

b)螺纹直径大于M64且最低设计温度大于或等于-40℃者。

图1 碳钢免除冲击试验的最低使用温度(℃)

a:最低使用温度/厚度组合位于相应曲线或以上者,可免除冲击试验,位于曲线以下者,应进行冲击试验(低温低应力工况及小截面除外)。

b:碳钢使用于GC3级管道时,可免除冲击试验。

c:A、B类材料的分类见表A-1或表4注a、注b。

d:厚度系指焊接部位的厚度,非焊接部位按1/4计。

表6 有色金属(镍和镍基合金、钛和钛合金、铝和铝合金)的最低使用温度

图1 碳钢免除冲击试验的最低使用温度(℃)

a:最低使用温度/厚度组合位于相应曲线或以上者,可免除冲击试验,位于曲线以下者,应进行冲击试验(低温低应力工况及小截面除外)。

b:碳钢使用于GC3级管道时,可免除冲击试验。

c:A、B类材料的分类见表A-1或表4注a、注b。

d:厚度系指焊接部位的厚度,非焊接部位按1/4计。

表6 有色金属(镍和镍基合金、钛和钛合金、铝和铝合金)的最低使用温度

图1 碳钢免除冲击试验的最低使用温度(℃)

a:最低使用温度/厚度组合位于相应曲线或以上者,可免除冲击试验,位于曲线以下者,应进行冲击试验(低温低应力工况及小截面除外)。

b:碳钢使用于GC3级管道时,可免除冲击试验。

c:A、B类材料的分类见表A-1或表4注a、注b。

d:厚度系指焊接部位的厚度,非焊接部位按1/4计。

表6 有色金属(镍和镍基合金、钛和钛合金、铝和铝合金)的最低使用温度

9 材料标记和质量证明

9.1 材料标记

9.1.1材料标记应符合相应标准和合同的规定。

9.1.2 标记内容至少应包括制造厂标记以及材料(代号)名称,下列管道组成件的标记还应包括材料炉批号或代号:

a) GC1级管道用管道组成件;

b) 按本部分要求进行冲击试验的管道组成件;

c) 铬钼合金钢(螺栓材料除外)管道组成件;

d) 用于高温条件下的奥氏体不锈钢(H型)管道组成件;

e)镍及镍合金、钛及钛合金管道组成件。

9.1.3材料应逐件标记,标记应清晰、牢固,公称直径小于或等于DN40的材料可采用标签或其他替代方法进行标记。

9.2 质量证明

a)材料应具有相应的质量证明文件;

b)质量证明文件应包括标准以及合同规定的检验和试验结果,且具有可追溯性;

c)未包括检验和试验结果的质量证明文件(合格证)仅限于GC3级管道组成件。

附录A(规范性附录)材料牌号和许用应力

四.设计条件和设计准则:《压力管道规范工业管道第3部分:

设计和计算》GB/T20801.3-2006

1.设计条件

1.1设计压力

1.1.1一般规定

管道系统中每个管道组成件的设计压力,应不小于在操作中可能遇到的最苛刻的压力和温度组

9 材料标记和质量证明

9.1 材料标记

9.1.1材料标记应符合相应标准和合同的规定。

9.1.2 标记内容至少应包括制造厂标记以及材料(代号)名称,下列管道组成件的标记还应包括材料炉批号或代号:

a) GC1级管道用管道组成件;

b) 按本部分要求进行冲击试验的管道组成件;

c) 铬钼合金钢(螺栓材料除外)管道组成件;

d) 用于高温条件下的奥氏体不锈钢(H型)管道组成件;

e)镍及镍合金、钛及钛合金管道组成件。

9.1.3材料应逐件标记,标记应清晰、牢固,公称直径小于或等于DN40的材料可采用标签或其他替代方法进行标记。

9.2 质量证明

a)材料应具有相应的质量证明文件;

b)质量证明文件应包括标准以及合同规定的检验和试验结果,且具有可追溯性;

c)未包括检验和试验结果的质量证明文件(合格证)仅限于GC3级管道组成件。

附录A(规范性附录)材料牌号和许用应力

四.设计条件和设计准则:《压力管道规范工业管道第3部分:

设计和计算》GB/T20801.3-2006

1.设计条件

1.1设计压力

1.1.1一般规定

管道系统中每个管道组成件的设计压力,应不小于在操作中可能遇到的最苛刻的压力和温度组

管道设计应考虑以下荷载:

(a)内压、外压或最大压差(设计压力应与对应的设计温度一起作为荷载条件);

(b)重力荷载:

1)管道组成件、隔热材料以及由管道支承的其他重力荷载;

2)流体重量(包括液压试验)以及寒冷地区的冰、雪重量。

(c)动力荷载:

(1)风荷载;

(2)地震荷载;

(3)流体流动导致的冲击、压力波动和闪蒸等;

(4)由机械、风或流体流动引起的振动;

