1、压力管道标准及管道等级表（提纲稿）1 / 43压力管道标准及管道等级表（讲座提纲）全国压力管道标准化技术委员会 岳进才Tel. 13301877357Email: 2014.05压力管道标准及管道等级表（提纲稿）2 / 43目录1 压力管道工程标准1.1 综述1.2 常见基础性工程规范1.3 工业标准1.4 ASME B31.3 规范解读1.5 GB/T20801 规范解读2 管道等级表2.1 综述2.2 管道等级表2.3 其它3 管道材料选用3.1 材料的基本性能3.2 常用材料类型及特点3.3 高温对材料选用的影响3.4 低温对材料选用的影响3.5 介质对材料选用的影响3.6 材料选用原则
2、4 管道组成件压力设计4.1 载荷类型4.2 许用应力及强度准则4.3 标准管道组成件4.4 非标准管道组成件5 管道组成件型式及选用5.1 连接型式及选用5.2 钢管5.3 管件及分支接头5.4 法兰及法兰接头6 阀门选用6.1 阀型选用基本原则6.2 常用关断阀的特点及应用6.3 常用阀门的属性参数选用压力管道标准及管道等级表（提纲稿）3 / 431 压力管道工程标准1.1 综述1.1.1 标准体系标准体系的构成：指令性规范（法规） ，基础性工程规范，单项或行业工程标准，项目工程规定，工业标准。1）指令性规范（法规）：法定，强制性；技术管理性；适用范围（监管范围，包括了设计、采购、制造、建
3、造、使用、维修和改造） 。国内外的差别。典型代表：PED97/23，Pressure Equipment Directive；TSG D0001 压力管道安全技术监察规程 工业管道。2）基础性工程规范：与指令性规范相比：推荐性/非唯一性，用户负责制；技术性；建造标准。与行业或项目工程标准相比：通用性：适用范围广，不针对特定行业；基础性：系统性要求，最低要求，不能代替设计手册。强调：符合规范要求而出现问题，仍由设计者负责；安全性：安全标准，风险控制。典型代表：ASME B31 系列；GB/T20801 系列。3）单项或行业工程标准：针对特定的介质环境或针对特定的行业而给出的更有针对性、更详细的工
4、程规定。一般情况下，是基础性工程规范的补充和细化。典型代表：NACE MR0175，油田设备用抗硫化裂纹的金属材料；API941，石油化工厂高温临氢用钢；SH3059，石油化工管道设计器材选用规定；GB50030，氧气站设计规范。4）项目工程规定：比单项的工程标准或行业工程标准更有针对性，规定更详细。一般情况下，是基础性工程规范和单项或行业工程标准的补充和细化。典型代表：各工程公司或设计院/所针对具体项目的工程规定。5）工业标准：为实现标准化、系列化工程建造而设置的支持性标准。包括产品标准和实践方法。详见 1.1.3 节。1.1.2 4+1 层级，鱼头、鱼骨、鱼刺与鱼肉的关系 指令性规范（法规
5、）为鱼头，针对重要的方面给出强制性要求，不能突破。基础性工程规范为鱼骨，框架性规定，最低安全规则。单项或行业工程标准、项目工程规定为鱼刺，依附于基础性工程规范而给出的更具体的要求，是基础性工程规范的补充和细化。工业标准是鱼肉，与上述的工程规范一起构成整个工程标准体系。1.1.3 应用现状1）对工程规范层级的认识不足：期望基础性工程规范包罗单项/ 行业标准和项目规压力管道标准及管道等级表（提纲稿）4 / 43定的内容。2）将指令性规范和基础性工程规范的适用范围混淆。3）将基础性工程规范、单项/行业标准视为指令性规范。4）多版本同层级的工程规范并存现状，同时也造成引用标准时的困惑及由此产生的问题。
6、5）由于行业格局及部门利益问题，造成产品标准的重复及由此带来的应用困惑，同时又都不完善。1.2 常见基础性工程规范1.2.1 ASME B31.3 管道规范ASME B31.3 标准应用广泛，影响较大，很多其它类似的标准等效采用了该标准，或直接引用并加以修订和补充。见后面所述。ASME B31.3 是 ASME B31 系列标准中的一个，其它标准表列如下：B31.1 Power Piping/动力管道；B31.2 Fuel Gas Piping/燃气管道；B31.3 Process Piping/工艺管道；B31.4 Pipeline Tansportation System for Liqu
