压力管道设计培训

压力管道设计培训新疆市政建筑设计研究院有限公司二○○九年六月第一页，共七十一页。内容压力管道设计许可制度的背景压力管道的特点压力管道设计的历史与现状压力管道设计内容压力管道设计要点及方法压力管道设计管理第二页，共七十一页。我国的工业化进程新中国的工业化进程始于1953年开始执行的国民经济发展第一个五年计划，产业主要以冶金、电力、煤炭、化学、机械等行业为主1978年中国开始实施改革开放战略，开始进行工业化战略的重大调整，工业化进程突飞猛进，化工、石油、煤炭、燃气、电力及各种新兴工业大量建成投产随之而来，工业生产安全事故也大幅增长，尤其是化工、石油、燃气、电力等行业的生产安全事故，损失大、危害严重第三页，共七十一页。吉林化工厂爆炸事故2005年11月13日13时40分，中石油吉林石化公司双苯厂连续发生爆炸。经调查发现现场有6名工人失踪，受伤人员近70人，事故原因已初步查明，该厂苯胺装置硝化单元发生着火爆炸是P－102塔发生堵塞，循环不畅，因处理不当造成。这次事故造成大量化工原料流入松花江，对下游城市及居民的生活用水造成污染，同时对松花江流域的生态造成很大破坏。

第四页，共七十一页。广西宜州化工厂爆炸事故2008年8月２６日早上６时４５分，广西维尼纶集团有限责任公司有机车间发生严重爆炸事故，造成重大人员伤亡和惨重损失。截至26日17时，已成功疏散转移群众1.15万多人；医院收治伤员55人，死亡8人，失去联系11人。这次事故所流泻的化工原料也造成当地的河流污染，下游1.5万居民被迫疏散。第五页，共七十一页。青岛市地下燃气管道爆炸事故2008-01-13青岛地下燃气管道爆炸行人被炸飞两米，一条街的人行道被爆炸掀开，事故原因已查明，是燃气管道存在漏点，事发地段刚好是电力井较为聚集的地方，地下电线打火后，遇到泄漏的可燃性气体，发生了爆炸。

第六页，共七十一页。深圳市地下燃气管道爆炸事故2006-1-11零时10分左右，深圳深南大道与华富路十字路口附近，地下燃气泄漏发生连环爆炸。事故中一女子死亡，另有16人受伤，其中一男子病危。事故造成7000多用户燃气供应暂时中断。经查，事故起因为施工单位在修建深南———华富路地下人行通道时违章施工，造成直径110毫米的燃气管道破裂，大量液化石油气泄漏，随后引起爆燃。第七页，共七十一页。阜康市供热管道爆裂事故

