压力管道设计常用管件标准及区别

压力管道设计常用管件标准及区别

・压力管道设计常用管件标准及区别

标准种标准代号标准名称系列范围端部外径

类

国家标GB/T12459-2005钢制对焊DN=10-500mm壁厚按表A、置系列

准号

无缝

管件

GB/T13401-92钢板制对DN=350-1200mm壁厚按A、B系列

焊管件表号

GB/T14383-93锻钢制DN=15〜80mmsch80、承口分A、g

Schl60系列

承插焊

管件

GB/T14626-93锻钢制DN=8〜100mm

螺纹管件1/4“〜4"Sch80、

Schl60>XXS

GB/T17185-1997钢制法兰PN=2.0、5.0、11.0、15.0、

26.0

管件

DN=25〜600nmi

;标准种标准代号标准名称系列范围端部外径

类

中国石SH/T3408-1996钢制DN=15〜500mm端部外径

化

对焊壁厚按表号与壁厚按

标准

无缝SH/T3405-

1996

管件

SH/T3409-1996钢板制DN=200〜1200mm端部外径

对焊壁厚按表号与壁厚按

管件SH/T3405-

1996

SH/T3410-1996锻钢制DN=10〜80mm承口尺寸根据

承插焊Sch80、Schl60>SH/T3405-

1996

管件XXS

化工部HG/T21634-1990锻钢制1/2"〜3/2"

标准承插焊300及6000磅

管件

HG/T21635-1990碳钢、低合DN=50〜600mm公制、英制

金钢

PN=25>40、

无缝

64、100Kg/cm2

对焊

壁厚按表号

管件

HG/T21631-1990钢制DN=300~1000mmI、II系列

有缝壁厚按表号

对焊

管件

中国石SY/T0510-1998钢制DN=15〜600mm

油标准

对焊Sch40>Sch40S>Sch80>

Schl60

管件

24.压力管道设计常用管法兰标准有下列四类:

1.国家标准

1）《钢制管法兰》GB/T9112〜9124国家标准是参照《钢法兰》

IS0/DIS7005-I编制而成。其公称直径范围、法兰结构及密封面形式等与

ISO标准基本相同。标准的构成形式为一种法兰型式、一种密封面型式和

一种连接型式构成一个标准。标准中有两个公称压力系列：

0.25,0.6,1.0,1.6,2.5,4.0,6.3,10.0,16.OMpa；

2.0,5.0,11.0,15.0,26.0,42.0Mpao

公称直径范围因公称压力不同而异：

PN=0.25Mpa,DNmax=3000mm；

PN=42.OMpa,DNmax=3000mmo

法兰结构型式：有整体、螺纹、对焊、带颈平焊、带颈承插焊、板式、对焊环松

套板式、对焊环松套带颈、平焊环松套板式、板式翻边松套、法兰盖等。

2）《大直径碳钢管法兰》GB/T13402-92

基本上是等效采用《大直径碳钢管法兰》API605o公称压力PN为2.0、5.0、

6.3、15Mpa0

公称直径范围为DN650〜1500mm。

法兰结构有对焊式和整体式两种，密封面为凸面。

2.中国石油化工集团公司标准《石油化工钢制管法兰》SH/T3406-96

SH/T3406T996是根据石油化工生产的特点，参照美国国家标准《钢制

管法兰及法兰管件》ASMEB16.5及美国石油协会标准《大直径碳钢法兰》

API605编制而成。标准属于美洲体系。

公称压力范围PN=LO、2.0、5.0、6.8、10.0、15.0、25.0、42.OMpa0

公称直径范围为DN15〜1500mm。

DNW600mm的法兰型式有对焊平焊承插焊松套螺纹等五种。

DN2650mm的法兰仅有对焊法兰。

密封面型式，DNW600mm时有凸台面、梯槽面、环槽面、凹凸面和全平

面等五种。DN2650mm仅有凸台面。

3.化工部标准《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592〜20635-97。

1.其中HG20592~20605属于欧洲体系

公称压力范围PN=0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、

25.OMpa等10个压力等级。

公称直径范围为DN10〜2000mm。

法兰型式有板式平焊、带颈平焊、带颈对焊、整体、承插焊、螺纹、对焊

环松套、平焊环松套、法兰盖、衬里法兰等10种。

密封面型式有凸台面、梯槽面、环连接面、凹凸面和全平面等五种。

2.其中HG20615~20626属于美洲体系

对于DN〈600mm的法兰等效采用了ASMEB16.5,对DN2650mm的法兰等

效采用了ASMEB16.47中的■系列（API605）。

公称压力范围为2.0,5.0,11.0,15.0,26.0,42.0Mpao公称直径范围

为DN15〜1500mm。

法兰型式有带颈平焊、带颈对焊、整体、承插焊、螺纹、松套等6种。

密封面型式有凸台面、梯槽面、环连接面、凹凸面和全平面等5种。

4.机械行业标准《管路法兰及垫片》JB/T74-90-94

此标准属于欧洲标准体系，公称压力范围为0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、

4.0、6.3、10.0、16.0、20.0等10个压力等级。公称直径范围为DN15〜1500mm。

法兰结构型式：有整体、板式平焊、对焊、对焊环板式松套、平焊环板式松

套、板式翻边松套、法兰盖等7种法兰。

密封面型式有凸台面、梯槽面、环连接面、凹凸面等4种。

25.设计中常用的法兰代号

1.法兰连接代号：对焊连接一WN；承插焊连接一SW；螺纹连接一PT；

松套连接一LJ；平焊连接一S0。

2.法兰密封面代号：全平面一FF；凸台面一RF；环连接面一RJ/RTJ；

凹凸面一MF；梯槽面一TG。

26.金属直管的壁厚计算

对于内压直管，根据《石油化工管道设计器材选用通则》SH3059—2001确

定其壁厚：

1.当S°VD°/6时，管子的壁厚按下式计算：

So—

式中So一管子的计算厚度，mm；

P—设计压力，Mpa；

D（1一管子外径，mm；

［。］一设计温度下管子材料的许用应力，Mpa；

“一焊缝系数，无缝钢管取1;

丫一温度对计算管子壁厚公式的修正系数，按下表取值。

温度对计算管子壁厚公式的修正系数

材料温度/C

«

W482510538566593N621

铁素体0.40.50.70.70.70.7

钢

奥氏体0.40.40.40.40.50.7

钢

管子的选用壁厚应按下式计算:

S=S0+C

式中S一包括附加雨量在内的管子壁壁厚，mm；

C一管子的壁厚的附加裕量（包括腐蚀裕量、壁厚负偏差和螺纹深度等），

mm；

2.当S02D0/6或P/。］,>0.385的管子，其计算壁厚，应根据断

裂理论、疲劳、热应力及材料特性等因素综合考虑确定。

3.焊接钢管的焊缝系数

序焊接方法接头型焊缝形式检验要求<{>

号式

1锻焊（炉焊）对焊直焊缝按标准要求0.6

2电阻焊对焊直焊缝或螺旋焊按标准要求0.85

缝

3电阻焊单面对直焊缝或螺旋焊无X射线探伤0.8

焊缝

10%X射线探伤0.9

100%X射线探1.0

伤

双面对直焊缝或螺旋焊无X射线探伤0.8

焊缝

10%X射线探伤0.9

100%X射线探1.0

伤

4.无缝钢管壁厚负偏差，按《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》

GB/T17395S2级取为-12.5%。

27.沸腾钢及镇静钢：

4.脱氧不完全的钢称为沸腾钢。由于脱氧不完全，钢液中含氧量高，

浇注及凝固时会产生大量的CO气泡，造成剧烈的沸腾现象，沸腾

钢也因此得名；沸腾钢冷凝后没有集中缩孔，因而成材率高、成本

低表面质量及深冲性能好，但因含氧量高、成本偏析大、内部杂质

多、抗腐蚀性和机械性能差，且容易发生时效硬化和钢板的分层，

故不宜作重要用途。

(2)镇静钢是脱氧完全的钢。浇注时钢液平衡，没有沸腾现象，此类钢冷凝

后易产生集中缩孔，所以成材率低、成本高，但镇静钢气体含量低，时效倾向小,

钢锭中气泡、疏松较少，质量较高。

脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢称为半镇静钢，其性能也介于

二者之间。

28.关于Q235-A.F,鼬0Crl8Ni9：

1.Q235-A.F为碳素结构钢牌号,Q235表示钢材屈服点为235N/mm2；A表示

质量等级为A；F表示为沸腾钢。

2.圆为优质碳素结构钢牌号，，牌号意义表示钢材的平均含碳量为0.2%。

3.0Crl8Ni9为不锈钢牌号，牌号表示钢材主要合金元素的百分含量，0表示

CW0.08%,Cr=17.00%~19.00%,Ni=8.00%〜11.00%。

29.碳素钢沸腾钢Q235-A.F和镇静钢Q235-A、B、C的适用范围：

(1)在《钢制压力容器》GB150,2002年4月16日发布的第一号修改单中，因

Q235-A.F和Q235-A钢板型号存在问题，已不推荐使用。

(2)Q235-B钢板的适用范围：

设计压力PW1.6Mpa；设计温度0〜350℃；钢板厚度不大于20mm；不得用

于液化烧，毒性程度为高度和极度危害介质的管道。

(3)Q235-C钢板的适用范围:

设计压力PW2.5Mpa；设计温度。〜400C；钢板厚度不大于40mm；不得用

于液化烧，毒性程度为高度和极度危害介质的管道。

30.钢管公称壁厚的表示方法及意义；

1.以管子表号表示公称壁厚：

此种表示方法以《焊接和无缝钢管》ASMEB36.10为代表并为其他许多标准

所采用，常以“Sch”标示。管子表号是管子设计压力与设计温度下材料许用应

力的比值乘以1000,并经圆整后的值。即

Sch=

ASMEB36.10和JIS标准中，管子表号有：SchlO、物、30、40、60、80、

100、120、140、160；

ASMEB36.19中不锈钢管子的表号为5s、10s、40s、80s；

中国石化标准SH3405中，无缝钢管采用了Sch20、30、40、60、80、100、

120、140、160等9个表号；不锈钢管子采用了Sch5s、SchlOs、Sch20s.Sch40s>

Sch80s等5个表号。

2.以管子重量表示公称壁厚

美国MSS和ASME也规定了以管子重量表示壁厚的方法，将管子壁厚分为三种:

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。

对于DNW250mm的管子，Sch40相当于STD,DN<200mm的管子，Sch80相当

于XS。

（3）以钢管壁厚值表示公称壁厚

中国、ISO和日本部分钢管标准采用壁厚值表示公称壁厚。

31.常用的管道分支结构及特点

常见的分支结构有整体型、加强管接头型、焊接支管型三大类。

加强管嘴（有时叫半管接头）常用于DN40及以下的分支，并采用承插焊或螺

纹连接；加强管接头（有时也叫支管台）常用于DN50〜DN200,并采用对焊连接。

32.一次应力与二次应力

一次应力是由于压力重力与其他外力荷载的作用产生的应力。它是平衡外力

荷载所需的应力，随外力荷载的增加而增加。一次应力的特点是没有自限性，即

当管道内的塑性区扩展达到极限状态，使之变成可变的机构时，即使外力荷载不

再增加，管道仍将产生不可限制的塑性流动，直至破坏。

二次应力是由于管道变形受到约束而产生的应力，它由管道热胀冷缩端点位

移等位移荷载的作用而引起。它不直接与外力平衡，而是为了满足位移约束条件

或管道自身变形的连续要求所必需的应力。二次应力的特点是具有自限性，即局

部屈服或小量变形就可以使位移约束或自身变形连续要求得到满足，从而变形不

再继续增大。二次应力引起的是疲劳破坏。在管道中，二次应力一般由热胀冷缩

和端点位移引起。

33.支吊架：固定架限制了三个方向的线位移和三个方向的角位移；导向架限制

了两个方向的线位移；支托架(或单向止推架)限制了一个方向的线位移。

34.管道进出装置应设置切断阀。对可燃、易爆、有腐蚀性或有毒介质的管道，

还应在切断阀的装置侧加设8字盲板。

35.固定连接在工艺管道或设备上且正常操作时不使用的公用工程管道(如惰性

气体空气蒸汽水等介质的管道)，应设切断阀加检查阀(简称管道三阀组)，或

设置双切断阀加盲板。工艺过程不允许串料的管道，也应采取这种措施。

36钢管国外标准：

1.日本工业标准(JIS-JAPANINDUSTRYSTANDARD)

2.日本石油协会标准(JPI-JAPANPETROCHEMICALINSTITUTE)

3.美国国家标准(ANSI-AMERICANNANTIONALSTANDARDINSTITUTE)

4.美国材料与试验协会标准(ASTM—AMERICANTESTINGANDMATERIAL

STANDAARD)

5.美国石油协会(API—AMERICANPETROCHEMICALINSTITUTE)

6.美国水道协会标准(AWWA)

7.德国国家标准(DIN)

8.英国标准(BS-BRITISHSTANDARD)

