GB1宣讲最新解析.docx
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GB1宣讲最新解析
《压力管道规范工业管道》
GB/T20801.1—2006
（一）工业管道规范标准的现状
与锅炉和压力容器不同，我国目前还没有形成完整的压力管道法规和标准体系。
按照锅炉压力容器的规范标准体系，应先制定《压力管道安全技术监察规程》作为国家对压力管道进行安全监察的技术依据。
工业管道的设计、制造安装、检验应以《压力管道安全技术监察规程》为依据。
但至今《压力管道安全技术监察规程》尚未完成制订工作。
这项工作现在正由全国锅炉压力容器标准化技术委员会压力管道安全分技术委员会组织制订，并完成了初稿的编写工作。
据初步规划，在总的《压力管道安全技术监察规程》下，该委员会将分工业管道、长输管道和公用管道三部分编制相应的“压力管道规范”作为支持性的配套标准。
其中《压力管道规范工业管道》已经于2006年底颁布，2007年6月1日正式实施。
《压力管道规范工业管道》GB20801共分六个部分：
第1部分总则；
第2部分材料；
第3部分设计与计算；
第4部分制作与安装；
第5部分检验与试验；
第6部分安全防护。
在GB20801未颁布前，我国工业管道工程建设标准按照分工由国家建设部组织编制，并由建设部和质量监督检验检疫总局共同发布，基本上都是按照设计、施工验收分别制定标准规范作为建设依据的。
GB20801则是由全国锅炉压力容器标准化技术委员会压力管道分技术会组织编制，国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会共同发布的。
尽管该标准仍然是一个推荐性标准，但由于该标准的内容结合了现行有关压力管道的法规，扮演着压力管道安全技术监督基础标准的角色，因此在一定意义上说具有更高的权威性，这将成为我国其他工业管道设计、施工验收规范修订的依据。
当然这也需要一个较长的相互协调的过程。
目前管道工程设计、施工验收主要执行现行的国家和行业标准，各项规范的具体适用范围见表1和表2。
表1工业管道设计规范及其适用范围
规范名称
适用范围
工业金属管道设计规范GB50316—2000
公称压力小于等于42MPa的工业金属管道及非金属衬里管道
化工管道设计规范
HG/T20695—1987
设计压力35MPa以下化工用金属和非金属压力管道和真空管道。
但设计压力小于0.1MPa，设计温度为-29—186℃的非易燃和无毒管道除外
火力发电厂设计技术规程DL5000-2000
大中型火力发电厂设计
小型火力发电厂设计规范
GBJ49—1983
单台汽轮发电机额定功率750—6000kW和单台燃煤锅炉额定蒸发量6.5—35吨的发电厂
压缩空气站设计规范
GB50029—2003
装有工作压力小于等于0.8MPa、单机排量小于等于100m3/min的活塞式或螺杆式空压机的压缩空气站
氧气站设计规范GB50030—1994
单机产量不大于300m3/h或高压、中压流程，深度冷冻空分法生产氧、氮的氧气站
乙炔站设计规范GB50031—1991
利用电石生产乙炔的乙炔站和乙炔管道
氢氧站设计规范GB50177—1993
水电解制氢的氢氧站和供氢站
发生炉煤气站设计规范GB50195—1994
常压固定床发生炉煤气站和煤气管道
石油库设计规范GBJ74—1984
（1995年局部修订）
石油库的新建扩建工程，但容积小于500m3、地下水封式、自然洞和少于五年的临时石油库除外
汽车加油加气站设计与施工规范
GB50156—2002
汽车用加油加气站
冷库设计规范GB50072-2001
各种冷库设计
锅炉房设计规范GB50041-92
各种锅炉房设计
除了表1所列设计规范外，还有专用设计规范，如器材选用规范、管道布置设计规范、静电接地设计规范、伴热管和夹套管设计规范、绝热工程设计规范等。
表2工业管道工程主要施工规范
项目
GB50235-97
