國際(ji)上較為常見的管道應用標準體係有:美國應用標準體係(ANSI/ASME)、日本應用標準體係(JIS)、國際(ji)標準化組織(zhi)的應用標準體係(ISO)、德國應用標準體係(DIN)、前(qian)蘇聯應用標準體係(TOTC)、英國應用標準體係(BS)和法國應用標準體係(NF)等。其中美國國家應用標準體係(ANSI/ASME)是一個比較完(wan)整、比較成熟(shu)同時也是國際(ji)上比較流行、比較通用的先進標準,廣泛(fan)為各(ge)個國家所接受,我國的石化行業應用標準體係基本上等效采用了該標準體係的應用標準。
我國國內常用的管道應用標準體係包括:石化行業應用標準體係、化工行業應用標準體係、機械(xie)行業應用標準體係和中國國家應用標準體係等。
下(xia)麵將最為常用的美國國家應用標準體係和我國各(ge)行業應用標準體係作(zuo)以簡單介紹。
1. 美國應用標準體係(ANSI)
美國國家標準ANSI B16.5《管法蘭與法蘭連接件》是一個比較完(wan)整、比較成熟(shu)同時也是國際(ji)上比較流行、比較通用的先進標準。該標準與其他相關的ANSI、API、ASTM、MSS組成的壓力管道應用標準體係是一個比較科學、先進的標準,廣泛(fan)為各(ge)個國家所接受。
①. 管子(zi)係列標準
美國的管子(zi)係列(ANSI B36.10和ANSI B36.19)為典型的“大外徑係列”,公稱尺寸範(fan)圍為DN6~DN2000mm.其壁厚表示方法有以下(xia)兩種。
一是以管子(zi)標號“SCH”表示壁厚。管子(zi)標號是管子(zi)設計壓力與設計溫度下(xia)材料許(xu)用應力的比值(zhi)乘以1000,並經過圓整後的數值(zhi)。即:
SCH=1000p/[σ]t
式中 p--設計壓力,MPa;
[σ]t--設計溫度下(xia)材料許(xu)用應力,MPa..
ANSI B36.10標準中包括了SCH10、SCH20、SCH30、SCH40、SCH60、SCH80、SCH100、SCH120、SCH140、SCH160十個等級;ANSI B36.19標準中包括了SCH5s、SCH10s、SCH40s、SCH80s四個等級。
二是以管子(zi)重量表示管壁厚度,它將管子(zi)壁厚分(fen)為三種:
標準重量管,以STD表示;
加厚管,以XS表示;
特厚管,以XXS表示。
②. 法蘭標準
美國的法蘭標準為典型的“美式法蘭”,其公稱尺寸範(fan)圍為DN15~DN600mm。該標準包括的公稱壓力等級有150psi(1psi-6.89x103Pa)(常標記為CL150)、300psi(CL300)、400psi(CL400)、600psi(CL.600)、900psi(CL900)、1500psi(CL1500)、2500psi(CL2500)共七個等級。法蘭形式有平焊式、承插焊式、對焊式、螺紋連接式、鬆套式及法蘭蓋共六種。法蘭密封(feng)麵形式有凸台麵、(大小)凹凸麵、(大小)榫槽麵、金屬環連接麵共四種。
2. 石化行業應用標準體係(SH)
①. 管子(zi)尺寸係列標準(SH 3405)
石化行業應用標準體係的管子(zi)尺寸係列標準(SH3405),基本上屬於“大外徑係列”,當DN≤1100mm時,它能與ANSI B36.10/36.19管子(zi)標準配(pei)套使(shi)用。
SH 3405標準的直徑範(fan)圍和壁厚分(fen)級共包括四部分(fen),如表1-11所示。
②. 法蘭標準(SH 3406)
石化行業應用標準體係的法蘭標準(SH 3406)等效采用了ANSI B16.5和API605標準,屬於“美式法蘭”。SH 3406在結構(gou)尺寸和密封(feng)麵形式上與ANSI B16.5/API605有著(zhou)很(hen)好的互換性,因此,它能與ANSI、API、MSS等標準管道元件配(pei)套使(shi)用。但因為SH3406采用了我國的材料標準而不是美國的材料標準(ASTM),故(gu)兩者的溫度-壓力表有少許(xu)偏差(cha),在考慮兩者互換時,應注(zhu)意並核對它們的溫度-壓力對應允(yun)許(xu)值(zhi)。
SH 3406 標準的公稱壓力等級共包括PN1.0、PN2.0(CL150)、PN5.0(CL300)、PN6.8(CL400)、PN10.0(CL600)、PN15.0(CL900)、PN25.0(CL1500)、PN42.0(CL2500)八個等級,公稱尺寸範(fan)圍DN15~DN1500mm。
法蘭連接形式:當DN≤600mm時,有對焊、平焊、承插焊、鬆套、螺紋五種;當DN≥650mm時,僅有對焊形式一種。
法蘭密封(feng)麵形式:當DN≤600mm時,有凸台麵、榫槽麵、環槽麵、凹凸麵和全(quan)平麵五種;當DN≥650mm時,僅有凸台麵一種。
石化行業應用標準體係中共包含了十項(xiang)基本標準,除(chu)管子(zi)尺寸係列和法蘭標準外,還包括對焊無縫管件、鋼板製對焊管件、鍛製承插焊管件、非金屬墊片、纏繞式墊片、金屬環墊片、螺栓/螺母等標準,這(zhe)些(xie)標準都(du)等效采用ANSI標準,它能與API閥門匹(pi)配(pei)使(shi)用,代(dai)表著(zhou)國內管道標準體係的先進性和發展(zhan)方向(xiang)。實踐證明,這(zhe)套應用標準體係是一個科學、先進、操作(zuo)性好的標準體係。
3. 化工行業應用標準體係(HG)
