T=Tw+20
Tw>350
T=Tw+（5～15）
※当按该原则确定的设计温度会引起管道压力等级或材料变化时，应判断该工作温度是否就是由内压（或外压）与温度构成的最苛刻条件下的最高工作温度，如果是，在报请有关技术负责人批准的情况下，设计温度可取此时的最高工作温度，而不加系数。
法兰、垫片的设计温度不低于最高工作温度的90％；
螺栓、螺母的设计温度应不低于最高工作温度的80％。
b.夹套或外伴热管道
对于夹套或外伴热的管道当工艺介质温度高于伴热介质温度时，其设计温度按上表选取；当工艺介质温度低于伴热介质温度时，对夹套伴热取伴热介质温度为设计温度，而对外伴热则取伴热介质温度减10℃与工艺介质温度二者的较大值为设计温度；
c.安全泄压管道
安全泄压管道取排放时可能出现的最高或最低温度为设计温度；
d蒸汽吹扫的管道
采用蒸汽吹扫的管道当介质温度高于吹扫蒸汽的温度时，则按介质温度根据上表确定其设计温度。
当介质温度低于吹扫蒸汽温度时，应视具体情况而定。
例如，按介质温度选取的管道及其元件不能承受吹扫介质的条件时，应适当提高等级以适应吹扫介质条件。
f.多种工况下工作的管道
同一根管道，如果在两种或两种以上工况条件下工作时，其设计温度应取与
内压（或外压）构成的最苛刻条件下的最高工作温度，并对其它工况进行校核。
f.临氢管道
临氢操作的管道，在查Nelson曲线时，应取设计温度再加30～50℃作为查曲线的温度参数值。
这是因为Nelson曲线为统计值，在邻近曲线下方选材时而出现氢损伤的实例也曾发生过；
g.带衬里的管道
带隔热耐磨衬里的管道，其金属部分的管道设计温度应经计算或实测确定。
一般情况下，宜取250℃作为设计温度；
h.管系应力计算时
在进行有弹簧支架的管系应力计算时，宜取介质的正常工作温度作为计算参数。
1.2影响管道压力等级确定的因素
除了上述的设计温度和设计压力是管道压力等级确定的基本参数外，还有一些其它因素也将影响到管道压力等级的确定。
1.2.1应用标准体系
不同的标准体系，其公称压力等级系列是不同的，对应的温度-压力表也不相同。
或者说，相同的设计条件，而选用不同的应用标准，其公称压力等级是不同的。
因此，在确定管道公称压力等级之前，应首先确定其应用标准体系。
1.2.2材料
不同的材料，其机械性能是不同的，那么它们在标准中的温度-压力表上的对应值也是不相同的。
因此在确定管道的公称压力之前应首先确定管道及其元件的材料。
材料的选用是由设计温度、设计压力和操作介质确定的。
管道中各元件的材料标准往往是不同的，一般情况下，管子用管材，法兰
用锻材，而阀门多用铸材。
无论用什么材料标准，它们都应该是同等级的材料，即具有对操作条件的同等适应性和等强度；注意管材、板材、棒材、铸材的配伍。
1.2.3操作介质
一般情况下，管道的公称压力在对应温度下的许用压力不得超出其设计压力。
对由于管子及其元件失效而将造成严重危害或易于产生重大事故的介质，在考虑其公称压力等级时，不应仅仅按温度-压力表来确定，应适当提高其公称压力等级，即提高其安全可靠系数。
SH3059、SYJ1064标准对此都有详细的规定，例如：
对输送剧毒介质的管道，当采用SH标准体系时，无论介质的操作压力是多少，其公称压力等级应不低于PN1.0MPa；当采用JB标准体系时，应不低于PN4.0；
对输送氢气、氨气、液态烃等介质的管道，当采用SH标准体系时，无论介质的操作压力是多少，其最低公称压力等级应不低于PN2.OMPa，当采用JB标准体系时，应不低于PN2.5MPa；
对输送一般可燃介质的管道，当采用SH标准体系时，其公称压力等级应不低于PN2.0MPa，当采用JB标准体系时，应不低于PN1.6MPa。
1.2.4介质温度及管系附加力
许多法兰标准都给出这样一个注释:
其温度-压力表的对应值是指法兰不受冲击载荷的对应值。