SH3501-2002
SH3502-2000
HG20225-95
DL-5031-94
适用
范围
核能、矿井专用管道以外的所有工业管道
石油化工钢制有毒、可燃管道
石油化工
钛制管道
化工行业金属管道
火力发电厂和热力网
介
质
性
质
毒性
GB5044中规定的毒物，无毒介质
GB5044中规定的毒物
GB5044中规定的毒物，无毒介质
GB5044中规定的毒物，无毒介质
蒸汽、水、压缩空气、氧气、乙炔
可燃性
可燃介质和非可燃介质
可燃介质
可燃介质和非可燃介质
可燃介质和非可燃介质
同上
参
数
设计
压力
≤42MPa
（含真空）
400Pa（绝对压力）～42MPa（表压）
0～9.8MPa（表压）
——
——
设计
温度
材料允许使用的温度
-196～850℃
-60～250℃
——
——
材料
钢、铜、铝、钛、铅、铸铁、
硅铁、耐蚀衬里
钢
工业纯钛
钢、铜、铝、钛、铅、
铸铁、硅铁、
耐蚀衬里
钢
注：
1介质包括气体，液体及流体化固体；
2油田地面建设工程执行石油行业标准。
（二）《压力管道规范工业管道》
GB/T20801.1-2006
简介
前言
本标准对应于ISO15649：
2001《石油和天然气工业管道》，与ISO15649：
2001一致性程度为非等效。
第一部分：
总则
1.范围
1.1规定了工业金属压力管道设计、制作、安装、检验和安全防护的基本要求。
（1）“压力管道”采用了《特种设备安全监察条例》中的定义：
压力管道是指最高工作大于或等于0.1MPa的气体、液化气体、蒸汽介质或可燃、易燃、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或等于标准沸点的液体介质且公称直径大于DN25的管道。
介质：
气体、蒸汽
液化气体
可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体
可燃、易爆介质系指按GB50160和GB50016定义的甲、乙类以及工作温度高于闪点的流体的总称。
可燃：
可燃介质是在生产操作条件下可以点燃和连续燃烧的气体或可以气化的液体。
甲、乙类可燃气体与空气混合物的爆炸下限（体积）分别规定为：
甲类可燃气体：
＜10%；
乙类可燃气体：
≥10%。
在GB50016的规定中，属于甲类火灾危险性的可燃介质（或生产过程）还有：
常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致自燃或爆炸的物质；常温下受到水或蒸汽作用能产生气体并引起燃烧或爆炸的物质；遇酸、受热、撞击、摩擦、催化及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂；受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质；以及在密闭设备内操作温度等于或超过物质本身自燃点的生产。
属于乙类火灾危险性的介质主要是指不属于甲类火灾危险性的氧化剂和化学易燃固体，以及助燃气体。
闪点低于450C的液体称为易燃液体；
易燃气体和易燃液体统称为易燃流体（易燃介质）。
易爆：
闪点低于环境温度的液体称为易爆液体。
液化烃、可燃液体的火灾危险性分类
类别
名称
特征
甲类
A
液化烃
150C时蒸汽压力＞0.1MPa的烃类液体及其他类似液体
B
可燃液体
甲A以外的可燃液体，闪点＜280C
乙类
A
可燃液体
闪点≥280C至≤450C
B
闪点＞450C至＜600C
丙类
A
可燃液体
闪点≥600C至≤1200C
B
闪点＞1200C
有毒：
有毒介质系指按GB5044定义的极度、高度和中度危害介质的总称。
按GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》规定。