7、id hydrocarbons and other Liquids/烃类、液态石油气、无水氨和酒精的液体输送管道系统；B31.5 Refrigeration Piping and Heat Transfer Components/制冷管道和传热组件；B31.6 化工厂管道（从未出版）；B31.7 核管道（移入 ASME 锅炉压力容器规范第 III 卷）；B31.8 Gas Transmission and Distribution Piping Systems/天然气输送和分配管道系统；B31.9 Building Services Piping/建筑用管道；B31.10 深冷管道（从未出版）
8、；B31.11 Slurry Transportation Piping Systems/浆液管道。B31.12 Hydrogen Piping System Code/氢用管道系统和管道。其中，B31.3 是基础标准，其它是特例。在适用范围上给出了衔接点。对于 B31 系列标准，各标准由不同类型的专家编制，因此各标准的风格和内容安排并不尽相同。1.2.2 GB/T20801 及系列标准GB/T20801 标准是由国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局管理、全国锅炉压力容器标准化技术委员会压力管道分技术委员会负责组织编写的压力管道基础性工程规范，与压力管道技术安全监察工程配套的技术性支持标
9、准。按照压力管道安全管理与监察规定对压力管道的划分（GA 类、GB 类、GC 类、GD 类） ，也对应编制了四个压力管道工程规范。分别是：GB/T20801 压力管道规范 工业管道。2006 年已颁布实施；压力管道标准及管道等级表（提纲稿）5 / 43GB/T(20802) 压力管道规范 动力管道。2013 年 10 月已提交报批稿；GB/T(20803) 压力管道规范 长输管道。2013 年 10 月已提交终审稿；GB/T(20804) 压力管道规范 公用管道。2014 年 3 约已提交提纲稿。其中，GB/T20801 是基础标准，其它是特例。在适用范围上给出了衔接点。特种设备安全法。监管范
10、围可能会缩小（比如，DN150 及以上管道） 。1.2.3 ISO15649 石油及天然气工业管道类似于 ASME B31.3 和 GB/T20801，但该规范内容较少，明确指明引用了 B31.3，是 B31.3 的补充。特点：对管道布置给出了原则性要求。ISO15649 共有 5 个章节和 2 个附录：第 1 章 适用范围：适用于石油化工生产装置。与 ASME B31.3 一起用。第 2 章 相关标准：ASME B31.3。第 3 章 术语和定义：给出了化工厂、承压管道等常用名词解释共 19 个。第 4 章 金属管道：分 9 节，分别对责任、材料、安全措施、放空与排凝、设计条件、管道布置、埋
11、地管道、腐蚀等进行了原则性规定。第 5 章 非金属管道或非金属衬里管道：分 2 节，分别对设计条件和设计基本原则进行了规定。附录 A 管道布置：对管道布置提出了原则要求。附录 B 埋地管道：对埋地管道设计提出了原则要求。1.2.4 EN13480 工业金属管道类似于 ASME B31.3 和 GB/T20801。结构和内容含量与 B31.3 相似，很多规定也相同，但也存在一些明显的差异。特点：是一个可以与 B31.3 分庭抗礼的基础性工程规范。与 GB/T20801 类似，有 6 个分项标准组成：EN13480.1 工业金属管道 一般规定EN13480.2 工业金属管道 材料EN13480.3
12、 工业金属管道 设计和计算EN13480.4 工业金属管道 预制与安装EN13480.5 工业金属管道 检查和试验EN13480.6 工业金属管道 埋地管道的附加要求EN13480 与 ASME B31.3 差异的典型例子：管道分级，材料的许用应力，承压管道组成件的压力计算。1.2.5 前瞻性技术：三大类 14 种失效模式的评定举例：三大类 14 种失效模式第 I 类：短期失效模式I-1：脆性断裂；I-2：韧性断裂；I-3：超量变形引起的接头泄露；I-4：超量局部应变引起的裂纹形成或韧性撕裂；I-5：弹性、塑性或弹塑性失稳（垮塌） ；压力管道标准及管道等级表（提纲稿）6 / 43第 II 类：
