压力管道设计常用管件标准及区别.doc
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1、压力管道设计常用管件标准及区别茌平县锦程无缝钢管有限公司 更新日期:2008-11-26 16:26:21 点击:2668 压力管道设计常用管件标准及区别 标准种类标准代号标准名称系列范围端部外径国家标准GB/T12459-2005钢制对焊 无缝管件DN=10500mm壁厚按表号A、B系列GB/T13401-92钢板制对焊管件DN=3501200mm壁厚按表号A、B系列GB/T14383-93锻钢制 承插焊管件DN=1580mmSch80、Sch160承口分A、B系列GB/T14626-93锻钢制 螺纹管件DN=8100mm 1/44Sch80、Sch160、XXSGB/T17185-1997
2、钢制法兰 管件PN=2.0、5.0、11.0、15.0、26.0 DN=25600mm标准种类标准代号标准名称系列范围端部外径中国石化 标准SH/T34081996钢制 对焊无缝管件DN=15500mm 壁厚按表号端部外径 与壁厚按SH/T34051996SH/T34091996钢板制 对焊管件DN=2001200mm 壁厚按表号端部外径 与壁厚按SH/T34051996SH/T34101996锻钢制 承插焊管件DN=1080mm Sch80、Sch160、XXS承口尺寸根据 SH/T34051996化工部 标准HG/T21634-1990锻钢制 承插焊管件1232 300及6000磅HG/T
3、21635-1990碳钢、低合金钢 无缝对焊管件DN=50600mm PN=25、40、64、100Kg/cm2壁厚按表号公制、英制HG/T21631-1990钢制 有缝对焊管件DN=3001000mm 壁厚按表号、系列中国石油标准SY/T05101998钢制 对焊管件DN=15600mm Sch40、Sch40S、Sch80、Sch16024. 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/T91129124国家标准是参照钢法兰ISO/DIS7005-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
4、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:0.25,0.6,1.0,1.6,2.5,4.0,6.3,10.0,16.0Mpa;2.0,5.0,11.0,15.0,26.0,42.0Mpa。公称直径范围因公称压力不同而异:PN=0.25Mpa,DNmax=3000mm;PN=42.0Mpa,DNmax=3000mm。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API605。公称压力PN为2.0、5.0、6.3、15Mp
5、a。公称直径范围为DN6501500mm。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/T3406-1996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ASME B16.5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=1.0、2.0、5.0、6.8、10.0、15.0、25.0、42.0Mpa。公称直径范围为DN151500mm。DN600mm的法兰型式有对焊平焊承插焊松套螺纹等五种。DN650mm的法兰仅有对焊法兰。密封面型式,DN600mm时有凸台面、榫
6、槽面、环槽面、凹凸面和全平面等五种。DN650mm仅有凸台面。3. 化工部标准钢制管法兰、垫片、紧固件HG205922063597。 1. 其中HG2059220605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、25.0Mpa等10个压力等级。公称直径范围为DN102000mm。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、榫槽面、环连接面、凹凸面和全平面等五种。2. 其中HG2061520626属于美洲体系 对于DN600mm的法兰等效采用了A
7、SME B16.5,对DN650mm的法兰等效采用了ASME B16.47中的B系列(API605)。公称压力范围为2.0,5.0,11.0,15.0,26.0,42.0Mpa。公称直径范围为DN151500mm。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、榫槽面、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/T749094 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DN151500mm。法兰结构型式:有整体、板式平焊、
8、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、榫槽面、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WN;承插焊连接SW;螺纹连接PT;松套连接LJ;平焊连接SO。 2. 法兰密封面代号:全平面FF;凸台面RF;环连接面RJ/RTJ;凹凸面MF;榫槽面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SH30592001确定其壁厚:1. 当SODO6时,管子的壁厚按下式计算: SO式中SO管子的计算厚度,mm;P设计压力,Mpa;DO管子外径,mm;t-设计温度下管子材料的许用应力,
9、Mpa;焊缝系数,无缝钢管取1;Y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482510538566593621铁素体钢0.40.50.70.70.70.7奥氏体钢0.40.40.40.40.50.7管子的选用壁厚应按下式计算:S=SOC式中 S包括附加雨量在内的管子壁壁厚,mm;C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SODO6或Pt0.385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 序号焊接方法接头型式焊缝形式检验要求1锻焊(炉焊)对焊直焊缝按
10、标准要求0.62电阻焊对焊直焊缝或螺旋焊缝按标准要求0.853电阻焊单面对焊直焊缝或螺旋焊缝无X射线探伤 10X射线探伤100X射线探伤0.8 0.91.0双面对焊直焊缝或螺旋焊缝无X射线探伤 10X射线探伤100X射线探伤0.8 0.91.04. 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/T17395 S2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
11、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,20,0Cr18Ni9:1. 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. 20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. 0Cr18Ni9为不
12、锈钢牌号,牌号表示钢材主要合金元素的百分含量,0表示C0.08,Cr17.0019.00,Ni8.0011.00。 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P1.6Mpa;设计温度0350;钢板厚度不大于20mm;不得用于液化烃,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P2.5Mpa;设计温度0400;钢板厚度不大于40mm;不得用于液化烃,毒性
13、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ASME B36.10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SchASME B36.10和JIS标准中,管子表号有:Sch10、20、30、40、60、80、100、120、140、160;ASME B36.19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
14、表号;不锈钢管子采用了Sch5s、Sch10s、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DN250mm的管子,Sch40相当于STD,DN200mm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
15、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DN50DN200,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
16、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。
17、36钢管国外标准:1. 日本工业标准(JISJAPAN INDUSTRY STANDARD) 2. 日本石油协会标准(JPIJAPAN PETROCHEMICAL INSTITUTE) 3. 美国国家标准(ANSIAMERICAN NANTIONAL STANDARD INSTITUTE) 4. 美国材料与试验协会标准(ASTMAMERICAN TESTING AND MATERIAL STANDAARD) 5. 美国石油协会(APIAMERICAN PETROCHEMICAL INSTITUTE) 6. 美国水道协会标准(AWWA) 7. 德国国家标准(DIN) 8. 英国标准(BSBRIT
18、ISH STANDARD) 37.ASME压力管道规范(ANSI/ASME B31)包括若干部分,每一部分都是一个美国国家标准:B31.1动力管道B31.3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ANSI B36.10;德国的DIN2448;英国的BS3600和国际标准化组织ISO4200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
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