根据毒物的急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高允许浓度等六项指标，分为极度危害、高度危害、中毒危害和轻度危害四个等级。
毒性危害程度分级依据
指标
分级
Ⅰ极度危害
Ⅱ高度危害
Ⅲ中度危害
Ⅳ轻度危害
急性毒性
吸入mg/m3
<200
200～2000
2000～20000
>20000
经皮mg/kg
<100
100～500
500～2500
>2500
经口mg/kg
<25
25～500
500～5000
>5000
急性中毒发病状况
易发生中毒，后果严重
可发生中毒，愈后良好
偶可发生中毒
迄今未见急性中毒但有急性影响
慢性中毒患病状况
患病率高（≥5%）
患病率较高（<5%）或症状发生率高（≥20%）
偶有中毒病例发生或症状发生率较高（≥10%）
无慢性中毒而有慢性影响
慢性中毒后果
脱离接触后继续进展或不能治愈
脱离接触后可基本治愈
脱离接触后可恢复不致严重后果
脱离接触后自行恢复无不良后果
致癌性
人体致癌物
可疑人体致癌物
试验动物致癌物
无致癌性
最高允许浓度
mg/m3
小于0.1mg/m3
0.1~1.0mg/m3
1.0~10mg/m3
大于10mg/m3
极度危害物质也称剧毒物质（介质），根据GB50235的解释是：
如有极少量这类物质泄漏到环境中，被人吸入或与人体接触，即使迅速治疗，也能对人体造成严重的和难以治疗的伤害的物质。
剧毒物质以外的毒物统称有毒物质，是指在治疗及时的条件下不致于对人体造成不易恢复的危害的毒物。
除剧毒介质外的毒性物质称为有毒介质。
这类物质泄漏到环境中，被人吸入或与人体接触，如治疗及时不致于对人体造成不易恢复的危害。
苯、丙烯腈、光气、二硫化碳和氟化氢等五种介质的特别分类
有腐蚀性：
是指能灼伤人体组织并对管道材料造成损坏的物质。
压力：
最高工作压力。
温度：
最高工作温度；
标准渄点。
（2）金属材料中主要涉及铸铁、钢（含铸钢）、镍和镍合金、钛和钛合金、铝和铝合金。
未涉及或未全面涉及铜和铜合金、鋯和鋯合金。
1.2规定了压力管道的适用范围和管道分级等基本要求。
1.3工业金属压力管道（以下简称“压力管道”）包括了工艺装置、辅助装置以及界区内公用工程所属的压力管道。
我国压力管道现行安全技术法规的定义：
工业管道是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。
装置是一个由工程设计规定边界的区域。
根据生产过程的不同，生产装置可能包括若干个单元。
辅助生产装置则是为了向生产装置提供能源、动力、其他辅助原料，储存和转运物料，以及处理副产品和废料的装置，是生产装置的服务设施。
《特种设备目录》将工业管道划分为工艺管道、动力管道和制冷管道三个品种。
1.3.1本规范适用于《特种设备安全监察条例》规定的“压力管道”的设计和建造。
1.3.2本规范也适用于公称直径小于或等于25mm、最高工作压力低于0.1MPa或真空、不可燃、无毒、无腐蚀性液体压力管道的设计和建造。
1.4本规范不适用范围包括了12项内容（见标准）：
其中有油气田集输管道和动力管道。
1.5本规范不包括在役压力管道改造、检查、检验、试验、维护和修理等方面的要求。
3.1管道
3.2管道组成件
管道组成件是用于连接或装配成压力密封的管道系统机械元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门、安全保护装置以及诸如膨胀节、挠性接头、耐压软管、过滤器、管路中的仪表（如孔板）和分离器等。
GB50316：
是指用于连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门、以及管道特殊件。
管道特殊件是按工程设计条件特殊制造的管道组成件，如膨胀节、特殊阀门、爆破片、阻火器、过滤器、挠性接头及软管等。
压力管道元件：
是指受监察范围内的压力管道组成件和支吊架。
3.3管道支承件