2007年1月4日上午当地供热主管网突然爆裂，停暖逾三十小时，造成大量城市居民工作、生活不便和忍受寒冷。第八页，共七十一页。大量的生产安全事故造成劳动者和人民群众的生命被无情终结，大量社会财富毁于一旦，造成的环境污染难以消除和生态破坏难以恢复的严重后果。尤其是有毒、有腐蚀性、易燃、易爆、高温、低温、高压的工业介质泄露、爆炸产生的危害极其严重。这正是我国实行特种设备安全检查及压力容器压力管道设计许可制度的背景。第九页，共七十一页。我国压力管道安全事故原因比例第十页，共七十一页。我国特种设备安全监察的历史1955年7月，我国在当时的劳动部设立了锅炉安全检查总局，此后经历了建立、合并、恢复、撤销、再建立的曲折过程，锅炉压力容器事故率也随之出现了波浪起伏的历史状况。1978年9月，国务院批准恢复了锅炉安全监察局。自此，逐步建立健全各级监察机构和检测检验机构，形成了较完善的安全监察监督检验体系。1982年2月，国务院发布了《锅炉压力容器安全监察暂行条例》1996年原劳动部发布了《压力管道安全管理与监察规定》[1996]140号2003年3月11日，国务院令第373号令，发布了《特种设备安全监察条例》，自2003年6月1日起施行。2009年1月24日《中华人民共和国国务院令第549号》，对《国务院关于修改《特种设备安全监察条例》的决定》予以公布，自2009年5月1日起施行。第十一页，共七十一页。我国压力管道设计许可的历史1992年10月9日，原国家劳动部颁发《压力容器设计单位资格管理与监督规则》，自1993年4月1日起施行。1997年中石化发布《压力管道设计单位认证与管理办法》，并于1998~2000年完成本系统60余家设计单位的压管设计资格审查认证。1999年12月16日，国家质量技术监督局《压力管道设计单位资格认证与管理办法》质技监锅发【1999】272号，自颁布之日起施行。2002年8月14日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》国质检锅【2002】235号，自2003年1月1日起施行。2008年8月1日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计许可规则》自颁布之日起施行。第十二页，共七十一页。内容压力管道设计许可制度的背景压力管道的特点压力管道设计的历史与现状压力管道设计内容压力管道设计要点及方法压力管道设计管理第十三页，共七十一页。压力管道的定义按《特种设备安全监察条例》第七章附则，第八十八条的释义：压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。第十四页，共七十一页。压力管道的分类《压力容器压力管道设计许可规则》TSGR1001-2008的附件B，将压力管道划分为4大类一、GA类（长输管道），含GA1级，GA2级二、GB类（公用管道），含GB1级(城镇燃气管道），GB2级(城镇热力管道）三、GC类（工业管道），含GC1级，GC2级，GC3级四、GD类（动力管道），含GD1级，GD2级第十五页，共七十一页。压力管道的组成元件压力管道元件是指：组成压力管道系统的各种元素的统称，大致包括管道的组成件和支承件两大类。《特种设备目录》列明：压力管道元件包括：1.压力管道管子2.压力管道管件3.阀门4.法兰5.补偿器6.压力管道密封元件（含紧固件）7.压力管道特种原件（阻火器、视镜、过滤器等）8.压力管道材料9.压力管道支承件共9大类别39个品种。第十六页，共七十一页。压力管道的特点1、输送的介质具有压力，多数属于高、中压管道。2、输送的介质有毒或有腐蚀性，或易燃、易爆。3、输送的介质具有高温或低温，或最高工作温度高于或者等于液体介质的标准沸点。4、压力管道工作场所自然条件和工程条件复杂，安全事故往往会引起连锁事故，毒害介质泄露会引起次生灾害。5、压力管道种类多，设计、制造、安装、应用环节多安全管理难度大。6、压力管道材料种类多，选用复杂。第十七页，共七十一页。内容压力管道设计许可制度的背景压力管道的特点压力管道设计的历史与现状压力管道设计内容压力管道设计要点及方法压力管道设计管理第十八页，共七十一页。我国压力管道设计的历史我国正真意义上的压力管道设计起步较晚，但符合条例“压力管道”定义的管道设计自新中国建立就已开始。1997年中石化发布《压力管道设计单位认证与管理办法》，并于1998~2000年完成本系统60余家设计单位的压管设计资格审查认证。1999年12月16日，国家质量技术监督局《压力管道设计单位资格认证与管理办法》质技监锅发【1999】272号，自颁布之日起施行。2002年8月14日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》国质检锅【2002】235号，自2003年1月1日起施行。2008年8月1日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计许可规则》自颁布之日起施行。第十九页，共七十一页。我区压力管道设计的历史1997年中石化发布《压力管道设计单位认证与管理办法》，并于1998~2000年完成本系统60余家设计单位的压管设计资格审查认证。1999年12月16日，国家质量技术监督局《压力管道设计单位资格认证与管理办法》质技监锅发【1999】272号，自颁布之日起施行。我区的克拉玛依石油设计院于2001年取得压管设计资格，乌石化设计院于2002年取得压管设计资格。目前取得国家质检总局颁证的压管设计单位已有五家设计单位。2002年8月14日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》国质检锅【2002】235号，自2003年1月1日起施行。我区的压管设计培训取证工作始于2005年，目前取得自治区质量技术监督局颁证的压管设计单位已有七家设计单位。2008年8月1日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计许可规则》自颁布之日起施行。第二十页，共七十一页。压力管道设计有关法规及规范及规程法规2008年8月1日，国家质量监督检验检疫总局颁布《压力容器压力管道设计许可规则》自颁布之日起施行。规范《工业金属管道设计规范》GB50316-2000（2008年版）含有压力管道的各种专业设计、施工及验收规范规程《压力管道安全监察技术规程》（讨论中）第二十一页，共七十一页。压力管道设计现状以前，在未进行压力管道设计许可制之前，压管设计均由工艺设计专业承担，对管道材料和管道机械设计不够重视，从而使压力管道设计存在凭经验设计和具有盲目性，其后果不是安全性差就是经济性差。目前，许多压力管道设计单位虽然已经取得了压力管道设计许可资格，但是由于技术力量不足或其他原因，材料设计和机械设计仍然是薄弱环节，设计深度亟待加强。我国的工程设计资质由住房及城乡建设部管理，工程咨询资质由国家发改委管理，均有相关设计收费标准。我国压力容器压力管道设计许可资格由国家质量监督检验检疫总局管理，但目前尚无压力管道设计收费标准。第二十二页，共七十一页。内容压力管道设计许可制度的背景压力管道的特点压力管道设计的历史与现状压力管道设计内容压力管道设计要点及方法压力管道设计管理第二十三页，共七十一页。压力管道设计的内容压力管道设计包括三部分内容：1.管道工艺设计（布管设计或配管设计）2.管道材料设计3.管道机械设计（管道受力分析、支撑及柔性安全设计）

