GC1管道材料的選用
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TSG D0001 的表1 規(guī)定了一些管材標(biāo)準(zhǔn)用于GC1 級介質(zhì)的要求，設(shè)計(jì)時應(yīng)執(zhí)行該表中的各項(xiàng)要求。
表列的不銹鋼焊接鋼管標(biāo)準(zhǔn)，建議不要選HG/T20537，一是因?yàn)樵摌?biāo)準(zhǔn)年份比較久遠(yuǎn)，在冶金、焊接、檢測技術(shù)日新月異的今天，標(biāo)準(zhǔn)中一些要求從技術(shù)角度上來講已經(jīng)落后；另一原因是，對比GB/T12771-2008 標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的使用范圍小， 可生產(chǎn)的鋼管材質(zhì)也較少。所以設(shè)計(jì)時多選用GB/T12771。
GB/T8163、GB3087、GB/T9711.1
不能被用于GC1 類介質(zhì)管線，但在其注釋7 中有補(bǔ)充說明：經(jīng)過逐根超聲檢測并達(dá)到合格要求的，允許用于設(shè)計(jì)壓力≤
4.0Mpa 的本規(guī)程A1.1(1)規(guī)定的管道。這條注釋有別于GB/T20 01.2 中的要求的，這與兩個標(biāo)準(zhǔn)的生效年份有關(guān)。規(guī)范之所以對這三個標(biāo)準(zhǔn)的管材使用有限制，主要因?yàn)?/span>
這三個標(biāo)準(zhǔn)中的管材在生產(chǎn)制造、檢驗(yàn)、試驗(yàn)方面的要求較低，用于GC1 級管線，會存在一定的風(fēng)險。設(shè)計(jì)時，需綜合考慮管材的經(jīng)濟(jì)性和安全性，做最優(yōu)選用。
目前GB/T9711 系列標(biāo)準(zhǔn)已升版為GB/T9711-2017。
新版中，鋼管等級PSL1 對應(yīng)的是原GB/T9711.1 中的管材，PSL2對應(yīng)的是原GB/T9711.2 中的管材。
在《全國壓力管道設(shè)計(jì)審批人員培訓(xùn)教材》第三版中，對GB/T9711 的使用限制與附表1 中對GB/T9711.1 的規(guī)定是相同的。選用該標(biāo)準(zhǔn)時，需注意其不允許使用的范圍。
用于GC1 級無縫管線是可選的。從這三個標(biāo)準(zhǔn)各自的名稱可以看出它們的使用范圍的側(cè)重。另外還應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)中的一些特有的要求，比如：只有GB6479 對優(yōu)質(zhì)碳素鋼的低溫沖擊試驗(yàn)有規(guī)定；而在GB9948-2013 中有晶間腐蝕試驗(yàn)的要求和鋼管用于含H2S 環(huán)境的補(bǔ)充技術(shù)要求。GB5310 是專門為鍋爐用鋼管而設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)，因此多用于蒸汽及其凝液管線上。
對于設(shè)計(jì)壓力大于等于10Mpa 的GC1 類介質(zhì)管線，在SH/T3059 中規(guī)定：無縫鋼管用于設(shè)計(jì)壓力≥10Mpa 時，制造及檢驗(yàn)應(yīng)符合GB5310、GB9948 或GB6479 的規(guī)定，不銹鋼管的檢驗(yàn)應(yīng)不低于GB/T14976 的規(guī)定[4]。該要求有別于GB50316中的要求， 這兩個規(guī)范中之所以不同， 主要是因?yàn)樵贕B50316-2000(2008 版)發(fā)布時，這三個標(biāo)準(zhǔn)中管材的質(zhì)量等級有高低區(qū)分（由低到高的順序?yàn)椋?
