1、1压力管道安全技术概要（一）压力管道安全技术基础知识（1）概述压力管道安全技术是一个十分广泛的问题，涉及压力管道设计、元件制造、安装、使用、检验、维修、改造等从建造开始到报废为止的整个使用寿命周期中的各个环节，因而也是一个十分复杂的问题。一个管道系统，为了完成流体的输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动的功能，必须与相应的动力设备、反应设备、储存设备、分离设备、换热设备、控制设备等连接在一起，形成一个系统，使管内流体具有一定的压力、温度和流量，完成设计预定的任务。同时，不同类别的压力管道，由于材料、结构和敷设形式不同，其安全技术要求也有所差异。压力管道由于输送的流体大多具有致毒性、燃
2、爆性和腐蚀性，且又有高温、高压、低温等特殊操作条件，使其具有相当大的危险性而被列入特种设备范围。因此，压力管道系统结构应当具备下列条件：1耐压强度：承受管内流体作用于管道上的压力（内压或外压） 、温度所引起的应力及其长期、反复的影响，如蠕变和疲劳等；2. 密封性：阻止管道内部流动的流体泄漏到管道外部空间或流体中；3. 耐腐蚀性：承受管内流体对管道材料的腐蚀作用。管道材料的耐腐蚀等级分为 4 级，以年腐蚀速率衡量：充分耐腐蚀0.05mm；耐腐蚀 0.050.1mm；尚耐腐蚀0.10.5mm；不耐腐蚀0.5mm。4. 柔性：管道的柔性是反映管道变形难易程度的一个物理概念。管道在设计条件下工作时，因
3、热胀冷缩、端点附加位移、管道支承设置不当等原因会产生应力过大、变形、泄漏或破坏等影响正常运行的情况。管道的柔性就是管道通过自身变形吸收因温度变化发生尺寸变化或其他原因所产生的位移，保证管道上的应力在材料许用应力范围内的性能。为了满足上述条件，管道系统设计时，管道组成件必须选用耐介质腐蚀，有能够在设计规定温度下承受介质压力作用的材料，且有相应的壁厚和密封结构。同时整个管道系统应有适当的支承系统以承受管道在使用过程出现的热胀冷缩、振动和压力温度变化等产生的外力作用。除了管道在设计时必须考虑材料、结构等方面的安全技术要求外，管道在元件制造、安装、使用和维修过程中，也必须采取相应的技术手段确保管道的上
4、述安全技术特性持续得到满足，以实现管道的“本质安全” ，避免安全事故的产生。因此，应当在压力管道的建造、使用、维修、改造和检验检测等所有环节建立可靠的法规标准系统及其实施过程的监管机制。我国自 1996 年原劳动部颁布压力管道安全管理与监察规定以来，在压力管道安全监督管理方面做了大量工作，取得了显著成绩。特别是 2003 年国务院颁布特种设备安全监察条例以后，压力管道安全管理各方面工作得到明显的加强。国家质检总局根据特种设备安全监察条例的规定组织编制并颁布实施了一系列压力管道安全技术规范(TSG)和配套标准，为压力管道的安全科学管理奠定了基础。不过，由于我国压力管道安全技术监察工作起步较晚，作
5、为压力管道安全监察的基础技术法规压力管道安全技术监察规程目前仅颁布实施了工业管道部分压力管道安全技术监察规程 工业管道 TSGD0001-2009 及其配套标准压力管道规范 工业管道GB/T20801-2006。其余类别的压力管道安全监察规程及其配套标准目前仍在制定过程中，因此完善压力管道安全技术规范和标准并付诸切实实施的工作仍然任重而道远。此外，虽然安全技术监察规程的有关规定是“管道的基本安全要求，其他规定（如技术标准、企业内部规定等）不得低于规程的要求”,但由于我国在标准管理的管辖权限和编审过程中客观存在的部门分割、协调渠道不畅等因素影响，管道施工和质量验收标准的内容存在不一致的情况比较普
6、遍。最近几年，由于工业管道安全技术监察规程的颁布实施，我国工业金属管道工程施工及质量验收的相关规范也相继进行了补充和修订，目 前 已 经 颁 布 实 施 的 有 工业金属管道工程施工规范GB 502352010、 工业金属管道工程施工质量验收规范 GB 501842011、 现场设备、工业管道焊接工程施工规 范 GB 502362011、 现场设备、工业管道焊接工程施工质 量 验 收 规 范 GB 506832011、 石油化工金属管道工程施工质量验收规范GB 505172010、 石油化工非金属管道工程施工质量验收规范GB 506902011、 石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收2