13、长期失效模式II-1：蠕变断裂；II-2：蠕变引起的机械接头超量变形或过大的载荷转移；II-3：蠕变失稳；II-4：磨蚀和腐蚀；II-5：环境助长开裂。如应力腐蚀开裂，氢致开裂；第 III 类：循环失效模式III-1：扩展性塑性变形；III-2：交替塑性；III-3：弹性应变疲劳（中、高周疲劳）和弹塑性应变疲劳（低周） ；III-4：环境助长疲劳。1.3 工业标准1.3.1 产品标准包括尺寸标准、制造标准、材料标准等。1）尺寸标准尺寸标准体系，两个基础尺寸标准（管子和法兰） ，大外径系列和小外径系列，PN系列（欧式）和 CLASS 系列（美式） 。尺寸标准体系现状，ASME 与 GB 的异同，
14、兼容性。举例：管子外径和壁厚尺寸，法兰螺栓孔尺寸，55锥管螺纹和 60锥管螺纹。常用尺寸标准见表 1.3.1-1。表 1.3.1-1 常用管道组成件尺寸标准“大外径系列”/CLASS 系列 “小外径系列 ”/PN 系列SH 标准体系 GB 标准体系 ANSI 标准体系 JB 标准体系 HG 标准体系一般管道 SH/T3405 GB/T17395 ANSI B36.10ANSI B36.19HG20553长输管道 GB/T9711.1 GB/T9711.1 API 5L管件 SH/T3408SH/T3409SH/T3410GB/T14626GB/T12459GB/T13401GB/T14383G
15、B/T14626ANSI B16.9ANSI B16.11ANSI B16.28GB/T12459GB/T13401GB/T14383HG/21634HG/21635HG/21631HG/21632法兰 SH/T3406 GB9112GB9131 ANSI B16.5 JB/T7486 HG20592HG20605垫片 SH/T3401SH/T3402SH/T3403SH/T3407GB4622.1 2 ANSI B16.20ANSI B16.21JB/T87JB/T88JB/T89JB/T90HG20606HG20612紧固件 SH/T3404 GB5780GB5782 ANSI B18.2
16、.1 GB5780GB57 HG20613HG2压力管道标准及管道等级表（提纲稿）7 / 43GB41GB6170ANSI B18.2.2 82GB41GB61700614阀门 API600API602API603API608API609API594GB/T12232GB/T12247 API600API602API603API608API609API594JB 系列 JB 系列其它尺寸标准MSS SP-95MSS SP-97MSS SP-48注：GB 标准体系的管子管件标准原来是借助于 SHJ405 进行定义的，目前 SHJ405 已被修订成 SH/T3405，而且定义已作了改变。因此，GB
17、 系列管件标准也应作相应修订才能使用；此处应为该标准的 A 系列。 同 。此处应为该标准的 B 系列。 GB/T12232GB/T12247 目前尚存在较多问题，实际上并没有推广应用，它可用相应的 API 标准取代。 JB 系列指原来的 JB 系列阀门标准，现在大多数阀门制造厂仍按该系列阀门标准生产。 这里仅列出了主要的相关标准，不是全部标准。2）制造标准和材料标准中国制造标准和材料标准体系现状/ ASME 与 GB 应用工程材料的异同：政出多头，各自为政，例如钢管、阀门、板材、锻件标准；配套性差，例如缺少中高温焊管、螺栓、对焊管件制造标准；碳钢的低温限制；标准的严密性和生产的随意性；阀门铸件
18、和不锈钢材料靠近了 ASTM 材料，但配套标准没有跟上 ，等效和等同的问题。举例：国产低温碳钢材料。管道材料的进展：生产方法带来的影响，AOD/VOD 精炼技术的应用，GB150 对硫、磷要求的提高，超低碳不锈钢的应用；新材料的开发，举例：347AP，P92 。常用管道组成件制造标准见表 1.3.1-2。表 1.3.1-2 常用管道组成件制造标准产品名称 国标材料 ASTM 材料 说明碳钢无缝钢管 GB/T8163，GB3087，GB9948，GB6479，GB5310ASTM A53，A106 非等效长输专用无缝和焊接钢管GB/T9711.1，GB/T9711.2API5L 等效焊接碳钢钢管