事实上，法兰遭受外部管道给予的弯曲、振动、温度循环等附加载荷时，都将影响其密封性，甚至影响到强度的可靠性，此时应将这些外部载荷折算成当量介质压力来确定管道所需的公称压力。
给予法兰的弯曲载荷主要是由管系的热胀冷缩引起的。
一般情况下，对于PN2.0等级的法兰，当其工作温度大于200℃时，或PN1.0及以上等级的法兰在工作温度大于400℃时，均应考虑管系对法兰产生的附加载荷的影响，否则应提高管系的公称压力等级。
1.3影晌壁厚等级确定的因素
1.3.1材料的许用应力
材料的许用应力是指材料的强度指标除以相应的安全系数而得到的值。
材料的机械性能指标有屈服极限、强度极限、蠕变极限、疲劳极限等，这些指标分别反映了不同状态下失效的极限值。
为了保证管道运行中的强度可靠，常将管道元件中的应力限制在各强度指标下某一值，该数值即为许用应力。
当管道元件中的应力超过其许用应力值时，就认为其强度已不能得到保证。
因此说，材料的许用应力是确定管道壁厚等级的基本参数。
不同的设计标准，选取材料的许用应力值是不同的。
对压力管道来说，国内的设计标准是按GB150《钢制压力容器》确定的许用应力值，ASTM材料则是取按ANSIB31.3《ProcessPiping》标准确定的许用应力值。
1.3.2腐蚀余量
腐蚀余量是考虑因介质对管道的腐蚀而造成的管道壁厚减薄，从而增加的管道壁厚值。
它的大小直接影响到管道壁厚的取值，或者说直接影响到壁厚等级的确定。
目前我国尚没有一套有关各种腐蚀介质在不同条件下对各种材料的腐蚀速率数据，因此，工程上大多数情况下仍是凭经验来确定其腐蚀余量的。
许多国内外的工程公司或设计院通常都将腐蚀余量分为如下四级:
a.无腐蚀余量。
对一般的不锈钢管道多取该值；
b.1.6mm腐蚀余量。
对于腐蚀不严重的碳素钢和铬钼钢多取该值；
c.3.2mm腐蚀余量。
对于腐蚀比较严重的碳素钢和铬钼钢管道多取该值；
d.加强级（大于3.2mn）腐蚀余量。
对于有固体颗粒冲刷等特殊情况下的管道，根据实际情况确定其具体值。
.
1.3.3管子及其元件的制造壁厚偏差
管子及其元件在制造过程中，相对于其公称壁厚（或者叫理论壁厚）都会有正、负偏差，因此在确定管子及其元件公称壁厚时一定要考虑可能出现的负偏差值。
各种钢管标准中规定的负偏差值是不完全相同的，GB/T8163《流体输送用无缝钢管》、GB/T14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》规定的壁厚偏差值如下：
表5－3常用标准的壁厚偏差值
材料标准
壁厚（mm）
偏差值（％）
GB/T8163
≤20
+15，-10，+12，-5，-10
GB/T14976
<15
≥15
+15，-12.5
+20，-15
1.3.4焊缝系数
金属的焊接过程，实质上是一个冶金过程，其组织带有明显的铸造组织特征。
一般情况下，铸造组织缺陷较多，材料性能也有所下降。
对于有纵焊缝和螺旋焊缝的焊接管子及其元件，相对于无缝管子及其元件来说，工程上常给它一个强度降低系数（即焊缝系数），以衡量其机械性能下降的程度。
其焊缝系数的取值见表5-4
表5-4焊接钢管的焊缝系数
序号
焊接方法
接头形式
焊缝型式
检验型式
焊缝系数
1
锻焊
对焊
直线
按标准要求
0.6
2
电阻焊
对焊
直线或螺旋形
按标准要求
0.85
3
电弧焊
单面对焊
直线或螺旋形
无RT
10%RT
100%RT
0.8
0.9
1.0
双面对焊
直线或螺旋形
无RT
10%RT
100%RT
0.85
0.9
1.0
RT射线探伤
1.3.5设计寿命
a.设计寿命与压力管道的腐蚀余量有关。
对于均匀腐蚀来说，当知道其年腐蚀速率后，根据预定的设计寿命，就很容易算出其应取的腐蚀余量了。
b.设计寿命还与交变应力作用的荷载变化次数、氢损伤的孕育时间、断裂因子的扩展期等影响因素有关，
c.与压力管道的一次性投资、资金代尝期和技术更新周期有关。
