高压中压低压管道的划分文档格式.docx
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定义里三点要特别注意:
“0.1MPa”,介质类别,“25mm"
不然很容易划错类别管道的用途广泛,品种繁多。
不同领域内使用的管道,其分类方法也不同。
一
般可以按用途、主体材料、敷设状态和输送介质等管道使用特性进行分类。
具体情况可见图1。
在一般法规、标准、规范中,为了便于设计、施工验收和使用管理和检验,往往
根据介质的特性和设计参数采用综合分类、分级的方法,同时,在各行业的设计规范,施工验收规范和维修、检验规程之间,对管道的分级或分类尚存在差异。
如:
国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316中的流体根据状态、性质和设计参数分为A1、A2、B、C、D五类。
A1类为剧毒介质;
A2类为有毒介质B类为可燃介质;
C类、D类为非可燃、无毒介质,其中设计压力小于等于1MPa,且设计温度为-29~186℃的为D类。
化工行业标准《化工金属管道工程施工及验收规范》HG20225—95按流体特性和设计参数分为A、B、C、D四类。
基本与国家标准一致,但将有毒介质管道划入
B类管道。
石油化工行业标准《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501—2002按流体特性和设计参数分为SHA、SHB、SHC、SHD四级,如下。
SH3501-2001管道分级
管道级别
适用范围
SHA
1毒性程度为极度危害介质管道(苯管道除外)
2毒性程度为高度危害介质的丙烯腈、光气、二硫化碳和氟化氢介质管道
2
3设计压力大于或等于10.0MPa的介质管道
SHB
1毒性程度为极度危害介质的苯管道
2毒性程度为高度危害介质管道(丙烯腈、光气、二硫化碳和氟化氢管道除外)
3甲类、乙类可燃气体和甲A类液化烃、甲B类、乙A类可燃液体介质管道
SHC
1毒性程度为中度、轻度危害介质管道
2乙B类、丙类可燃液体介质管道
SHD
设计温度低于-29℃的低温管道
电力行业标准《电力建设施工及验收技术规范》(管道篇)DL5031—94按设计压力分为高压、中压和低压三级管道。
设计压力大于8MPa的为高压管道;
设计
压力大于1.6MPa,小于等于8MPa的为中压管道;
设计压力小于等于1.6MPa的为低压管道。
《压力管道安全管理与监察规定》将压力管道分工业管道、公用管道和长输管道三类。
这主要是从管道的用途和地域特性进行的分类,其具体定义是:
(1)工业管道:
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。
其地域特性是一个企业或事业单位内使用的管道;
(2)公用管道:
城市或乡镇范围内用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道,其地域特性是一个城市或乡镇范围内使用的管道;
(3)长输管道:
产地、储存库、使用单位间用于输送商品介质的管道,其地域特性是跨地区(跨省、跨地市)使用的管道。
压力管道设计类别、级别的划分
3
(一)长输管道为GA类,级别划分为:
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、易爆液体介质,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)GA1
(2)范围以外的管道;
(3)GA1(3)范围以外的管道;
(二)公用管道为GB类,级别划分为:
1.GB1:
燃气管道;
2.GB2:
热力管道;
(三)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GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》中,毒性程度为极
度危害介质的管道;
(2)输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《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;
4
(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400℃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GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《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400℃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400℃的管道;