①. 化工行業管子(zi)尺寸係列
化工行業應用標準體係的管子(zi)尺寸係列標準HG20553同時包含了A、B兩個係列,其中A係列基本上等同ANSI B36.10/36.19標準,屬於“大外徑係列”。B係列則為“小外徑係列”。
②. 法蘭標準
HG 20592~HG 20605和HG 20615~HG 20626 化工行業應用標準體係的管法蘭標準同時包含了“歐式法蘭”和“美式法蘭”兩個體係。
歐式法蘭標準HG 20592~HG 20605的公稱壓力等級共包括PN 0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.3、PN10.0、PN16.0、PN25.0十個等級,公稱尺寸範(fan)圍為DN10~DN2000mm,法蘭形式有板式平焊、帶頸平焊、帶頸對焊、整體式、承插焊、螺紋、對焊環、鬆套、法蘭蓋、襯裏(li)法蘭十種,密封(feng)麵形式有凸麵、凹凸麵、榫槽麵、環連接麵、全(quan)平麵五種形式,它可以與JB閥門配(pei)套使(shi)用。
美式法蘭標準 HG 20615~HG 20626 基本上采用了ANSI標準。其中,對於DN≤600mm的法蘭,等效采用了ANSI B16.5標準,而對DN≥650mm的法蘭,則等效采用API605標準。法蘭的公稱壓力等級共包括PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0和PN42.0.六個等級,公稱尺寸範(fan)圍為DN15~DN1500mm,法蘭形式有帶頸平焊、帶頸對焊、整體法蘭、承插焊、螺紋、鬆套六種,密封(feng)麵形式有凸麵、凹凸麵、榫槽麵、環連接麵、全(quan)平麵五種形式。
化工行業壓力管道的應用標準體係也是一個相對比較完(wan)整的標準體係,具有成熟(shu)的使(shi)用經驗。由於它同時具有“大外徑係列”和“小外徑係列”、“歐式法蘭”和“美式法蘭”兩種係列,故(gu)其使(shi)用麵較廣,它既可與國外的ANSI、DIN、ISO等標準配(pei)套使(shi)用,又可與國內的GB、SH、JB等標準配(pei)合使(shi)用。
4. 機械(xie)行業應用標準體係
機械(xie)行業應用標準體係JB沒有相應的管子(zi)尺寸係列標準,其接管尺寸由管法蘭的接管外徑進行定義,屬於典型的“小外徑係列”。
機械(xie)行業應用標準體係中的法蘭標準JB/T 74~JB/T90屬於歐洲(zhou)標準體係,其公稱壓力等級共包括PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.3、PN10.0、PN16.0、PN20.0十個壓力等級,公稱尺寸範(fan)圍為DN15~DN1600mm.法蘭形式有整體、板式平焊、對焊、平焊環板式鬆套、對焊環板式鬆套、翻邊板式鬆套和法蘭蓋七種形式,密封(feng)麵形式有平麵、凸麵、凹凸麵、榫槽麵、環連接麵五種形式。JB法蘭標準是我國應用多年的主要(yao)標準,以前(qian)建設的大多數石油化工裝置都(du)采用了該標準,現在有許(xu)多標準設備或(huo)定型設備如機泵(beng)、換熱器、閥門等仍采用它。
機械(xie)行業應用標準體係中沒有相應的管件標準,體係很(hen)不完(wan)善,需(xu)要(yao)中國國家標準(GB)體係的一些(xie)標準作(zuo)支(zhi)持,而且實際(ji)中經常碰到一些(xie)不能很(hen)好匹(pi)配(pei)的問題(ti),因此,設計人員一般不再使(shi)用該標準體係。
5. 中國國家應用標準體係
①. 管子(zi)尺寸係列標準
多年來,中國國家應用標準體係中一直沒有相應的管子(zi)尺寸係列標準,它的接管尺寸由法蘭的接管外徑尺寸進行定義。直到1998年GB 17395的出現,國家應用標準體係中才給(gei)出了管子(zi)尺寸係列標準。GB 17395屬於“大外徑係列”。其接管外徑尺寸與ANSI標準在DN>1100mm的情況下(xia)是不一致的,在應用時應注(zhu)意。
②. 法蘭標準
中國國家應用標準體係的法蘭標準GB 9112~GB 9119-2000和GB9120~9124-2000等效采用了ISO7005-1標準。因此,它同時包括了“歐式法蘭”和“美式法蘭”兩個體係。其公稱尺寸範(fan)圍、法蘭結構(gou)及密封(feng)麵形式與ISO標準基本相同。其中公稱壓力有兩個係列:一是以PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0共六個等級組成的I係列,屬於“歐式法蘭”;二是以PN2.0、PN5.0、PN10.0、PN15.0、PN25.0、PN42.0共六個等級組成的II係列,屬於“美式法蘭”。法蘭的公稱尺寸範(fan)圍因公稱壓力不同而異(yi),當PN=0.25MPa時,DNmax=4000mm,當PN=42.0MPa時,DNmax=300mm,法蘭結構(gou)形式有整體式、螺紋、對焊、帶頸平焊、帶頸承插焊、對焊環鬆套板式、平焊環鬆套板式、板式翻邊鬆套、法蘭蓋共九(jiu)種。密封(feng)麵形式有凸台麵、榫槽麵、環槽麵、凹凸麵和全(quan)平麵五種。
壓力管道國家標準體係是一個比較完(wan)整的標準體係。它的管件分(fen)為A、B兩個係列,其中A係列為“大外徑係列”,以期能與SH標準等匹(pi)配(pei)使(shi)用;B係列為“小外徑係列”,以期能與JB標準等配(pei)套使(shi)用。