19、 （无） ASTM A671，A672 （无对应）低温无缝钢管 GB/T 18984 ASTM A333 非等效合金钢无缝钢管 GB9948，GB6479，GB5310ASTM A335，A213 非等效合金钢焊管 （无） ASTM A691 （无对应）不锈钢无缝钢管 GB/T14976 ASTM A312 等效不锈钢焊管 GB/T12771 ASTM A358 等效碳钢及合金钢管件 （GB12459） ASTM A234 （无对应）低温碳钢管件 （无） ASTM A420 （无对应）压力管道标准及管道等级表（提纲稿）8 / 43不锈钢管件 （GB12459） ASTM A403 （无对应）碳
20、钢锻件 JB4726，NB/T47008ASTM A105 非等效低温碳钢锻件 JB4727，NB/T47009ASTM A350 非等效合金钢锻件 JB4726，NB/T47008ASTM A182 非等效不锈钢锻件 JB4728，NB/T47010ASTM A182 等效碳钢板材 GB713 ASTM A515 非等效低温碳钢板材 GB3531 ASTM A516 非等效合金钢板材 GB713 ASTM A387 非等效不锈钢板材 GB24511 ASTM A240 等效碳钢铸件 GB12229 ASTM A216 等效低温碳钢铸件 JB7248 ASTM A352 等效合金钢铸件 JB5
21、263 ASTM A217 等效不锈钢铸件 GB12230 ASTM A351 等效常规螺栓材料 （无） ASTM A193/A194 （无对应）低温螺栓材料 （无） ASTM A320 （无对应）3）产品制造的几个深层次问题关于非金属夹杂物：不可避免，对金属基体的割裂，微观空隙，裂纹起裂源，对二次变形加工的影响。非金属夹杂物等级的应用。举例：氢介质环境下非金属夹杂物的影响；管件成型时的开裂。关于残余元素和杂质元素：产品标准一般不给出残余元素和部分杂质元素的限制，举例说明残余元素和部分杂质元素对金属材料性能的影响：钒对碳钢性能的影响，铜对不锈钢性能的影响。关于金属晶粒度：冶金理论，高温下自动长
22、大的特性，对金属材料性能的影响。举例：常用变形加工金属材料的精度级别及应用。关于承压金属部件的表面缺陷：常见缺陷类型（imperfection 和 defect 的差别）及分类，缺口敏感效应。举例：常见表面缺陷控制的工程例子。关于承压金属部件的表面缺陷：常见缺陷类型，客观存在，缺陷的稳定与开展，无损检验。举例：某装置用不锈钢焊管的采购要求与现场检验要求的冲突。关于产品标准的最低要求：标准编制者不知道产品的介质应用环境，产品标准不解决特殊介质环境的特殊要求。举例，上述残余元素和杂质元素的影响，材料的高温性能。关于质量管理：资质与过程控制，ISO9001 的内涵：做你所写的，写你所做的。举例：国内
23、外配管设计规定的差别。关于生产细节：型式试验，过程控制。举例：不锈钢材料的酸洗。上述问题与采购技术要求有关，与制造商选择有关。1.3.2 实践方法压力管道标准及管道等级表（提纲稿）9 / 43包括检验方法、焊接规定、热处理规定等配套标准。1）检验方法检验方法涉及到化学成分检验方法及规定、机械性能检验方法及规定、金相分析规定、腐蚀试验方法、各种无损检验方法及规定等。化学分析分金属元素和非金属元素等测定方法，测定误差，产品分析和熔炼分析。机械性能除常规拉伸试验，还包括硬度检验、冲击试验等。延伸率的标准值。无损检验分锻件、板材、钢管、铸件等，方法和判定指标不同。举例见表 1.3.2。表 1.3.2
24、常见检验方法举例名称 国标 ASTM 说明化学成分 GB/T222 ASTM A751 非等效机械性能 GB2975 ASTM 370 非等效金属晶粒度检验 GB/T6394 ASTM E112 等效非金属夹杂物检验 GB/T 10561 ASTM E45 等效晶间腐蚀试验 GB4334 ASTM A262 非等效超声波检验 JB4730 ASTM A388/E213 非等效射线检验 JB4730 MSS SP-54 非等效磁粉检验 JB4730 ASTM E709/A275 非等效着色检验 JB4730 ASTM E165 非等效2）焊接规定最典型的焊接规定是焊接评定。例如 ASME IV
25、和 JB4708。（其它略）1.4 ASME B31.3 规范解读1.4.1 综述如前所述的特性：推荐性/非唯一性，用户负责制；技术性；建造标准；通用性；基础性，最低要求；安全性。与 EN 规范的区别：ASME 的特点是通过引入系数而简化设计， EN 标准则是尽可能计入各种影响因素。不包括管道布置。1.4.2 第一章 应用范围和定义关注不管辖的范围，其它规范没有明确管辖的管道均可参考。原名称为石油化工厂管道规范，2002 版后改为工艺管道，适用范围有所扩展。关注管道分类，实际上隐含了四种分类：D 类流体， M 类流体，介于 D 类和 M 类之压力管道标准及管道等级表（提纲稿）10 / 43间的
