压力管道全书 (5).doc

4应用标准体系 4.1国际上常用的标准体系 4.1.1德国及前苏联应用标准体系 4.1.2 美国应用标准体系ANSI 4.1.3 日本应用标准体系JIS 4.1.4国际标准化组织（ISO）的应用标准体系 4.1.5英国和法国应用标准体系 4.2国内常用的标准体系 4.2.1石化行业应用标准体系 4.2.2化工行业应用标准体系 4.2.3机械行业应用标准体系 4.2.4国家应用标准体系 4.2.5 压力管道应用标准体系配伍 4 应用标准体系 目前，大多数压力管道及其元件都进行了系列化，并有相应的应用标准作支持。因此压力管道材料设计时首先要考虑的问题就是压力管道及其元件标准系列的选用。 应用标准体系。一个管系（路）中各元件所用系列标准的集合。 这些标准应包括管子系列标准、管件系列标准、法兰及其连接件系列标准、阀门标准等。 这些标准通过一定的规则在一个管系中得到应用，它们之间相互衔接、相互配合，从而确定了管道及其元件的基本参数。这些标准中尤其以管子标准和法兰标准最具代表性，它们是其它应用标准的基础。下面以管子标准和法兰标准为主，介绍应用标准。 目前，世界上各国应用的标准体系有很多，不同的国家不同的行业有不同的应用标准和标准体系，它们之间有些相差很多，无法配套使用和互换因而给使用者带来不少麻烦。 因此，压力管道设计的第一步就是选择应用标准体系，并作为设计的统一规定，以免各相关专业因采用不能互换的其它标准体系而导致错误。 世界各国应用标准大体上分为两大类。 ◆管子----即钢管外径系列分为国际通用系列（大外径系列） 英制管； 国内常用系列（小外径系列） 公制管（或米制管） DN 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 600 φ 22 27 34 42 48 60 76 89 114 140 168 219 273 324 356 406 457 508 610 φ 18 25 32 38 45 57 73 89 108 133 159 219 273 325 377 426 480 530 630 ◆ 法兰欧式法兰和美式法兰 压力等级PN 0.1 0.25 0.6 1.0 1.6 2.5 4.0 6.3 10.0 16.0 25.0 40.0 MPa 欧式法兰（DIN） 压力等级PN 2.0 5.0 6.8 10.0 15.0 25.0 42.0 MPa 美式法兰（ANSI） CL 150 300 400 600 900 1500 2500 Psi 由此可以看出，无论是法兰还是管子，上述两个系列或两个体系是不能混合使用的。 ANSI 美国国家标准化组织 ASTM.American Society of Testing Materials, 美国材料实验协会 ◆ 钢管壁厚表示方法 钢管壁厚表示方法有管子表号、钢管壁厚尺寸和管子重量三种方法 1）是以管子表号“Sch“表示壁厚。 管子表号是管子设计压力与设计温度下材料许用应力的比值乘以1000,并经圆整后的数值。 即 Sch＝P/[σ]t1000 ANSI B36.10壁厚等级Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160十个等级; ANSI B36.19壁厚等级Sch5s、Sch10s、Sch40s、Sch80s四个等级; 2）以钢管壁厚尺寸表示 中国、ISO、日本部分钢管标准采用 3）是以管子重量表示管壁厚度,它将管子壁厚分为三种 a.标准重量管,以STD表示 b加厚管，以XS表示 c.特厚管，以XXS表示。 对于DN≤250mn的管子，Sch40相当于STD，DN1100mm时（已不太常用）则使用了“小外径系列“的尺寸。 ◆ 管法兰同时包括了“美式法兰“和“欧式法兰“两个系列。（ISO7005-1） 它代表了当前世界法兰标准的应用趋势。 公称压力等级 第一系列PN 1.0、1.6、2.0、5.0、11.0、15.0、26.0、42.0 8个等级； 第二系列PN 0.25、0.6、2.5、4.0 共4个等级。 第一系列为基本系列,第二系列为限制系列。 ※ 两个系列中 PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0 六个等级属“欧式法兰“, PN2.0、PN5.0、PN11.0600Psi、PN15.0、PN26.01500Psi、PN42.0属“美式法兰“； 二者在结构尺寸和密封面尺寸上不能互换的。 ◆ ISO应用标准体系中常用的标准有 ISO6708 管件 公称尺寸定义 ISO7268 管件 公称压力定义 ISO4200 焊接和无缝平端钢管 尺寸和单位长度 ISO1127 不锈钢钢管 尺寸公差和单位长度质量 ISO3183 石油和天然气工业用钢管 IS06759 热交换器用无缝钢管 ISO7005-1 金属管法兰 ISO7483 符合ISO7005标准的管法兰密封垫片 ISO3419 非合金钢和合金钢管件 ISO5251 不锈钢对焊管件 ISO7121 法兰型钢制球阀 ISO10497 阀门试验 防火试验要求 4.1.5英国和法国应用标准体系 a.英国应用标准体系BS ◆ 管子大外径系列 BS1600 其直径范围和壁厚分级同ANSI B36.10/B36.11; BS3600 基本上等同采用了ISO标准，其直径范围和壁厚分级同ISO4200。 ◆法兰标准同时包括了“美式法兰“和“欧式法兰“两个系列。 BS1560 基本上等同采用了ANSI标准,其结构型式和密封面型式同ANSI B16.5; BS4504 基本上等同采用了DIN标准,其结构型式和密封面型式同DIN2500。 ◆BS中常用的标准有 BS1600 石油工业用钢管尺寸 BS3600 承压用焊接钢管和无缝钢管的尺寸及单位长度质量 BS3605.1 承压用焊接和无缝不锈钢钢管与 BS1560 管法兰美式法兰 BS4504 管法兰欧式法兰 BS1740.1 锻钢制管件 BS1965 对焊承压管件 BS1640 石油工业用对焊管件 BS3799 石油工业用螺纹及承插焊管件 b.法国应用标准体系NF 法国应用标准体系NF与英国应用标准体系类似。 4.2国内常用的标准体系 目前，国内的压力管道及其元件的应用标准很多,又均不完整。以管法兰标准为例,常用的标准就有国家标准G、机械行业标准J、石化行业标准SH和化工行业标准HG等。这些标准各有各自的温度-压力表、密封面尺寸和接管尺寸,相互之间互换性差,有些甚至不能配套使用。为了能很好地应用这些标准，介绍一下目前国内常用的压力管道应用标准体系。 4.2.1石化行业应用标准体系 ◆ 管子尺寸系列标准SH3405 基本属于“大外径系列” SH3405等效采用了ISO4200标准，故当DN≤1100mm时,它能与ANSI B36.l/36.19标准配套使用。 SH3405直径范围和壁厚分级 序号 钢管类别 公称直径范围 壁厚分级 1 奥氏体不锈钢无缝钢管 10～400 Sch5s、Sch10s、Sch20s、Sch40s、Sch80s 2 碳素钢、合金钢无缝钢管 10600 Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS 3 奥氏体不锈钢焊接钢管 801000 2.012mm 4 碳素钢、合金钢焊接钢管 1502000 4.018mm ◆法兰标准SH3406属于“美式法兰“ 公称压力PN1.0、PN2.0CL150、PN5.0CL300、PN6.8CL400、PN10.0CL600, PN15.0CL900、PN25.0CL1500、PN42.0CL2500 8个等级 公称直径DN15DN1500mm 法兰密封面 当DN≤600时，凸台面、凹凸面、全平面、榫槽面、环槽面 5种 DN≥650时，凸台面 1种 法兰型式 当DN≤600时，平焊、对焊、承插焊、螺纹连接、松套 5种 DN≥650时 对焊 1种 ※ SH3406等效采用了ANSI B16.5和API605标准,。SH3406在结构尺寸和密封面型式上与ANSI B16.5/API605有着很好的互换性，它能与ANSI、API、MSS等标准的管道元件配套使用。但因为SH3406采用了我国材料标准而不是美国材料标准ASTM,故二者的温度-压力表有少许偏差,故在考虑二者互换时,应注意并核对它们的温度-压力对应允许值。 ◆石化行业应用标准体系中的常用标准 SH3401 管法兰用石棉橡胶板垫片 SH3402 管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片 SH3403 管法兰用金属环垫片 SH3404 管法兰用紧固件 SH3405 石油化工企业钢管尺寸系列 SH3406 石油化工钢制管法兰 SH3407 管法兰用缠绕式垫片 SH3408 钢制对焊无缝管件 SH3409 钢板制对焊管件 SH3410 锻钢制承插焊管件 石化行业应用标准体系属于一个比较完整的应用标准体系。因为它等效采用了ANSI标准,因此代表着先进和发展方向。又由于它的法兰SH3406能与API标准阀门匹配使用。通过近几年的应用证明,这套应用标准体系是一个科学的、先进的、同时又是可操作性好的标准体系。 4.2.2化工行业应用标准体系 ◆ 管子尺寸系列标准HG20553 A系列 属于“大外径系列“ B系列属于“小外径系列“ ◆法兰标准 同时包含欧式法兰和美式法兰 欧式法兰（HG20592～HG20605） 压力等级PN 0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0等10个等级 公称直径DN10DN2000mm 法兰型式板式平焊、带颈平焊、带颈对焊、整体式、承插焊、螺纹、对焊环松套、平焊环松套、法兰盖、衬里法兰等10种 密封面型式突面、凹凸面、榫槽面、环连接面、全平面等5种。 它可以与JB阀门配套使用。. 美式法兰标准HG20615-HG20626 公称压力PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0和PN42.0 6个压力等级 公称直径 DN151500 法兰型式 带颈平焊、带颈对焊、整体法兰、承插焊、螺纹、松套等6种, 密封面型式 突面、凹凸面、榫槽面、环连接面、全平面等5种型式。.. ※化工行业压力管道应用标准体系也是一个相对比较完整的标准体系，而且经历了若干年的生产实践检验,具有成熟的使用经验。由于它同时具有“大外径系列“和“小外径系列“、“欧式法兰“和“美式法兰“两个系列,故其使用面比较广,它既可以与国外的ANSI、DIN、ISO等标准配合使用,又可以与国内的GB、SH、JB等标准配合使用。 ◆化工行业应用标准体系中的常用标准.. HG20537.1 奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定 HG20553 化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列 HG/T21634 锻钢制承插焊管件 HG/T21635 碳钢、低合金钢元缝对焊管件 HG/T21631 钢制有缝对焊管件 HG/T21632 锻钢制承插焊、螺纹和对焊接管台 HG/T21637 化工管道过滤器 HG/T21577 快速特种接头 HG2059220605 钢制管法兰欧洲体系 HG2061520626 钢制管法兰美洲体系 HG2060620612 钢制管法兰用垫片欧洲体系 HG2062720633 钢制管法兰用垫片美洲体系 HG20613 钢制管法兰紧固件欧洲体系 HG20634 钢制管法兰紧固件美洲体系 4.2.3机械行业应用标准体系 ◆ 管子尺寸 属于“小外径系列“ ◆法兰标准 欧式法兰 压力等级PN 0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、20.0等10个压力等级 公称直径DN15DN1600mm 法兰型式整体、板式平焊、对焊、平焊环板式松套、对焊环板式松套、翻边板式松套和法兰盖等7种 密封面型式平面、凸面、凹凸面、榫槽面、环连接面 5种。 ※JB没有相应的管子尺寸系列标准、管件标准，体系很不完善，需要GB体系作支持； JB法兰标准把不同等级的材料列入同一温度－压力表中，以至失去了其科学性； JB阀门标准以有限的型号给出选用系列从各产品汇编中体现出来，既限制了其使用范围，又失去了其灵活性。