《工业金属管道设计规范》GB 50316版局部修订条文.docx
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《工业金属管道设计规范》GB50316版局部修订条文
工程建设国家标准《工业金属管道设计规范》局部修订条文
第一部分 局部修订条文及条文说明
1.0.3 本规范不适用于下列管道的设计：
1.0.3.1 （内容无修改）
1.0.3.2 电力行业的管道；
1.0.3.3～ （内容无修改）
1.0.3.8 城镇公用管道。
[条文说明]第1.0.3.2款电力行业的管道也包括核电的管道。
输送粉料或粒料的气流输送管道，由于其制造上的特殊性，一般属于制造厂成套设计范围。
工业管道穿越居民区时，应符合城镇公用管道的有关规定。
2.2 符号
Cs——冷拉比，即冷拉值与全补偿值之比
Ttn——主管名义厚度
[条文说明]①全补偿值的解释，见本规范第9.4.1条的条文说明。
②原Tm，更正为Ttn。
3.1.3 设计温度的确定应符合下列规定：
3.1.3.1 管道中每个组成件的设计温度，应不低于本规范第3.1.2.1款规定的需要最大厚度或最高公称压力相对应的温度。
设计温度的确定，还应包括流体温度、环境温度、阳光辐射、加热或冷却的流体温度等因素的影响。
设计的最低温度应为管道组成件的最低工作温度，此温度不应低于材料的使用温度下限。
常用材料的使用温度下限，应符合本规范附录A的规定。
～ （内容无修改）
[条文说明]根据国内工程设计的实践经验和国外引进工程的设计规定，管道的设计温度一般都按最高工作温度适当增加裕量。
由于各种生产流程的差异，流体的性质差别，这种裕量只能在工程设计中规定。
第3.1.3.3 款无隔热层管道组成件的设计温度，是根据散热情况不同而规定的，并参照ASMEB31.3的规定。
一条无隔热层管道中，各组成件的设计温度用于强度核算时可以是不同的。
3.2.1 管道组成件的压力—温度额定值应符合下列规定：
3.2.1.1 除本规范另有规定外，管道组成件的公称压力及对应的工作压力—温度额定值应符合国家现行标准。
选用管道组成件时，该组成件标准中所规定的额定值，不应低于管道的设计压力和设计温度。
对于只标明公称压力的组成件，除另有规定外，在设计温度下的许用压力可按下式计算：
（3.2.1）
式中 PA——在设计温度下的许用压力（MPa）；
PN——公称压力（MPa）；
[σ]t——在设计温度下材料的许用应力（MPa）；
[σ]x——决定组成件厚度时采用的计算温度下材料的许用应力（MPa）。
3.2.1.2 在国家现行标准中没有规定压力—温度额定值及公称压力的管道组成件，可用设计温度下材料的许用应力及组成件的有效厚度（名义厚度减去所有厚度附加量）通过计算来确定组成件的压力—温度额定值。
3.2.1.3～（内容无修改）
[条文说明]有的法兰标准中用“压力—温度等级”这个名称。
即国外标准中“压力—温度额定参数”（Pressure-temperaturerating）。
实际上它是与公称压力对应的许用工作压力和工作温度的额定值。
本规范称为“压力—温度额定值”。
第3.2.1.4款在工程设计中编制“管道等级及材料选用”时，常把材料相同和设计参数相近的多条管道编在一个等级内。
因此，应在各条管道的设计参数P/[σ]t中找出最大值，作为这个等级的设计压力和设计温度。
对于几种标准的额定值有差异时，要注意选用安全的值。
3.2.2 管道运行中的压力和温度的允许变动范围应符合下列规定：
3.2.2.l 金属管道在行动中其压力、温度或两者同时发生非经常性的变动，且下列所有规定都能满足时，应认为在允许的范围内。
