关于管道级别.doc

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1 管道级别的划分 
中国天辰工程有限公司 工艺系统部  艾晓欣  
摘  要  本文主要介绍不同规范中流体类别和管道级别的定义及如何划分 关键词  流体类别  管道级别  压力管道  射线探伤

 1、概述 
在目前国内的规范中，工业管道级别划分可分为两个体系。一是压力管道划分体系，主要涉及的规定有《压力管道安全技术监察规程-工业管道》TSG D0001-2009、《压力容器压力管道设计许可规则》 TSG R1001-2008等。另一个是工业管道的设计、施工及验收规范，主要涉及的规范有《工业金属管道设计规范》GB 50316-2000、《石油化工金属管道工程施工质量验收规范》GB 50517-2010、《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH 3501-2011、《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB 50184-2011。两个体系中对流体类别的划分，以及管道级别的划分并不相同，前者用于压力管道的设计、制造、安装、使用、维修、改造、检验等；后者主要用于工业金属管道的施工、检验和验收。 
工艺专业在进行PID和管道一览表的设计中会涉及到压力管道的划分，管道一览表中施工技术要求部分是由管材专业完成，其中涉及到射线检查一项。目前公司EPC项目比重较大，工艺作为主导专业应该适当拓展知识面，以便更好的配合项目组和现场的相关工作。下面我将各规范中对流体类别、管道类别和射线探伤的划分以及相关注意事项一一作出介绍。 
2、相关规范的介绍 
2.1《压力管道安全技术监察规程-工业管道》TSG D0001-2009 
本规定中对工业管道的适用条件做出了如下规定： 
1、最高工作压力大于等于或者等于0.1MPa（表压）的； 
2、公称直径大于25mm的 
3、输送介质为气体、蒸汽、液化气体、最
高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体。 
流体的类别涉及火灾危险性、毒性和腐蚀性。其分类如下： 
介质的毒性应当符合GB5044-85《职业性接触毒物危害程度分级》的规定，压力管道中介质的毒性危害程度包括极度危害、高度危害和中度危害。 
介质的火灾危险性应当符合GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》及GB50016-2006《建筑设计防火规范》中的规定。压力管道中介质的火灾危险性气体分为甲类和乙类。液体分为液化烃、甲类、乙类和丙类。 
介质的腐蚀性系指：与皮肤接触，在4h内出现可见坏死现象，或55℃时，对20钢的腐蚀率大于6.25mm/y（年）的流体。 
根据介质的状态、火灾危险性、毒性、腐蚀性、设计温度、设计压力等因素可将压力管道的级别划分为GC1、GC2、GC3。 
2.2《压力容器压力管道设计许可规则》 TSG R1001-2008 
本规定中对工业管道中流体类别和管道等级的划分与《压力管道安全技术监察规程-工业管道》基本一致。 
但是关于GC3的规定有所不同，需要特别注意。 
《压力管道安全技术监察规程-工业管道》中的规定为：“输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或者等于1.0MPa，并且设计温度高于                                                   
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2 -20℃但是不高于185℃的管道。” 
《压力容器压力管道设计许可规则》中规定为：“输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或者等于1.0MPa，并且设计温度高于-20℃但是小于185℃的管道。” 
由此可见，两个规范对设计温度在185℃时的分类并不一致，所以在进行工艺、管道设计的时候，设计温度最好避开185℃这个值，以便准备划分GC3压力等级。 
2.3《工业金属管道设计规范》GB 50316-2000 
本规定中将流体类别分为A1类流体、A2类流体、B类流体、D类流体、C类流体。管道的材料、管道组件的选取、管道系统的设计等都是按不同类别的流体做了相关的规定。 
2.4《石油化工金属管道工程施工质量验收规范》GB 50517-2010 
本规定中将管道级别分为SHA1、SHA2、 SHA3 、SHA4、SHB1、SHB2、 SHB3 、SHB4、SHC1、SHC2、 SHC3 、SHC4、SHC5。管道的检测、安装、试验等都是按不同的管道等级做了相关的规定。 
管道级别中字母编码的意义详见附表2-1。 
2.5《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH 3501-2011 
本规范是规定石油化工工程中有毒、可燃介质钢制管道工程的施工、检查和检验要求。所以在管道等级的划分中分为SHA1、SHA2、 SHA3 、SHA4、SHB1、SHB2、 SHB3 、SHB4。管道系统的相关要求基本与GB 50517相一致。 2.6《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB 50184-2011 
本规范中根据管道内流体介质的火灾危险性、毒性和腐蚀性、设计温度、设计压力等参数，将管道焊缝的检查等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个级别。这五个级别的射线探伤无损检测比例分别为100%、≥20%、≥10%、≥5%和不需要进行无损检测。 
3、总结 