GB9948＜GB5310＜GB6479） 。
但目前這三個標(biāo)準(zhǔn)，無論從加工制造還是檢驗(yàn)、試驗(yàn)方面的要求已基本相同。從這三個標(biāo)準(zhǔn)各自的使用情況來講，SH/T3059 的要求更合理。比如超過10Mpa 的蒸汽介質(zhì)，選用GB5310 比
選用GB6479 更適合。
對于選用國外管材標(biāo)準(zhǔn)的等級，TSG D0001[1]中規(guī)定：直接采用國際標(biāo)準(zhǔn)或者國外標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)當(dāng)先將其轉(zhuǎn)化為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者工程規(guī)定。對于GC1 級管道還應(yīng)當(dāng)報國家質(zhì)檢總局備案。必要時，由國家質(zhì)檢總局委托有關(guān)技術(shù)組織或技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行評審。
目前國內(nèi)所用到的國外標(biāo)準(zhǔn)中，美標(biāo)的選用最多，對美標(biāo)管材應(yīng)用的技術(shù)也很成熟，使用時需按照ASMEB31.3中對管材的相應(yīng)要求執(zhí)行。
附：部分鋼管標(biāo)準(zhǔn)（管道隨手截圖）
（1）標(biāo)準(zhǔn)管件。管件標(biāo)準(zhǔn)的選用可有項(xiàng)目規(guī)定或自行選用。
對于無縫管件，因其可由不同標(biāo)準(zhǔn)的鋼管制造，因此選定管件標(biāo)準(zhǔn)后，需注明原材料的管材標(biāo)準(zhǔn)號，以便使管件
達(dá)到與管材相同的使用要求。
對于鍛制的管件，有的設(shè)計(jì)將鍛件等級也做了限定。
這是有很必要的。
（2）非標(biāo)管件。最常見的非標(biāo)管件有彎管、斜接彎頭、異徑管、斜接三通這幾類。
彎管的使用范圍在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中未做限制，
鑒于現(xiàn)場加工制造質(zhì)量難以保證，GC1 級管道用彎管最好購買制造廠加工的成品件。
購買時將加工制造要求在請購文件中注明，以
確保彎管安全使用。
除非受到管道布置的制約及工要
求，不建議在材料等級中做特殊管件的設(shè)計(jì)。
目前只有GB/T20801.3 中對GC1 級管道用閥門的要求比較詳盡，下面對其選用進(jìn)行分析：
這類標(biāo)準(zhǔn)下的閥門經(jīng)過了多年的實(shí)踐與檢驗(yàn)，質(zhì)量及驗(yàn)收等方面的要求也較高。
GB/T20801.3 的中列舉的閥門標(biāo)準(zhǔn)目前大多數(shù)已升版，在設(shè)計(jì)時，按照SH/T3059 中的
表列標(biāo)準(zhǔn)選用更符合本條規(guī)定要求。
（2）應(yīng)防止閥桿填料處流體介質(zhì)的泄露。
該要求主要考慮GC1 類介質(zhì)其毒性、可燃性、均高于其他類流體介質(zhì)。閥門的外漏將造成環(huán)境污染和安全隱患。
防閥桿處泄漏效果最好的是波紋管密封閥門，
但因其加工難度大、技術(shù)要求高、波紋管材料還不能完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，成本過高，從而制約了其在石油化工行業(yè)中大量的推廣使用。對于極度危害和高度危害的介質(zhì)，從人身安全的角度出發(fā)，可考慮選用該類閥門。
在閥門的標(biāo)準(zhǔn)中上密封試驗(yàn)就是針對閥桿處填料泄露做出的要求；另在ISO15848中閥桿處的泄露按閥桿的直徑計(jì)算，并對泄露進(jìn)行了分級，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，可結(jié)合介質(zhì)的特性，選擇合適的閥門結(jié)構(gòu)及適當(dāng)?shù)男孤兜燃?，從根本上杜絕閥門閥桿處的外漏。
（3）閥帽或閥蓋的密封結(jié)構(gòu)應(yīng)采用下列形式之一：
①法蘭連接，螺栓數(shù)量≥4，且墊片符合GB/T20801.3中5.1.9 規(guī)定；在GB50316、ASME B31.3 中也要求：閥蓋用少于4 個螺栓或用U 形螺栓固定在閥體上的螺栓連接閥蓋的閥，僅可用于D 類流體工況。
表列的閥門標(biāo)準(zhǔn)中均規(guī)定法蘭連接閥蓋的螺栓不得少于4 個。這條及下面幾條的要求是為了防止閥蓋處介質(zhì)的泄露。墊片的類型及材質(zhì)也是閥門規(guī)格書中的一項(xiàng)內(nèi)容，在API 600 中列舉了閥體和閥蓋連接處可選用的密封面形式，確定了密封面形式后，可按照本條款并結(jié)合HG/T20592～20635 中的要求，根據(jù)介質(zhì)的實(shí)際情況，選擇適合的墊片類型。