(5)流体排放反力。

(d)温差荷载:

(1) 温度变化时因管道约束产生的荷载;

(2) 因温度剧变或分布不均匀产生的温差应力,如厚壁管或流体分层流动可能导致的温差应力;

(3) 温度变化时因膨胀系数不同所产生的荷载,如双金属管、夹套管、非金属衬里管等。

(e)端点位移引起的荷载

管道支吊架或管道连接设备发生位移时引起的荷载。

1.4厚度附加量

(a)管道设计应有足够的腐蚀裕量,腐蚀裕量应根据预期的使用寿命和介质对材料的腐蚀速率确定,还应考虑冲蚀和局部腐蚀等因素。

(b)确定管道组成件最小厚度时,应包括腐蚀、冲蚀、螺纹深度或沟槽深度所需的裕量。为防止因支承、结冰、回填、运输和装卸等引起的超载应力和变形,从而可能产生的损坏、跨塌或失稳等现象,应考虑增加管壁厚度。

1.5环境影响

a)对于被隔断管道中的流体,应考虑因受环境加热产生膨胀所导致的压力升高或因流体自然冷却所导致的压力下降甚至真空;

b)当环境温度小于0℃时,应考虑因表面冷凝、冰冻而引起的阀门、泄压装置或排放管道故障以及低温对柔性分析和材料选用等的影响。

1.6埋地管道

1.6.1设计要求

埋地管道的设计应考虑下列主要因素:

(a)埋地管道的走向、敷设,埋地管道与连接系统的相互影响;

(b)材料、施工规范和质量控制;

(c)运行程序和控制;

(d)防腐蚀;

(e)外部影响的减轻及管道的防护。

1.6.2设计条件

除1.1~1.5外,埋地管道的设计应符合以下规定:

(a)设计计算时,可将管道与周围土壤整体考虑;

(b)埋地管道(包括受压和非受压系统)的设计荷载还应包括管道上方土壤(或回填土)荷载和预期交通荷载等其他荷载;

(c) 在平整砂土层上铺设的埋地管道,其设计荷载可不包括因管道自重产生的轴向应力;

(d)对于直接埋地的弯头和大直径支管(包括三通),管道应力分析时可将其简化为轴向完全受约束的端点;

(e)当管道的敷设环境温度与工作温度之间的温差大于35℃时,应进行应力分析,且相邻约束端点的间距不得小于5倍的公称直径;

(f)抗震计算时,可将管道与土壤之间视为刚性连接;

(g)静态分析时,应将埋地段与土壤之间视为无相对位移,非埋地段应保证足够的柔性以减少界面处的局部荷载,同时应考虑埋地段可能的下沉位移对界面处管道的影响。

2 设计准则

2.1管道组成件压力-温度设计准则

管道组成件的压力-温度设计应采用2.1.1至2.1.4规定的方法之一:

2.1.1压力-温度额定值方法

(a) 除本规范另有规定外,表14中已规定压力-温度额定值的管道组成件,其设计温度下的最大允许工作压力按相关标准规定的压力-温度额定值。

(b) 如设计温度大于表14中相关标准给出的温度额定值,但不大于GB/T20801.2-2006规定的材料使用温度上限者,设计者可根据相关温度下的材料许用应力折算。

(c) 对于表14中仅标明公称压力的管道组成件,设计温度下的最大允许工作压力可根据设计温度和常温下的材料许用应力折算。

2.1.2压力设计方法

(a)直管、斜接弯头、弯管、盲板、非标法兰和对焊管件等管道组成件应按第6章设计;

(b)对于按壁厚系列规定的承插焊管件和螺纹管件,其设计温度下的最大允许工作压力应不大于具有相同壁厚系列和相同许用应力的无缝直管按有效厚度确定的最大允许工作压力;

(c)支管连接管件的压力设计应符合6.7的规定;

2.1.3 验证性压力试验方法

(a) 对于表5-10中的对焊管件,如未按2.1.2 a)进行压力设计,可进行验证性压力试验并在验证性压力试验的覆盖范围内按2.1.2 b)确定其设计温度下的最大允许工作压力;

(b) 其他管道组成件也可根据验证性压力试验确定其最大允许工作压力。

2.1.4其他方法

除2.1.1、2.1.2和2.1.3规定的方法外,管道组成件的最大允许工作压力也可以采用对比经验分析、应力分析或实验应力分析方法确定。

2.2管道压力-温度设计准则

(a)除2.3的规定外,管道的设计压力应不大于该管道系统中所有管道组成件按本规范2.1确定的设计温度下的最大允许工作压力的最小值。

(b)不同流体工况的管道连接时,分隔阀门的额定值应按苛刻工况确定。

2.3压力和温度的允许变动范围

GC1级管道压力和温度不得超出设计范围。对同时满足2.3.1至2.3.8要求的GC2和GC3级管道,其压力和温度允许的变动应符合2.3.9的规定。

2.3.1 管道系统中没有铸铁或其它脆性金属材料的管道组成件;