26、流体，K 类流体。剧烈循环工况。1.4.3 第二章 设计1）301.3.1 设计最低温度。预期工况中的最低温度。举例：环境温度的考虑（位移应力） 。2）301.4301.11 条。对可能出现的影响因素给出了提示性的规定，没有工程经验的人不容易理解，很重要，但容易被忽视。举例：流体膨胀的问题，防冻问题。3）302.2 压力温度设计准则。三种情况：具有压力额定值的表列组件，没有压力额定值的表列组件，非表列组成件，著名的 304.7.2 条（见下文） 。举例：没有压力额定值的表列组件的压力等级的定义。4）302.3 许用应力和其它应力的限制。四个基本系数（抗拉强度/3.0，屈服强度/1.5 ，10
27、万小时蠕变延伸率为 1%的平均应力/1.0，10 万小时断裂平均应力/1.5） 。5）304 组件的压力设计。除管子以外，其它应用于非标管道组成件设计，也可作为标准管道组成件的设计依据。支管补强，仅给出来等面积补强方法。没有给压力面积法计算方法。没有大小头的计算方法。没有疲劳设计方法。304.7.2 非表列组件：类比法，试验应力分析法，验证试验方法，详细应力分析法。6）305 318 流体工况对管道组成件及接头的要求。针对不同的流体工况，对各种管道组成件及接头提出了各种应用限制。最低要求。7）319321 柔性和支架管系应力分析。属管道机械专业。略。8）322 特殊管道系统。仪表管道。略。1.
28、4.4 第三章 材料1）323.1 材料和技术条件四种情况：表列材料，认可；非表列材料，有条件认可；牌号不明材料，不认可；回收材料，有条件认可。2）323.2.1 温度上限压力管道标准及管道等级表（提纲稿）11 / 43应正确理解温度上限的概念，与 323.2.4 一起解读。腐蚀影响，蠕变，刚度，工程意义。举例：304L/316L 奥氏体不锈钢的温度上限（1500F/815 ） 。3）323.2.2 温度下限碳钢材料的温度下限是变化的，与厚度、结构应力水平有关；所谓的下限温度是可以突破的，需要进行评定；注意免除冲击试验的条件，对于厚壁碳钢材料，即使使用温度高于零度，也要进行冲击试验。4）323
29、.3 冲击试验方法和验收准则冲击试验温度降低值，小尺寸试样。横向膨胀量，冲击功与强度指标有关。5）323.5 材料在使用中的变质原则规定，与附录 F 一起解读，几乎不涉及腐蚀问题。1.4.5 第四章 管道组成件及尺寸/应用标准体系，定义管道系统的外径、壁厚系列、公称压力等级、额定压力值、连接尺寸等。表列组件标准和非表列组件标准，给其它配套标准开口。匹配性。举例：BS 阀门标准的应用。详见 1.3.1 节。1.4.6 第五章 制作、装配和安装328 焊接：无值得关注的说明。GB 标准规定的更细。330 预热：无值得关注的说明。331 热处理：应注意是最低要求。332 弯曲与成型：无值得关注的说明
30、。1.4.7 第六章 检验、检查和试验1）Inspection, Examination, Test 的区别。Inspection：Activity carried out by persons independent of production to verify that the results of the testing and examinations conform to specific requirements.Examination：Assessment carried out to determine or verify the acceptability of a com
31、ponent, system or document.Test： Physical activity (destructive or non-destructive) carried out in accordance with a defined procedure which provides an objective assessments of a characteristic of a component or system.2）341.4 要求检查的范围341.4.1341.4.1： 常规要求检查，对于除 D 类、剧烈循环条件流通工况以外，抽查 5%；D 类，仅目视检查；剧烈循环条