第二十四页，共七十一页。压力管道工艺设计管道工艺设计（布管设计或配管设计）的目的：是实现介质在规定状态下的安全转移。管道工艺设计的根本要求是：适用性。管道工艺设计主要任务是：1.确定介质及其特性。2.确定介质输送全过程的状态。3.确定管道的空间位置布置。4.确定管道的管径。5.确定管道上控制元件及安全元件的布置。6.确定管道的环境条件。7.制定管道运行维护的操作要求。第二十五页，共七十一页。压力管道材料设计管道材料设计的目的：是用可靠和经济材料实现工艺设计的要求。管道材料设计的根本要求是：可靠性和经济性。管道材料设计主要任务是：1.根据介质特性及工作状态确定既可靠又经济的管道元件材料包括材质、标准系列、工程压力等级等。2.根据管道工作的状态、管径、管道的工作环境、管道使用寿命等确条件定元件的壁厚。3.确定管道材料的连接方式及检验标准。4.确定管道材料的防腐、保温及维护方法。5.确认材料代换条件及内容。.第二十六页，共七十一页。压力管道机械设计管道机械设计的目的：是保障管道材料在工艺条件下，在管道使用寿命期内的安全使用。管道机械设计的根本要求是：安全性。管道机械设计主要任务是：1.分析管道元件材料在工作状态及环境条件下的性能，校核材料的强度及刚度性能是否满足安全要求。2.根据管道材料性能及管道和介质的重力、管道成受的外荷载及管道内压的不平衡进行管道的支撑设计。3.进行管道动应力分析，对管道在振动、循环热应力等条件下的损坏及疲劳损坏采取预防和消除措施，即进行管系的减振和柔性设计。4.必要时进行管道的动态水力工况分析，对管道在非正常关闭或操作下的压力瞬变进行分析，采取防止水锤的措施。

第二十七页，共七十一页。内容压力管道设计许可制度的背景压力管道的特点压力管道设计的历史与现状压力管道设计内容压力管道设计要点及方法压力管道设计管理第二十八页，共七十一页。一、压力管道设计条件压力管道设计条件分为：1.介质及其状态条件2.环境条件3.工艺条件（一）介质及其状态条件1.介质的物理性质（工艺设计的重要条件）介质的物理性态（气体或液体或汽、水两相流体）、密度、粘度、沸点、冷凝点等最高工作压力≥0.1MPa（表压），输送介质为气（汽）体、液化气体；最高工作压力≥0.1MPa（表压），输送介质为可燃、易爆、有毒、有腐蚀性，或最高工作温度大于标准沸点的液体；2.介质的化学性质（材料设计的重要条件）介质的毒性、腐蚀性、燃烧性、爆炸性等，详见《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044中规定的毒性为极度危害的介质，《石油化工企业设计防火规范》GB50160，《建筑防火设计规范》GB50016-2006中规定的火灾危险性为甲乙类的介质；