管道支承件是将管道荷载，包括管道的自重、输送流体的重量、由于操作压力和温差所造成的荷载以及振动、风力、地震、雪载、冲击和位移应变引起的荷载等传递到管架结构上去的元件。
它分为固定件和结构附件两类：
固定件包括悬挂式固定件、如吊杆、弹簧吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨和固定架，以及承载式固定件，如鞍座、底座、滚柱、托座和滑动支座等。
结构附件是指用焊接、螺栓连接或夹紧方法附装在管道上的元件，如吊耳、管吊、卡环、管夹、U形夹和夹板等。
管道支吊架包括安装件和附着件两部分。
安装件是将负载从管子或管道附件上传递到支承结构或设备的元件，有悬挂式和承载式两种。
附着件是用焊接、螺栓连接或夹紧等方法附装在管子上的零件。
4压力管道分级
压力管道按其危害程度和安全等级划分为
GC1、GC2、GC3三级。
级别
原法规分级
本标准分级
GC1
1输送极度危害介质的管道；
2输送甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力P≥4.0MPa的管道；
3输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力≥4.0MPa且设计温度≥4000C的管道；
4输送流体介质且设计压力P≥10.0MPa的管道。
1输送下列有毒介质的压力管道：
a）极度危害介质；
b）高度危害气体介质
c）工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质。
2输送下列可燃、易爆介质且设计压力大于或等于4.0MPa的压力管道：
a）甲、乙类可燃气体；
b）液化烃
c）甲B类可燃液体
3设计压力大于或等于10.0MPa的压力管道和设计压力大于或等于4.0MPa且设计温度大于或等于400℃的压力管道。
GC3
1输送可燃流体介质、有毒流体介质，设计压力<1.0MPa，且设计温度<4000C的管道；
2输送非可燃流体介质、无毒流体介质，设计压力<4.0MPa且设计温度<4000C的管道。
输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或等于1.0MPa且设计温度大于-20℃但不大于185℃的压力管道。
（注意：
不包括有毒、可燃和低温管道）
当输送毒性或可燃性不同的混合介质时，应按其危害程度及其含量，由业主或设计者确定压力管道等级。
第二部分：
材料
1范围
规定了压力管道建造材料的基本要求，包括材料选用、使用限制、检验要求和标记方面的规定。
2规范性引用文件（略）
3术语和定义
3.1低温低应力工况
系指同时满足下列各项条件的工况：
a）低温下的最大工作压力不大于常温下最大允许工作压力的30%；
注：
直管和对焊管件类元件的最大允许工作压力按GB20801.3计算确定；法兰、阀门类元件的最大允许工作压力按相应标准规定的常温压力额定值选取。
b）管道由压力、重量及位移产生的轴向（拉）应力总和不大于10%材料标准规定最小抗拉强度值（计算位移应力时，不计入应力增大系数）；
c）仅限于GC2级管道，且最低设计温度不低于-101℃。
3.2电阻焊焊管
3.3电熔焊焊管
3.4板焊管
3.5质量证明书
材料质量证明（检验文件）的一种形式。
由制造厂生产部门以外的独立授权部门或人员，按照标准及合同的规定，按批在交货产品上（或取样）进行检验和试验，并注明结果的检验文件。
制造厂质量证明书由独立于生产部门的制造厂检验部门签署并批准生效。
法律法规有规定的，由法定检验检测机构出具监督检验证明。
在《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97第3章的3.0.1条文说明中有以下叙述：
“原规范规定制造厂仅需提供（管道组成件和支承件的）合格证明书，现明确规定是质量证明书，而非合格证”。
这里提出了合格证并非质量证明书的概念。
4一般规定