②自緊式結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)能有效防止閥蓋處的介質(zhì)泄露。這種結(jié)構(gòu)形式在API 6D、NB/T47044 中有提及，但均無較詳細(xì)的規(guī)定。從密封的原理來講，閥蓋處的密封分為強(qiáng)制密封和自緊密封，強(qiáng)制密封的典型結(jié)構(gòu)是墊片密封，通常用于低壓、中壓和中小口徑的閥門；相比于強(qiáng)制密封，自緊密封結(jié)構(gòu)當(dāng)閥蓋受介質(zhì)壓力作用向上移動，閥蓋與楔式密封墊以及閥體與楔形密封墊之間的密封比壓，隨壓力的增加而逐漸增大。自密封中介質(zhì)壓力總是趨于增加預(yù)緊密封比壓，增加密封性能。介質(zhì)壓力愈高，工作密封的比壓就愈大，密封性能越好。
根據(jù)這一特點(diǎn)，自緊密封作為高壓密封技術(shù)，常用與高溫或高壓大口徑閥門。
③全焊透焊接結(jié)構(gòu)；這種結(jié)構(gòu)是防止閥蓋處泄漏最有效的辦法，不受閥門尺寸、使用壓力和溫度的限制。但對于可在線維修的閥門來說，維修時，需要去掉焊接部位，因而常
用在可長期使用無需維修的閥門上；
或者這種閥門要獲得閥蓋連接部位密封的可靠性比克服對閥門內(nèi)部進(jìn)行檢修時的困難更重要的場合。
④圓柱螺紋連接，強(qiáng)度校核合格并采用金屬密封焊；鑒于圓柱螺紋的使用限制，且需要金屬密封焊，不利之處同上c)所列，該種結(jié)構(gòu)的閥蓋連接在工程設(shè)計(jì)中很少選用。
⑤不得采用螺紋連接的閥蓋密封結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)不僅是GC1 類介質(zhì)管線，其他類工藝介質(zhì)管線上的閥門也很少選用，一般用在使用中振動小，不需要經(jīng)常拆卸的小閥上。
⑥采用非金屬密封材料用于可燃性流體的閥門，應(yīng)符合防火試驗(yàn)要求，并應(yīng)根據(jù)非金屬材料所能承受的壓力-溫度額定值確定閥門的壓力-溫度額定值。
這一要求主要是為了確保在火災(zāi)危險情況下，閥門仍然具備關(guān)斷能力，避免次生災(zāi)害的發(fā)生。非金屬材料因其自身的性質(zhì)，所承受的溫-壓能力有限，選用時，需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)中的要求，核對溫-壓值。如選用標(biāo)準(zhǔn)中未列的材質(zhì)需謹(jǐn)慎，不同的廠家，給出的溫-壓值可能不同。不是唯一可選時，不建議選用超出標(biāo)準(zhǔn)的非金屬作為密封面材料。
法蘭選用的重點(diǎn)在法蘭型式及密封面上，各種規(guī)范對法蘭使用的也有相應(yīng)的規(guī)定。
脹接法蘭和螺紋法蘭不得用于GC1 級管道；劇烈循環(huán)工況或GC1 級管道的場合，且承插焊接接頭的公稱直徑大于DN50 時不得采用承插焊焊接的連接。
有毒、可燃介質(zhì)管道，不得使用板式平焊法蘭。
(2)除了采用焊唇墊片外，法蘭公稱壓力的選用宜留有≥25%的裕量，且不應(yīng)低于公稱壓力2.0Mpa；
(3)采用軟墊片時，應(yīng)選用凹凸面或榫槽面的法蘭[3]。
墊片的選用應(yīng)根據(jù)流體性質(zhì)、使用溫度、壓力以及法蘭密封面等因素綜合考慮。HG/T20592～20635 中對各類墊片的使用溫度及與各類型法蘭的配套使用情況有詳細(xì)的說明，設(shè)計(jì)時可結(jié)合該標(biāo)準(zhǔn)及GB/T20801.3、SH/T3059 中的要求選擇合適的墊片材質(zhì)和類型。另外，應(yīng)特別注意一些墊片的使用限制，比如：
可燃材料（如橡膠）制成的墊片，不得用于輸送強(qiáng)氧化性介質(zhì)的管道等。
值得注意的是HG/T20592～20635 的緊固件，歐標(biāo)系列中有六角頭螺栓、等長雙頭螺柱和全螺紋螺柱；美標(biāo)系列只有六角頭螺栓和全螺紋螺柱，選用標(biāo)準(zhǔn)不同，對應(yīng)的緊固件形式也不相同。
HG/T20634 規(guī)定了六角頭螺栓及Ⅰ型六角螺母的使用要求：公稱壓力等級≤Class150；非有毒、非可燃介質(zhì)以及非劇烈循環(huán)場合；配有非金屬平墊片。除這種情況外，應(yīng)選用專用級全螺紋螺柱和專用螺母。
根據(jù)GC1 級管道介質(zhì)的性質(zhì)，可知用于GC1 級管道等級的緊固件只能選用專用級全螺紋螺柱和專用螺母。SH/T3404 與HG/T20634 中的緊固件類型是一致的，該標(biāo)準(zhǔn)中緊固件的使用要求同HG/T20634。
GB/T20801.3 規(guī)定：GC1 級管道用支管連接管件應(yīng)采用整體補(bǔ)強(qiáng)的支管連接管件或三通[6]；
GB50316 中定義的A1 類流體與A2 類中的Ⅱ級流體同樣要求支管連接應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)三通，其次是支管臺或嵌入式支管[3]。