第二十九页，共七十一页。（二）环境条件（工艺、材料、机械设计的重要条件）1.气候气象包括极端最高气温、极端最低气温、空气湿度、大气压力、风力、风向、积雪厚度、暴雨强度、日照强度等。2.工程地质包括场地土质类别、地基承载力、土壤湿陷性、土壤腐蚀性、地震设防烈度、地下水位、地温波动范围等。3.工程环境条件敷设方式、紧邻建构筑物、紧邻各种工业及市政公用管道、周边的军事、空港、居住区等限制条件。第三十页，共七十一页。（三）工艺条件（工艺、材料、机械设计的重要条件）1.最高工作压力2.最高工作温度3.操作工况4.剧烈循环条件

在压力管道设计中，工艺专业必须向压力管道配管专业及材料设计和机械设计人员提交设计条件图

第三十一页，共七十一页。二、工艺设计（一）确定压力管道类别（二）确定设计压力依据《工业金属管道设计规范》GB50316-2000，2008年版3.1.2设计压力的确定应符合下列规定：3.1.2.1一条管道及其每个组成件的设计压力，不应小于运行中遇到的内压或外压与温度相偶合时最严重条件下的压力。最严重条件应为强度计算中管道组成件需要最大厚度及最高公称压力时的参数。但上述设计压力不应包括本章中允许的非经常性压力变动值。3.1.2.2下列特殊条件的管道，其设计压力应与3.1.2.1款比较，并应取两者的较大值。（1）输送制冷剂、液化烃类等气化温度低的流体管道，设计压力不应小于阀被关闭或流体不流动时在最高环境温度下气化所能达到的最高压力。（2）离心泵出口管道的设计压力不应小于吸入压力与扬程相应压力之和。（3）没有压力泄放装置保护或与压力泄放装置隔离的管道，设计压力不应低于流体可达到的最大压力。第三十二页，共七十一页。3.1.2.3真空管道管道应按受外压设计，当装有安全控制装置时，设计压力应取1.25倍最大内外压力差或0.1MPa两者中的低值；无安全控制装置时，设计压力应取0.1MPa。3.1.2.4装有泄压装置的管道的设计压力不应小于泄压装置的开启压力。注：一般情况下可仿照压力容器的做法，在相应最高工作压力的基础上增加一个裕度系数，来确定设计压力。当按照此法确定的设计压力会引起管道的压力等级变化时，应判断该工作压力是否就是运行中遇到的内压或外压与温度相偶合时最严重条件下的最高工作压力，若是，在报请技术负责人批准的情况下，设计压力可取此时的最高工作压力，而不必再加系数。摘自《压力管道技术》一般情况下管道元件的设计压力确定工作压力Pw（MPa）设计压力P（MPa）Pw≤1.8P=Pw+0.181.8＜Pw≤4.0P=1.1Pw4.0＜Pw≤8.0P=Pw+0.4Pw＞8.0P=1.05Pw第三十三页，共七十一页。（三）确定设计温度依据《工业金属管道设计规范》GB50316-2000，2008年版3.1.3设计温度的确定应符合下列规定：3.1.3.1管道中每个组成件的设计温度，应不低于本规范3.2.1.1款规定的需要最大厚度或最高公称压力相对应的温度。设计温度的确定还应包括流体温度、环境温度、阳光辐射、加热或冷却的流体温度等因素的影响。设计的最低温度应为管道组成件的最低工作温度，此温度不应低于材料的使用温度下限。3.1.3.2管道采用伴管或夹套加热时，应以外加热管和管内流体温度中较高的温度为设计温度。3.1.3.3无隔热层的管道中，不同的管道组成件可具有不同的设计温度，管道组成件的设计温度应符合下列规定：（1）流体温度低于65℃时，管道组成件的设计温度可与流体温度相同；（2）流体温度等于或大于65℃时，除非按传热计算或试验确定有较低的平均壁温，管道组成件的设计温度不应低于以下值：阀门、管子、突缘短节、焊接管件和厚度与管子相似的其他管道组成件：为流体温度的95%；第三十四页，共七十一页。