2.3.2 由压力产生的管道名义应力应不超过材料在相应温度下的屈服强度;

2.3.3 轴向总应力应符合本规范的规定;

2.3.4管道系统预期寿命内, 超过设计条件的压力和温度变化的总次数应不大于1000次;

2.3.5持续和周期性变动不得改变管道系统中所有管道组成件的操作安全性能;

2.3.6压力变动的上限值不得大于管道系统的试验压力;

2.3.7温度变动的下限值不得小于GB/T20801.2-2006规定的材料最低使用温度;

2.3.8鉴于压力变动超过阀门额定值可能导致阀座的密封失效或操作困难,阀门闭合元件的压力差不宜超过阀门制造商规定的最大额定压力差。

2.3.9压力超过相应温度下的压力额定值或由压力产生的管道名义应力超过材料许用应力值的幅度和频率应满足下列条件之一:

a)变动幅度不大于33%,每次变动时间不超过10h, 且每年累计变动时间不超过100h;

b)变动幅度不大于20%,每次变动时间不超过50h, 且每年累计变动时间不超过500h。

2.3.10对于压力泄放等的自限波动情形,压力变动的幅度和频率应符合2.3.9 b)的规定。

2.4许用应力

2.4.1 金属材料许用应力和螺栓材料许用应力应符合GB/T20801.2-2006表A-1和表A-2的规定,

注:表中许用应力值未包括材料的纵向焊接接头系数Φw和铸件质量系数ΦC。

2.4.2 GB/T20801.2-2006表A-1和表A-2以外的金属材料和螺栓材料应按表1和表2规定的准则确定各自的许用应力。

2.4.3拉伸许用应力按2.4.1和2.4.2取值。

2.4.4压缩许用应力应符合结构稳定性的要求,且不大于拉伸许用应力。

2.4.5剪切许用应力取拉伸许用应力的80%,接触许用应力取拉伸许用应力160%。

2.5纵向焊接接头系数ΦW

管子和对焊管件的纵向焊接接头系数Φw应按表4-3规定的准则确定。

2.6铸件质量系数ΦC

2.6.1铸铁件(灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁)的铸件质量系数ΦC取1.0;

2.6.2除铸铁外, GB/T20801.2-2006表A-1中金属静态铸件应按JB/T7927-1999进行外观检查,且不低于B级要求,铸件质量系数取0.8;

2.6.3对需要进行附加无损检测的铸件可取表4-4中的铸件质量系数,但铸件质量系数ΦC的改变并不影响管道组成件的压力-温度额定值。

五.相关工业管道规范

热管和夹套管设计规范、绝热工程设计规范等。

注: 1. 介质包括气体,液体及流体化固体;

2. 油田地面建设工程执行石油行业标准。

六. 管道等级索引表

1.管道等级代号


管道等级代号:由公称压力等级(bar)+管材代号+材料序列号+管道壁厚系列号组成. 详见《化工工艺设计手册》P4-53

1.1常用公称压力等级:

1.1.1.化工系列公称压力等级: PN 0.6, PN 1.0, PN 1.6, PN

2.5, PN 4.0, PN 6.3,

PN 10.0 Mpa

1.1.

2.《压力管道规范工业管道第1部分:总则》GB/T20801-2006中公称压力PN按

GB/T1048的定义:PN2.5, PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100,

1.1.3 管材代号:

A- Cast Iron Pipe铸铁及硅铸铁,

B- Carbon Steel pipe碳素钢,

C- Common Low Alloy steel pipe普通低合金钢,

D- Alloy steel pipe合金钢

E- Stainless steel pipe不锈钢,

F-Nonferrous metal pipe有色金属,

G-非金属,

H- Lining pipe衬里管

1.2 同一管材和同一压力等级,如果法兰密封面型式不同.或垫片材质不同,则压力管道等级表

的序号就不同,因此序号可以有很多个.

1.3示例Legend

10 E 2 A

管道公称压力(bar) 管道壁厚系列号(A表示国标英制Ⅰ系列,B表示国标沿用Ⅱ系列)

管道材质类别材料序列号

2、管道公称压力和管道材质类别及材料序列号见下表:(管道等级规格表中钢管的许用应力系按温度100℃时应力计算)

七.管道壁厚计算:

1. 管道计算壁厚So=P* Do /(2*[σ]t*Ф+2P*Y) (mm)

其中:设计温度下管道材料的许用应力[σ]t (MPa)

管道设计压力P (MPa)

焊缝系数:Ф,

(1) 无缝钢管Ф=1,

(2) 电弧焊焊接钢管的焊缝系数:Ф=0.85(无X射线探伤); Ф=0.9(10%射线探伤); Ф=1

(100%射线探伤)详见表4-3

温度对计算管道的壁厚公式的修正系数Y:

(1) 铁素体钢t≤482 ℃时,Y=0.4,

482

(2) 奥氏体钢t≤566 ℃时,Y=0.4,

566

2.管道选用壁厚S= So+C (mm)

其中:钢管腐蚀裕量:C2 mm

钢管负偏差:GB/T8163-1999,C1=0.125* So mm,

GB/T14976-1994,C1=0.15* So mm,

GB6479-2000﹑GB5310-1995, C1=0.1* So mm,

钢管附加裕量:C=C1+C2 mm

详见《全国压力管道设计审批人员培训教材》P315.