d.美国一杂志上推荐的设计使用寿命为:
碳钢为5年；铬钼钢和不锈钢为10年。
SH3059标准规定的设计寿命为15年。
国外的一些工程公司对总承包项目规定一般为10年；非总包项目一般为15年，以便从中获取较大的利润。
1.4常用压力管道器材的设计标准
1）GB50316-2000《工业金属管道设计规范》；
2）GB50251-94《输气管道工程设计规范》；
3）GB50253-94《输油管道工程设计规范》；
4）GB50028-93《城镇燃气设计规范》（1998年版）（2002年局部修订条文）；
5）GB50030-91《氧气站设计规范》；
6）SH3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》；
7）SH3064-1994《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》；
8）HG/T20646《化工装置管道材料设计规定》。
2管道器材选用
2.1管子
2.1.1焊接钢管
2.1.2无缝钢管
2.2管件
2.2.1连接形式
2.2.2对焊管件
2.2.3承插焊和螺纹连接管件
2.2.4常用管件标准
2.3法兰及紧固件
2.3.1法兰
2.3.1法兰
2.3.2螺栓/螺母
2.3.3垫片
2.4阀门及其它管道设备
2.4.1阀门的质量要求
2.4.2阀门型式的选用
2管道器材选用
压力管道的管子及其元件的选用包括应用标准、材料标准、结构形式、连接形式等内容的选定。
它是管道压力等级内容的延伸。
压力管道的介质、操作条件种类繁多，在这里不可能对各种情况都给出选用的标准，只能给大家一个思路，在具体的设计工作中还要具体分析并注意总结经验。
2.1管子
管子是压力管道中应用最普遍、用量最大的元件，它的重量占整个压力管道的近2/3，而投资则占近3/5。
因此，管子选的好与坏、是否经济合理，直接影响着石油化工生产装置的安全和基建投资费用。
在我国的钢管制造标准中，有结构用钢管和流体输送用钢管之分。
结构用钢管：
主要用于一般金属结构如桥、梁、钢构架等，它只要求保证强度与刚度，而对钢管的严密性不作要求。
流体输送用钢管：
主要用于带有压力的流体输送，它除了要保证有符合相应要求的强度与刚度外，还要求保证密闭性，即在出厂前要求逐根进行水压试验。
对压力管道来说，它输送的介质常常是易燃、易爆、有毒、有温度、有压力的介质，故应选用流体输送用钢管。
在实际的工程设计、采购和施工中，经常发现有用结构用钢管代替流体输送用钢管的现象，这是不允许的。
2.1.1焊接钢管
常用的焊接钢管标准有：
GB/T3091《流体输送用焊接钢管》
GB/T9711.1－1997《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》
SY/T5038《普通流体输送用螺旋缝高频焊钢管》
SY/T5037《普通流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管》
GB12771《流体输送用不锈钢焊接钢管》
HG50237.1~4《奥氏体不锈钢焊接钢管》
目前，常用的焊接钢管根据其生产时采用的焊接工艺不同可以分为：
连续炉焊（锻焊）钢管、电阻焊钢管和电弧焊钢管三种。
a.连续炉焊（锻焊）钢管
连续炉焊（锻焊）钢管是在加热炉内对钢带进行加热，然后对已成型的边缘采用机械加压方法使其焊接在一起而形成的具有一条直缝的钢管。
特点：
生产效率高，生产成本低；但焊缝质量差，综合机械性能差。
材料牌号：
Q195A、Q215A、Q235A三种
用途：
适于设计温度为0～100℃、设计压力不超过0.6MPa的水和压缩空气系统。
标准：
GB/T3091《流体输送用焊接钢管》
b.电阻焊钢管
电阻焊钢管是通过电阻焊或电感应焊焊接方法生产的，带有一条直焊缝的钢管