7、规范SH 35012011 等。虽然这些标准在编制过程中进行过协调，但由于种种原因在施工技术和质量要求上仍存在各种差异，形成了目前工业管道施工技术标准的多样化，一时难以统一的现状。压力管道相关法规、规范及常用设计、制造、安装标准见附件。（2）压力管道及元件的定义、范围、分类；1压力管道：根据特种设备安全监察条例规定， “压力管道”系指最高工作压力大于或等于0.1MPa 的气体、液化气体、蒸汽介质或可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于 25mm 的管道。2压力管道中的介质（流体）范围：气体；蒸汽；液化气体（液化气体系指在一定压力和温度下呈液体状态的
8、气体） ；可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体； 可燃、易爆介质系指按 GB50160 和 GB50016 定义的火灾危险性为甲、乙类以及工作温度高于闪点的流体的总称。甲、乙类可燃气体也称为易燃气体。其与空气混合物的爆炸下限（体积）分别规定为：甲类可燃气体：10%；乙类可燃气体： 10% 。在 GB50016 的规定中，属于甲类火灾危险性的可燃介质（或生产过程）还有：常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致自燃或爆炸的物质；常温下受到水或蒸汽作用能产生气体并引起燃烧或爆炸的物质；遇酸、受热、撞击、摩擦、催化及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂；受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接
9、触时能引起燃烧或爆炸的物质；以及在密闭设备内操作温度等于或超过物质本身自燃点的生产。属于乙类火灾危险性的介质主要是指不属于甲类火灾危险性的氧化剂和化学易燃固体，以及助燃气体。可燃液体的分类如表 1 所示：表 1 液化烃、可燃液体的火灾危险性分类类 别 名 称 特 征A 液化烃 15 0C 时蒸汽压力0.1MPa 的烃类液体及其他类似液体甲类B 可燃液体 甲 A 以外的可燃液体，闪点28 0CA 闪点28 0C 至45 0C乙类B 可燃液体 闪点45 0C 至60 0CA 闪点60 0C 至120 0C丙类B 可燃液体 闪点120 0C 有毒介质系指按 GB5044 定义的极度、高度和中度危害介
10、质的总称。a. 按 GB5044职业性接触毒物危害程度分级规定。根据毒物的急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高允许浓度等六项指标，分为极度危害、高度危害、中毒危害和轻度危害四个等级（见表 2） 。但压力管道中的有毒介质则不包括轻度危害介质。表 2 毒性危害程度分级依据分级指标极度危害 高度危害 中度危害 轻度危害吸入 mg/m3 20000经皮 mg/kg 2500急性毒性经口 mg/kg 5000急性中毒发病状况 易发生中毒，后果 严重 可发生中毒，愈后 良好 偶可发生中毒 迄今未见急性中毒 但有急性影响慢性中毒患病状况 患病率高（5%）患病率较高（5%）
11、或症状发生率高（20%）偶有中毒病例发生或症状发生率较高（10%）无慢性中毒而有慢性影响慢性中毒后果 脱离接触后继续进 展或不能治愈 脱离接触后可基本 治愈 脱离接触后可恢复 不致严重后果 脱离接触后自行恢 复无不良后果致癌性 人体致癌物 可疑人体致癌物 试验动物致癌物 无致癌性最高允许浓度mg/m3 小于 0 .1 mg/m3 0 .1 1 .0 mg/m3 1 .0 10 mg/m3 大于 10mg/m3b. 介质毒性危害程度的级别应当不低于以急性毒性和最高容许浓度二项指标分别确定的最高危害程度级别；c.如果以急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果和致癌性四项指标确定的介3质毒性
12、危害程度明显高于按照第上条确定的危害程度级别时，应当根据压力管道具体工况，综合分析，全面权衡，适当提高介质的毒性危害程度级别。GB5044 标准中依据分级标准对我国 56 种常见毒物以列表形式(表 2) 对相关行业人员的危害程度进行了分级,并指出：对接触同一毒物的表 2 中未列出的其他行业，可依据车间空气中毒物浓度、中毒患病率、接触时间长短划定级别。凡车间空气中毒物浓度经常达到 TJ36-79工业企业设计卫生标准所规定的最高允许浓度而其患病率或症状低于本分级标准中相应值，可降低一级。因此有些行业对苯、丙烯腈、二硫化碳等介质的分类与 GB5044 不同，见表 3。表 3 几种介质的不同分类介 质