否则，必须按照压力—温度变动过程中偶合时最严重工况下的设计条件确定。
（1）～（5）（内容无修改）
（6）超过设计条件的非经常性变动应符合下列限制之一。
允许超过压力参数值或提高温度的程度相当
于允许提高许用应力值，其规定如下：
一次变动持续时间不超过10h，且每年累计不超过100h时，许用应力提高不得超过33％。
一次变动持续时间不超讨50h，日每年累计不超过500h时，许用应力提高不得超过20％。
（7）～（8）（内容无修改）
3.2.2.2 （内容无修改）
[条文说明]压力或温度非经常性变动的程度，相当于许用应力的提高幅度，数据参照了ASMEB31.3的规定。
3.2.3 许用应力应符合下列规定：
3.2.3.1～3.2.3.2 （内容无修改）
3.2.3.3 确定许用应力的基准：
（1）～（4）、表3.2.3-1 （内容无修改）
其他材料的许用应力 表3.2.3-2
材料
许用应力（MPa）
取下列各值中最小值
碳素钢及低合金钢
（内容无修改）
高合金钢
（内容无修改）
有色金属
（内容无修改）
注：
（内容无修改）
[条文说明]材料的许用应力与现行国家标准《钢制压力容器》GBl50的规定一致。
3.2.8 偶然荷载与持续荷载产生的应力应按下列规定：
3.2.8.1 管道在工作状态下，受到内压、自重、其他持续荷载和偶然荷载所产生的纵向应力之和，应符合下式规定，且式中应力增大系数i的0.75倍的值不得小于l。
（3.2.8）
式中 KT——许用应力系数，当偶然荷载作用时间每次不超过10h，每年累计不超过100h时，KT=1.33；当偶然荷载作用时间每次不超过50h，每年累
计不超过500h时，KT=1.2；
MA——由于白重和其他持续外载作用在管道横截面上的合成力矩（N·mm）；
MB——安全阀或释放阀的反座推力、管道内流量和压力的瞬时变化、风力或地震等产生的偶然荷载作用于管道横截面上的合成力矩（N·mm）；
W——截面系数（mm3）；
i——应力增大系数，按附录E计算：
P——设计压力（MPa）；
Di——管子或管件内径（mm）；
Do——管子或管件外径（mm）。
（“当MB为零时，KT系数应符合本规范第3.2.6条第款的规定”。
一段及以下注释全部删除。
）
3.2.8.2～3.2.8.4（内容无修改）
[条文说明]管道在工作状态下，受到压力、自重、其他持续荷载和偶然荷载所产生的应力之和的规定，是参照ASMEB31.l的规定。
KT系数是参照ASMEB31.3的规定。
在本规范式（3.2.8）中，第一项 ，有的标准用 或 代替。
4.2.2 材料的使用温度上下限应符合下列规定：
4.2.2.1 除了低温低应力工况外，材料的使用温度，不应超出本规范附录A所规定的温度上限和温度下限。
（内容无修改）
[条文说明] （内容无修改）
4.3.6 下列条件的材料用于管道时，母材、焊缝及热影响区应增加冲击试验：
（1）Q235-A、Q235-B及Q235-C材料，使用温度在图4.3.6曲线A以下至附录A表中使用温度下限（-10℃）范围内时。
图4.3.6碳钢、锰钢材料冲击试验的温度
（2）钢号为10、20、20g、16Mn、20R、16MnR及15MnVR的材料，使用温度在图4.3.6曲线B以下至附录A表中使用温度下限范围内时。
（3）使用温度低于0℃至附录A表中使用温度下限范围内的18MnMoNbR、13MnNiMoNbR及Cr-Mo低合金钢（不包括低温钢）的任意厚度的钢板。
[条文说明]本条第
（1）、
（2）项曲线A、B参照了ASMEB31.3的规定。
曲线B开头从-29℃改为-20℃。
第（3）项参照GBl50的规定。