(4)输送流体介质、设计压力P<
10.0Mpa且设计温度﹤400℃的管道。
-----------------
级别划分:
低压管道公称压力不超过2.5MPa
中压管道公称压力4-6.4MPa
高压管道公称压力10-100MPa
超高压管道公称压力超过100MPa
压力管道级别的划分
6.1长输管道为GA类,级别划分为:
6.1.1符合下列条件之一的长输管道为GA1级:
5
a)输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力P>
1.6MPa的管道;
b)输送有毒、可燃、易爆液体介质,输送距离(注1)≥200Km且管道公
称直径DN≥300mm的管道;
c)输送浆体介质,输送距离≥50Km且管道公称直径DN≥150mm
6.1.2符合下列条件之一的长输管道为GA2级:
a)输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力P≤1.6Mpa的管道;
b)GA1b)范围以外的长输管道;
c)GA1c)范围以外的长输管道。
6.2公用管道为GB类,级别划分为:
GB1、燃气管道;
GB2、热力管道。
6.3工业管道为GC类;
级别划分为:
6.3.1符合下列条件之一的工业管道为GC1级:
a)输送GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》中,毒性程度为极度危害
介质的管道;
b)输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《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
6
P≥4.0MPa的管道;
c)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400℃的管道;
d)输送流体介质且设计压力P≥10.0MPa的管道。
6.3.2符合下列条件之一的工业管道为GC2级:
a)输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《建筑设计防火
P<
4.0MPa的管道;
b)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≥400
℃的管道;
c)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
≥400℃的管道;
d)输送流体介质,设计压力P<
10.0Mpa且设计温度<
400℃的管道;
注1:
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。
阀门阀体常用材质性能详解
7
阀门主要零件的材质,首先应考虑到工作介质的物理性能(温度、压力)和化学性能(腐蚀性)等。
同时,还应了解介质的清洁程度(有无固体颗粒)。
除此之外,还要参照国家和使用部门的有关规定和要求。
许多种材料可以满足阀门在多种不同工况的使用要求。
但是,正确、合理的选择阀门的材料,可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的性能。
阀门的材质,种类繁多,适用于各种不同工况。
现把常用的阀材质、内件材质和密封面材质介绍如下。
阀常用的材质
1.灰铸铁灰铸铁阀以其价格低廉、适用范围广而应用在工业的各个领域。
它们通常用在水、
蒸汽、油和气体为介质的情况下,并广泛地应用于化工、印染、油化、纺织和许多其它对铁
污染影响少或没有影响到的工业产品上。
适用于工作温度在–15~200℃之间,公称压力PN≤1.6MPa的低压阀门。
2.黑心可锻铸铁适用于工作温度在–15~300℃之间,公称压力PN≤2.5MPa的中低压阀门。
适用介质为水、海水、煤气、氨等。
3.球墨铸铁球墨铸铁是铸铁的一种,这种铸铁,团状或球状石墨取代了灰铸铁中的片状石
墨。
这种金属内部结构的改变使它的机械性能比普通的灰铸铁要好,而且不损伤其它性能。
所以,用球墨铸铁制造的阀门比那些用灰铸铁制造的阀门使用压力更高。
适用于工作温度在
–30~350℃之间,公称压力PN≤4.0MPa的中低压阀门。
适用介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等。
4.碳素钢(WCA、WCB、WCC)起初发展铸钢是为适应那些超出铸铁阀和青铜阀能力的生产
需要。
但由于碳钢阀总的使用性能好,并对由热膨胀、冲击载荷和管线变形而产生应力的抵
抗强度大,就使它的使用范围扩大,通常包括了用铸铁阀和青铜阀的工况条件。
适用于工作温度在–29~425℃之间的中高压阀门。