13、标 准苯 二硫化碳 光气（碳酰氯） 丙烯腈 氟化氢GB5044-1985 极度危害 高度危害 高度危害 高度危害HG20660-2000 高度危害 中度危害 极度危害 高度危害 高度危害GB50517-2010 极/高度危害 高/极度危害 高度危害 高/极度危害 高/极度危害现在，GB 5044-1985 已经被 GBZ230-2010 所代替，该标准对介质毒害程度的级别划分未作改变，但划分标准改为由急性吸入、急性经口、急性经皮、刺激和腐蚀性、致敏性、生殖毒性、致癌性等七项指标经权重计算确定的“毒物危害指数”进行评估，并取消了原标准中作为介质危害程度划分参考表。 腐蚀性流体：是指能灼伤人体组织
14、并对管道材料造成损坏的流体。 压力管道安全技术监察规程 工业管道TSG D0001-2009 中对腐蚀性介质的定义为：与皮肤接触,在 4h 内出现可見坏死现象，或 55时，对 20 钢的腐蚀率大于 6.25mm/y(年 )的流体。3压力管道分类 长输(油气)管道（GA 类）：指产地、储存库、使用单位之间的用于输送商品介质的管道，划分为 GA1 级和 GA2 级。 公用管道 (GB 类)：指城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道，划分为 GB1 级和 GB2 级。GB1 级为城镇燃气管道。GB2 级为城镇热力管道。 工业管道（GC 类）：指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的
15、工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道，划分为 GC1 级、GC2 级、GC3 级。 动力管道 (GD 类) ：指火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道，划分为 GD1 级、GD2 级。 各类管道的分级见表 4。表 4 压力管道类、级别表许可项目产品 类别 级别 级别划分的范围GA1(1)输送有毒、可燃、易爆气体介质，最高工作压力大于 4.0MPa 的长输管道；(2) 输送有毒、 、可燃、易爆液体介质，最高工作压力大于或者等于 6.4MPa并且输送距离大于或者等于 200km 的长输管道；长输（油气）管道GAGA2 GA1 级以外的长输管道GB1 城镇燃气管道公用管道 GBGB2 城镇热力管
16、道GC1(1)输送 GB 50441985职业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、高度危害气体介质和工作温度高于其标准沸点的高度危害液体介质的管道；(2)输送 GB 501602008石油化工企业设计防火规范与 GB 500162006建筑设计防火规范中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或者甲类可燃液体（包括液化烃） ，并且设计压力大于或者等于 4.0MPa 的管道；(3)输送流体介质，并且设计压力大于或者等于 10.0MPa，或者设计压力大于或者等于 4.0MPa 且设计温度大于或者等于 400的管道。GC2 除 GC3 级管道外，介质毒性危害程度、火灾危险性（可燃性） 、设
17、计压力和设计温度低于 GC1 级的工业管道工业管道 GCGC3 输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或者等于 1.0MPa 且设计温度高于-20、但是不高于 185的工业管道动力管道 GD GD1 设计压力大于或者等于 6.3MPa，或者设计温度大于等于 400的管道4GD2 设计压力小于 6.3MPa，且设计温度小于 400的管道为了满足压力管道安装单位许可条件的需要， 压力管道安装许可规则TSG D3001-2009 将长输、公用压力管道安装及个别特殊作业级别进行了细分，具体分类分级方法见下表 5：表 5 压力管道安装许可项目及其级别表许可项目产品 类别 级别 级别划分的范围GA1 甲(