32、件，100%无损检验。检验范围应由工程公司或业主确定。压力管道标准及管道等级表（提纲稿）12 / 433）345 试验无值得关注的说明。1.4.8 其它章节第七章 非金属管道和非金属衬里管道：略。第八章 M 类流体工况管道：根据 M 类流体工况特点，增加一些附加要求。内容略。第九章 高压（K 类流体工况）管道：疲劳的影响成需要计入的因素。略。1.5 GB/T20801 规范解读1.5.1 综述等效 ASME B31.3，但结合国情进行了本土化修改。GB/T20801 与 ASME B31.3 的差异见下面各部分。1.5.2 第一部分 应用范围和定义1）管辖范围比 ASME B31.3 更规范，
33、体现在：ASME B31.3 主要对工艺管道做出了规定，适用于生产装置，而 GB/T20801 对工业管道做出了规定，原则上其它规范不管辖的，都可以使用 GB/T20801。关注不管辖的范围，其它规范没有明确管辖的管道均可参考。GA、GB、GC 、GD 的管辖范围划分。举例：动力管道/四大管道，长输管道/ 站内管道。2）内容与 B31.3 相比，不含高压管道（ K 类）和非金属管道。不含铜及铜合金材料。3）关注管道分类3 个等级：GC1（一部分相当于 B31.3 中的 M 类流体，一部分为介于 D 类和 M 类之间的流体） 、GC2 （相当于 B31.3 中的介于 D 类和 M 类之间的流体）
34、 、GC3 （相当于 B3.3 中的部分 D 类流体） 。同时也包括了剧烈循环工况。4）管辖范围与压力管道监检的范围二者不是等同的。5）风险评估跟进 GB150，增加风险评估的内容要求。6）增加附录 A本次修订时增加附录 A，混合介质情况下介质毒性与管道等级的划分。该问题改变了许多设计人员的概念，操作难度也比较大，是 2006 版执行的难点。压力管道标准及管道等级表（提纲稿）13 / 43因此，增加此附录。1.5.3 第二部分 材料1）产品标准没有像 B31.3 那样明确给出表列材料和非表列材料等，也没有对牌号不明材料、回收材料等给出规定。本次修改中将补充。2）温度上限同 B31.3 的处理，
35、应正确理解温度上限的概念，应考虑腐蚀影响，蠕变，刚度，工程意义。同时把 B31.3 附录 F 关于材料的高温限制写入了正文，同时也增加了一些工程经验到里面。举例：碳钢石墨化的问题，合金钢的珠光体球化问题，等等。3）温度下限同 B31.3 的处理，即碳钢材料的温度下限是变化的，与厚度、结构应力水平有关；所谓的下限温度是可以突破的，需要进行评定；注意免除冲击试验的条件，对于厚壁碳钢材料，即使使用温度高于零度，也要进行冲击试验。但这里针对 GB 产品标准修正了碳钢的免除冲击试验的曲线图。举例：20 钢与A106B 的差异，16Mn 与 A333 Gr.6 的差异。4）冲击试验方法和验收准则同 B31
36、.3 的处理，即冲击试验温度降低值，小尺寸试样。横向膨胀量，冲击功与强度指标有关。5）增加附录 B本次修订时增加附录 B，材料选用的补充规定。即添加腐蚀环境下材料的选用原则。B31.3 没有类似的内容，但此内容又是设计的关键点。1.5.4 第三部分 设计与计算与 B31.3 的内容基本相同，下面仅介绍不同点及 2006 版的一些问题。1）4.1.6 条 埋地管道。移到附录 H，同时附录 H 增加管道布置的内容，仅从安全角度提出要求。2）4.2 设计准则。与 B31.3 比，三种情况（具有压力额定值的表列组件，没有压力额定值的表列组件，非表列组成件）不明确，而且将 B31.3 中的著名的 304
37、.7.2 条拆开了。此次修订时将重新整理相关内容。更详细的内容见 4.4 节。3）4.2.4 许用应力。对 B31.3 的规定进行了简化，即采用了 GB150 的做法，对四个强度指标分别除以不同的安全系数，并取其最小值。但安全系数与 GB150 不同，与 B31.3 相同。举例：针对强度极限的安全系数，B31.3 取 3，而 GB150 取 2.7。4）5.1.2 钢管和管件。压力管道标准及管道等级表（提纲稿）14 / 43对 GB/T8163 和 GB3087 等的适用范围进行了限制，例如，不能用于 GC1 类管道。此条要求引起较低的质疑声音。解释并举例：采用 GB/T8163 钢管制造管件
