工业管线设计讲座.docx
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工业管线设计讲座
工业管线设计讲义
APC设计部职前教育
2007.6
許進利整理
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第一章材料……………………………3
第二章管………………………………11
第三章管线配件………………………16
第四章法兰……………………………
第五章垫片及螺栓……………………
第六章阀………………………………
第七章其他常用之配管零件…………
第八章仪表……………………………
第九章绝缘……………………………
第十章支管补强板……………………
第十一章立体单管………………………
第十二章设备……………………………
第十三章配管支撑………………………
第十四章热膨胀…………………………
第十五章流程图…………………………
第十六章配管图制作之程序……………
第十七章配管图设计要领………………
第一章材料
材料的种类繁多，不胜枚举。
并且因各种标准的不同有许多不同的编号。
现在仅将和我们从事的配管工作有关之材料列出，其成分及材质须依照其材料之编号，在不同的手册中去查阅，此处不加以说明。
此页所列出者，为较常用材料的各国标准对照表，以及ASTM材料标准和有关标准。
配管用钢管材料标准对照表
中国标准
美国标准
德国标准
日本标准
刚种
GB
ASTM
DIN
JIS
钢管标准
钢号
钢管
钢材
钢质
钢管
A53-TypeF
A234-A
1615-S137
SGP
低碳素钢
碳素钢
GB8163
GB9948
10
A53-A
A105
1629-S137
STPG-370
低碳素钢
GB8163
GB9948
20
A53-B
A-105
1629-S1484
STPG-410
中碳素钢
GB5130
20G
A106B
-
17155-ST45.8Ⅲ
STS410
中碳素钢（Si镇静钢）
GB6479
16Mn
-
-
17175=17Mn4
STS480
GB6479
10
A105-A
A-105
17175-st35.8
STPT370
低碳素钢（Si镇静钢）
GB8163
GB9948
20
A106-B
A-105
17175-st45.8
STPT410
中碳素钢（Si镇静钢）
A106-C
-
-
STPT480
中碳素钢（Si镇静钢）
GB9948
GB6479
GB5310
12CrMo
A335-P2
A182-F2
17175-15Mo3
STPA20
1/2Mo钢
合金钢
15CrMo
A335-P12
A182-F12
17175-13CrMo44
STPA22
1Cr/2Mo钢
A335-P11
A182-F11
-
STPA23
1-1/4Cr1/2Mo钢
GB6479
GB5310
12Cr2Mo
A335-P22
A182-F22
17175-10CrMo910
STPA24
2-1/2Cr1Mo钢
1Cr5Mo
A335-P5
A335-P9
A182-5
A182-9
-
STPA25
STPA26
5Cr1/2Mo钢
9Cr1Mo钢
GB150
GB6479
09MnD
16Mn
A333-G1
A333-G3
A350-LF2
17173-TTst35N,35V
STPL380
铝镇静钢
低温用钢
A333-8
A350-LF3
-
STPL450
3-1/2Ni钢
A312-TP304
A522
-
STPL690
9Ni钢
配管用钢管材料标准对照表
中国标准
美国标准
德国标准
日本标准
刚种
GB
ASTM
DIN
JIS
钢管标准
钢号
钢管
钢材
钢质
钢管
GB/T14976
0Cr18Ni9
a312-TP304H
A182-F304
17458-X5CrNi1810
SUS304TP
18-8钢
不锈钢
A312-TP304L
A182-F304H
-
SUS304HTP
高温用18-8钢
GB/T14976
00Cr19Ni10
A182-F304L
17458-X2Crn11911
SUS304LTP
低碳素18-8钢
A312-TP109
-
-
SUS309STP
22-12钢
A312-TP310
A182-F310
-
SUS310STP
25-10钢
GB13296
GB/14976
0Cr18Ni10Ti
0Cr18Ni11Nb
A312-TP347
A182-F347
17458X6CrNiTi1810
17458X6CrNiNb1810
SUS347TP
18-8-（Nb+Ti）钢
GB/14976
0Cr17Ni12Mo2
00Cr17Ni14Mo2
A312-tp316
A182-F316
17458-X5CrNiMo17122
17458-X2CrNiMo17132
SUS316TP
18-8-Mo钢
A312-TP316H
A182-F316H
-
SUS316HTP
高温用18-8-Mo钢
GB/T14976
0Cr11Ni12Mo2
00Cr17Ni14Mo2
A312-TP316L
A182-F316L
-
SUS316LTP
低碳素18-8-Mo钢
GB13296