从许多生产装置的应用情况来看,JB阀门的使用性能也不尽人意；JB阀门不能与ANSI配伍使用,不便于与世界接轨； ◆机械行业应用标准体系中的常用标准有 JB/T74 管路法兰技术条件 JB/T75 管路法兰类型 JB/T79.179.4 整体铸钢管法兰 JB/T81 板式平焊钢制管法兰 JB/T82.182.4 对焊钢制管法兰 JB/T83 0.25、0.6、1.0、1.6、2.5MPa平焊环式松套钢制管法兰 JB/T84 4.0、6.3、10.0MPa凹凸面对焊环板式松套钢制管法兰 JB/T85 0.25、0.6MPa翻边式松套钢制管法兰 JB/T86.186.2 钢制管法兰盖, JB/4700～4703 压力容器用法兰 JB/T8790 管路法兰用垫片 JB47044706 压力容器用垫片 4.2.4国家应用标准体系 ◆管子尺寸系列标准GB17395属于“大外径系列“ ◆ .法兰标准GB/T 9112-2000 包括欧式法兰和美式法兰 接管分为系列I、系列II 系列I为“大外径系列” ，以期能与SH标准等匹配； 系列II为“小外径系列” ，以期能与JB标准等匹配。 欧式法兰分为系列I、系列II， 公称压力 PN 0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0MPa 9个等级 公称通径 DN10～2000mm 法兰型式整体、带颈螺纹、对焊、带颈平焊、板式平焊、平焊环板式松套、对焊环板式松套、翻边环板式松套和法兰盖等9种 密封面型式平面、突面、凹凸面、榫槽面 4种。 美洲法兰系列I大外径 公称压力 PN 2.0、5.0、11.0、15.0、26.0、42.0MPa 6个等级 公称通径 DN10～600mm 法兰型式整体、带颈螺纹、对焊、带颈平焊、带颈承插焊、对焊环带颈松套和法兰盖等7种 密封面型式平面、突面、凹凸面、榫槽面、环连接面 5种。 ※ 它基本上能含盖JB标准和HG标准的“欧洲体系“标准,为取代这两个标准创造了条件; ※ “欧式法兰“和“美式法兰“，其温度-压力等级值的确定是将中国材料与欧洲材料和美洲材料进行性能对比后,选用ISO7005-1中规定的相应材料的压力－温度参数。 ※ 压力管道国家标准体系也是一个比较完整的标准体系。它的管件标准分为A、B两个系列，其中A系列为“大外径系列”，以期能与SH标准等匹配；B系列为“小外径系列”，以期能与JB标准等匹配。 ◆中国国家应用标准体系常用标准 GB12459 钢制对焊无缝管件 GB/T13401 钢板制对焊管件 GB/T14626 锻钢制螺纹管件 GB/T14382 管道用三通过滤器 GB/T14383 锻钢制承插焊管件 GB/T91129124 钢制管法兰 GB4622.13 管法兰用缠绕式垫片 GB9126.14 管法兰用石棉橡胶垫片 GB9128.12 管法兰用金属环垫片 GB/T13404 管法兰用聚四氯乙烯包覆垫片 GB/T15601 管法兰用金属包覆垫片 GB30 六角螺栓 GB52 六角螺母 GB56 六角厚螺母 GB901 等长双头螺柱B级 GB6170 I型六角螺母A和B级 GB6171 I型六角螺母细牙A和B级 GB6175 II型六角螺母A和B级. GB6176 皿型六角螺母细牙A和B级 GB12220 通用阀门 标志 GB12221 法兰连接金属阀门 结构长度... GB12224 钢制阀门一般要求,.. GB12234 通用阀门 法兰和对焊连接钢制闸阀.. GB12235 通用阀门 法兰连接钢制截止阀和升降式止回阀 GB12236 通用阀门 法兰连接钢制旋启式止回阀 GB12237 通用阀门 法兰和对焊连接钢制球阀 GB12238 通用阀门 法兰和对夹连接蝶阀 GB12239 通用阀门 隔膜阀 GB1224412246减压阀 GB1224712251蒸汽疏水阀 GB/T13927 通用阀门 压力试验 4.2.5 压力管道应用标准体系配伍 a．可用的压力管道应用标准体系比较多，而且各标准体系之间有些是不能配套使用的,有些虽然基本能配套使用但尚有个别问题应注意。 b.一个装置或同时建设的几个装置应尽量采用同一个应用标准体系,这样可以避免由于不同标准体系之间的配合问题而带来的一些错误。 c.工程中经常遇到在一个装置上同时采用两套或多套应用标准体系的情况,或者是由于某套标准体系的应用标准不完善,需要其它体系的标准进行支持。这就要求材料工程师除了在了解有关的标准体系之外,还应知道各体系之间的标准配合问题。 d.注意核对各标准的温度-压力值。