18、1)输送有毒、可燃、易爆气体或者液体介质，设计压力大于 10MPa 的长输管道；(2)输送距离大于或者等于 1000km 且公称直径大于或者等于 1000mm 的长输管道GA1 乙(1)输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力大于 4.0MPa 、小于 8MPa 的长输管道；(2)输送有毒、可燃、易爆液体介质，设计压力大于或者等于 6.4MPa、但小于8MPa 的长输管道；(3)输送距离大于或者 200km 且公称直径大于或者等于 500mm 的长输管道长输管道安装 GAGA2 GA1 级以外的长输管道GB1 公用燃气管道GB1 专项 公用燃气 PE 管道(1)设计压力大于 2.5MPa 的公用
19、热力管道公用管道安装 GB GB2(2)设计压力小于或者等于 2.5MPa 的公用热力管道甲级(1)输送油、气和可燃、易爆、有毒化工介质，管道设计压力大于等于2.5MPa 且管道公称直径大于等于 300mm；(2)管道设计压力大于等于 2.5MPa，且介质温度大于等于 300管道带压封堵乙级(1)输送油、气和可燃、易爆、有毒化工介质，管道设计压力小于 2.5MPa且管道公称直径小于 300mm； (2)管道设计压力小于 2.5MPa 且介质温度小于 300甲级 GA、GB1、GC、GD 类压力管道管道防腐蚀作业乙级 GB2 类压力管道4压力管道元件：压力管道中使用的管道组成件和支承件的总称。
20、管道组成件：用于连接或装配成压力密封的管道系统机械元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门、安全保护装置以及诸如膨胀节、挠性接头、耐压软管、过滤器、管路中的仪表（如孔板）和分离器等。 管道支承件：是将管道荷载，包括管道的自重、输送流体的重量、由于操作压力和温差所造成的荷载以及振动、风力、地震、雪载、冲击和位移应变引起的荷载等传递到管架结构上去的元件。它分为固定件和结构附件两部分：固定件包括悬挂式固定件、如吊杆、弹簧吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨和固定架，以及承载式固定件，如鞍座、底座、滚柱、托座和滑动支座等。结构附件是指用焊接、螺栓连接或夹紧方法附装在管道上的元件，如
21、吊耳、管吊、卡环、管夹、U 形夹和夹板等。5压力管道元件制造许可范围根据压力管道元件制造许可规则TSG D2001-2006 的规定，压力管道元件制造许可级别见表 6，其中密封件、防腐蚀元件、低温绝热管、直埋夹套管、制管专用钢板、聚乙烯混配料的制造许可采用型式试验的方式。表 6 压力管道元件制造许可范围许可项目及级别品种 级别 代表产品范围 限制范围A1 DN200 无缝钢管A2 DN200 锅炉压力容器气瓶用、石油天然气输送用和油气井油（套）管用无缝钢管无缝钢管B DN25 其他无缝钢管和各类管坯材料、规格、标准A1 有特殊要求石油天然气输送用A2 石油天然气输送用焊接钢螺旋缝埋弧焊钢管 B
22、 低压流体输送用材料、钢级、规格、5各类螺旋缝桩用管A1 石油天然气输送用管直缝埋弧焊钢管 A2 低压流体输送用标准表 6 压力管道元件制造许可范围（续）许可项目及级别品种 级别 代表产品范围 限制范围A1 有特殊要求石油天然气输送用A2 石油天然气输送用直缝高频焊管B 低压流体输送用焊接钢管 其他焊接钢管 B 材料、规格有色金属管 A 材料、规格铸铁管 B 材料、规格A DN250 的耐热钢、双相不锈钢和标准抗拉强度540MPa 合金钢无缝管件钢制无缝管件（包括工厂预制弯管、有缝管坯制管件） B 其他无缝钢管产品名称、材料、规格B1 不锈钢和标准抗拉强度540MPa 合金钢有缝钢管钢制有缝管
23、件（钢板制对焊管件） B2 其他无缝钢管 材料、规格有色金属及其合金管件 A 材料、规格锻制管件（机械加工） B 规格铸造管件 B 材料、规格A1 设计温度450，PN10MPa 且 DN300mm 特殊工况阀门A2 PN 6.4MPa 或设计温度低于-46 且 DN300mm 特殊工况阀门阀门B 一般工况阀门和其他特殊工况阀门用途、产品名称、规格锻制法兰及管接头（限机械加工）B 产品名称、规格A PN 4.0MPa 且 DN500m；PN 2.5MPa 且DN1000mm 金属波纹膨胀节金属波纹膨胀节B 其它金属波纹膨胀节产品名称、规格其他型式补偿器（不含聚四氟乙烯波纹膨胀节B 产品名称、规