4.4.1 制造管道组成件用钢材应符合下列规定：
4.4.1.1 Q235-A、Q235-B及Q235-C材料
宜用于C及D类流体管道，且仅设计压力不宜大于1.6MPa。
Q235-A·F材料宜用于输送D类流体的管道及设计温度小于或等于250℃的管道支吊架。
4.4.1.2～ （内容无修改）
[条文说明]第4.4.1.1款是根据工程中本专业使用Q235钢材的经验规定的。
第4.4.1.2、4.4.1.3款符合现行国家标准《钢制压力容器》GBl50的规定。
4.4.2 铸铁类材料使用范围应符合下列规定：
4.4.2.1 （内容无修改）
4.4.2.2 （本款删除）
4.4.2.3 （内容无修改）
[条文说明]球墨铸铁使用温度最高为350℃与管件标准一致。
ASMEB31.3为343℃。
在ASMEB31.1中规定设计温度不高于230℃，设计压力不大于2.4MPa。
可锻铸铁最高使用温度本规范规定为300℃，符合阀门的设计条件。
ASMEB31.3定为343℃。
对于C类流体管道用可锻铸铁时，使用压力与温度的规定参照阀门的设计条件及ASMEB31.1的规定。
国家现行灰铸铁管件标准所定的最高温度为300℃。
按中国的灰铸铁阀门，一般规定用于公称压力PN不超过1.6MPa，温度不高于200℃。
5.2.3 （本条删除）
[条文说明]（无）
5.2.4 当无缝钢管用于设计压力大于或等于10MPa时，碳钢、合金钢管的出厂检验项目应不低于现行国家标准《高压化肥设备用无缝钢管》GB6479的规定，不锈钢管的出厂检验项目应不低于现行国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》
GB／T14976的规定。
[条文说明]有关标准中提到：
“GB／T8163仅可用于10MPa以下”的规定，不适用于本规范。
5.2.5 钢管厚度应符合本规范附录D的规定。
[条文说明]（无）
5.4.4 焊接支管及预制的支管连接件的选用应符合下列规定：
5.4.4.l （内容无修改）
5.4.4.2 支管连接应符合支管连接焊缝的形式（图5.4.4-1）的结构要求。
补强应符合本规范的规定。
当用于剧烈循环操作条件时，不应采用图5.4.4-1中（a）、（c）的结构。
5.4.4.3 公称压力大于或等于10MPa的管道，主支管为异径时，不宜采用焊接支管，宜采用三通，或在主管上开孔并焊接支管台。
当主支管为等径时宜采用三通。
～ （内容无修改）
[条文说明]（内容无修改）
5.9.2 螺纹连接（螺纹密封）接头的选用，应符合下列规定：
5.9.2.1～ （内容无修改）
5.9.2.6 除了GB/T3091钢管标准中按普通和加厚两种厚度的钢管可用于外螺纹连接外，其他外螺纹的钢管及管件的厚度（最小值）应符合本规范附录D表D.0.2的规定。
5.9.2.7 B类流体的管道用锥管螺纹连接时，公称直径不宜大于20mm。
当有严格防泄漏的要求时，应采用密封焊。
5.9.2.8 （内容无修改）
[条文说明]第5.9.2.5款指不用密封焊，采用螺纹密封的情况。
第5.9.2.6款 外螺纹连接的钢管及管件，其厚度应满足制作螺纹的切削深度的要求，同时外径的系列也要符合螺纹标准的规定。
第5.9.2.7款 有温度波动的管道或螺纹易松动的情况，应采用密封焊。
第5.9.2.8款 用螺纹密封的C类流体管道组成件，其管径与工作压力的关系是参照ASMEB31.l的规定。
6.4.5 其他支管连接件补强的要求应符合下列规定：
6.4.5.l 半管接头的公称直径小于或等于50mm和主管公称直径的1/4，且设计压力小于或等于10MPa时，在接头端部处厚度大于或等于表6.4.5-1的厚度t，并符合图的形式时，可免做补强计算。