法兰（除松套法兰外），包括在管件和阀门上的法兰：为流体温度的95%；松套法兰：为流体温度的85%；法兰紧固件：为流体温度的80%；注：一般情况下可仿照压力容器的做法，在相应最高工作温度的基础上增加一个裕度系数，来确定设计温度。当按照此法确定的设计温度会引起管道的压力等级变化时，应判断该工作压力是否就是运行中遇到的内压或外压与温度相偶合时最严重条件下的最高工作温度，若是，在报请技术负责人批准的情况下，设计压力可取此时的最高工作温度，而不必再加系数。摘自《压力管道技术》一般情况下管道元件的设计温度确定工作温度Tw（℃）设计温度T（℃）-20＜Tw≤15T=Tw-5（最低取-20）15＜Tw≤350T=Tw+20Tw＞350T=Tw+（5~15）第三十五页，共七十一页。（四）确定管道平面布置及敷设方式（五）确定管径（进行水力计算或平差计算）（六）确定管道上的安全及控制元件的布置位置及动作压力。（七）提出管道运行维护的操作要求。第三十六页，共七十一页。三、材料设计（一）确定压力管道各种元件的材料

在使用任何一种压力管道元件材料之前，应详细了解该材料的性能特点。

1.常用压力管道材料分类1）铸铁材料（灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁）2）碳素钢（高级优质碳素钢、优质碳素钢、普通碳素钢）3）合金钢（低合金钢、调质合金钢、不锈钢、耐热钢、低温用钢）4）有色金属材料（铝及铝合金、铜及铜合金）5）聚四氟乙烯（PTFE）及其衬里管6）聚氯乙烯（PVC）及其衬里管7）聚乙烯（PE）及其衬里管8）聚丙烯（PP）及其衬里管9）苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚体（ABS）及其衬里管10）常用橡胶衬里管11）玻璃钢管12）搪瓷衬里管13）铅及铅衬里管14）（不透性）石墨管15）环氧树脂衬里管16）酚醛树脂衬里管第三十七页，共七十一页。