3. SCH=P*1000/[σ]t

其中:设计温度下管道材料的许用应力[σ]t (MPa)

管道设计压力P (MPa)

详见《全国压力管道设计审批人员培训教材》P306.

八.钢制管法兰的选择:

1.法兰.垫片及紧固件:全部采用欧洲体系B标准。

2.法兰.垫片表示方法和法兰压力-温度等级详见《钢制管法兰.垫片.紧固件》HG20592-20635-97,

P155-161.

注:①与PN≥4.0MPa的阀门或设备配电时,阀门上的整体法兰一般为凹面,而管法兰的密封面应为凸面。

②表列铸件仅适用于整体法兰,并不适合于带焊接的铸造法兰。

③表列钢管仅适用于采用钢管制造的奥氏体不锈钢对焊环。

注:① C≤0.04%时最高使用温度为525℃。

②采用铸件材料的整体法兰其公称压力和工作温度按有关标准的规定。如有关产品标准未

规定时,也可根据(本规范)按与铸件对应的锻件材料确定公称压力和工作温度范围。

③采用钢管材料的奥氏体不锈钢对焊环公称压力和工作温度按有关钢管使用标准的规定。

注:① C≤0.04%时最高使用温度为525℃。

②采用铸件材料的整体法兰其公称压力和工作温度按有关标准的规定。如有关产品标准未

规定时,也可根据(本规范)按与铸件对应的锻件材料确定公称压力和工作温度范围。

③采用钢管材料的奥氏体不锈钢对焊环公称压力和工作温度按有关钢管使用标准的规定。

④表列紧固件材料,除35CrMoA外,使用温度下限为-20℃,35CrMoA使用温度低于-20℃时应进行低温夏比冲击试验。最低使用温度-100℃。


⑤各种天然橡胶及合成橡胶使用温度范围不同,详见HG 20606。

⑥石棉橡胶板的P·t≤650MPa·℃。

注:柔性石墨复合垫可代替耐油垫。*包括一般化工介质、基本有机原料、氮肥工业及合成橡胶的大部分介质;溶剂是指丙烷、丙酮、苯、酚、糠醛、异丙醇和浓度小于30%的尿素。

33

34

注:*溶剂包括丙烷、丙酮、苯、酚、糠醛、异丙醇和浓度小于30%的尿素。

35

36

37


38

10. 螺母的硬度一般比螺栓的硬度稍小,方法可通过选用强度级别不同的材料或不同的热处理状态来达到.

11

注:2级为石化管道用垫片的通用等级.

九.压力管道的无损检测:

无损检测方法主要有:VT目视检测、RT射线检测、UT超声波检测、MT磁粉检测、PT 渗透检测、ET涡流检测、AE声发射检测、LT泄漏检测(含气密性试验、氨渗透试验、卤素检漏试验、氦检漏试验)等检测方法。

压力管道的无损检测方法主要有:VT目视检测、RT射线检测、UT超声波检测、MT磁粉检测、PT渗透检测、

1.GB1类管道的无损检测(城镇燃气管道):

GB1类管道设计要求按照《城市燃气设计规范》GB50028-2006进行。

其压力管道焊缝无损检测按照《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005和《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98进行;

1.1VT目视检测:

设计文件规定焊缝系数为1的焊缝或设计要求进行100%内部质量检验的焊缝,其外观质量不得低于现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236要求的Ⅱ级质量要求;对内部质量进行抽检的焊缝,其外观质量不得低于现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236要求的Ⅲ级质量要求。

1.2焊缝内部质量应符合下列要求:

1.2.1设计文件规定焊缝系数为1的焊缝或设计要求进行100%内部质量检验的焊缝,焊缝

内部质量射线照相检验不得低于现行国家标准《钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级》GB/T12605中的Ⅱ级质量要求;超声波检验不得低于现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345中的Ⅰ级质量要求。当采用100%射线照相或超声波检测方法时,还应按设计的要求进行超声波或射线照相复查(设计人员确定)。

1.2.2对内部质量进行抽检的焊缝,焊缝内部质量射线照相检验不得低于现行国家标准《钢

管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级》GB/T12605中的Ⅲ级质量要求;超声波检验不得低于现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345中的Ⅱ级质量要求。