半管接头端部厚度（mm） 表6.4.5-1
DN
厚度t，最小值
l5
4.1
20
4.3
25
5.0
32
5.3
40
5.5
50
6.0
[条文说明]（内容无修改）
放空口位置除上述要求外，还应符合现行国家标准《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》GB/T13201的规定。
[条文说明]对于排气筒的高度及位置，与环境条件、风向、对附近设施的影响等有关，本条明确要按环保的标准进行设计。
9.5.2 （本条文无修改，仅修订公式如下：
）
（9.5.2-1）
（9.5.2-2）
或
（9.5.2-3）
[条文说明]（内容无修改）
9.5.3 （本条文字无修改，仅修订公式如下：
）
（9.5.3）
[条文说明]（内容无修改）
10.2.7 水平管道支吊架最大间距应满足强度和刚度条件。
强度条件是控制管道自重弯曲应力不应超过设计温度下材料许用应力的一半。
刚度条件是限制管道自重产生的弯曲挠度，一般管道设计挠度不应超过15mm。
装置外管道的挠度允许适当放宽，但不应超过38mm。
敷设无坡度的蒸汽管道，其挠度不宜超过10mm。
其他有特殊要求的管道需采用更小的挠度值时，可按国家现行标准执行。
[条文说明]本条中有关管道挠度的规定是按常规管道考虑的，也符合工程设计现用的规定。
10.4.2 支吊架零部件的抗拉、抗压许用应力按本规范第3.2.3条及本规范附录A选取。
其他许用应力应符合下列规定：
10.4.2.1 （本款删除）
10.4.2.2 （内容无修改）
[条文说明]（内容无修改）
12.1.4 奥氏体不锈钢管道用的吸水型（毛细作用）外隔热材料，应按本规范附录L规定的要求进行试验，材料中溶于水的CL-及（Na++ ）的分析含量应在图12.1.4曲线右下方区域内。
试产的产品试验还应证明隔热材料对不锈钢不产生表面腐蚀及应力腐蚀破裂。
图12.1.4岩棉及矿棉等隔热材料中Cl-含量与（Na++ ）含量的关系
[条文说明]雨水有可能通过与管道相连的金属构件或从隔热层端部进入隔热层内。
为了避免奥氏体不锈钢管道的隔热材料湿水后浓缩的氯造成不锈钢应力腐蚀，必须对隔热材料含氯量作出规定。
见本规范图12.1.4。
该规定适用于岩
棉及矿渣棉类等吸水型的隔热材料。
本规定是参照美国《用于奥氏体不锈钢的吸水型隔热材料》ASTMC795的规定。
本条要点如下：
（1）规定了三种离子是材料中溶于水的离子含量，不是在固体隔热材料中全部含量。
（2）Na++ 具有抑制氯对不锈钢腐蚀的作用。
其含量大有利于抗腐蚀，最少为50ppm。
（3）试验方法及分析规定是参照ASTMC692及C871的规定。
（4）隔热材料制造厂应提供其产品的Cl-及（Na++ ）含量分析的合格证，及试产产品试验的合格证。
13.1.3 管道组成件的选用，应符合下列补充规定：
13.1.3.1～13.1.3.2 （内容无修改）
13.1.3.3 扩口翻边的突缘短节选用要求：
（1）（内容无修改）
（2）管径不应大于公称直径100mm，扩口前的壁厚不应小于列数值：
公称直径15～20mm 厚度（最小值）2.5mm
25～50mm3.0mm
65～100mm3.5mm
13.1.3.4 （内容无修改）
13.1.3.5 阀门的选用要求：
（1）应采用防止阀杆填料处泄漏的阀门，包括波纹管密封的截止阀、旋塞型或其他具有可靠的密封结构型式的阀门，例如采用两段填料间加孔环，并带小引出口的填料函的阀门。
（2）（内容无修改）
13.1.3.6 法兰的选用要求：