2.常用压力管道材料性能

1）铸铁材料（灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁）a.含碳量大于2.06%铁碳合金,碳和硅含量较高b.可焊性、塑性、韧性和强度均比较差c.一般不能锻造d.铸造、耐磨性、切削加工性能好e.价格便宜f.用途：设备基座、阀体材料、低压管道等2）碳素钢（高级优质碳素钢、优质碳素钢、普通碳素钢）a.含碳量小于2.06%铁碳合金b.可焊性、塑性、韧性和强度均优于铸铁c.普通碳素钢S、P含量较高，综合机械性能和耐腐蚀性能均比较差d.普通碳素钢分为镇定钢和沸腾钢，沸腾钢一般不用做流体输送管道用钢，而主要用作结构用钢e.优质碳素钢冶炼是脱氧较好，S、P杂质含量较低，机械性能和耐腐蚀性能均由于普通碳素钢，工程应用最广泛f.高级优质碳素钢各方面性能均优于优质碳素钢，但价格较高，工程上应用不多，在优质碳素钢不能满足工程使用要求时，一般选用合金钢代替第三十八页，共七十一页。3）合金钢a.低合金钢强度高于碳素钢，塑性、韧性较好，可焊性尚可，其中的鉻鉬系和鉻鉬钒系常用作高温（550℃以下）、抗氢腐蚀、抗高温硫腐蚀材料b.调质合金钢强度高，可焊性差，常用作紧固件材料，螺栓材料常采用高级优质调质合金钢c.不锈钢其合金元素含量比较高，均超过10%，其耐热耐腐蚀性能大大优于碳素钢和低合金钢，价格也高。d.耐热钢除超低碳不锈钢和双相不锈钢外，大多数不锈钢都可用作耐热钢。e.低温用钢奥氏体刚和含铜、镍等元素的合金钢，一般没有低温冷脆现象，常用于低温工况。4）有色金属a.铝及铝合金塑性好、抗大气腐蚀性能好强度低、机械加工性能差、焊接性能差b.铜及铜合金塑性好、耐大气腐蚀性能好，但不耐氨及强氧化介质腐蚀，强度较低、机械加工性能好、焊接性能较5）聚四氟乙烯（PTFE）及其衬里管a.极好的耐腐蚀性能（抗强酸、强碱、强氯化剂、王水等介质腐蚀）b.良好的耐热性和耐低温性（在-196~180℃之间可长期稳定使用）第三十九页，共七十一页。c.良好的润滑性和表面不粘性d.良好的耐大气老化性能e.工程上常用作衬里材料，尤其是大口径衬里管道6）聚氯乙烯（PVC）及其衬里管a.价格比聚四氟乙烯便宜b.良好的耐腐蚀性（抗大多数酸、碱、盐腐蚀）c.硬聚氯乙烯强度较高，管道口径可达DN400d.连接方法较多（粘接、熔接、螺纹连接、承插连接等）e.用作衬里管道时要求与聚四氟乙烯基本相同f.耐低温性一般（在-15~60℃之间可长期稳定使用）7）聚乙烯（PE）及其衬里管a.价格比聚四氟乙烯便宜b.耐腐蚀性不如聚四氟乙烯c.强度略高，管道口径可达DN125d.连接方法较多（熔接、螺纹连接、承插连接等）e.用作衬里管道时要求与聚四氟乙烯基本相同f.较好的耐低温性（在-70~100℃之间可长期稳定使用）第四十页，共七十一页。8）聚丙烯（PP）及其衬里管a.价格便宜b.耐腐蚀性不如聚四氟乙烯c.强度高，管道口径可达DN400d.连接方法较多（熔接、螺纹连接、承插连接等）e.用作衬里管道时要求与聚四氟乙烯基本相同f.低温下易发脆、易老化、不耐磨（在120℃下可长期使用）9）苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚体（ABS）及其衬里管a.价格便宜b.对弱酸弱碱有较好耐腐蚀性c.在塑料管中强度最高d.连接方法较多（熔接、螺纹连接、承插、法兰连接等）e.耐磨性优于PVC、PE、PPf.耐候性差，长期使用易起层第四十一页，共七十一页。10）常用橡胶衬里管a.天然橡胶弹性大、强度高、耐寒性好，但耐油、耐酸、耐碱差，易老化；b.氯丁橡胶耐油、耐酸、耐碱、耐老化均较好；但比重大，成本高；c.丁基橡胶耐热、耐酸、耐碱、耐老化比较好，吸振及阻尼特性好.但其弹性差、加工性能差、耐油性不好；d.丁腈（jing)橡胶耐热、耐油、耐磨、较好，但耐寒、耐酸碱、耐老化较差；e.氟橡胶耐油、耐酸碱、耐老化等均比较好，但耐寒和加工性能较差，价格较贵；11）玻璃钢管玻璃钢管是以环氧树脂或不饱和聚酯树脂为基本材料，以中碱玻璃纤维织物为骨架材料加工成的非金属管道。其机械强度高，可做大口径管子，规格为DN25~900；其耐腐蚀性（尤其耐酸碱性）不如塑料和橡胶，但价格相对便宜。不饱和聚酯树脂玻璃钢的使用温度一般小于150℃.12）搪瓷衬里管一般为碳钢搪瓷衬里，规格DN25~250；除对氢氟酸和工业磷酸的耐腐蚀性较弱以外，几乎抗其他一切酸腐蚀，但不能抗碱腐蚀。耐磨性好，耐老化，但性脆，不能承受冲击荷载，使用温度一般为-20~250℃.连接方式为法兰连接。第四十二页，共七十一页。13）铅及铅衬里管通过向纯铅中加入一些合金元素，如铜、锑而得到铅合金，可用于抗稀硫酸、稀磷酸腐蚀，但不耐硝酸、盐酸、氢氟酸、有机酸和减腐蚀。铅管强度低、韧性较差、易碎裂、不能承受冲击或交变荷载。铅衬里管使用相对较多，连接方法为法兰连接。14）（不透性）石墨管石墨管是通过向石墨中加入一些粘结剂或浸渍剂，于高压下成型的管子。其耐腐蚀性较好，能耐多数酸碱介质腐蚀，抗拉强度以般为18MPa，但韧性较差，使用最高温度可达300℃.15）环氧树脂衬里管特点是坚韧、光滑、耐磨蚀，能抗强氧化剂以外所有酸碱介质的腐蚀。可进行现场衬里施工，安装要求低，常用于大口径天然气输送管道。16）酚醛树脂衬里管最大特点是无菌、无污染，适用于食品加工业。

第四十三页，共七十一页。（二）选定压力管道元件的标准体系压力管道元件的生产和使用都是标准化和系列化的，尤其是管子和法兰的标准最具代表性，不同标准系列的元件往往难以混合使用。1.我国常用标准体系（管法兰系列）1）国家标准（GB）2）机械行业标准（JB）3）石化行业标准（SH）4）化工行业标准（HG）