特点：
生产效率高，自动化程度高，焊后的变形和残余应力较小。
设备投资高，对焊接接头的质量要求也比较高。
由于接头处难免有杂质存在，所以接头塑性和冲击韧性较低。
标准：
SY/T5038《普通流体输送用螺旋缝高频焊钢管》
材料牌号：
Q195A、Q215A、Q235A三种
用途：
适用于设计温度≤200℃的水、煤气、空气、采暖蒸汽等
标准：
GB/T9711.1－1997《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》
材料牌号：
L175、L210，L245，L290，L320，L360，L450等15种
用途：
石油天然气工业中可燃流体和非可燃流体（中、低压）
c.电孤焊钢管
电孤焊钢管是通过电弧焊焊接方法生产的钢管。
特点：
接头达到完全的冶金结合，接头的机械性能能够完全达到或达到母材的机械性能。
在经过适当的热处理和无损检查之后，电弧焊直缝钢管的使用条件可达到无缝钢管的使用条件而取代之。
螺旋缝钢管材料牌号：
Q195、Q215、Q235三种
用途：
适用于设计温度≤200℃的水、煤气、空气、采暖蒸汽等
标准：
SY/T5037《普通流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管》
直缝钢管材料牌号：
1Cr18Ni9、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2共12种
用途：
设计压力小于1.0MPa，焊缝系数小于1.0时，不宜用于极度或高度危害介质
标准：
GB12771《流体输送用不锈钢焊接钢管》
HG50237.1~4《奥氏体不锈钢焊接钢管》
2.1.2无缝钢管
无缝钢管是采用穿孔热轧等热加工方法制造的不带焊缝的钢管。
必要时，热加工后的管子还可以进一步冷加工至所要求的形状、尺寸和性能。
目前，无缝钢管（DN15－600）是石油化工生产装置中应用最多的管子。
a.碳素钢无缝钢管
材料牌号：
10、20、09MnV、16Mn共4种
标准：
GB8163《流体输送用无缝钢管》
GB/T9711.1－1997《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》
GB6479《化肥设备用高压无缝钢管》
GB9948《石油裂化用无缝钢管》
GB3087《低中压锅炉用无缝钢管》
GB5310《高压锅炉用无缝钢管》
GB/T8163：
材料牌号：
10、20、09MnV、16Mn
适用范围：
设计温度小于350℃、压力低于10MPa的油品、油气和公用介质
GB6479：
材料牌号：
10、20G、16Mn共3种
适用范围：
设计温度－40～400℃、设计压力10.0～32.0MPa的油品、油气
GB9948：
材料牌号：
10、20共2种
适用范围：
不宜采用GB/T8163钢管的场合。
GB3087：
材料牌号：
10、20共2种
适用范围：
低中压锅炉的过热蒸汽、沸水等
GB5310：
材料牌号：
20G1种
适用范围：
高压锅炉的过热蒸汽介质
检验：
一般流体输送用钢管必须进行化学成分分析、拉力试验、压扁试验和水压试验。
GB5310、GB6479、GB9948三种标准的钢管，除了流体输送用钢管必须进行的试验外，还要求进行扩口试验和冲击试验；这三种钢管的制造检验要求是比较严格的。
GB6479标准还对材料的低温冲击韧性做出了特殊要求。
GB3087标准的钢管，除了流体输送用钢管的一般试验要求外，还要求进行冷弯试验。
GB/T8163标准的钢管，除了流体输送用钢管的一般试验要求外，据协议要求进行扩口试验和冷弯试验。
这两种管子的制造要求不如前三种严格。
制造：
GB/T/8163和GB3087标准的钢管多采采用平炉或转炉冶炼，其杂质成分和内部缺陷相对较多。