 通过对以上规范的总结及其应用，我归纳出管道划类及射线探伤一览表供设计人员参考使用，详见附表3-1
序号 流体类别 GB50316-2000 A1 A2 管道级别 GB50517-2010 SH3501-2011 （1-1）极度危害介质（苯除外） （1-2）高度危害介质：光气、丙烯腈 SHA1 A1（苯）、A2 （2）苯、高度危害介质（光气、丙烯腈除外）、 中度危害介质、轻度危害介质 SHA2 （3）苯、高度危害介质（光气、丙烯腈除外） （4）中度危害介质、轻度危害介质 3 4 A2 A2 SHA3 SHA4 （5）中度危害介质 （6）轻度危害介质 （7）轻度危害介质 P≥10 4≤P＜10 4≤P＜10 P＜4 4≤P＜10 P＜4 P＜4 P＜4 P≥10 4≤P＜10 5 B SHB1 （8）甲类、乙类可燃气体介质和甲类、乙类、丙 类可燃液体介质 t＜-29 t≥400 t＜-29 -29≤t＜400 t≥-29 -29≤t＜400 t≥-29 t≥400 -29≤t＜400 t≥400 100% 5% GC2 除乙类、丙类外为 GC1(2)，乙类、丙类 为 GC1(3) 非乙类、 丙类压力≥ 4 为 GC1(2)； 非乙类、 丙类压力＜ 4 为 GC2； 乙类和丙类为 GC2 （9）甲类、乙类可燃气体介质和甲 A 类、甲 B 6 B SHB2 类可燃液体介质 （10）甲 A 类可燃液体介质 4≤P＜10 P＜4 -29≤t＜400 t≥-29 20% GC1(2) GC2 10% GC2 20% 100% 苯按 GBZ230 应化为 高危害； 其余介质均 应按 TSG D0001 中的 定义划分 输送介质 设计条件 设计压力，MPaG 设计温度，℃ 射线探伤 压力管道级别 TSG D0001 1 2 A1（苯）、A2 — 4 — （11）甲类、乙类可燃气体介质、甲 B 类可燃液 7 B SHB3 体介质、乙类可燃液体介质 （12）乙类、丙类可燃液体介质 （13）丙类可燃液体介质 8 B SHB4 （14）丙类可燃液体介质 P＜4 4≤P＜10 P＜4 P＜4 P≥10 t≥-29 -29≤t＜400 t≥400 -29≤t＜400 t＜-29 5% GC1(1) 当设计压力 P≥10 时为 GC1(1)，否则 100% t≥400 -29≤t＜400 t≥400 -29≤t＜400 t＞185 -29≤t≤-20 -20＜t≤185 5% GC2 GC3 20% 10% 为 GC2 GC1(1) GC2 10% GC2 9 10 11 C C C SHC1 SHC2 SHC3 （15）无毒、非可燃 （16）无毒、非可燃 （17）无毒、非可燃 4≤P＜10 4≤P＜10 1＜P＜4 1＜P＜4 P≤1 12 13 C D SHC4 SHC5 （18）无毒、非可燃 （19）无毒、非可燃 P≤1 P≤1 注 1：输送氧气管道在分管道级别时按乙类可燃气体考虑，压力管道类别不按此规定。 — 5 —
压力管道设计类别、级别的划分
  发布日期：2014-08-11  浏览次数：281
核心提示：压力管道设计类别、级别的划分
一、 《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》中压力管道设计类别、级别的划分：
1、长输管道为GA类，级别划分：
(1)符合下列条件之一的长输管道为GA1级：
 ① 输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力P＞1.6MPa的管道；
 ② 输送有毒、可燃、易爆气体介质，输送距离（指产地、储存库、用户间的用
  于输送商品介质管道的直接距离）≥200km且管道公称直径DN≥300mm的管道；
 ③ 输送浆体介质，输送距离≥50km且管道公称直径DN≥150mm的管道。
 2. 符合下列条件之一的长输管道为GA2级：
 ① 输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力P≤1.6MPa的管道；
 ② GA1k范围以外的管道；
 ③ GA1l范围以外的管道。
(2)公用管道为GB类，级别划分为：
   1. GB1：燃气管道；
   2. GB2：热力管道。
(3)工业管道为GC类、级别划分为：
  1. 符合下列条件之一的工业管道为GC1级：
  ① 输送GB 5044《职业性接触毒物危害程度分级》中，毒性程度为极毒危害介质的管道；
  ② 输送GB 50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ 16《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃液体介质且设计压力P≥4.0MPa的管道；
  ③ 输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力P≥4.0MPa且设计温度大于等于400oC的管道。
  ④ 输送流体介质且设计压力P≥10.0MPa的管道。
  2. 符合下列条件之一的工业管道为GC2级：
  ① 输送GB 50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ 16《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力P<4.0MPa的管道；
  ② 输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力P＜4.0MPa且设计温度大于等于400oC的管道。
  ③ 输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力P＜10.0MPa且设计温度大于等于400oC的管道。
  ④ 输送流体介质，设计压力P＜10.0MPa且设计温度小于400oC的管道。