4.1材料选用
业主或设计者应根据具体使用条件（包括制造、制作安装、介质、操作情况、工作环境和试验等）以及本部分规定的材料使用要求和限制，选用合适的管道组成件材料。
本部分没有包括焊接、非金属和管道支承件等的材料要求。
4.2材料牌号和许用应力
a）本部分附录A中的表A-1和表A-2规定了管道组成件材料的牌号、许用应力和使用范围等要求;
b）按GB/T20801.3-2006中表5－10选择的管道组成件材料的性能不得低于按表A-1和表A-2所选相应材料的性能；
c）其他材料的选用应经过具有相应资质的机构技术鉴定及评审认可。
5材料选用的基本原则
5．1受压元件（螺栓除外）用材料应有足够的强度、塑性和韧性，在最低使用温度下应具备足够的抗脆断能力。
当采用延伸率低于14%的脆性材料时，应采取必要的安全防护措施。
5．2选用的材料应具有足够的稳定性。
稳定性包括化学性能、物理性能、耐腐蚀和耐磨性能、抗疲劳性能和组织稳定性。
5．3选用材料时，应考虑材料在可能发生的明火、火灾和灭火条件下的适用性以及由此而带来材料性能变化和次生危害。
5．4选用的材料应适合相应的制造、制作和安装，包括焊接、冷热加工及热处理等方面的要求。
5．6当几种不同的材料组合使用时，应考虑可能产生的不利影响。
5．7材料应具备可获得性和经济性。
6材料的使用限制
6.1球墨铸铁、灰铸铁和可锻铸铁
6.2结构钢
6.3管子和管件
6.4碳钢和铬钼合金钢
6.5奥氏体不锈钢
6.6铝及铝合金
6.7低熔点金属
7高温条件下的材料使用限制
7.1材料使用温度上限
7.2高温材料的选用原则
7.2.1一般要求
a）高温条件下长期使用的材料，应考虑因组织或性能变化对材料使用可靠性的影响；
b）蠕变温度以上长期使用的材料，应考虑因蠕变引起的过度变形、过大位移、材料组织和性能的劣化以及螺栓的应力松弛；
c）高温条件下使用的材料，应考虑因化学腐蚀引起材料失效；
d）通过热处理强化的材料，如果长期在接近或高于回火温度下使用，应考虑材料强度降低的因素。
7.2.2高温条件下碳钢及铬钼合金钢的使用
7.2.3高温条件下不锈钢的使用
7.2.4高温条件下其他材料的使用
a）钛及钛合金
b）镍及镍基合金
8低温条件下的材料使用限制
8.1最低使用温度及冲击试验免除
8.1.1材料（铸铁除外）的一般规定：
a）除第8.1.1d）、8.1.3、8.1.4、8.1.5和8.1.6条免除冲击试验的规定外，材料及其焊接接头应进行冲击试验；
b）材料及其焊接接头的冲击试验应按8.2条的规定进行；
c）确定最低设计温度时，应考虑流体节流效应及环境温度的影响；
d）用于GC3级管道的碳钢材料可免除冲击试验。
8.1.2铸铁
8.1.3碳钢、低温钢、铬钼合金钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢
8.1.4奥氏体不锈钢
8.1.5镍、镍基合金、钛合金和铝合金
8.1.6螺栓材料
8.2冲击试验
8.2.1母材的冲击试验
除符合8.1条规定的免除冲击试验的材料外，母材均应按8.2.4、8.2.5和8.2.6的要求进行冲击试验。
对于材料标准中有关冲击试验的规定符合上述要求者，应按材料标准进行冲击试验；对于材料标准未作冲击试验规定或规定不符合上述要求者，应提出冲击试验的附加要求。
8.2.2焊接接头的冲击试验
a）焊接接头的冲击试验应在焊接工艺评定中进行；
b）焊接接头冲击试验的试件制备、试样位置及数量应符合表7的规定。
表7焊接接头冲击试验（制作、安装）
制备冲击试样的试件
试验的覆盖范围
试样位置及数量
冲击试验进行者
每一种焊接工艺（WPQ）、每种焊接材料型号、每种焊剂，均要进行一套冲击试验。
试样的热处理状态与完工管道相同（包括热处理温度、保温时间、冷却速度）。
试件厚度为T，则可覆盖的厚度范围为T/2至T＋6mm。
焊缝金属（三个一组）：
试样横贯焊缝；
缺口位于焊缝金属并垂直于接头表面；