38、时引起的开裂问题。与 B31.3 相比，增加了法兰、螺栓、垫片、阀门选用的内容，更贴近工程应用。5）组件的压力设计。与 B31.3 相比，法兰的选用中增加了法兰的当量设计压力。不合适，此次修订时拟取消。此次修订拟增加大小头的设计计算。与 B31.3 相比，支管补强同时给出了压力面积法计算方法。此次修订拟增加疲劳设计方法。6）7.4 管道支吊架。材料部分，对支吊架材料的要求给出的规定较少，此次修订时拟增加。7）增加附件 A由于 GB 产品标准体系中没有对焊管件的制造标准，也没有螺栓、高温焊管的制造标准。因此此次修订时以附录的型式增加该内容。8）增加流体工况对管道组成件的制造要求。9）增加流体工况
39、对管道组成件的施工焊接要求。1.5.5 第四部分 制作、装配和安装1）4.2 条 焊接工艺评定由于 JB4708 内容偏少，故根据不同流体工况，增加焊评要求。解释。2）第 5 章 管道组成件的检查和验收取消机械性能、无损检验等复检。改变国内固有的现场施工理念。解释。3）第 7 章 焊接增加焊评内容，增加焊接材料选用指南。4）第 9 章 装配与安装增加螺栓拧紧力矩。解释。5）其它多处适当地方增加“当设计有要求时，应按设计文件要求进行” 。1.5.6 第五部分 检验、检查和试验1）检验范围与 B31.3 相比，按 GC1、 GC2、GC3 等，给出了不同的检验比例，规定更细。1.5.7 应用中的疑
40、难问题压力管道标准及管道等级表（提纲稿）15 / 431）含有毒介质的管道等级划分。GB5044 关于介质毒性划分的问题。长时间作用与短时间作用的差异。举例：1.0MPa 蒸汽的危害性 。2）GB/T8163 等不能用于 GC1 工况。解释，举例（同 1.5.4） 。3）众多施工规范（ GB50184、GB50235、GB50517 等）内容的冲突与协调。举例：无损检验的比例。拟解决该问题的方法。4）GB50316 与 GB/T20801 的冲突与协调。2 管道等级表2.1 综述2.1.1 管道材料工程师的工作内容基础知识：基础性工程规范，尺寸标准，材料选用，公称压力等级的确定，管道组成件型式
41、选用。核心任务：管道等级表/PIPING CLASS。 辅助任务：管段表/BOM（Bill Of Material） ，询价书 /MR（Material Requisition） ，采购料表/MTO（Make To Order/ Material Take Off） ，订货技术要求/JS （JOB SPECIFICATION FOR PURCHASE）2.1.2 基础性工程规范核心词：给管道设计定调（包括建造准则、应用标准体系、产品标准体系等） 。不宜多选。更多内容见第 1 章介绍。2.1.3 尺寸标准见 1.3.1 节介绍。2.1.4 材料选用制造/产品标准见 1.3.1 节介绍，材料选用见
42、第 3 章专题介绍。2.1.5 压力等级见第 4 章介绍。2.1.6 管道组成件型式及选用见第 5 章和第 6 章介绍。压力管道标准及管道等级表（提纲稿）16 / 432.2 管道等级表2.2.1 综述1）上述 2.1 节工作成果的集中表述。2）直接影响管道的安全性和经济性。3）编制原则：适度的同类合并，减少管道组成件的规格类型，属性描述完整，方便属性的可追溯性，经济性。4）管道等级表的内容：缩写词，管道等级代号，阀门代号，等级索引，等级表，分支表，变径表，阀门规格书（DATA SHEET）2.2.2 管道等级表范本及介绍1）缩写词各工程公司编制，基本上为英文缩写词，但不同工程公司不完全一致，
43、范本见缩写词.doc2）管道等级代号各工程公司编制，包含压力等级+材料+ 其它区别的序列号。举例。3）阀门代号当采用 JB 系列阀门时，选择手册或阀门厂的代号。当采用 API 阀门或新 GB 阀门时，由各工程公司编制阀门代号，差别较大。举例。4）等级索引类似于管道等级表的目录，各工程公司的管道等级索引不尽相同。范本见管道 等级索引.doc5）管道等级表管道等级表正文。内容及解释。范本见管道 等级表.doc6）阀门规格书与等级表配合。当出版阀门规格书时，管道等级表中的阀门描述可采用短描述。否则，应给出长描述，给出所有主特征参数。范本见阀门规 格书.doc2.3 其它2.3.1 综述除了上述的主要