24、格金属软管 B 规格弹簧支吊架 B 密封件和密封填料 AX 产品名称紧固件（M14 以上合金钢制螺柱、螺母）B 材料、规格A 额定压力350MPa井口装置、采油树、节流压井管汇 B 其他 产品名称A 额定压力1.6MPa 燃气调压装置燃气调压装置、减温减压装置 B 各类减温减压装置 产品名称元件组合装置 其他组合装置B 管汇、过滤器、除污器、混合器、缓冲器、凝气（水）缸、绝缘接头、阻火器。其他由国家质检总局确定。 产品名称防腐蚀用管子、管件、阀门、法兰（外防腐和内衬里）AX 产品名称、规格低温绝热管、直埋夹套管 AX 产品名称A1 DN450mm 燃气用埋地聚乙烯管材A2 其他燃气用埋地聚乙烯
25、管材聚乙烯管材A3 流体输送用埋地聚乙烯管材产品名称A1 燃气用和流体输送用埋地聚乙烯电熔、热熔管件聚乙烯管件A2 燃气用和流体输送用埋地聚乙烯多角焊制管件 聚乙烯及其复合管材管件 带金属骨架聚乙烯复合管材管件 A 产品名称、规格其他非金属及其复合元件（管材、管件、阀门、波纹管膨胀节）A 材料铸铜件 B 各种铸铜阀体铸铁件 B 各种铸铁阀体 材料阀门铸件铸钢件 B1 精密铸造铸钢件 材料6B2 砂型铸造铸钢件表 6 压力管道元件制造许可范围（续）许可项目及级别品种 级别 代表产品范围 限制范围A DN250mm 耐热钢、双相不锈钢和标准抗拉强度540MPa 合金钢各种锻制法兰、管件、阀体锻坯锻
26、制法兰、管件，阀体的锻坯 B 其他锻制法兰、管件、阀体锻坯 材料制管专用钢板（L360 及以上） AX 材料、规格聚乙烯及其复合管材管件原料（聚乙烯混配料） AX 牌号、级别（3）压力管道安全监督体系建立一个健全的压力管道安全监察体系是涉及面很广的系统工程，需要在法制化的基础上，通过法律、法规、规范和标准的全面贯彻实施得到实现，从而达到压力管道在建造、使用全过程中，每个环节均能进行有效控制和监管，确保压力管道的长周期安全运行。我国现行压力管道安全监督体系概况见图 1。管道元件制造鉴定评审机构核准地（市）级质量技术监督局国家质量监督检验检疫总局跨省长输管道检验机构资格核准GA 类和 GC1、GD
27、1 级管道安装单位资格许可省级质量技术监督局管道元件 A 级制造单位资格许可管道元件型式试验机构核准管道安装鉴定评审机构核准管道设计鉴定评审机构核准跨省长输管道安装监督检验管道定期全面检验管道使用登记省级授权安全监察管道元件制造监督检验GB 类和 GC2、GC3 级管道安装单位资格许可省内管道检验机构资格核准GA 类管道安装告知GB、GC、GD类管道安装告知GA 类和 GC1、GD1 级管道设计单位资格许可B 级元件制造单位资格许可管道设计审批人员资格考核管道设计审批人员资格核准颁布实施压力管道安全技术规范及相关标准现场安全监督检查管道在线检验管道安装监督检验管道元件制造监督检验7图 2 压力
28、管道安全监察体系（二）压力管道安全技术基本要求（1） 压力管道设计由于压力管道的设计决定其强度、材料、元件制造或者安装方法、检测方法、使用中应注意的安全要求等重要内容，对特种设备的安全影响较大，设计环节一旦出现错误就无法保证压力的本质安全，导致一系列安全隐患和事故发生，从而造成严重的人身伤害和经济损失。压力管道设计单位一般是提供压力管道工程设计的企业，如工程公司、设计院等，个别单位属于使用单位的设计部门。设计单位的产品表现形式为设计文件。对压力管道设计单位实施行政许可，是在我国特种设备安全监察实践中探索出来的有效、可行、高效的行政管理措施，与发达国家所实施的设计图纸和文件审查制度不同。由于压力
29、管道工程的设计非常繁杂，如果实行设计图纸和文件审查制度，需要政府指定大量的技术人员从事审查工作，增加了政府行政管理部门的工作量，也增加了企业的成本。设计单位资格许可制度主要执行 TSG R10012008压力容器压力管道设计许可规则。根据规则规定，设计单位必须配备相应的设计人员和装备条件后方可取得许可，而在设计人员中还必须有一定数量的经鉴定评审机构考核合格、国家质检总局核准的设计审批人员，并实施如下规定的审批程序，以保证持证设计单位的设计质量符合法规要求：对 GA1、GC1、GD1 级压力管道主要设计文件（包括管道数据表、管道材料等级表、设备布置图、管道布置图强度计算书和应力分析计算书等）应当
30、进行设计、校核、审核、审定 4 级签署，对 GA2 级、GD 类、GC2、GC3、GD2 级压力管道主要设计文件应进行设计、校核、审核 3 级签署。压力管道设计单位在取得压力管道设计许可证后，应当刻制特种设备设计许可印章，在所设计的压力管道图纸目录和压力管道平面布置图上加盖特种设备设计许可印章，以示对设计文件安全质量负责。按照特种设备现场安全监督检查规则（试行）的规定，各级质量技术监督部门应对设计单位进定期现场安全监督检查，包括全面检查和专项检查。设计单位完成的压力管道设计文件应符合安全技术规范和相应标准的规定。1.材料和管道组成件的选用 管道组成件的材料选用应当满足以下各项基本要求，设计时根