GB9948多采用电炉冶炼。
大多加入了炉外精炼工艺，成分和内部缺陷相对较少。
GB6479和GB5310标准本身规定了炉外精炼的要求，其杂质成分和内部缺陷最少，材料质量最高。
上述几个钢管标准的制造质量等级从低到高的顺序：
GB/T8163选用：
一般情况下，GB/T8163标准的钢管适用于设计温度小于350℃、压力低于10.0MPa的油品、油气和公用介质条件下；
对于油品、油气介质，当其设计温度超过350℃或压力大于10.0MPa时，宜选用GB9948或GB6479标准的钢管；
对于临氢操作的管道，或者在有应力腐蚀倾向环境中工作的管道，也宜使用GB9948或GB6479标准。
凡是低温下（小于－20℃）使用碳素钢钢管应采用GB6479标准，只有它规定了对材料低温冲击韧性的要求。
GB3087和GB5310标准是专门为锅炉用钢管而设置的标准。
《锅炉安全监察规程》强调指出，凡与锅炉相连的管子都属监察范围，其材料与标准的应用都应符合《锅炉安全监察规程》的规定，故锅炉、电站、供暖以及石化生产装置中用到的公用蒸汽管道（由系统供给）等都应采用GB3087或GB5310标准。
**值得注意的是，质量好的钢管标准，钢管的价格也比较高，如GB9948比GB8163材料的价格高近1/5，因此，在选用钢管材料标准时，应依据使用条件综合考虑，既要可靠又要经济。
b.铬钼钢和铬钼钒钢无缝钢管
石油化工生产装置中，常用的铬钼钢和铬钼钒钢无缝钢管标准有
GB9948《石油裂化用无缝钢管》
GB6479《化肥设备用高压无缝钢管》
GB5310《高压锅炉用无缝钢管》
GB9948包含的铬钼钢材料牌号：
12CrMo、15CrMo、1Cr2Mo、1Cr5Mo共4种
GB6479包含的铬钼钢材料牌号：
12CrMo、15CrMo、1Cr5Mo共3种
GB5310包含的铬钼钢和铬钼钒钢材料牌号：
15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG共6种
c.不锈钢无缝钢管
常用的不锈钢无缝钢管标准有：
GB/T14976、GB13296、GB9948、GB6479、GB5310共五个标准。
其中，后三个标准中仅列出了两三个不锈钢材料牌号，而且是不常用的材料牌号。
因此，当工程上选用不锈钢无缝钢管标准时，基本上都选用GB/T14976和GB13296标准。
GB/T14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》：
材料牌号：
0Cr18Ni9（304）、00Cr19Ni10（304L）、0Cr17Ni12Mo2（316）、00Cr17Ni14Mo2（316L）、0Cr18Nil0Ti（321）、0Cr18Ni11Nb（347）、0Cr25Ni20（310）等共19种适于一般流体的输送。
GB13296《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》：
材料牌号：
0Cr18Ni9（304）、00Cr19Ni10（304L）、0Cr17Ni12Mo2（316）、00Cr17Ni14Mo2（316L）、0Cr18Nil0Ti（321）、0Cr18Ni11Nb（347）、0Cr25Ni20（310）等共25种
※“304”代号为ASTM标准中的对应牌号
※其中超低碳不锈钢（00Cr17Ni14Mo2、00Cr19Ni10）具有优良的抗腐蚀性能，在一定条件下，可代替稳定型不锈钢（0018Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb）用于抗介质的腐蚀；
※超低碳不锈钢高温机械性能较低，一般仅用于温度低于525℃的条件下；
※稳定型奥氏体不锈钢既具有较好的抗腐蚀性能，又有较高的高温机械性能，但0Cr18Ni
升级会员 