其中16Mn、30Mn作温度为–40~400℃
之间,常用来替代ASTMA105。
适用介质为饱和蒸汽和过热蒸汽。
高温和低温油品、液化气
体、压缩空气、水、天燃气等。
5.低温碳钢(LCB)低温碳钢和低镍合金钢可以用于低于零度的温度范围,但不能扩大使用
到深冷区域。
用这些材料制造的阀门适用于以下介质,如海水、二氧化碳、乙炔、丙烯和乙
8
烯。
适用于工作温度在–46~345℃之间的低温阀门。
6.低合金钢(WC6、WC9)低合金钢(如碳钼钢和铬钼钢)制造的阀门可以适用许多种工作
介质,包括饱和和过热蒸汽、冷的和热的油、天然气和空气。
碳钢阀门的工作温度可以用到
500℃,低合金钢阀可用到600℃以上。
在高温下,低合金钢的机械性能比碳钢要高。
适用于工作温度在–29~595℃之间的非腐蚀性介质的高温高压阀门;
C5、C12适用于工作
温度在–29~650℃之间的腐蚀性介质的高温高压阀门。
7.奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢大约含18%的铬和8%的镍。
18-8奥氏体不锈钢经常用来使
用在温度过高和过低以及很强的腐蚀条件下作为阀体和阀盖材料。
以18-8不锈钢为基体加
入钼并稍微增加镍的含量,实质上就增加其抗腐蚀能力。
用这种钢制造的阀门可以大量地应
用在化工上,如输送醋酸、硝酸、碱、漂白液、食品、果汁、碳酸、制革液和许多其它的化
工产品。
为了适用高温范围,进一步改变材料成分,在这不锈钢内加入铌,就是我们所知的18-10-N
b,温度可以用到800℃。
奥氏体不锈钢通常用在很低的温度下也不会变脆,所以用这种材料(如
18-8和18-10-3Mo)
制造的阀门很适于低温下工作。
例如输送液态的气体,象天然气、沼气、氧气和氮气。
适用于工作温度在–196~600℃之间的腐蚀性介质的阀门。
奥氏体不锈钢也是非常理想的低
温阀门材料。
8.蒙乃尔合金‘蒙乃尔’是一种具有很好耐蚀性的高镍—铜合金。
这种材料经常被用在输
送碱、盐溶液、食品和许多无气酸的阀门上,特别是硫酸和氢氟酸。
‘蒙乃尔’合金非常适
合于蒸汽、海水和海洋环境。
主要适用于含氟氯酸介质的阀门中。
9.哈氏合金主要适用于稀硫酸等的强腐蚀性介质的阀门中。
(1)‘哈氏’合金B
这种合金含有60%的镍、30%的钼和5%的铁。
它特别能抵抗无机酸的强腐蚀,‘哈氏’合金
‘B’对于各种浓度的盐酸可以用到沸点温度,而对于硫酸来说,在腐蚀性最强的浓度下可
以用到70℃。
对于磷酸,它可以在各种条件下,而且‘哈氏’合金‘B’对于氯化铵、氯化
锌、硫酸铝和硫酸铵也很适用。
在氧化性气氛中,‘哈氏’合金‘B’可以用到大约800℃,在还原气氛中,使用温度可以
更高一些。
(2)‘哈氏’合金C
这种合金是含有15%的铬和17%的钼的镍基合金。
在氧化和还原两种气氛下,它可以用到11
00℃。
它对于盐酸、硫酸和磷酸有很好的抗腐蚀性。
而且在许多情况下,它也可用于硝酸。
‘哈氏’合金‘C’对于氯化物、氢氯化物、硫化物、氧化盐溶液和许多其它的腐蚀性介质
9
有很强的抗腐蚀性。
还特别适用于氢卤酸类介质,例如氢氟酸。
10.钛合金主要适用于各种强腐蚀介质的阀门中。
11.铸造铜合金工业用的阀门很多是由有色金属材料制成,主要是青铜和黄铜。
制造阀门
的青铜合金中铜、锡、铅、锌的比例通常为85:
5:
5或87:
7:
3:
3。
如果需要无锌青铜,必
须加以说明。
青铜的物理强度、结构稳定性、抗腐蚀性使它特别适合工业生产。
工业用的青
铜阀门的口径可达100mm。
青铜阀常用在相对中等温度的场合,有些牌号的青铜可用到280℃左右。
在低温方面,多数
铜合金具有在很低的温度下不变脆的特性,这使得青铜广泛地应用在低温工况下,例如液氧、
液氮,其温度在-180℃以下。
12.20号合金在普通不锈钢不能胜任的非常严格的情况下,使人最感兴趣的一类钢就是高
合金不锈钢。
也许最常见的一种就是20号合金钢。
它含有29%的镍、20%的铬、外加钼和铜。
这种合金对于各种温度和浓度的硫酸都有很强的抵抗能力。
另外,在大多数情况下,它还可
用于磷酸和醋酸介质,特别是有氯化物和其它杂质的场合。
13.双向不锈钢双向不锈钢(铁素体结构或奥氏体结构)的应用发展趋势。
这种钢含有20%
或更多的铬和5%左右的镍,以及一定量的钼,这些合金的强度和硬度比普通的奥氏体不锈
钢好,而且在硫酸和磷酸的非常恶劣的工况下,抗局部腐蚀的能力很强。
主要适用于工作温度在–273~200℃之间氧气管路和海水管路用的阀门中。
14.塑料、陶瓷这两种材料都属于非金属。
非金属材料阀门的最大特点是耐腐蚀性强,甚
至有金属材料阀门所不能具备的优点。
一般适用于公称压力PN≤1.6MPa,工作温度不超过6
0℃的腐蚀性介质中,无毒塑料阀门也适用于给水工业中。
塑料、陶瓷阀门一般不能单独作为阀体材料使用,需用钢质材料作骨架,内衬塑料、陶瓷,我们将在第六章中叙述。