按照規(guī)范的這些要求，GC1 級管道等級的分支連接，有標(biāo)準(zhǔn)連接管件的應(yīng)采用
標(biāo)準(zhǔn)支管連接件。
不能選用支管連接管件的，按照GB/T20801.3、SH/T3059中補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算部分規(guī)定：對于GC1 級壓力管道不宜采用補(bǔ)強(qiáng)板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。對于該要求主要是考慮了補(bǔ)強(qiáng)板結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)金屬分布過于分散，補(bǔ)強(qiáng)效率不高；補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體金屬之間不能完全貼合，傳熱效果差，在中溫及以上使用時，二者存在較大的熱膨脹差，因而使補(bǔ)強(qiáng)局部區(qū)域產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力；另外補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體采用搭接焊連接，難以與殼體形成整體，抗疲勞性能差；補(bǔ)強(qiáng)焊接結(jié)構(gòu)與其它補(bǔ)強(qiáng)形式相比，焊接應(yīng)力也較大[11]。鑒于補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)的這些缺陷，可采用整體補(bǔ)強(qiáng)的方式來進(jìn)行分支的設(shè)計(jì)。
化工廠房車間設(shè)備、管道的設(shè)計(jì)及布置，既要滿足工藝流程要求，也要符合安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)要求，還要考慮管道安裝經(jīng)濟(jì)合理和整齊美觀，節(jié)省用地和減少能耗便于施工、操作和維修，滿足全廠總體規(guī)劃的要求。在當(dāng)前疫情防控特殊時期，我單位定于2023年2月25日-26日舉辦
“2023化工設(shè)備及管道布置設(shè)計(jì)（線上）培訓(xùn)班”
，授課專家將通過案例介紹設(shè)備及管道布置設(shè)計(jì)工程實(shí)踐上的經(jīng)驗(yàn)，提煉和總結(jié)出設(shè)備及管道布置設(shè)計(jì)的原則和思路進(jìn)行專業(yè)系統(tǒng)的培訓(xùn)。請有關(guān)單位安排人員參加，現(xiàn)將相關(guān)事宜通知如下：
地 點(diǎn)：線上直播（具體上課模式通知給已報名單位人員）
時 間：2023年2月25日—26日（24日下午測試線上會議室)
會務(wù)費(fèi)：3800元/單位（含會務(wù)費(fèi)、資料費(fèi)、證書等），可以投屏全員參加學(xué)習(xí)。
從事化工設(shè)備及管道布置設(shè)計(jì)的工程師為主，包括配管專業(yè)；企業(yè)的工藝技術(shù)人員、安全管理人員、儀表工程師、管道工程師、設(shè)備工程師等
。
四、主要培訓(xùn)內(nèi)容及講師介紹（見附件一）：
附件
一：
2023化工設(shè)備及管道布置設(shè)計(jì)（線上）培訓(xùn)班課程安排表
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2023年2月24日（星期五）（下午15：00測試直播會議室）
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（一）、工藝裝置設(shè)備布置及典型案例（工業(yè)管道）：
1、工藝裝置布置概述；2、設(shè)備布置常用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；3、布置原則及需考慮因素；4、裝置布置設(shè)計(jì)的三重安全措施；5、裝置布置發(fā)展趨勢；6、典型設(shè)備布置及注意事項(xiàng)：6.1塔的布置；6.2容器的布置；6.3換熱器的布置；6.4空冷器的布置；6.5泵的布置；6.6壓縮機(jī)的布置；6.7反應(yīng)器的布置；6.8加熱爐的布置；6.9盛裝和輸送高度危害或極度危害介質(zhì)設(shè)備布置；6.10裝置儲罐（組）的布置；6.11汽車裝卸車站布置；7、典型設(shè)備布置案例、易出現(xiàn)的問題及解決措施；