31、据特定使用条件和介质，选择合适的材料：a. 符合相应材料标准的规定，其使用方面的要求符合管道有关安全技术规范的规定；b. 金属材料的延伸率应当不低于 14，材料在最低使用温度下具备足够的抗脆断能力。由于特殊原因必须使用延伸率低于 14的金属材料时，能够采取必要的防护措施；c. 金属材料及其焊接接头的冲击韧性应当符合有关安全技术规范及其材料标准的要求。d. 在预期的寿命内，材料应当在使用条件下具有足够的稳定性，包括物理性能、化学性能、耐腐蚀性能以及应力腐蚀破裂的敏感性等；1) 对于 L290（GB/T9711.1）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。2）鉴于碳化物
32、有转化为石墨的可能，碳钢、碳锰钢、低温用镍钢不宜长期在 425以上使用。碳钼钢不宜长期在 470以上的温度下长期使用。3）铬钼合金钢在 400550区间长期使用时，应当根据使用经验和具体情况提出适当的回火脆性防护措施。4) 奥氏体不锈钢使用温度大于 350时，不得与铝、锑、铋、镉、镓、铅、锰、锡、锌等低熔点金属及其化合物接触。5) 低碳（C0.08）奥氏体不锈钢在高温条件下使用应满足表 7 的要求：表 7 低碳级奥氏体不锈钢高温使用的附加要求附加要求钢号 使用温度（） 母材含碳量 热处理 晶粒度CF8 425 C0.04 1040快冷CF8M、CF8C 425 C0.04 1100快冷0Cr1
33、8Ni9、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb 540 C0.04 1100快冷平均 7 级或更高0Cr23Ni13、0Cr25Ni20 540 C0.04 1040快冷 平均 6 级或更高86）低碳（C0.08）非稳定化不锈钢，在热加工或者焊接后使用以及超低碳（C0.03）不锈钢在 425以上长期使用时应当考虑发生晶间腐蚀的可能性；7）奥氏体不锈钢在 540900区间长期使用时可能产生相脆化，应当采取控制铁素体含量及过度冷变形等适当防护措施防止材料脆化。8) 为防止硫、铅及其化合物在高温下侵蚀镍基合金导致晶界脆化，镍及镍基合金在各种环境气氛下的使用温度上限
34、应当符合设计规范的规定。e. 考虑在可能发生火灾和灭火条件下的材料适用性以及由此而带来的材料性能变化和次生灾害；f. 材料适合相应制造、制作加工（包括锻造、铸造、焊接、冷热成形加工、热处理等）的要求，用于焊接的碳钢、低合金钢的含碳量小于或等于 0.30；g. 几种不同的材料组合使用时，应当注意其可能出现的不利影响。h. 管道用密封件的选用应当考虑设计压力、设计温度以及介质、使用寿命等的要求，並且符合有关安全技术规范及其相应的密封材料标准的规定。 管道组成件采用新研制、无应用实例的国产材料，材料研制生产单位应当将试验验证资料和第三方检测报告报国家质检总局，由国家质检总局委托有关的技术组织或技术机
35、构进行技术评审，技术评审的结果经过国家质检总局批准后，方可进行试制、试用。通过一定周期的试用、验证，进行型式试验或者技术鉴定后，报国家质检总局备案。 管道组成件所用材料采用国际标准或者国外标准时，应当符合下列要求：a. 选用国外压力管道规范允许使用并且已有使用实例的材料，该材料性能不得低于国内类似材料的有关安全技术规范和及其标准要求，其使用范围符合有关安全技术规范和及其标准的规定；b. 首次使用前，对化学成份、力学性能进行复验，并且进行焊接工艺评定，符合规定要求时，方可投入制造； 灰铸铁和可锻铸铁管道组成件可在工业管道中下列条件下使用，但是必须采取防止过热、急冷急热、振动以及误操作等安全防护措
36、施：a. 灰铸铁的使用温度应当高或者等于-10，且低于或者等于 230，设计压力小于或者等于 2.0MPa；球墨铸铁的使用温度应当高于-20，且低于或者等于 350。b. 可锻铸铁的使用温度高于-20，并且低于或者等于 300，设计压力小于或者等于2.0MPa；c. 灰铸铁和可锻铸铁用于可燃介质时，使用温度高于或者等于 150，设计压力小于或者等于 1.0MPa。d. 灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁不得用于 GC1 级管道，其中灰铸铁和可锻铸铁不得应用于剧烈循环工况. 碳钢、奥氏体不锈钢钢管及由其制造对焊管件在工业管道中的使用限制应当符合表 8 规定。表 8 管子和管件使用限制钢管标准 材料 钢管