常用阀体材料见表1。
表1常用阀体材料选用表
材料
常用工况
适用介
类别
材料牌号
代号
PN/Mpa
t/℃
灰铸铁
HT200
Z
≤1.6
≤200
HT250
氨≤2.5
氨≥-40
KT30-6
K
≤2.5
300
可锻铸铁
水、蒸汽、油
KT30-8
球墨铸铁
QT400-18
Q
≤4.0
≤350
QT400-15
10
高硅铸铁
优质碳素钢
铬钼合金钢
铬钼钒合金钢
镍、铬、钛耐酸钢
镍铬钼钛耐酸钢
优质锰钒钢
铜合金
NSTSi-1S
ZG200、ZG250、WCA、WCB、
WCC
A3、10、20、25、35
12CrMo、WC6
15CrMo
ZG20CrMo
Cr5Mo
ZGCr5Mo
12Cr1MoV
15Cr1MoV
ZG12Cr1MoV
ZG15Cr1MoV
WC9
1Cr18Ni9Ti
ZG1Cr18Ni9Ti
1Cr18Ni12Mo2Ti
ZG1Cr18Ni12Mo2Ti
16Mn
15MnV
HSi80-3
G≤0.6≤120硝酸等腐蚀
≤16.0
≤425
C
氨、氮氢气
≤32.0
P5410540蒸汽类
I
≤16.0≤550油类
VP5714570蒸汽类
硝酸等腐蚀
P
≤6.3
-100~-196
乙烯等低温
≤600
高温蒸汽、气
R≤20.0≤200尿素、醋酸
≤450
T
≤250
水、蒸汽、气
选择阀门主要零件的材料,首先应考虑到工作介质的物理性能(温度、
压力)和化学性能(腐蚀性)等。
同时还应了解介质的清洁程度(有
无固体颗粒)。
除此之外,还要参照国家和使用部门的有关规定和要
求。
许多种材料可以满足阀门在多种不同工况的使用要求。
但是,
正确的、合理的选择阀门的材料,可以获得阀门最经济的使用寿命和
11
最佳的性能。
在阀门零件材料的划分中,最一般的方法是按壳体所
使用的材料划分:
如铸铁阀,壳体材料用灰铸铁、可锻铸铁或球墨铸
铁制成的阀门;
钢阀,壳体用碳素钢、合金钢或不锈耐酸钢制成的闪;
钛阀,壳体用钛合金制成的阀门;
铜阀,壳体用铜合金制成的阀门;
铝阀,壳体用铝合金制的阀门;
塑料阀,壳体用塑料制成的阀门;
陶
瓷阀,壳体内衬有陶瓷的阀门,等等。
1、铸铁阀铸铁阀以其价格低廉,制造工艺简单,有较好的耐腐蚀性
能,广泛应用于国民经济各个部门,是水道、建筑设备、煤气设备、
船舶、消防设备、石油化工设备、炼铁设备、食品加工设备等不可缺
少的管路附件。
铸铁阀的工作温度范围通常中从环境(室温)温度到
225℃以下。
但是,由于灰铸铁是脆性材料,限制了铸铁阀的使用范
围。
在铸铁阀门中,由于可锻铸铁和球铸铁内部显微组织的改变,
可锻铸铁的组织近表层为铁素体,中心部为珠光体,与软钢的组织大
致相同。
球墨铸铁是经过添加元素和变质处理,且在铸过程中获得球
状石墨,因此,其力学性能比普通灰铸铁要好得多,其使用工作压力
可更高些。
通常,铸铁阀门的使用范围规定如下:
(1)当用于公称压力PN≤1.0MPa,工作温度为—10~200℃,工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等,通常选用牌号为HT200、
HT250、HT300、HT350的灰铸铁阀。
(2)当用于公称压力PN≤2.5MPa,工作温度为—30~300℃,工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等,通常选用牌号为
KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10的可锻铸铁阀。
12
(3)当用于公称压力PN≤4.0MPa,工作温度为—30~350℃,工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等,通常选用牌号为
QT400-15、QT450-10、QT500-7的球墨铸铁阀。
2、钢阀由于使用
钢材的种类不同,钢阀所适用的介质也大不相同,尽管钢阀的价格比
较昂贵,但由于钢是一种塑性材料,适用范围广,可以在多种介质中
应用,如钨、饱和蒸汽和热蒸汽、高温和低温油品、液化气体、腐蚀
性强的介质等,因此应用非常广泛。
碳钢,由于其力学性能和综合
使用性能优异,因此,其使用范围更广,通常还包括铸铁阀及青铜阀
(广泛应用于—180℃以下)使用的工况条件。
一般在重要的设备、
装置和管道上都采用坚固可靠的钢制阀门。
在介质为可燃性气体、液
体,毒性气体、液体,易燃易爆性介质,压缩气体,液化气体,动力
装置的管道上,以及其它类似的场合,必须使用钢制阀门。
特碳钢和低镍合金钢可用于工作温度低于零度的工况,但不能使用到深冷的区域。
用这些材料制造的阀门,可能适用于海水、二
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