化 工 部 长 沙 设 计 锻件法兰研 究 院 标 准
Q/HCY-JS0906-2002
现行版本 A
登记号
持有者
2002-07-10 发布 2002-07-15 实施
化工部长沙设计研究院 发布
Q/HCY-JS0906-2002 管道材料设计技术规定
前 言
本标准是根据国家有关压力管道设计的标准规范要求 结合本院压力管道设计的特 点编制的
在使用本规定的同时 仍应遵守国家 相关行业的标准 规范要求 当本规定与国
家 相关行业的标准 规范相冲突时 应以国家或相关行业的标准 规范要求为准
本标准由技术质保部归口并解释
本标准起草部门 化环分院
本标准主要起草人 冯延林
本标准审核人
本标准批准人
本标准 A版 于2002年7月10日首次发布
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管道材料设计技术规定
1 总则
本规定适应于工程各装置管道材料 规定了管道材料的一般设计要求 参加工程管
道材料编制的设计人员可根据工程的具体特点 通过各工程的项目负责人对本规定作必
要的特定补充 以利在各工程中正确实施
2 管道的设计温度和设计压力选取一般规定
2.1 管道的设计温度应选取该管道所通过的流体介质在压力和温度相偶合时的最严重条
件下可能达到的最高温度 具体确定为
a)没有压力泄放装置保护或与压力装置隔离的管道 设计压力不应低于流体可达到
的最大压力
b)装有泄放装置的管道的设计压力不应小于泄压装置的开启压力
c)离心泵出口管道的设计压力不应小于吸入压力与扬程相应压力之和
d)往复式泵出口管道的设计压力为往复泵的安全阀整定值
e)压缩机出口管道的设计压力为压缩机出口压力
f)负压管道应按承受的外压设计 当装有安全控制装置时 设计压力取 1.25 倍最大
内外压力差或 0.1MPa 两者中的低值 无安全控制装置时 设计压力取 0.1MPa 对夹套
内为内压的夹套真空管 设计压力取无夹套真空管道加夹套内设计压力 但必须校核夹
套在试验压力下 外压 的稳定性 对夹套内为真空的带夹套内压管道 以内压管道的
设计压力加 0.1MPa 作为设计压力 但必须校核在夹套试验压力下 外压 的稳定性
g)流体为制冷剂 液化烃等气化温度低的流体管道 设计压力应不小于阀被关闭或
流体不流动时最高环境温度下气化所能达到的最高压力
h)非金属管道的压力和温度变化或两者同时变化超过设计条件均不允许 应以压力
和温度偶合时的最严重的状态时的压力和温度来确定设计条件
2.2 管道的设计压力应选用不小于运行中可能遇到的内压 外压 与温度相偶合时最严
重时的压力 具体确定为
a)材料的设计不得超过金属或非金属材料允许使用的最高温度 对于 0 以下的管
道材料温度 不得低于管道材料可能达到的最低温度
b)非金属材料的设计温度一般应取流体温度 如果安装地区的环境温度超过设计温
度 应采用环境温度为设计温度
c)对于不保温管道 当流体介质工作温度小于 65 时 取流体的工作温度为设计温
度 当流体介质工作温度大于 65 时 除非按传热计算确定壁温 否则 管道组件的设
计温度应不低于以下值
1)阀门 管子 对焊管件及壁厚与管子相似的管道组件 可取管内流体温度的 0.95
作为设计温度
2)对法兰连接的阀门和法兰 不含松套法兰 管件 取管内流体温度的 0.9 作为设
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计温度
3)松套法兰 活套法兰 取管内流体温度的 0.85 作为设计温度
4)紧固件取管内流体温度的 0.8 作为设计温度
d)对于外部保温管道 一般取流体温度作为设计温度 除非经传热计算或测定 允
许取设计温度低于管内流体温度 当有伴管或夹套加热等间接加热及蒸汽吹扫时 应以
外加热和管内流体中温度较高的温度作为金属管道的设计温度
e)对于内保温管道 通过传热计算或经验来确定设计温度