37、和管件制造工艺 不允许使用范围GB3091-2001 碳素结构钢 （注 1） （1）电阻焊焊管（注 2） ；（2）电熔焊焊管及对焊管件（1）按第二十四条规定；（2）剧烈循环工况；（3）电阻焊焊管的使用压力大于 1.6MPaGB9711.1-1997 碳钢 电阻焊焊管（注 2）（1）GC1 级管道；（2）设计压力大于 4.0MPa；（3）剧烈循环工况GB8163-1999GB3087-1999GB9711.1碳钢 无缝管及对焊管件GB9711.1 碳钢 电熔焊焊管及对焊管件GC1 级管道（注 3）GB12771-1991HG20537.3-1992电熔焊焊管（不添加填充金属）及对焊管件HG205
38、37.4-1992奥氏体不锈钢 电熔焊焊管（添加填充金属）及对焊管件、焊缝不作射线检测(1)GC1 级管道；(2)剧烈循环工况注 1：包括碳素结构钢钢板制造的对焊管件。2：不得采用电阻焊焊管制造对焊管件。93：逐根进行超声检测，并且不低于 GB/T5777-2008无缝钢管超声波探伤检验方法L2.5 级要求者，允许用于设计压力不大于 4MPa 的本规程 A1.1（1）规定的管道。 工业管道中碳素结构钢管子和管件的使用应当符合以下规定：a. 用于管道组成件的碳素结构钢的厚度应当符合下列要求：1) 沸腾钢、半镇静钢，厚度不得大于 12mm；2) A 级镇静钢，厚度不得大于 16mm；3) B 级镇
39、静钢，厚度不得大于 20mm。b. 碳素结构钢不得用于 GC1 级管道；c. 沸腾钢和半镇静钢不得用于有毒、可燃介质管道，用于其他介质管道时，设计压力应小于或者等于 1.6MPa，使用温度应低于或者等于 200，且不低于 0；d. Q215A、Q235A 等 A 级镇静钢不得用于有毒、可燃介质管道，Q215B、Q235B 等 B 级镇静钢不得用于极度、高度危害有毒介质管道；e. 镇静钢用于无毒、非可燃介质管道时，使用温度应低于或者等于 350，且最低使用温度符合相应标准的规定。Q215A、Q235A 等 A 级镇静钢设计压力应小于或者等于1.6MPa，Q215B、Q235B 等 B 级镇静钢设
40、计压力应小于或者等于 3.0MPa。 工业管道（含油气田集输管道）使用非金属材料时，应符合石油化工非金属管道技术规范SH/T 3161-2011 和非金属管道设计、施工及验收规范 SY/T6769-2010 的规定。非金属材料不得用于极度、高度危害介质管道和剧烈振动、剧烈循环的管道，其中硬聚氯乙烯还不能用于输送气体介质管道。 无缝钢管与管件适用于各类参数的动力管道，设计压力小于等于 1.0MPa 的管道，可按GB/T 8163 标准选用，设计压力小于等于 5.3MPa 的管道可按 GB 3087 标准选用，设计压力大于5.3MPa 的管道应按 GB 5310 标准选用。当使用有缝钢管和管件时，
41、设计压力不高于 10MPa 且设计温度不高于 425的管道，可采用中温高压或高温高压用直缝电熔焊钢管与管件；设计压力不高于1.0MPa 且设计温度不高于 350的管子可采用低压流体用电熔焊钢管。 长输油气管道(含站内管道)用钢管和管件应符合下列要求：a. 钢管应采用镇静钢，并符合标准 GB/T 9711. 1.2.3 或 GB/T8163 的规定,其制管形式宜按下述要求选择：1) DN200mm 时宜采用无缝钢管；2) 200mmD N500mm 时宜选用高频电阻焊钢管（HFW），也可选用螺旋缝埋弧焊钢管（SAWS）或直缝埋弧焊钢管（SAWL）；3) DN500mm 时宜选用螺旋缝埋弧焊钢管（
42、SAWS）或直缝埋弧焊钢管（SAWL）；4)重要的穿/跨越段用管和通过活动断裂带、采空塌陷区、地质灾害多发区等特殊地段用管宜采用直缝钢管；b. 管道组成件不应采用铸铁制作，线路用热煨弯管、冷弯弯管等管件宜采用无缝、直缝钢管制作, 且不应有丁字或环形焊缝公用管道用管子和管件应符合下列要求：a.城镇燃气管道用管子和管件应符合下列要求：1) 中压和低压燃气管道宜采用聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、低压流体输送用焊接钢管、镀锌钢管、输送流体用无缝钢管或钢骨架聚乙烯塑料符合管；2) 次高压燃气管道应采用钢管和管件，并符合下列规定：a) 钢管符合 GB/T9711.1（L175 级钢管除外）、GB/T971
