壓力容器管子分類

本文節(jié)選自 《壓力管道設(shè)計(jì)及工程實(shí)例(二版) 第4章》

　　一、管子的分類

　　1.      按用途分類

　　2.      按材質(zhì)分類

　　二、 鋼管

　　1. 中國(guó)常用配管用鋼管

　　三、鋼管的尺寸系列

　　我國(guó)目前還沒有配管用鋼管尺寸系列（公稱直徑、外徑、壁厚）的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，只有鋼管的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列（只有外徑、壁厚兩個(gè)系列），而現(xiàn)行配管用鋼管的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)除了公稱直徑外，外徑系列、壁厚系列不完全相同。

　　1.        鋼管的公稱直徑（DN）系列

　　公稱直徑是用以表示管道系統(tǒng)中除用外徑表示的組成件以外的所有組成件通用的一個(gè)尺寸數(shù)字。在一般情況下，是一個(gè)完整的數(shù)字，與組成件的真實(shí)尺寸接近，但不相等。國(guó)際上通常把鋼管的公稱尺寸稱為公稱直徑，而不稱為公稱通徑，主要是因?yàn)閷?duì)于直徑≥350mm（14in）的管子的公稱直徑是指其外徑而不是其內(nèi)徑。但對(duì)于螺紋連接的管子及管件，因其內(nèi)徑往往與公稱直徑接近，亦可稱為公稱通徑。

　　2.        鋼管的外徑系列

　　根據(jù)鋼管生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，鋼管產(chǎn)品是按外徑和壁厚系列組織的。目前世界各國(guó)的鋼管尺寸系列尚不統(tǒng)一，各國(guó)都有各自的鋼管尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)。

　　1）         國(guó)外鋼管的外徑系列

　　在國(guó)際上比較廣泛應(yīng)用的鋼管標(biāo)準(zhǔn)有美國(guó)的ASME B36.1、德國(guó)的DIN2448、英國(guó)的BS3600和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO4200等標(biāo)準(zhǔn)。在日本雖然有JIS標(biāo)準(zhǔn)，但是為了進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，也按上述的美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)鋼管。

　　2）         鋼管外徑采用的單位

　　在世界各國(guó)的鋼管外徑尺寸系列中，我國(guó)、日本、德國(guó)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織等用mm表示外徑尺寸，美國(guó)則有公制和英制兩種表示方法，分別用mm和in 表示外徑尺寸。例如，按JIS標(biāo)準(zhǔn)DN1B（25mm）的鋼管外徑為34mm，而美國(guó)DN1in的鋼管外徑為33.4mm（或1.31in）。

　　3）         不同系列鋼管外徑的一致性

　　國(guó)外鋼管外徑尺寸雖不完全相同，但當(dāng)DN<14in 時(shí)，除少數(shù)幾個(gè)外徑差別較大外其余公稱直徑鋼管的外徑尺寸差別很小，不影響互換性。從DN14in開始，鋼管外徑等于公稱直徑。例如DN14in其外徑為14in或355.6（14X25.4mm）。

　　原YB231-70《無縫鋼管》和GB8163-87《輸送流體用無縫鋼管》的外徑尺寸相同，是一個(gè)密集尺寸系列，（從Ф6mm～Ф630mm）。當(dāng)DN≤250mm時(shí)與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的外徑尺寸（除DN100、DN150外）基本相同，可以互換。但從DN300mm開始，鋼管外徑尺寸差別較大。

　　我國(guó)焊接鋼管的外徑從Ф323.9mm至2220mm是按GB/T9711.1-97《石油天然氣輸送用鋼管交貨技術(shù)條件-A級(jí)鋼管》規(guī)定生產(chǎn)的，其外徑尺寸與ISO標(biāo)準(zhǔn)一致；從Ф10mm至Ф165mm焊接鋼管的外徑是按GB/T3092-93 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定生產(chǎn)的。

　　目前在我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于同一公稱直徑的鋼管外徑尺寸還不統(tǒng)一。中國(guó)石化總公司標(biāo)準(zhǔn)SH3405-96《石油化工企業(yè)鋼管尺寸系列》規(guī)定的鋼管外徑系列（DN300的外徑徐外）與ISO4200標(biāo)準(zhǔn)基本一致(SH3405的外徑為整數(shù)，ISO的外徑帶小數(shù)；DN300的外徑SH3405 為325mm，ISO為323.9mm)。當(dāng)DN≤1100mm時(shí),它能與ASME B36.1/36.9標(biāo)準(zhǔn)配套使用。

 　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）統(tǒng)一制訂了世界通用的鋼管標(biāo)準(zhǔn)外徑。其中ISO65及ISO559分別以英國(guó)的BS1387、S534為基礎(chǔ)制訂的。ISO3183長(zhǎng)輸管線，參考了世界上普遍采用的美國(guó)API 5L標(biāo)準(zhǔn)的外徑。DIN4200經(jīng)過ISO成員國(guó)投票通過被采用到ISO標(biāo)準(zhǔn)中作為ISO4200的基礎(chǔ)。

　　3.      鋼管的壁厚

　　鋼管的壁厚計(jì)算方法，在ASME B31.3、GB50316、SH3509等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中均有詳細(xì)的介紹。鋼管壁厚的表示方法在不同的標(biāo)準(zhǔn)中各不相同，但主要有三種：

　　1）      以管子表號(hào)（Sch.）表示公稱壁厚

　　此種表示方法以ASME B36.10《焊接和無縫鋼管》為代表并為其它許多標(biāo)準(zhǔn)所采用，常以“Sch”標(biāo)示。管子表號(hào)是管子設(shè)計(jì)壓力與設(shè)計(jì)溫度下材料許用應(yīng)力的比值乘以1000，并經(jīng)圓整后的數(shù)值。

　　ASME B36.10和JIS標(biāo)準(zhǔn)中，管子表號(hào)有：Sch10、20、30、40、60、80、100、120、140、160；

　　ASME B36.19中不銹鋼管管子表號(hào)有：5s、10s、40s、80s；

　　中國(guó)石化集團(tuán)公司標(biāo)準(zhǔn)SH3405中，無縫鋼管采用了Sch20、30、40、60、80、100、120、140、160等9個(gè)表號(hào)，不銹鋼管采用了Sch5s、10s、20s、40s、80s、等5個(gè)表號(hào)。

　　無縫鋼管和焊接鋼管的管子表號(hào)可分別查圖4.5.1和圖4.5.2確定。

　　2）      以管子重量表示公稱壁厚

　　美國(guó)MSS和ASME也規(guī)定了以管子重量表示壁厚的方法，并將管子壁厚分為三種：

　?。?）    標(biāo)準(zhǔn)重量管，以STD表示；

　?。?）    加厚管，以XS表示；

　　（3）    特厚管，以XXS表示。

　　對(duì)于DN≤250mm的管子，Sch40相當(dāng)于STD； DN<200mm的管子，Sch80相當(dāng)于XS。

　　3）      以鋼管壁厚值表示公稱壁厚

　　中國(guó)、ISO和日本部分鋼管標(biāo)準(zhǔn)采用了壁厚值表示鋼管公稱壁厚。

　　4.      常用公稱直徑及相應(yīng)管子標(biāo)準(zhǔn)及其外徑尺寸

　　表4.5.8  壓力管道設(shè)計(jì)常用的公稱直徑及相應(yīng)管子標(biāo)準(zhǔn)及其外徑尺寸 (mm)

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