这些标准各有各自的温度-压力表，密封面尺寸和接管尺寸，相互之间互换性差，有些甚至不能配套使用。在各标准之间配伍使用管道元件时，应注意其温度-压力值的边缘，并保证各系列均满足；法兰密封面应配套；压力等级匹配等等。

第四十四页，共七十一页。2.压力管道应用标准体系配伍表大外径系列小外径系列SHGBASMEJBHG一般管道SH/T3405GB/T17395ASMEB36.10HG20553长输管道GB/T9711.1GB/T9711.1API5L管件SH/T3408SH/T3409SH/T3410GB/T14626GB/T12459GB/T13401GB/T14383GB/T14626ASMEB16.9ASMEB16.11ASMEB16.28GB/T12459GB/T13401GB/T14383HG/T21634HG/T21635HG/T21631HG/T21632法兰SH/T3406GB9112~GB9131ASMEB16.5JB/T74~86HG20592~HG20605垫片SH/T3401SH/T3402SH/T3403SH/T3407GB4622.1~3GB/T13403GB/T13404GB/T15601ASMEB16.20ASMEB16.21JB/T87JB/T88JB/T89JB/T90HG20606~HG20612紧固件SH/T3404GB/T5780~GB/T5782GB/T41GB/T6170ASMEB18.2.1ASMEB18.2.2GB/T5780~GB/T5782GB/T41GB/T6170HG20613~HG20614阀门API594~API609GB/T12232~GB/T12247JB系列JB系列第四十五页，共七十一页。（三）确定压力管道元件的公称压力等级1.影响公称压力等级确定的因素1）应用标准体系相同的设计条件，采用不同标准，选用的公称压力不同2）材料一条压力管道中的各种元件往往采用不同的材料和标准，无论采用什么材料标准，他们都应该是同等级的材料，即具有对操作条件同等的适应性和等强度。3）操作介质对由于管道元件失效会造成严重危害或易于产生重大事故的介质，在确定其公称压力等级时，不应仅仅按温度-压力表来确定，应适当提高其公称压力等级。SH、JB标准对剧毒、易燃、易爆介质都分别设置了最低公称压力等级限制。4）管系热胀冷缩应力及外部附加力管系热胀冷缩应力及外部附加力会影响法兰的密封性能，超过一定条件，应核算其对法兰的影响，否则，应提高管系的压力等级。第四十六页，共七十一页。2.影响壁厚等级确定的因素1）材料的许用应力

a.材料的机械性能指标有屈服极限、强度极限、蠕变极限、疲劳极限等。分别反映材料在不同状态下失效的极限。b.材料的许用应力是指材料的强度指标除以相应（大于1）的安全系数而得到的值。材料的许用应力是和温度相关的。

2）腐蚀余量a.腐蚀余量是保证管子在寿命期内，在可预见的腐蚀情况下，产生的腐蚀减薄量，不至对管子的强度和安全运行带来危险的壁厚预增加量。3）管子及其原件的制造壁厚负偏差管子及其原件的制造过程中，总会存在相对于规定壁厚的壁厚正、负偏差。在计算管子壁厚时，一定要考虑可能产生的负偏差，并予以修正。

第四十七页，共七十一页。4）焊缝系数a.金属的焊接过程，实质上是一个冶金过程，其组织带有明显的铸造组织特征，材料性能有所下降。b.对于焊接钢管和元件在计算壁厚时，相对于无缝管子及元件，工程上给一个强度降低系数即焊缝系数，以修正焊接管道元件的强度降低。5）铸造质量系数铸造质量系数是对铸造元件机械性能的一个壁厚修正系数，由于铸件用作压力管道及其元件的比较少，一般很少用到这个系数。

6）设计寿命

设计寿命与管道的腐蚀余量、交变荷载次数、氢损伤孕育时间、断裂因子的扩展期等因素均有关，与管道投资和资金回收相关。第四十八页，共七十一页。3.压力等级的确定方法

1）管道压力等级确定原则

a.弹性准则金属材料的强度分析方法有弹性分析法、极限分析法、安定分析法、疲劳分析法、应力分类分析法、试验应力分析法等；弹性分析法是最传统和安全可靠的分析方法，它的前提条件是：管道工作状态始终在材料的弹性变形之内。这种方法的缺点是不能充分发