工業管道的分類和分級
工業管道通常按照介質的壓力、溫度、性質分類,亦可按管道材質、溫度和壓力分類。
一、 按介質壓力分類
根據《工業管道工程施工及驗收規范金屬管道篇》GB 235-82 的規定,分為真空管道、低壓管道、中壓管道、高壓管道四級,見表1-1。
表1 – 1 管道的壓力分級
級別名稱 | 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 工業管道按介質壓力分類
序號 | 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 |
管道在介質壓力作用下,應滿足以下主要要求:
① 具有足夠的機械強度,管道所用管材和管路附件,以及接頭構造,在介質壓力作用下均須安全可靠。特別是高壓管道,還會產生振動。所以高壓管道還必須處理好防震加固問題。
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壓力作用下嚴密不漏,這就必須正確地選擇連接方法和密封材料,合理地進行施工安裝。
二、 按介質溫度分類
根據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工業管道按介質溫度分類
序號 | 分類名稱 | 介質工作溫度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 |
管道在介質溫度作用下,應滿足以下主要要求:
① 管材耐熱的穩定性。管材在介質溫度的作用下必須穩定可靠。對于同時承受介質溫度和壓力作用的管道,必須從耐熱性和機械強度兩個方面滿足工作條件的要求。
② 管道熱應變的補償。管道在介質溫度和外界溫度變化作用下,將產生熱變形,并使管道承受熱應力的作用。所以輸送熱介質的管道應設計補償器,以便吸收管道的熱變形,減少管道的熱應力。
③ 管道的絕熱保溫。為了減少管道熱交換和溫差應力,輸送熱介質和冷介質的管道,管道外壁應設絕熱層。
按介質性質分類
按介質的性質如腐蝕性、化學危險性、凝固性的不同,共分五類,見表1-4。
表1-4工業管道按介質性質分類
序號 | 分類名稱 | 介質種類 | 對管道的要求 |
1 | 汽水介質管道 | 過熱水蒸氣、飽和水蒸氣和冷熱水 | 根據工作壓力和溫度進行選材,保證管道有足夠的機械強度和耐熱的穩定性 |
2 | 腐蝕性介質管道 | 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穩定性 |
3 | 化學危險品介質管道 | 毒性介質(氯、氰化物、氨、瀝青、煤焦油等)、可燃與易燃易爆介質(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、易揮發性介質 | 輸送這類介質的管道,除必須保證足夠的機械強度外,還應滿足以下要求: 1. 密封性好 2. 安全性好 3. 放空與排泄快 |
4 | 易凝固、易沉淀介質管道 | 重油、瀝青、苯、尿素溶液 | 輸送這類介質的管道應采取如下特殊措施: 用管外保溫或伴熱電纜型保溫灌的方法來保持介質溫度,并采用蒸氣吹掃的辦法進行掃線 |
5 | 含有粒狀物料介質的管道 | 一些粒狀物料的水固混合物或氣固混合物介質 | 1. 選用合適的輸送速度 2. 管道的受阻部件和轉彎處應做成便于介質流動的形狀,并內襯耐磨材料 |
三、 按管道材質、溫度、壓力綜合分類
這種分類方法是基于對管道工作狀態的可靠性和介質的危險性的一種分類方法,共分為五類,見表1-5。
表1-5管道材質、介質溫度和壓力分類(GBJ235-82)
材質 | 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、 按工業用水使用程度分類
根據環境保護法和水資源法,工業用水應按規定盡可能提高重復使用程度,以節約水資源和能源并保護環境。按使用程度的不同,分為源水管道、重復用水管道、循環用水管道。見表1-6。
表1-6 工業用水管道按使用程度分類
序號 | 分類名稱 | 使用程度 | 處理標準 |
1 | 源水管道 | 使用一次 | 按用水標準處理 |
2 | 重復用水管道 | 使用多次 | 按水質水溫標準處理 |
3 | 循環用水管道 | 無限循環使用 | 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縫鋼管(圓坯)和焊接鋼管(板,帶坯)兩大類。
(1) 無縫鋼管
因其制造工藝不同,又分為熱軋(擠壓)無縫鋼管和冷拔(軋)無縫鋼管兩種。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(或探傷)→標記→入庫。 冷拔(軋)無縫鋼管: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(探傷)→標記→入庫。
b.無縫鋼管,因其用途不同而分為如下若干品種:
GB/T8162-1999(結構用無縫鋼管)。主要用于一般結構和機械結構。其代表材質(牌號):碳素鋼20、45號鋼;合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
GB/T8163-1999(輸送流體用無縫鋼管)。主要用于工程及大型設備上輸送流體管道。代表材質(牌號)為20、Q345等。