（1）（内容无修改）
（2）除了采用焊唇垫片外，法兰公称压力的选用宜留有大于或等于25％的裕量，且不应低于公称压力2.0MPa；
（3）（内容无修改）
13.1.3.7～13.1.3.12 （内容无修改）
[条文说明] 第13.1.3.2、13.1.3.3、13.1.3.7、13.1.3.9、13.1.3.10及13.1.3.12款是参照ASMEB31.3的规定。
第13.1.3.5款第
（1）项 国际上多采用特殊结构的旋塞阀，作为防漏的阀门。
旋塞与阀体间形成可靠的密封面，不用普通填料。
但有的阀门要求有润滑的结构，因此在阀的上部还需加填料以密封注入的润滑剂。
波纹管密封的阀门是填
料零泄漏的结构。
两段填料间加孔环并带小引出口的结构，可将填料漏出的流体送至收集点。
也可向填料挤入密封剂。
第13.1.3.6款第
（2）项 根据A1类流体需严格防泄漏的要求提出的措施，压力等级过低的法兰易泄漏，不应采用。
但焊唇垫片是焊接密封的结构，不需要额外提高法兰的公称压力，比较经济。
有关焊唇垫片参见“《工业金属管道设计规范》应用提示”P110的相关内容。
第13.1.3.8款 是参照ASMEB31.1的规定。
第13.1.3.11款 包括球型补偿器及填料函式补偿器等。
13.2.7 当采用锥管螺纹密封时，不应大于公称直径20mm。
A2类流体的中、高度危害毒物的管道，应采用密封焊。
[条文说明]本条中螺纹公称直径小于或等于20mm是参照ASMEB31.1的规定。
根据实际使用情况，对密封焊范围作了修订，稍有减小。
14.6.6 氧气管道设计应符合下列规定：
14.6.6.1 对于强氧化性流体（氧或氟）管道，应在管道预制后、安装前分段或单件按国家现行标准《脱脂工程施工及验收规范》HG20202进行脱脂，包括所有组成件与流体接触的表面均应脱脂。
脱脂后的管道组成件应采用氮气或空气吹净封闭，防止再污染。
并应避免残存的脱脂介质与氧气形成危险的混合物。
14.6.6.2～14.6.6.4 （内容无修改）
[条文说明] （内容无修改）
A.0.1 常用钢管许用应力，见表A.0.1。
（表A.0.1仅修订表内及注①中3处内容，如下所述，其余均无修改）
·钢号Q235-A和Q235-B的使用温度下限由，0℃”改为“-10℃”；
·取消钢号为15MnV的钢管材料及其所属数据；
·取消GBl4980标准号（两处）。
A.0.2 常用钢板许用应力，见表A.0.2。
（表A.0.2仅修订表内6处内容，如下所述，其余均无修改）
·钢号Q235-A的使用温度下限由“0℃”改为“-10℃”；
·钢号Q235-B的使用温度下限由“0℃”改为“-10℃”；
·钢号Q235-C的使用温度下限由“0℃”改为“-10℃”；
·取消钢号为15MnVNR的钢板材料及其所属数据；
·取消钢号为09Mn2VDR的钢板材料及其所属数据；
·14CrlMoR的厚度由“6～150”改为“6～120”。
A.0.3常用螺栓许用应力，见表A.0.3。
（表A.0.3仅修订表内1处内容。
如下所述，其余均无修改）
·钢号Q235-A的使用温度下限由“0℃”改为“-10℃”。
A.0.4常用锻件许用应力，见表A.0.4。
（表A.0.4仅修订表内22处内容，如下所述，其余均无修改）
·取消钢号为15MnV的锻件材料及其所属数据；
·取消钢号为09Mn2VD的锻件材料及其所属数据；
·取消钢号为16MnMoD的锻件材料及其所属数据；
常用锻件许用应力
（表中仅修订19处带下划线的数据）表A.0.4
钢号
锻件
标准号
公称
厚度
mm
常温强度
指标
在下列温度（℃）下的许用应力，MPa
σb
Mpa