f)对非金属材料衬里管道 设计温度应取流体的最高工作温度 当无外隔热层时
外层金属的设计温度可按不保温管道考虑
3 管道材料等级制定
3.1 一般规定
根据系统 工艺 专业提供的条件 按输送流体种类 温度 压力 腐蚀特性等进行
装置区的管道等级编制 将管道划分成不同类别等级 然后根据划分好的等级 确定它们
的材料标准 明确每一等级内所用管子及其组成件的规格 范围 特性 材料及标准
3.2 管道许用设计压力的确定
3.2.1 在设计温度下 一般金属 管件可使用法兰的温度 压力额定值表确定 在设计
温度下许用的设计压力可按下式计算
PA=PNX
式中:PA在设计温度下许用的设计压力 MPa
PNX公称压力 MPa
t/
x
t 在设计温度下材料的许用应力 MPa
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
3.2.2 非金属管道的温度 压力值 必须通过试验或有使用的经验后才能使用
3.3 金属材料腐蚀裕量的选取要求
3.3.1 金属材料在非腐蚀流体中的腐蚀裕量按下表选取
碳钢
1.0mm
低合金钢
1.0mm
不锈钢
0mm
高合金钢
0mm
有金属
0mm
3.3.2 金属材料的裕量一般是按材料在流体中的年腐蚀速度 mm/a 乘以装置的使用年
限 一般为 8 15 年 选取 其腐蚀速度与腐蚀裕量的选取关系见下表
描述
年腐蚀速度 mm/a
腐蚀程度
腐蚀裕量 mm
使用良好
0.005
不腐蚀
0
可以使用
0.05 0.005
轻腐蚀
1.5
尽量不用
0.5 0.05
腐蚀
3
不用
0.5
重腐蚀
5 6
3.3.3 当流体为压缩空气 水蒸汽和冷却水的碳钢或低合金钢管道 取腐蚀裕量最小为
1.27mm
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4 压力管道管材选用要求
4.1 一般要求
4.1.1 对输送设计温度在 0 200
流体介质 宜选用低碳有缝钢管
设计压力小于 1.6MPa 非可燃 非有毒 非腐蚀的
4.1.2 对输送设计温度在 20 350 设计压力小于 6.4MPa 流体介质 宜选用低碳 10
20 无缝钢管
4.1.3 对输送设计温度在 350 425
16Mn 12CrMo 15CrMo 无缝钢管
4.1.4 对输送设计温度在 425 600
12CrMoV 1Cr5Mo 无缝钢管
设计压力小于 6.4MPa 流体介质 宜选用低合金
设计压力小于 6.4MPa 流体介质 宜选用低合金
4.1.5 对输送设计温度在 196 或大于 600 高温流体 宜选用低碳奥氏体不锈钢管
对流体温度大于 400 不宜使用超低碳 304L 316L 奥氏体不锈钢管
4.1.6 对输送设计压力大于 6.4MPa 的流体 宜选用高压无缝钢管
4.2 管材使用热处理状态选择
压力管道使用热处理状态的选择见下表
材料牌号
Q 235
20
16Mn
12CrMo
热处理状态
正火
正火
正火
调质
材料牌号
15CrMo
1Cr5Mo
35CrMoV
0Cr18Ni9
热处理状态
调质
调质
调质
固溶
4.3 压力管道金属管壁厚的确定
4.3.1 按设计温度 设计压力 腐蚀裕量等因素计算确定
金属管壁厚计算确定的公式为
=PD/{2 [ ] +P}+C
式中
管壁的最小厚度 mm
P 管道的设计压力 MPa
D 管子的外径 mm
[ ] 管材在设计温度许用应力 MPa
焊缝系数 无缝钢管取 1 直缝焊取 0.8 螺旋缝焊取 0.6
C 管子壁厚附加量 mm 按管子壁厚附加量 腐蚀裕量 加工减薄量选取
4.3.2 计算管表号选定
管表号计算公式为
Sch=P 1000/[ ]
式中 Sch 管表号
P 管内介质的设计压力 MPa
[ ] 管材在设计温度下的许用应力 MPa
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