37.《ASME压力管道规范》(ANSI/ASMEB31)包括若干部分，每一部分都是一

个美国国家标准：

B3L1一动力管道

B31.3一化工厂和石油炼制厂管道（得到全世界公认，成为石油化工厂压

力管道设计普遍遵循的规范）

B31.4一液化石油输送管道系统

B31.5—冷冻管道

B31.8—气体传送和分配管道系统

38.钢管尺寸系列标准:美国的ANSIB36.10；德国的DIN2448；英国的BS3600

和国际标准化组织IS04200等标准。在日本虽然有JIS标准，但是为了进入国际

市场也按美国、英国、德国的标准生产钢管。

39.管壳式换热器管内液体介质的流速不宜大于3m/s；冷却水在管内的流速不宜

小于0.8m/s。温差校正系数不宜小于0.8。

40.泵应根据被输送介质的物性和工艺参数来选型。在一般情况下，对流量较大、

扬程相对较低、粘度小于650mm'/s,溶解或夹带的气体小于5%（体）的液体介

质，宜选用离心泵。对小流量、高扬程的液体介质宜选高速离心泵。对流量较小

扬程相对较高拈度小于35mm2/s温度小于HOC的液体介质，宜选用旋涡泵。对

流量小扬程高粘度大的液体介质，宜选用容积式泵。

41.碳钢的吸收量：

△x=（t操作-t安装）XLX13X10'em

L为JT型间距m

42.系统伴热每60米1个回水点，1个给水点。

;1

43.埋地管线加强级防腐：环氧煤沥青1kg/m；粗格玻璃布1.2kg/（一层用

量）。

44.梯凳:92表设-01。

55.设备平台高度：基础+设备+保温层+100（净距）。

56.土建委托中提绝对标高，安装图中一般标相对标高。

57.立式罐除顶平台（根据安全阀等综合考虑，一般取0.4米），其余平台宽度

为1.2米。

58.罐最高液位的确定：取罐高的0.9被；最低液位应与出口罐嘴同高。

59.高低位报警：高一15分钟之内到最高液位点的位置；低一15分钟下降到最低

液位点的位置。流量一般取正常值的1±%|%。

60.常用标准：

（1）国内

SH/T3401-1996《管法兰用石棉橡胶板垫片》；

SH/T3402-1996《管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片》

SH/T3403-1996《管法兰用金属垫片》

SH/T3404-1996《管法兰用紧固件》

SH/T3405-1996《石油化工企业钢管尺寸系列》

SH/T3406-1996《石油化工钢制管法兰》

SH/T3407-1996《管法兰用缠绕式垫片》

SH/T3408-1996《钢制对焊无缝管件》

SH/T3409-1996《钢板制对焊管件》

SH/T3410-1996《钢板制承插焊管件》

HG/T21547-1993《管道用钢制插板、垫环、8字盲板》

HG/T20613-97《钢制管法兰用紧固件（欧洲体系）》

HG/T20610-97《钢制管法兰用缠绕式垫片（欧洲体系）》

HG/T20612-97《钢制管法兰用金属环垫（欧洲体系）》

HG20592-97《钢制管法兰型式、参数（欧洲体系）》0.25Mpa〜25.OMpa

HG20595-97《带颈钢制管法兰（欧洲体系）1.OMpa-25.OMpa

⑵国外

ASMEB16.5管法兰和法兰配件

ASMEB16.9工厂制造的锻钢对接管件

ASMEB16.10阀门的面到面和端到端尺寸

ASMEB16.11锻制承插焊和螺纹管件

ASMEB16.21管线法兰用非金属平垫片

ASMEB16.25对焊端部

ASMEB16.47大直径钢法兰NPS26~NPS60

ASMEB36.10M焊接和无缝锻钢管

ASMEB36.19M不锈钢管线

ASMEB16.34法兰阀、螺纹阀和焊接阀

API5L输送管标准

API598阀门的检验与试验

API600带法兰和对焊端的钢制

APISTD590-1995STEELLINEBLANKS

APISTD

600-2001BOLTED

BONNETSTEELGATEVALVESFOR

PETROLEUMANDNATURALGAS

INDUSTRIES

APISTD

608-2002METAL

BALLVALVES-FLANGED.THREADED.

ANDWELDINGEND

APISTD

609-2004BUTTERF

LYVALVES:DOUBLEFLANGED.LUG-AND

WAFER-TYPE

APISTD610-2004CENTRIFUGALPUMPS

FORPETROLEUM.PETROCHEMICALANDNATURALGAS

INDUSTRIES

APISTD611-1997GENERAL-PURPOSESTEAM

TURBINESFORPETROLEUM.CHEMICAL.ANDGAS

INDUSTRYSERVICE

APISTD612-2005PETROLEUM.PETROCHEMICAL

ANDNATURALGASINDUSTRIES-STEAMTURBINES-

APISTD617-2003AXIALAND

CENTRIFUGALCOMPRESSORSAND

EXPANDER-COMPRESSORSFORPETROLEUM

61.平台的尺寸应符合下列规定：

（1）平台宽度不应小于0.8m,平台上净空不

宜小于2.2m；

（2）为设备人孔设置的平台，距人孔底部不

宜大于0.8m；

（3）为设备加料口设置的平台，距加料口顶

面不宜大于L0m；

（4）法兰连接的立式设备平台与法兰面的距

离不宜大于L5m

62.梯子设置应符合下列规定：

（1）厂房和构架的主要梯子和操作频繁的平

台的梯子应采用斜梯；

（2）成组布置的塔的联合平台宜采用斜梯；

（3）除上述场合，宜采用直梯；

（4）斜梯宜倾斜45°,梯高不宜大于5m,如

大于5m,应设置梯间平台；

（5）斜梯宽度不应小于0.7m；

（6）直梯宽度宜为0.4〜0.6m；高度超过2m

的直梯应设置安全护笼。

（7）设备上的直梯宜从侧面通向平台。攀登高度在15m以内时，梯间平台的间

距为5〜8m；超过15m时，每5m应设梯间平台;