GB3087-1999(低中壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于工業鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。代表材質為10、20號鋼。
GB5310-1995(高壓鍋爐用無縫鋼管)。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。代表材質為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
GB5312-1999(船舶用碳鋼和碳錳鋼無縫鋼管)。主要用于船舶鍋爐及過熱器用I、II級耐壓管等。代表材質為360、410、460鋼級等。
GB1479-2000(高壓化肥設備用無縫鋼管)。主要用于化肥設備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
GB9948-1988(石油裂化用無縫鋼管)。主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
GB18248-2000(氣瓶用無縫鋼管)。主要用于制作各種燃氣、液壓氣瓶。其代表材質為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
GB/T17396-1998(液壓支柱用熱軋無縫鋼管)。主要用于制作煤礦液壓支架和缸、柱,以及其它液壓缸、柱。其代表材質為20、45、27SiMn等。
GB3093-1986(柴油機用高壓無縫鋼管)。主要用于柴油機噴射系統高壓油管。其鋼管一般為冷拔管,其代表材質為20A。
GB/T3639-1983(冷拔或冷軋精密無縫鋼管)。主要用于機械結構、碳壓設備用的、要求尺寸精度高、表面光潔度好的鋼管。其代表材質20、45鋼等。
GB/T3094-1986(冷拔無縫鋼管異形鋼管)。主要用于制作各種結構件和零件,其材質為優質碳素結構鋼和低合金結構鋼。
GB/T8713-1988(液壓和氣動筒用精密內徑無縫鋼管)。主要用于制作液壓和氣動缸筒用的具有精密內徑尺寸的冷拔或冷軋無縫鋼管。其代表材質為20、45鋼等。
GB13296-1991(鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管)。主要用于化工企業的鍋爐、過熱器、熱交換器、冷凝器、催化管等。用的耐高溫、高壓、耐腐蝕的鋼管。其代表材質為0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14975-1994(結構用不銹鋼無縫鋼管)。主要用于一般結構(賓館、飯店裝飾)和化工企業機械結構用的耐大氣、酸腐蝕并具有一定強度的鋼管。其代表材質為0-3Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14976-1994(流體輸送用不銹鋼無縫鋼管)。主要用于輸送腐蝕性介質的管道。代表材質為0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等?! ?YB/T5035-1993(汽車半軸套管用無縫鋼管)。主要用于制作汽車半軸套管及驅動橋橋殼軸管用的優質碳素結構鋼和合金結構鋼熱軋無縫鋼管。其代表材質為45、45Mn2、40Cr、20CrNi3A等。
API SPEC5CT-1999(套管和油管規范),是美國石油學會(American Petreleum Instiute, 簡稱"API")編制并發布的在世界各地通用。其中: 套管:由地表面伸進鉆井內,作為井壁襯的管子,其管子之間通過接箍連接。主要材質為J55、N80、P110等鋼級,以及抗硫化氫腐蝕的C90、T95等鋼級。其低鋼級(J55、N80)可為焊接鋼管。油管:由地表面插入套管內直至油層的管子,其管子之間通過接箍或整體連接。其作用于是抽油機將油層石油經油管輸送到地面。主要材質為J55、N80、P110、以及抗硫化氫腐蝕的C90、T95等鋼級。其低鋼級(J55、N80)可為焊接鋼管。
API SPEC 5L-2000(管線管規范),是美國石油學會編制并發布的,在世界各地通用?!」芫€管:是把軸出地面的油、氣或水,通過管線管輸送到石油和天然氣工業企業。管線管包括無縫和焊接管兩種,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。該管主要材質為B、X42、X56、X65、X70等鋼級。
(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Q235A級鋼。
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。其代表材質為:Q235A級鋼。
GB/T14291-1992(礦用流體輸送焊接鋼管)。主要用于礦山壓風、排水、軸放瓦斯用直縫焊接鋼管。其代表材質Q235A、B級鋼。
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Q235A級鋼。
GB/T12770-1991(機械結構用不銹鋼焊接鋼管)。主要用于機械、汽車、自行車、家具、賓館和飯店裝飾及其他機械部件與結構件。其代表材質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。代表材質為0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等

