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工業(yè)管道的分類和分級(jí)

2014-11-19
工業(yè)管道通常按照介質(zhì)的壓力、溫度、性質(zhì)分類，亦可按管道材質(zhì)、溫度和壓力分類。
一、        按介質(zhì)壓力分類
根據(jù)《工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范金屬管道篇》GB 235-82 的規(guī)定，分為真空管道、低壓管道、中壓管道、高壓管道四級(jí)，見表1-1。
 
表1 – 1  管道的壓力分級(jí)

 

級(jí)別名稱
壓力P（MPa）
真空管道
<0
低壓管道
0 ≤P≤1.6
中壓管道
1.6 < P ≤10
高壓管道
>10

 

亦可將真空管道與低壓管道合并，分為低壓、中壓、高壓、超高壓管道四種，見表1-2。
 
表1 – 2 工業(yè)管道按介質(zhì)壓力分類

 

序號(hào)
分類名稱
壓力PN（MPa）
1
低壓管道
<2.5
2
中壓管道
4 ~ 6.4
3
高壓管道
10 ~ 100
4
超高壓管道
>100

 

 
管道在介質(zhì)壓力作用下，應(yīng)滿足以下主要要求：
①   具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，管道所用管材和管路附件，以及接頭構(gòu)造，在介質(zhì)壓力作用下均須安全可靠。特別是高壓管道，還會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。所以高壓管道還必須處理好防震加固問(wèn)題。
②   具有可靠的密封性，保證管道和管路附件以及連接接頭在介質(zhì)壓力作用下嚴(yán)密不漏，這就必須正確地選擇連接方法和密封材料，合理地進(jìn)行施工安裝。
二、        按介質(zhì)溫度分類
根據(jù)管道工作溫度的不同分為常溫、低溫、中溫、高溫管道，見表1-3。
 
表1-3工業(yè)管道按介質(zhì)溫度分類

 

序號(hào)
分類名稱
介質(zhì)工作溫度t（℃）
1
常溫管道
-40 ~ 120
2
低溫管道
-40以下
3
中溫管道
121 ~ 450
4
高溫管道
450以上

 

管道在介質(zhì)溫度作用下，應(yīng)滿足以下主要要求：
①       管材耐熱的穩(wěn)定性。管材在介質(zhì)溫度的作用下必須穩(wěn)定可靠。對(duì)于同時(shí)承受介質(zhì)溫度和壓力作用的管道，必須從耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度兩個(gè)方面滿足工作條件的要求。
②    管道熱應(yīng)變的補(bǔ)償。管道在介質(zhì)溫度和外界溫度變化作用下，將產(chǎn)生熱變形，并使管道承受熱應(yīng)力的作用。所以輸送熱介質(zhì)的管道應(yīng)設(shè)計(jì)補(bǔ)償器，以便吸收管道的熱變形，減少管道的熱應(yīng)力。
③   管道的絕熱保溫。為了減少管道熱交換和溫差應(yīng)力，輸送熱介質(zhì)和冷介質(zhì)的管道，管道外壁應(yīng)設(shè)絕熱層。
    按介質(zhì)性質(zhì)分類
按介質(zhì)的性質(zhì)如腐蝕性、化學(xué)危險(xiǎn)性、凝固性的不同，共分五類，見表1-4。
 
表1-4工業(yè)管道按介質(zhì)性質(zhì)分類

 

序號(hào)
分類名稱
介質(zhì)種類
對(duì)管道的要求
1
汽水介質(zhì)管道
過(guò)熱水蒸氣、飽和水蒸氣和冷熱水
根據(jù)工作壓力和溫度進(jìn)行選材，保證管道有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱的穩(wěn)定性
2
腐蝕性介質(zhì)管道
硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、苛性堿、氯化物、硫化物等
所用管材必須具有耐腐蝕的化學(xué)穩(wěn)定性
3
化學(xué)危險(xiǎn)品介質(zhì)管道
毒性介質(zhì)（氯、氰化物、氨、瀝青、煤焦油等）、可燃與易燃易爆介質(zhì)（油品油氣、水煤氣、氨氣、乙炔、乙烯等），以及窒息性、刺激性、腐蝕性、易揮發(fā)性介質(zhì)
輸送這類介質(zhì)的管道，除必須保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度外，還應(yīng)滿足以下要求：
1.      密封性好
2.      安全性好
3.      放空與排泄快
4
易凝固、易沉淀介質(zhì)管道
重油、瀝青、苯、尿素溶液
輸送這類介質(zhì)的管道應(yīng)采取如下特殊措施：
用管外保溫或伴熱電纜型保溫灌的方法來(lái)保持介質(zhì)溫度，并采用蒸氣吹掃的辦法進(jìn)行掃線
5
含有粒狀物料介質(zhì)的管道
一些粒狀物料的水固混合物或氣固混合物介質(zhì)
1．  選用合適的輸送速度
2．  管道的受阻部件和轉(zhuǎn)彎處應(yīng)做成便于介質(zhì)流動(dòng)的形狀，并內(nèi)襯耐磨材料