（8）平台防护栏杆为1m,距地面20m以上的平台防护栏杆为1.2m。防护栏杆为

固定式防护设施，影响检修的栏杆应为可拆卸的。

63.道路净高和净宽

装置内通道的最小净宽和最小净高

序号通道名称最小净宽最小净高

1主要车行通道4.04.5

2消防通道4.04.5

3检修通道4.04.5

4管廊下泵区检修通道2.03.0

5操作通道0.82.2

64.PN于CLASS的对应关系

PN/MPaCLASS/psiPN/MPaCLASS/psi

1.6、2.015015.0900

2.5、4.0、5.030026.0(25.0)1500

6.3、6.840042.02500

11.0(10.0)600

注：为区分欧洲体系与美洲体系的压力等级，IS07005—1（92）将原美洲体系中

的600psi、1500psi改为11.0和26.0。1992年前一般称10.0和25.0。

65.可配合使用的管法兰

（1）HG美洲体系法兰的连接尺寸（包括密封面尺寸）下列表中所列标准的管法

兰基本相同，可以配合使用（互相连接）。

DNW600管法兰对应表表一

标准号标准名称压力等级

ISO7005-1(1992)钢法兰PN2.0、5.0、11.0>15.0、26.0、

42.0

ANSIB16.5(1988)管法兰和法兰

管件Classl50>300、600、900、1500、

BS15602500

section3.1(1989)管法兰及法兰

管件Classl50、300、600、900、1500、

NFE29-2032500

钢法兰

JPI7S-15-93PN2.0、5.0、10.0、15.0、25.0、

管法兰及法兰42.0

GB9112〜9124-2000管件

Classl50>300、600、900、1500、

SH/T3406-1996钢制管法兰2500

HG20615~20635-97钢制管法兰PN2.0、5.0、11.0、15.0、26.0、

42.0

钢制管法兰

PN2.0、5.0、10.0、15.0、25.0、

42.0

PN2.0、5.0、11.0、15.0、26.0、

42.0

大直径管法兰（DN>600）对应表表二

标准号标准名称压力等级

ANSIB16.47(1990)大直径钢法兰Classl50>300、600、900

API605-81大直径钢法兰Classl50>300、600、900

JPI7S-43-85大直径钢法兰Classl50>300>600、900

SH/T3406-1996钢制管法兰PN2.0、5.0

HG20615~20635-97钢制管法兰PN2.0、5.0、11.0、15.0

注：表二适用于B系列，本表未列入ANSIB16.47中A系列。如需要可按GB/T13402-92“大直

径碳钢管法兰”。

（2）HG欧洲体系法兰的连接尺寸（包括密封面尺寸）下列表中所列标准的管法

兰基本相同，可以配合使用（互相连接）。表三

惊准号标准名称压力等级PN/MPa

ISO7005-1(1992)钢法兰0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0

DIN2527(1992)法兰盖0.25—10.0

DIN2543〜2549铸钢整体法兰1.6—25.0

(1977)

螺纹法兰1.0、1.6

DIN2566(1975)

带颈对焊法兰0.25-25.0

DIN2628〜2638

(1975)板式平焊法兰0.6、1.0

DIN2573^2576(1975)翻边环板式活套0.6、1.0

法".

DIN264K2642C1976)0.25-4.0

平焊环板式活套

DIN2655^2656(1975)法1.0

DIN2673(19620带颈对焊环板式0.25、0.6、1.0^1.6、2.5、4.0

活套法兰

BS4504-3.1(1989)0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0

钢法上

NFE29-2030.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、

钢法兰10.0

JB/T74〜90T994

管路法兰

HG20527-1992钢制管法兰0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、

10.0、16.0

HG20527-1992钢制管法兰

0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、

10.0、16.0

)GB9112—9124-2000钢制管法兰0.25>0.6、1.0^1.6、2.5^4.0>6.3>

10.0、16.0

注：JB/T74〜90-1994管路法兰中的PN16.0、PN20.0者，与本标准法兰不能配合使用；JB

/T74~90-1994管路法兰中仅三个法兰：PNO.25-DN500.PNO.6-DN500、PN1.0-DN80与本标

准不能配合使用。

66.管道机械专业（应力分析）常用的标准规范

1、GB50316-2000《工业金属管道设计规范》

2、HG/T20645-1998《化工装置管道机械设计规定》

3、SH/T3041-2002《石油化工企业管道柔性设计规范》

4、GB150《钢制压力容器》

5、JB/T8130.1-1999《恒力弹簧支吊架》

6、JB/T8130.2-1999《可变弹簧支吊架》

7、GB50251-2003《输气管道工程设计规范》

8、GB50253-2003《输油管道工程设计规范》

9、ASME/ANSIB31.1—PowerPiping

10、ASME/ANSI

B31.3ProcessPiping

11、ASME/ANSI