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1、管道布置概述；2、管道布置常用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范；3、管道布置原則；4、管廊上的管道布置要求；5、典型設(shè)備的管道布置及注意事項(xiàng)；6、特殊管道布置要求：6.1液化烴管道布置；6.2氫氣管道布置；6.3氧氣管道布置；6.4低溫介質(zhì)管道布置；6.5極度危害介質(zhì)管道布置；6.7非金屬管道布置；6.8鋼襯管道布置；6.9取樣管道布置；6.10泄放管道的布置；7、閥門（閥組）的布置：7.1安全閥的布置；7.2呼吸閥的布置；7.3調(diào)節(jié)閥的布置；7.4減壓閥的布置；7.5疏水閥的布置；8、管道附件的布置：8.1阻火器的布置；8.2過濾器的布置；8.3補(bǔ)償器的布置；9、管道布置典型案例、施工過程中易出現(xiàn)的問題及解決的措施；
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（三）、管道施工及質(zhì)量驗(yàn)收（工業(yè)管道）：
1、概述；2、工業(yè)管道安裝一般施工程序；3、施工及質(zhì)量驗(yàn)收常用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范；4、管道焊接接頭的無損檢測；5、管道試壓：5.1強(qiáng)度試驗(yàn)；5.2泄漏性試驗(yàn)；5.3壓力試驗(yàn)的替代。
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朱老師，
中海油石化工程有限公司專家、管道主任工程師；一直從事聚氨酯及其深加工、各種樹脂、聚醚、光氣法PC、煉化、酰氯、合成氨、CO制氣領(lǐng)域50余個裝置管道專業(yè)設(shè)備布置、管道布置、設(shè)備安裝、管道安裝等設(shè)、校、審工作，擔(dān)任20余個大中型裝置的專業(yè)負(fù)責(zé)人，擔(dān)任多項(xiàng)科研項(xiàng)目專業(yè)負(fù)責(zé)人，解決多項(xiàng)專業(yè)難題及關(guān)鍵性問題；擔(dān)任多項(xiàng)業(yè)務(wù)建設(shè)的課題組組長編制多項(xiàng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)已應(yīng)用到工程項(xiàng)目指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)。并通過工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程及培訓(xùn)授課進(jìn)行師帶徒知識傳承。
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每天除老師講課外，還安排了代表發(fā)言和提問時間。
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源。
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2月22號線上】
《化工裝置管道機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)定》（HG/T 20645-2022）宣貫暨應(yīng)力設(shè)計(jì)工程實(shí)例
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2月24號成都】
第九屆磷化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨磷資源與磷化學(xué)化工學(xué)術(shù)研討會
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2月25號線上】
2023化工設(shè)備及管道布置設(shè)計(jì)（線上）培訓(xùn)班
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【
2月25號上?！?/span>
2
023高效節(jié)能精餾技術(shù)與操控專題培訓(xùn)班
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【
2月25號線上】
醫(yī)
藥化工安全風(fēng)險評估技術(shù)應(yīng)用及案例分析培訓(xùn)班
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【
3月3號南京】
綠色環(huán)保農(nóng)藥技術(shù)論壇暨農(nóng)藥制劑配方開發(fā)及生產(chǎn)工藝案例交流研討會
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3月24號杭州】
首屆醫(yī)藥、化工生產(chǎn)過程控制高峰論壇暨連續(xù)化改造、自動化與先進(jìn)控制技術(shù)及裝備發(fā)展交流會
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3月24號南京】
第二期新酶設(shè)計(jì)及酶技術(shù)應(yīng)用專題培訓(xùn)班
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