 

 
三、        按管道材質(zhì)、溫度、壓力綜合分類
這種分類方法是基于對(duì)管道工作狀態(tài)的可靠性和介質(zhì)的危險(xiǎn)性的一種分類方法，共分為五類，見表1-5。
表1-5管道材質(zhì)、介質(zhì)溫度和壓力分類（GBJ235-82）
材質(zhì)
工作溫度
（℃）
工作壓力（MPa）
 
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
碳鋼
≤370
>32
>10 ~ 32
>4 ~ 10
>1.6~4
≤1.6
 
>370
>10
>4 ~ 10
>1.6 ~ 4
≤1.6
--
合金鋼
≤-70或≥450
任意
--
--
--
--
不銹鋼
-70 ~ 450
>10
>4 ~ 10
1.6 ~ 4
≤1.6
 
鋁及鋁合金
任意
--
--
--
≤1.6
--
鋼及鋼合金
任意
>10
>4 ~ 10
>1.6 ~ 4
≤1.6
--
               
 
四、        按工業(yè)用水使用程度分類
根據(jù)環(huán)境保護(hù)法和水資源法，工業(yè)用水應(yīng)按規(guī)定盡可能提高重復(fù)使用程度，以節(jié)約水資源和能源并保護(hù)環(huán)境。按使用程度的不同，分為源水管道、重復(fù)用水管道、循環(huán)用水管道。見表1-6。
表1-6 工業(yè)用水管道按使用程度分類

 

序號(hào)
分類名稱
使用程度
處理標(biāo)準(zhǔn)
1
源水管道
使用一次
按用水標(biāo)準(zhǔn)處理
2
重復(fù)用水管道
使用多次
按水質(zhì)水溫標(biāo)準(zhǔn)處理
3
循環(huán)用水管道
無(wú)限循環(huán)使用
同上

 