43、1.2 或 GB8163 的规定，三、四级地区高压燃气管道钢级不得低于 L245。b) 管道附件严禁采用铸铁件。钢制管件不得采用螺旋焊缝管制造。c) 锻件应符合承压设备用碳素钢和低合金钢锻件和低温承压设备用低合金钢锻件的要求。b.城镇热力管道用管子和管件应符合下列要求：热力管道应采用无缝钢管、电弧焊或高频焊焊接钢管。管道及钢制管件的钢材钢号不应低于表9的规定。钢材的规格及质量应符合国家相关标准的规定。表 9 热力网管道钢材钢号及适用范围钢 号 适 用 范 围 钢 板 厚 度Q235AF P1.0MPa 150 t 8mm Q235A P1.6MPa 300 t 16mm Q235B、20、20
44、g、20R 及低合金钢 规范适用范围的全部参数 不限 102. 设计计算 管道设计压力应当不小于在操作中可能遇到的最苛刻的压力与温度组合工况的压力。管道操作工况超过设计条件时，应当符合相关标准中关于允许超压的规定。 管道设计温度应当按操作中可能遇到的最苛刻的压力与温度组合工况的温度确定。 管道组成件适用压力的选用应当符合以下要求：a. 法兰、阀门等管道元件的适用压力，符合相关标准所规定的对应于设计温度的压力温度额定值规定；b. 直管、斜接弯头、弯管、盲板、非标法兰以及支管连接管件的适用压力按相关标准进行计算确定；c. 承插和螺纹管件的适用压力按相关标准规定的直管壁厚确定；d. 无法进行计算确定
45、适用压力的管道组成件，可根据使用经验、应力分析、型式试验等方法确定其适用压力，但需经国家质检总局委托的技术组织或者技术机构的技术评审。 当金属管道外壁温度受大气环境条件影响，压力管道设计时所考虑的最低环境温度，可以按照该地区气象资料，取历年来月平均最低气温的最低值（指当月各天的最低气温值相加后除以当月的天数） 。环境温度低于 0时，应当有防止切断阀、控制阀、安全保护装置和其他管道组成件的活动部件外表面结冰的措施。 凡是与机泵类等动设备相连，或者在高温、高压下使用，或者循环当量数大于 7000，以及工程设计中有严格要求的管道，都应当进行管道应力分析。管道应力分析应考虑以下各类重量荷载的影响以及其
46、它原因产生的荷载和作用力的相关作用：a. 介质压力、管道自重（包括隔热层、管道组成件以及介质重量）等持久荷载；b. 风荷载、地震荷载以及由于阀门关闭引起的压力短时升高、泄放阀打开时对管道的冲击反力等临时荷载；c. 温差荷载、固定支吊架或者端点位移对管道的交变或者非交变荷载。 管道轴向应力应当符合以下要求：a. 持久荷载组合工况下的管道轴向应力应当小于或等于最高工作温度下的材料许用应力；b. 持久荷载和必须考虑的临时荷载组合工况下的管道轴向应力小于或等于 1.33 倍最高工作温度下的材料许用应力。c. 确定金属许用应力的基准由相关标准确定 。 管道设计应当有足够的腐蚀裕量。腐蚀裕量应根据预期的管
47、道使用寿命和介质对材料的腐蚀速率确定，并且还应当考虑介质流动时对管道或受压元件的冲蚀量和局部腐蚀以及应力腐蚀对管道的影响，以满足管道安全运行的要求。 管道组成件的最小厚度应当考虑包括腐蚀、冲蚀、螺纹深度或者沟槽深度所需的裕量。为了防止由于支承、结冰、回填、运输、装卸或者其它原因引起的附加荷载而产生超载应力，造成损坏、跨塌或者失稳，必要时，应当增加管壁厚度。 为了保证法兰接头的密封要求，设计时应当遵循以下原则：a. 平焊法兰不得用于温度频繁变化的管道，特别是法兰未做隔热的场合；b. 剧烈循环工况的管道采用法兰连接时选用带颈对焊法兰；c. 胀接法兰、螺纹法兰不得用于 GC1 级管道和腐蚀性极强的环
48、境中；d. 扩口翻边接头不得用于剧烈循环工况；e. 法兰连接的紧固件应当符合预紧及操作条件下垫片的密封要求,低强度紧固件不得用于剧烈循环工况下的法兰接头；f. 垫片应当根据流体性质、使用温度、压力以及法兰密封面等因素选用, 垫片的密封荷载与法兰的压力等级、密封面型式和表面粗糙度以及紧固件相匹配；g. GC1 级管道以及有毒、可燃介质管道，规定其法兰接头的紧固载荷和拧紧程序，确保法兰接头的密封性能。h对介质毒性为极度危害或者高度危害以及可燃流体的管道系统，设计文件应对安装施工完成后泄漏试验的具体要求做出规定。3. 管道布置 架空管道布置应满足防火、安全操作和安装、维修施工的要求。管道多层布置时，腐蚀性介质管道应布置在下层，且