试样的一个表面尽可能接近接头表面。
热影响区（如需要,三个一组）：
缺口根部及其后的断口尽可能多的位于焊接接头的热影响区；
其余同上。
制作、安装
c）表4所列材料的焊接接头冲击试验应包括焊缝金属和热影响区，但奥氏体不锈钢的焊接接头冲击试验仅包括焊缝金属。
8.2.3冲击试验方法
8.2.4冲击试验温度
a）标准试样的冲击试验温度应不大于最低设计温度；
b）小尺寸试样的冲击试验温度的降低值应符合表8－5和表8－6的规定；
c）降低小尺寸试样的冲击试验温度仅适用于表8－7中以冲击功作为合格判据的状况，采用冲击断口侧向膨胀值作为合格判据的冲击试验温度应符合表8－8的规定。
8.2.2合格标准
9材料标记和质量证明
9.1材料标记
9.1.1材料标记应符合相应标准和合同的规定。
9.1.2标记内容至少应包括制造厂标记以及材料（代号）名称，下列管道组成件的标记还应包括材料炉批号或代号：
a）GC1级管道用管道组成件；
b）按本部分要求进行冲击试验的管道组成件；
c）铬钼合金钢（螺栓材料除外）管道组成件；
d）用于高温条件下的奥氏体不锈钢（H型）管道组成件；
e）镍及镍合金、钛及钛合金管道组成件。
9.1.3材料应逐件标记，标记应清晰、牢固,公称直径小于或等于DN40的材料可采用标签或其他替代方法进行标记。
9.2质量证明
a）材料应具有相应的质量证明文件；
b）质量证明文件应包括标准以及合同规定的检验和试验结果，且具有可追溯性；
c）未包括检验和试验结果的质量证明文件（合格证）仅限于GC3级管道组成件。
第三部分设计和计算
1范围
设计计算的基本要求，包括设计条件、设计准则、压力设计、和应力分析。
2规范性引用文件（略）
3.术语和定义
3.1管道系统
由同一设计条件确定且相互连接的管道。
3.2平衡管道系统
应变分布均匀，不存在过量应变的点，应力正比与总位移应变的管道系统。
3.3流体工况
由流体性质、操作条件和其它因素构成的管道系统的设计条件之一。
3.4剧烈循环工况
1）管道系统中的管子、管道元件或接头中的位移应力范围SE超过许用应力范围SA的0.8倍，同时当量循环次数N[超过7000；
2）设计人员根据经验判定的其他具有相同效应的工况。
3.5支管连接管件
通过对焊连接、承插焊连接或螺纹连接，将支管连接于主管的整体补强管件，如支管座、半管接头等。
3.6额定值
标准规定的管道组成件压力值。
3.7管表号
管子壁厚系列的数值代号。
3.8位移应变
在管道组成件中，由地震和风力等原因使得管道约束点发生位移所产生的应变以及因温度变化所产生的应变统称为位移应变。
3.9位移应力
管道组成件中由位移应变引起的应力。
3.10冷紧
安装阶段对管道施加的预变形，以补偿使用工况下管道可能发生的反向变形。
4设计条件和设计准则
4.1设计条件
4.1.1设计压力
管道系统中每个管道组成件的设计压力，应不小于在操作中可能遇到的最苛刻的压力和温度组合工况的压力，但4.2.3规定的情况除外。
最苛刻的压力和温度组合工况应计及压力源（如泵、压缩机）、压力脉动、不稳定流体的分解、静压头、控制装置和阀门的失效或操作失误、环境影响等可能产生的运行条件。
4.1.2设计温度
管道系统中每个管道组成件的设计温度应按操作中可能遇到的最苛刻的压力和温度组合工况的温度确定，同一管道中的不同管道组成件的设计温度可以不同。
4.1.3荷载条件
管道设计应考虑以下荷载：
a）内压、外压或最大压差（设计压力应与对应的设计温度一起作为荷载条件）；
b）重力荷载：
c）动力荷载：
d）温差荷载：
e）端点位移引起的荷载
4.1.4厚度附加量
a）管道设计应有足够的腐蚀裕量，腐蚀裕量应根据预期的使用寿命和介质对材料的腐蚀速率确定，还应考虑冲蚀和局部腐蚀等因素。
管道材料的耐腐蚀等级分为4级，以年腐蚀速率（均匀腐蚀）衡量：
充分耐腐蚀≤0.05mm；
耐腐
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