 
五、        按制造工藝及所用管坯形狀不同分類
按制造工藝及所用管坯形狀不同而分為無(wú)縫鋼管（圓坯）和焊接鋼管（板，帶坯）兩大類。
（1） 無(wú)縫鋼管
因其制造工藝不同，又分為熱軋（擠壓）無(wú)縫鋼管和冷拔（軋）無(wú)縫鋼管兩種。冷拔（軋）管又分為圓形管和異形管兩種。
a． 工藝流程概述
熱軋（擠壓無(wú)縫鋼管）：圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑（或減徑）→冷卻→坯管→矯直→水壓試驗(yàn)（或探傷）→標(biāo)記→入庫(kù)?！　±浒危ㄜ垼o(wú)縫鋼管：圓圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油（鍍銅）→多道次冷拔（冷軋）→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗(yàn)（探傷）→標(biāo)記→入庫(kù)。
b．無(wú)縫鋼管，因其用途不同而分為如下若干品種：
GB/T8162-1999（結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管）。主要用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)。其代表材質(zhì)（牌號(hào)）：碳素鋼20、45號(hào)鋼；合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等?！　?br /> GB/T8163-1999（輸送流體用無(wú)縫鋼管）。主要用于工程及大型設(shè)備上輸送流體管道。代表材質(zhì)（牌號(hào)）為20、Q345等。
GB3087-1999（低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管）。主要用于工業(yè)鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。代表材質(zhì)為10、20號(hào)鋼。
GB5310-1995（高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管）。主要用于電站及核電站鍋爐上耐高溫、高壓的輸送流體集箱及管道。代表材質(zhì)為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
GB5312-1999（船舶用碳鋼和碳錳鋼無(wú)縫鋼管）。主要用于船舶鍋爐及過(guò)熱器用I、II級(jí)耐壓管等。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級(jí)等。
GB1479-2000（高壓化肥設(shè)備用無(wú)縫鋼管）。主要用于化肥設(shè)備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
GB9948-1988（石油裂化用無(wú)縫鋼管）。主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
GB18248-2000（氣瓶用無(wú)縫鋼管）。主要用于制作各種燃?xì)?、液壓氣瓶。其代表材質(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
GB/T17396-1998（液壓支柱用熱軋無(wú)縫鋼管）。主要用于制作煤礦液壓支架和缸、柱，以及其它液壓缸、柱。其代表材質(zhì)為20、45、27SiMn等。
GB3093-1986（柴油機(jī)用高壓無(wú)縫鋼管）。主要用于柴油機(jī)噴射系統(tǒng)高壓油管。其鋼管一般為冷拔管，其代表材質(zhì)為20A。
GB/T3639-1983（冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管）。主要用于機(jī)械結(jié)構(gòu)、碳?jí)涸O(shè)備用的、要求尺寸精度高、表面光潔度好的鋼管。其代表材質(zhì)20、45鋼等。
GB/T3094-1986（冷拔無(wú)縫鋼管異形鋼管）。主要用于制作各種結(jié)構(gòu)件和零件，其材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。
GB/T8713-1988（液壓和氣動(dòng)筒用精密內(nèi)徑無(wú)縫鋼管）。主要用于制作液壓和氣動(dòng)缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋無(wú)縫鋼管。其代表材質(zhì)為20、45鋼等?！?/div>
GB13296-1991（鍋爐、熱交換器用不銹鋼無(wú)縫鋼管）。主要用于化工企業(yè)的鍋爐、過(guò)熱器、熱交換器、冷凝器、催化管等。用的耐高溫、高壓、耐腐蝕的鋼管。其代表材質(zhì)為0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14975-1994（結(jié)構(gòu)用不銹鋼無(wú)縫鋼管）。主要用于一般結(jié)構(gòu)（賓館、飯店裝飾）和化工企業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)用的耐大氣、酸腐蝕并具有一定強(qiáng)度的鋼管。其代表材質(zhì)為0-3Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14976-1994（流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管）。主要用于輸送腐蝕性介質(zhì)的管道。代表材質(zhì)為0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等?！　?YB/T5035-1993（汽車半軸套管用無(wú)縫鋼管）。主要用于制作汽車半軸套管及驅(qū)動(dòng)橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋無(wú)縫鋼管。其代表材質(zhì)為45、45Mn2、40Cr、20CrNi3A等。
API SPEC5CT-1999（套管和油管規(guī)范），是美國(guó)石油學(xué)會(huì)（American Petreleum Instiute, 簡(jiǎn)稱"API"）編制并發(fā)布的在世界各地通用。其中： 套管：由地表面伸進(jìn)鉆井內(nèi)，作為井壁襯的管子，其管子之間通過(guò)接箍連接。主要材質(zhì)為J55、N80、P110等鋼級(jí)，以及抗硫化氫腐蝕的C90、T95等鋼級(jí)。其低鋼級(jí)（J55、N80）可為焊接鋼管。油管：由地表面插入套管內(nèi)直至油層的管子，其管子之間通過(guò)接箍或整體連接。其作用于是抽油機(jī)將油層石油經(jīng)油管輸送到地面。主要材質(zhì)為J55、N80、P110、以及抗硫化氫腐蝕的C90、T95等鋼級(jí)。其低鋼級(jí)（J55、N80）可為焊接鋼管。
API SPEC 5L-2000（管線管規(guī)范），是美國(guó)石油學(xué)會(huì)編制并發(fā)布的，在世界各地通用?！」芫€管:是把軸出地面的油、氣或水，通過(guò)管線管輸送到石油和天然氣工業(yè)企業(yè)。管線管包括無(wú)縫和焊接管兩種，其管端有平端、帶螺紋端和承口端;其連接方式為端頭焊接、接箍連接、承插連接等。該管主要材質(zhì)為B、X42、X56、X65、X70等鋼級(jí)?！?/div>
（2） 焊接鋼管　
焊接鋼管采用的坯料是鋼板或帶鋼，因其焊接工藝不同而分為爐焊管、電焊（電阻焊）管和自動(dòng)電弧焊管。因其焊接形式的不同分為直縫焊管和螺旋焊管兩種。因其端部形狀又分為圓形焊管和異型（方、扁等）焊管。焊管因其材質(zhì)和用途不同而分為如下若干品種：
GB/T3091-1993（低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管）。主要用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖熱水或蒸汽等一般較低壓力流體和其他用途管。其代表材質(zhì)Q235A級(jí)鋼。
GB/T3092-1993（低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管）。主要用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖熱水或蒸汽等一般較低壓力流體和其它用途管。其代表材質(zhì)為：Q235A級(jí)鋼。
GB/T14291-1992（礦用流體輸送焊接鋼管）。主要用于礦山壓風(fēng)、排水、軸放瓦斯用直縫焊接鋼管。其代表材質(zhì)Q235A、B級(jí)鋼。
GB/T14980-1994（低壓流體輸送用大直徑電焊鋼管）。主要用于輸送水、污水、煤氣、空氣、采暖蒸汽等低壓流體和其它用途。其代表材質(zhì)Q235A級(jí)鋼。
GB/T12770-1991（機(jī)械結(jié)構(gòu)用不銹鋼焊接鋼管）。主要用于機(jī)械、汽車、自行車、家具、賓館和飯店裝飾及其他機(jī)械部件與結(jié)構(gòu)件。其代表材質(zhì)0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。

GB/T12771-1991（流體輸送用不銹鋼焊接鋼管）。主要用于輸送低壓腐蝕性介質(zhì)。代表材質(zhì)為0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等