1.3 焊缝内部质量的抽样检验应符合下列要求:

1.3.1管道内部质量的无损探伤数量,应按设计规定执行。当设计无规定时,抽查数量不应少

于焊缝总数的15%,且每个焊工不应少于一个焊缝。抽查时,应侧重抽查固定焊口。

1.3.2对穿越或跨越铁路、公路、河流、桥梁、有轨电车及敷设在套管内的管道环向焊缝,必

须进行100%的射线照相检验。

1.3.3 当抽样检验的焊缝全部合格时,则此次抽样所代表的该批焊缝应为全部合格;当抽样检

验出现不合格焊缝时,对不合格焊缝返修后,应按下列规定扩大检验:

a.每出现一道不合格焊缝,应再抽检两道该焊工所焊的同一批焊缝,按原探伤方法进行检验。

b.如第二次抽检仍出现不合格焊缝,则应对该焊工所焊全部同批的焊缝按原探伤方法进行

检验。对出现的不合格焊缝必须进行返修,并应对返修的焊缝按原探伤方法进行检验。

c.同一焊缝的返修次数不应超过2次。

2.GB2类管道的无损检测(城镇供热管道):

GB2类管道设计要求按照《城市热力网设计规范》CJJ34-2002进行;

其压力管道无损检测按照《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-2004进行;

2.1 焊缝无损探伤检验应符合下列规定:

2.1.1管道的无损检验标准应符合设计或表4的规定,且为质量检验的主要项目。

2.1.2焊缝无损探伤检验必须由有资质的检验单位完成。

2.1.3应对每位焊工至少检验一个转动焊口和一个固定焊口。

2.1.4转动焊口经无损检验不合格时,应取消该焊工对本工程的焊接资格;固定焊口经无损检验

不合格时,应对该焊工焊接的焊口按规定的检验比例加倍抽检,仍有不合格时,应取消该焊工焊接资格。对取消焊接资格的焊工所焊的全部焊缝应进行无损探伤检验。(强条)(固定焊口:对工件固定,转动焊口:对工件转动)

2.1.5钢管与设备、管件连接处的焊缝应进行100%无损探伤检验。

2.1.6管线折点处有现场焊接的焊缝,应进行100%的无损探伤检验。

2.1.7焊缝返修后应进行表面质量及100%的无损探伤检验,其检验数量不计在规定检验数中。2.1.8穿越铁路干线的管道在铁路路基两侧各10m范围内,穿越城市主要干线的不通行管沟及

直埋敷设的管道在道路两侧各5m范围内,穿越江、河、湖等的水下管道在岸边各10m范围内的全部焊缝及不具备水压试验条件的管道焊缝,应进行100%无损探伤检验。检验量不计在规定的检验数量中。

2.1.9现场制作的各种承压管件,数量按100%进行,其合格标准不得低于管道无损检验标准。

2.1.10焊缝的无损检验量,应按规定的检验百分数均布在焊缝上,严禁采用集中检验量来替代应

检焊缝的检验量。


2.1.11当使用超声波和射线两种方法进行焊缝无损检验时,应按各自标准检验,均合格时方可认为

无损检验合格。超声波探伤部位应采用射线探伤复检,复检数量应为超声波探伤数量的20%。

2.1.12焊缝不宜使用磁粉探伤和渗透探伤,但角焊缝处的检验可采用磁粉探伤或渗透探伤,检验完

毕应按附录A中表A.0.3/1填写检测报告。

2.1.13焊缝无损探伤记录应由施工单位整理,纳入竣工资料中。射线探伤及超声波探伤检测报告应

符合附录A中表A.0.3/2和表A.0.3/3的规定。

2.1.14在城市主要道路、铁路、河湖等处敷设的直埋管网,不宜采用超声波探伤,其射线探伤合

格等级应按设计要求执行。

3. GC类管道的无损检测:

GC类管道设计要求按照《工业金属管道设计规范》GB50316-2000和《压力管道规范工业管道》GB/T20801.1-6-2006进行;其压力管道无损检测按照《压力管道规范工业管道第5部分:检验与试验》GB/T20801.5-2006和《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97及《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98进行;

3.1《压力管道规范工业管道第5部分:检验与试验》GB/T20801.5-2006中规定的

检查等级为:

3.1.1压力管道的检查等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个等级,压力管道检查等级的确定应符合

3.1.2 和3.1.3的规定,并取较高的级别。

3.1.2按管道级别和剧烈循环工况确定的管道检查等级如下:(最低要求,最高要求由设计人员确定)3.1.2.1GC3级管道的检查等级应不低于Ⅴ级;

3.1.2.2GC2级管道的检查等级应不低于Ⅳ级;

3.1.2.3GC1级管道的检查等级应不低于Ⅱ级;

3.1.2.4剧烈循环工况管道的检查等级应不低于Ⅰ级。

3.1.3按材料类别和公称压力确定的管道检查等级如下:

3.1.3.1. 除GC3级管道外,公称压力不大于PN5.0MPa的碳钢管道(本部分无冲击试验要求)的检查

等级应不低于Ⅳ级。

3.1.3.2除GC3级管道外,下列管道的检查等级应不低于Ⅲ级:

(a)公称压力不大于PN5.0MPa的碳钢(本部分要求冲击试验)管道;

(b)公称压力不大于PN11.0MPa的奥氏体不锈钢管道。

注: 奥氏体不锈钢: 1Cr18Ni9(304H), 0Cr18Ni9(304), 00Cr18Ni10,

0Cr18Ni10Ti(321/321H), 00Cr19Ni10(304L), 0Cr17Ni12Mo2(316/316H),

0Cr18Ni12Mo2Ti, 00Cr17Ni14Mo2(316L), 0Cr19Ni13Mo3, 00Cr19Ni13Mo3,

0Cr18Ni11Nb(347), 1Cr19Ni11Nb(347H)

铁素体不锈钢: 0Cr13, 1Cr17,

马氏体不锈钢: 1Cr13, 1Cr17Ni2, 2Cr13,

3.1.3.3下列管道的检查等级应不低于Ⅱ级:

(a)公称压力大于PN5.0MPa的碳钢(本部分要求冲击试验)管道;

(b)公称压力大于PN11.0MPa的奥氏体不锈钢管道;

(c)低温含镍钢、铬钼合金钢、双相不锈钢、铝及铝合金管道。

注:低温含镍钢管: 06Ni3MoDG(GB/T18984),

铬钼合金钢管: 15CrMo, 15CrMoG, 12Cr2Mo, 1Cr5Mo, 12CrMo,

12CrMoG, 12Cr1MoVG, 双相不锈钢管: 00Cr18Ni5Mo3Si2,

3.1.3.4下列管道的检查等级应不低于Ⅰ级:

(a)钛及钛合金、镍及镍基合金、高铬镍钼奥氏体不锈钢管道;

注:高铬镍钼奥氏体不锈钢: 00Cr17Ni14Mo2(316L), 0Cr17Ni12Mo2(316/316H),

0Cr18Ni12Mo2Ti, 0Cr19Ni13Mo3, 00Cr19Ni13Mo3,

(b)公称压力大于PN16.0MPa的管道。

3.1.4《压力管道规范工业管道第5部分:检验与试验》GB/T20801. 5-2006中规定的

焊接接头的无损检测

3.1.

4.1. 焊接接头的表面无损检测应符合以下规定:

(1) . 检测比例应不低于表1和表3的规定。

(2)有再热裂纹倾向的焊接接头应在焊接及热处理后各进行一次表面无损检测。

(3) 表面无损检测的验收标准应不低于《承压设备无损检测》JB/T4730-2005规定的Ⅰ级合格

(PT渗透或MT磁粉)标准。

3.1.

4.2. 焊接接头的射线检测和超声波检测应符合以下规定:

(a). 检测比例应不低于表1和表3的规定,抽样检查时,固定焊的焊接接头的检测比例应不

少于40%。

(b)管道的名义厚度小于或等于30mm的对接环缝,应采用射线检测;名义厚度大于30mm

的对接环缝可采用超声波检测代替射线检测;当规定采用射线检测但由于条件限制需改用超声波检测时,应征得设计和业主的同意。

(c)焊接接头的射线检测和超声波检测验收标准应符合以下规定:

(1) 环焊缝的检测应符合《承压设备无损检测》JB/T4730-2005对压力管道环焊缝的检测

要求,纵焊缝的检测应符合《承压设备无损检测》JB/T4730-2005对锅炉和压力容器对接焊缝的检测要求,角焊缝及T型接头的超声波检测也应符合《承压设备无损检测》JB/T4730-2005对锅炉和压力容器角焊缝及T型接头的检测要求;

(2) 100%射线检测的焊接接头按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的Ⅱ级合格,抽样

或局部进行射线检测的焊接接头按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的Ⅲ级合格;

(3) 100%超声波检测的焊接接头按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的Ⅰ级合格,抽

样或局部进行超声波检测的焊接接头按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的Ⅱ级合格。

(d) 管道的公称直径大于或等于500mm时,对每条环缝应按表1的检查比例进行局部检测。

管道的公称直径小于500mm时,可根据环缝接头数,按表1的检查比例进行抽样检测。凡进

行检测的环缝,应包括其整个圆周长度。

(e)选择被检焊缝时应包括每个参加产品焊接的焊工或焊接操作工所焊的焊缝,同时也应在

最大范围内包括与纵缝的交叉点。当环缝与纵缝相交时,应包括检查长度不小于38mm的相

邻纵缝。

3.1.