44、任务外，管道材料工程师还要编制或合作编制下列文件，但不限于这些文件：1）管段表/BOM （Bill Of Material）2）询价书/MR（Material Requisition）3）采购料表 /MTO（Make To Order/ Material Take Off）压力管道标准及管道等级表（提纲稿）17 / 434）订货技术要求 /JS（JOB SPECIFICATION FOR PURCHASE）2.3.2 管段表 /BOM管段表是针对每根管道所用的所有管道组成件的明细表，用于材料汇总，并作为管道施工的依据。管段表中的管道组成件的描述应与管道等级表一致。管段表一般由配管工程师编制，但
45、描述来自等级表。当采用 PDS 或 PDMS 制图时，可由 绘图软件自动生成。范本略。2.3.3 询价书 /MR它是一个与采购有关的程序文件，主要表达了采购询价的一些基本信息和要求，包括项目信息、报价要求、投标技术文件组成要求等。有些工程公司或用户习惯于把报价的商务要求也放在询价书中。询价书一般由采购工程师编制，但其中的技术核心内容由材料工程师提出或参与编制。一般情况下，询价书主要包括以下几个部分的内容：1）项目信息；2）适用范围；3）供货范围；4）文件列表；5）执行顺序；6）投标技术文件组成要求；7）中间技术文件要求；8）交货技术文件要求；9）其它要求；10）附件。范本略。2.3.4 采购料
46、表 /MTO它是管道组成件采购的基础技术文件，是将需求的管道组成件进行分类汇总并给出管道组成件的类型、尺寸、压力等级、主体材料、需求数量等基本信息的一个文件。管道组成件采购料表一般由管道材料工程师编制。既然是用于采购的文件，那么分类的方法和编排要便于采购。装置中采用的管道元件类型很多，包括管子、管件、阀门、法兰、螺栓、垫片、管道设备、支吊架、隔热材料、防腐材料等。就钢管来说，按加工方法划分又分为无缝钢管和焊接钢管等，按材料划分又分为不锈钢、合金钢、碳钢、非金属材料等。不同类型的管道元件，甚至相同的管道元件但制造方法不同，或应用的材料不同，可能是由不同的生产商生产的。就采购来说，每一个采购包的产
47、品应尽可能是由单一的制造商能够生产的，以便于采购、生产、监检和运输等方面的合同管理。范本略。2.3.5 订货技术要求 /JS在很多情况下，项目采购技术规定（订货技术要求）是不可或缺的辅助采购技术文件，这是因为，管道组成件料表和/或阀门数据表有时候还不足以或不便于对某些采压力管道标准及管道等级表（提纲稿）18 / 43购技术要求进行更详细的表达，例如，引用标准、应用的环境条件、设计要求、制造要求、检查试验要求、包装和标记要求、技术文件要求等。因此，对于大型工业项目或要求较高的工业项目，通常都会把料表（MTO） 、阀门数据表（DS ） 、项目采购技术规定（JS）和询价书（MR）组成一个完整的采购询
48、价技术文件。对于拾余补缺的采购情况，或数量较少、品种简单的采购，也可以对上述的文件进行适当的取舍。关于阀门项目采购技术规定的编制，并没有统一的标准规定，各个工程公司、设计院或用户都有自己的习惯和格式化做法，但大同小异。总体来说，常规的关于阀门的项目采购技术规定包括下列内容，但不限于这些内容：1）适用范围；2）引用标准；3）应用环境条件；4）设计要求；5）制造要求；6）检查试验要求；7）标记和包装；8）技术文件要求；9）其它要求；10）附录。范本略。压力管道标准及管道等级表（提纲稿）19 / 433 管道材料选用3.1 材料的基本性能3.1.1 机械性能1）强度指标：强度极限 b，屈服极限 s，
49、持久极限 D（100000 小时断裂平均值） ，蠕变极限 n（0.01%延伸率/1000 小时） 。相关问题：直接作为计算参数，标准许用应力及安全系数。举例：关于 0.2 和 1.0； 2）塑性指标：延伸率（ 5 和 10 值） ，断面收缩率 ，非直接计算参数。举例：碳钢和不锈钢的延伸率，14%延伸率的韧性材料界限；3）弹性指标：弹性模量 E。用于结构应力计算参数； 4）韧性指标：冲击功 Ak。非直接计算参数，但作为材料脆性转变的一个重要判据；5）硬度：反映材料对局部塑性变形的抗力及材料的耐磨性。主要用于加工变形残余应力和焊接残余应力存在程度的判断。举例：某装置用不锈钢管件的断裂，某装置冷氢管道开裂。硬度与抗拉强度的近似关系：低碳钢： b=0.36 HB高碳钢： b=0.34 HB调质合金钢： b=0.325 HB3.1.2 化学性能包括耐腐蚀性、高温下的组织稳定性等。举例：硫腐蚀、醋酸腐蚀等。3.1.3