MP8
σs
Mpa
≤20
100
l50
200
250
300
350
400
425
450
475
500
525
550
碳素钢锻件
20
≤200
390
l30
35
245
153
141
134
低合金钢锻件
20MnMo
350
330
l56
147
l41
20MnMoD
350
330
156
10Ni3MoVD
600
480
200（幻
200
A.0.5 （内容无修改）
A.0.6 球墨铸铁件的许用应力，见表A.0.6
（表A.0.6仅修订表内1处内容，如下所述，其余均无修改）
·使用温度下限由“-l9℃”改为“-l0℃”，
A.0.7 铸铁件的许用应力，见表A.0.7
（表A.0.7仅修订表内1处内容，如下所述，其余均无修改）
·可锻铸铁的使用温度下限由“-l9℃”改为“-10℃”
A.0.8 铝及铝合金管的许用应力，见表A.O.8。
（仅将注1中的“GB4437”修改为“GB4437.1”，其余均无修改）
[条文说明]附录A 金属管道材料的许用应力
附录A中列有常用钢管、钢板、螺栓、钢锻件、铸件和某些有色金属管材料的机械性能资料。
表中还列有某些材料在各种设计温度下的许用应力值。
上述资料数据主要取自现行的国家标准，详见各表格。
下面对编制依据作几点说明。
l.许用应力是按材料的力学性能除以相应的安全系数而得，但安全系数的取定与诸多因素有关，例如材料性能、荷载、设计方法、质量管理水平、操作使用经验等，是一个比较复杂的课题，很难用很少的人力，在很短的时间内，制订一个专用的系列。
国内外的标准和规范中采用的安全系数不尽相同，而且随着时间的推移和科学技术的进步，还在不断的修订，下面着重介绍ASME和我国的有关标准或规范在安全系数取定准则方面的情况，供使用参考。
（1）ASMEB31.3中提出的确定金属材料许用应力值的准则如下：
1）在设计温度下的螺栓材料设计应力值不应超过下列的最小值：
①除下列③的规定外，取1／4的常温下规定的最小抗拉强度（SMTS）和1／4的设计温度下的抗拉强度的较小者；
②除了下列③的规定外，取2／3的常温下规定的最小屈服强度（SMYS）和2／3的设计温度下的屈服强度的较小者；
③在蠕变范围以下的温度时，对于已经热处理或应变硬化而使强度有所提高的螺栓材料，取1／5的常温下规定的最小抗拉强度（SMTS）和1／4的常温下规定的最小屈服强度（SMYS）的较小者（除非这些数值小于退火材料的相应值，则此时应取退火的数值）；
④取每1000h具有0.01％蠕变率的平均应力的100％；
⑤取100000h终了的平均断裂应力的67％；
⑥取100000h终了的最小断裂应力的80％。
2）铸铁：
在设计温度下的铸铁的基本许用应力不应超过下列的较小者：
①常温下规定的最小抗拉强度（SMTS）的1／10；
②在设计温度下抗拉强度的1／10。
3）可锻铸铁：
其基本许用应力在设计温度下不应超过下列的较小者：
①常温下规定的最小抗拉强度的1／5；
②在设计温度下抗拉强度的l／5。
4）其他材料：
上述以外的材料的许用应力不应超过下列的最小值：
①1／3的常温下规定的最小抗拉强度（SMTS）和1／3的设计温度下的抗拉强度中的较小者；
②除了下列③的规定外，取2／3的常温下规定的最小屈服强度（SMYS）和2／3的设计温度下的屈服强度中的较小者；
③对于奥氏体不锈钢和镍合金钢具有相似的应力—应变情况者，取2／3的常温下规定的最小屈服强度（SMYS）和90％的设计温度下的屈服强度中的较小者；
④对于蠕变率为每100
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