4.3.局部无损检测的焊接接头位置及检查点应由建设单位或检验机构的检验人员选择或批

准。

a

3.2

3.3《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97及《现场设备、工业管道焊接工程施工

及验收规范》GB50236-98中规定的检查等级为:

3.3.1管道焊缝的射线照相检验数量应符合下列规定:

3.3.1.1下列管道焊缝应进行100%射线照相检验,其质量不得低于Ⅱ级:

(a) 输送剧毒流体的管道;

(b) 输送设计压力大于等于10MPa或设计压力大于等于4MPa且设计温度大于等于400℃的可

燃流体、有毒流体的管道;

(c) 输送设计压力大于等于10MPa且设计温度大于等于400℃的非可燃流体、无毒流体的管道;

(d) 设计温度小于-29℃的低温管道。

(e) 设计文件要求进行100%射线照相检验的其他管道。

3.3.1.2输送设计压力小于等于1MPa且设计温度小于400℃的非可燃流体管道、无毒流体管道

的焊缝,可不进行射线照相检验。

3.3.1.3其他管道应进行抽样射线照相检验,抽检比例不得低于5%,其质量不得低于Ⅲ级。抽检

比例和质量等级应符合设计文件的要求。

4.设计举例:

例1:

液氨管道:设计压力1.2Mpa,设计温度0 ℃,管道材料为20#,管道标准为GB8163-1999.

a. 按《压力管道规范工业管道第1部分:总则》GB/T20801. 1-2006中规定的工业压力管道的分级为GC2,按《压力管道规范工业管道第5部分:检验与试验》GB/T20801. 5-2006中规定GC2级

b.

c. 按《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97及《现场设备、工业管道焊接工程施工及验

收规范》GB50236-98中规定的检查等级为:管道应进行抽样射线照相检验,抽检比例不得低于5%,其质量不得低于Ⅲ级。

因此,该管道检查比例按上述三个方案选择取大值,不得低于10%,焊接接头射线质量按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的Ⅲ级合格。

例2:

液氨管道:设计压力1.2Mpa,设计温度-40 ℃,管道材料为16Mn,管道标准为GB6479

a. 按《压力管道规范工业管道第1部分:总则》GB/T20801. 1-2006中规定的工业压力管道的分级为GC2,按《压力管道规范工业管道第5部分:检验与试验》GB/T20801. 5-2006中规定GC2级

b.

c. 按《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97及《现场设备、工业管道焊接工程施工及验

收规范》GB50236-98中规定的检查等级为:管道应进行100%射线照相检验,其质量不得低于II级。

因此,该管道检查比例按上述三个方案选择取大值,100%射线照相检验,焊接接头射线质量按《承压设备无损检测》JB/T4730-2005的II级合格。

十.压力管道水压试验及严密性试验

1. GB1类管道的水压试验及严密性试验:

GB1类管道设计要求按照《城市燃气设计规范》GB50028-2006进行。其强度性试验及严密性试验按照《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005和《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98、《长输管道线路工程施工及验收规范》SY0401-98进行;

1.1

1.2严密性试验介质宜采用空气, 试验压力应满足下列要求:

1.2.1设计压力小于5kPa时, 试验压力应为20kPa.

1.2.2. 设计压力大于或等于5kPa时, 试验压力应为设计压力的1.15倍,且不得小于0.1MPa.

2. GB2类管道的水压试验及严密性试验:

GB2类管道设计要求按照《城市热力网设计规范》CJJ34-2002进行。其强度性试验及严密性试验按照《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-2004进行.

一级管网及二级管网应进行强度试验和严密性试验. 强度试验压力应为1.5倍设计压力, 严密性试验压力应为1.25倍设计压力,且不得低于0.6MPa.供热管网工程应采用水为介质做试验.

3. GC类管道的水压试验及严密性试验:

GC类管道设计要求按照《工业金属管道设计规范》GB50316-2000和《压力管道规范工业管道》GB/T20801.1-6-2006进行, 其强度性试验及严密性试验按照《压力管道规范工业管道第5部分:检验与试验》GB/T20801.5-2006和《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97及《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98进行;

3.1 一般要求:

在初次运行前以及完成有关的检查后,每个管道系统应进行压力试验以保证其承压强度和密封性,除有关规定压力试验可替代的情况外,应按规定进行液压试验。

3.2 液压试验:

试验流体应使用洁净水,当对奥氏体不锈钢管道或对连有奥氏体不锈钢组成件或容器的管道进行试验时,水中氯离子的含量不得超过0.005%。如果水对管道或工艺有不良影响并过有可能破坏管道时,可使用其他合适的无毒液体。当采用可燃液体进行试验时,其闪点不得低于49℃,且应考虑到试验周围的环境。

内压管道系统中任何一点的液压试验压力均应按下述规定:

3.2.1.不得低于1.5倍设计压力

3.2.2.设计温度高于试验温度时,试验压力P T=1.5P* S1 /S2 MPa

其中:设计温度下管道材料的许用应力[σ]t (MPa)

试验计压力P T(MPa)

设计压力P (MPa)

试验温度下,管道材料的许用应力S1 (MPa)

设计温度下,管道材料的许用应力S2 (MPa)

3.2.3承受外压(或真空)的管道,其试验压力应为设计内外压差的1.5倍,且应不小于0.2Mpa.