二、长输管道、公用管道、工业管道的定义：
(1) 长输管道：是指产地、储存库、使用单位用于输送商品介质（油、气等），并跨省、市、穿、跨越（江河、道路等），中间有加压泵站的长距离（一般大于50km）管道。管道是按GB 50253《输气管道工程设计规范》或GB 50251《输油管道工程设计规范》等标准规范设计。
(2) 公用管道：是指城市、乡镇、工业厂矿生活区范围内用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。管道是按GB 50028《城镇燃气设计规范》获Cjj 34《城市热力网设计规范》等标准规范设计。
(3) 工业管道：是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。

三、按照SH 3501的规定，管道系统的压力试验应以液体进行。液压试验确有困难时，可用气压试验代替，但应符合下列条件，并有经施工单位技术总负责人批准的安全措施：
(1) 公称直径小于或等于300mm、试验压力小于或等于1.6MPa的管道系统；
(2) 公称直径大于300mm、试验压力等于或小于0.6MPa的管道系统；
(3) 若超过上述条件的管道系统必须用气压试验代替液压试验时，其所有焊接接头应经无损检测合格。
(4) 脆性材料管道组成件未经液压试验合格、严禁参加管道系统气体压力试验。

四、压力容器的划定范围：
1. 受压元件：在容器中直接承受压力载荷（包括内压或外压）的零部件，指盛装、封闭压力介质的容器壳体元件和其他密闭元件、开孔补强圈、外压加强圈等。
2. 非受压元件：为满足使用要求与受压元件直接焊接成为整体而不承受压力载荷的零部件，如支座（或吊耳）及其垫板、保温圈、塔盘支撑圈等。
  非受压元件通常是承载（非压力载荷）元件。
3. 划定范围: GB 150和《容规》明确规定了压力容器的范围是指壳体及其连为整体的受压零部件（受压元件），具体是：
(1) 容器与外部管道连接时：
——焊接连接的第一道环向坡口端面；
——法兰连接的第一个法兰面密封面；
——螺纹连接的第一个螺纹接头端面；
——专用连接件或管件连接的第一个密封面。
(2) 接管、人孔、手孔等承压封头、平盖及其紧固件。
(3) 非受压元件与受压元件的焊接接头（不包括非受压元件）

五、GB 150的适用范围：
1. GB 150适用范围：
(1) 在压力容器划定范围内的钢制“GB 150容器”；
(2) 在受压元件焊接成为整体的非受压元件，这些元件应符合GB 150或相关标准的规定；
(3) 直接连接在容器上的超压泄放装置（安全阀、爆破片装置）；
(4) 上述范围内压力容器的设计、制造、检验和验收。
2. GB 150容器：在GB 150试用范围内的压力容器通常习惯地称为“GB150容器” ，其压力、温度和截面尺寸的限定参数规定如下：
(1) 设计压力
设计压力P适用范围以数轴表示如下：
 (2) 设计温度
GB 150适用的设计温度范围取决于钢材允许的使用温度范围。
使用温度上限：为第5章中许用应力表内各钢号材料所对应的上限温度。对于承受外压的容器，其上限为外压计算图表中给出的上限温度。
使用温度下限：
——奥氏体不锈钢：-196oC（注：如增加某些冲击试验要求时，则可用于更低的
    温度）。
——低温压力容器用钢：对于板、管、锻件、螺栓，按第5章相关表格中所规定
    的各钢号材料“最低冲击试验温度”。
——螺母用钢材：按第5章螺母用钢表格中规定的“使用温度范围”；
——上述材料以外的其他材料：＞-20oC。
注意：对于某些钢号的钢板用于容器壳体时，其允许使用温度虽然高于-20oC，但在低于0oC或低于-10oC情况下，在超过某一定厚度时，仍然要求对钢板进行不高于其使用温度时的夏比（V型缺口）低温冲击试验。
(3) 容器截面尺寸大于或等于150mm
对于圆形截面：直径；
对于矩形截面：对角线；
对于椭圆形截面：长轴。
3. GB 150不适用的各类容器
(1)直接火焰加热的容器；
(2)经常搬运的移动式容器；
(3)在动设备中自成整体或作为部件的容器；
(4)要求作疲劳分析的容器；
(5)已有其他行业标准或专门管辖的容器：如核能装置中的容器，制冷、制糖、造纸等行业中的某些专用容器。
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