3.2.4管道与容器作为一个系统时,液压试验应符合以下规定:

(a). 当管道试验压力不大于容器的试验压力时,应按管道的试验压力进行试验。

(b). 当管道试验压力大于容器的试验压力,且无法将管道与容器隔开时,同时容器的试验压

力不小于按P T=1.5P* S1 /S2 式计算所得的管道试验压力的77%时,经业主或设计者同意,则可按容器的试验压力进行试验。

3.3 气压试验:

3.3.1.气压试验时,应将脆性破坏的可能性减小至最少程度,设计者在选材时还应考虑试验温度

的影响。

3.3.2.试验时应装有压力泄放装置,其设定压力不得高于1.1倍的试验压力。

3.3.3用作试验的介质应是空气或其他不易燃和无毒的气体。

3.3.4承受内压的金属管道,试验压力应为设计压力的1.15倍,真空管道的试验压力应为0.2MPa.

3.3.5应按以下步骤进行气压试验:

(a) 试验前应进行预试验,预试验的压力宜为0.2Mpa。

(b) 试验时,应逐级缓慢增加压力,当压力升至试验压力的50%时,应进行初始检查,如未发现

异常或泄漏,继续按试验压力的10%逐级升压(每级应有足够的保压时间以平衡管道的应变),直至达到规定的试验压力。然后再降至设计压力,检查有无泄漏。

3.4 泄漏试验

对于输送极度和高度危害流体以及可燃流体的管道,应进行泄漏试验,泄漏试验应符合以下规定:

3.4.1泄漏试验应在压力试验合格后进行,试验介质宜采用空气;

3.4.2泄漏试验压力应为设计压力;

3.4.3泄漏试验可结合试车一并进行;

3.4.4.泄漏试验时,应重点检查阀门填料函、法兰或螺纹连接处、放空阀、排气阀和排水阀等部位,

以发泡剂检查不泄漏为合格;

3.4.5经气压试验合格,且在试验后未经拆卸过的管道系统可不进行泄漏试验。

3.5 真空度试验

真空管道系统在压力试验合格后,还应按设计文件的规定进行24小时的真空度试验,增压率应不大于5%,增压率为:

△P=(P2-P1)/P1%

△P ——24小时的增压率,%

P1 ——试验初始压力,Mpa

P2 ——试验最终压力,Mpa

3.6 电厂的压力管道的水压试验及严密性试验(属于GD类压力管道):

电厂的GC1、GC2类压力管道按《小型火力发电厂设计规范》GB50049-94、《火力发电厂设计技术规范》DL5000-2000、《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996、《电力建设

施工及验收技术规范锅炉机组篇》DL/T5047-1995、《电力建设施工及验收技术规范汽轮机机组篇》DL5011-1992进行设计。

3.6.1水压试验

水压试验用于检验管子和附件的强度及检验管系的严密性。

3.6.1.1强度试验

管子和附件强度试验压力(表压),按下式确定:

1.25*P* [σ]T /[σ]t ,或1.5P

P T=﹛

P+0.1

取两者中的较大者。

式中P T——试验压力,MPa;

P——设计压力,MPa;

[σ]T——试验温度下材料的许用应力,MPa。

[σ]t ——钢材在设计温度下材料的许用应力,MPa。

水压试验下,试件内周向应力值,不得大于材料在试验温度下屈服极限的90%。周向应力按下式计算:

σt= P T*〔Di+(s- a-c)〕/〔2*( s- a-c)* η〕

式中:σt——试验压力下管子或附件的周向应力,MPa;

Di——管子内径,mm;

s——管子壁厚,mm;详见《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996中3.2.1条

a——考虑腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度,mm;

c——管用壁厚的负偏差值,mm;

η——许用应力修正系数,详见《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996中表3.2.1。

3.6.1.2严密性试验

a.管道安装完毕后,必须对管道系统进行严密性检验。

b.水压试验的压力(表压),应不小于1.5倍设计压力,且不得小于0.2MPa。

c.水压试验下管道的周向应力以及试压时的内压力、活荷载和恒荷载引起的轴向压力,都必须

不大于试验温度下材料屈服极限的90%。轴向应力计算详见《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996中2.0.3.2

十一.压力管道等级表和特性表设计要求

1. 压力管道等级表可根据项目的情况,按本《中轻武设压力管道等级表和特性表使用说明及相关规范》的要求,由该项目的压力管道设计人员进行调整或增减,并经校对和审核人员通过.

2. GC1类压力管道的设计,应通过四级校审签署。








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