GB/T14976
0Cr18Ni10Ti
00Cr18Ni11Nb
A312-TP321
A182-F321
17458
SUS321TP
18-8-Ti钢
A312-TP321H
A182-F321H
-
SUS321HTP
高温用18-8-Ti钢
A312TP347H
A182-F347H
-
SUS347HTP
高温用18-8-（Nb+Ta）钢
A286-TF329
-
-
SUS329JITP
25-5-Mo钢
GB/T14976
0Cr19Ni13Mo3
00Cr19Ni13Mo3
A312TP317
A312TP317L
-
17458X5CrNiMo17133
17458X2CrNiMo18143
SUS317TP
SUS317LTP
ASTM铁基材料标准
螺栓,螺母和双头螺栓
A193高温用合金钢和不锈钢螺栓材料
A194高压,高温用碳钢和合金钢螺母
A307抗拉强度60,000psi的低碳钢螺栓和双头螺栓
A320低温用合金钢螺栓材料
A354淬火和回火合金钢螺栓,双头螺栓和其它外螺纹紧固件
A437高温用特殊热处理合金钢透平型螺栓材料
A449淬火和回火钢螺母和双头螺栓
A453屈服强度50-120ksi,膨胀系数与奥氏体钢类同的高温用螺栓材料
铸件
A47铁素体可锻铸铁铸件
A48灰口铸铁铸件
A126阀门,法兰与管配件的灰口铸铁铸件
A197冲天炉可锻铸件
A216含碳量适宜于熔焊的高温用钢铸件
A217高温承压元件的马氏体不锈钢和合金钢铸件
A278温度不大于650。
F承压元件的灰口铸铁铸件
A351高温用奥氏体钢铸件
A389高温受压元件的特殊热处理合金钢承压元件
A395高温用铁素体球墨铸铁承压元件
A536球墨铸铁铸件
锻件
A105管道元件的碳钢锻件
A181一般用途的管道碳钢锻件
A182高温用锻制或轧制合金钢管道法兰,锻制管配件,阀门和零件
A350要求缺口韧性试验的管道元件碳钢和低合金钢锻件
铸造公称管
A377球墨铸铁承压管
A426高温用离心铸造的铁素体合金钢管
A451高温用离心铸造的奥氏体钢管
A452高温用离心铸造的奥氏体冷轧钢管
无缝公称管个管子
A106高温用无缝碳钢公称管
A176用于换热器和冷凝器的无缝冷拔低碳钢管子
A192高压用无缝碳钢锅炉管子
A199用于换热器和冷凝器的无缝冷拔中合金钢管子
A210用于锅炉和过热器的无缝中碳钢管子
A213用于锅炉,过热器和换热器的无缝铁素体和奥氏体合金钢管子
A335高温用无缝铁素体合金公称管
A369高温用锻造和扩孔碳钢和铁素体合金钢公称管
A376用于高温中央电站的无缝奥氏体钢公称管
A430高温用锻造和扩孔奥氏体钢公称管
无缝和焊接的公称管和管子
A106无镀层,热镀锌的焊接和无缝的钢制公称管
A176一般用途的无缝和焊接的不锈钢管子
A192无缝和焊接的奥氏体不锈钢公称管
A199低温用无缝和焊接的钢制公称管
A210对碳钢,铁素体合金和奥氏体合金钢管子的一般要求
A213对特殊的碳钢和合金钢公称管的一般要求
A335高强度低合金焊接和无缝的钢制公称管,薄板和带材
焊接的公称管和管子
A134电弧熔合焊接的钢制公称管（尺寸≥NPS16）
A135电阻焊钢制公称管
A139电弧熔合焊接的钢制公称管（尺寸≥NPS4）
A178电阻焊的碳钢锅炉管子
A211螺旋焊的钢制公称管或铸铁公称管
A214用于换热器和冷凝器的电阻焊碳钢管子
A226高压锅炉和过热器的电阻焊碳钢管子
A249用于锅炉,过热器,换热器和冷凝器的焊接奥氏体钢管子
A254铜钎焊钢制管子
A358高温用电熔焊奥氏体铬-镍合金公称管
A409高温耐腐蚀大直径奥氏体焊接钢制公称管
A587用于化学工业的电焊低碳钢公称管
A671常温,低温用电熔焊钢制公称管
A672中温高压用电熔焊钢制公称管
A691高温高压用电弧熔焊的碳钢和合金钢公称管
管配件
A234中高温用碳钢和合金钢的锻制管配件
A403奥氏体不锈钢锻制管配件
A420低温用碳钢和合金钢锻制管配件
板材,薄板和带材
A240用于压力容器的耐热铬和铬镍不锈钢板
A283中,低抗拉强度碳钢板
A285用于压力容器的中,低抗拉强度碳钢板
A299用于压力容器的锰-硅碳钢板
A387用于压力容器的铬-钼合金钢板
A515中高温用的压力容器碳钢板
A516中低温用的压力容器碳钢板
杆材，棒材和型材
A276不锈钢和耐热钢棒材和型材
A322标准级不锈钢棒材
A479用于锅炉和其它压力容器的不锈钢和耐热钢线材，棒材和型材
A564热轧和冷加工的时效硬化不锈钢和耐热钢线材，棒材和型材
A575M商品级的碳钢棒级
A576热锻优质碳钢棒材
结构件
A36结构件
A125热处理的螺旋弹簧钢
A229经油淬的机械弹簧钢丝
A242高强度低强度结构钢
ASTM非铁基金属材料标准
铸件
B26砂模铝合金铸件
B61蒸汽设备和阀门的青铜铸件
B62青铜或铜币合金铸件
B108金属模铝合金铸件
B148铝青铜铸件
B367钛和钛合金铸件
B584砂模铜合金铸件
锻件
B247铝和铝合金模锻,手工锻和轧制的环锻件
B283铜和铜合金模锻（热压）锻件
B381钛和钛合金锻件
B462高温耐腐蚀UNSN08020,UNSN08024,UNSN08026和UNSN08367合金钢法兰,锻造管配件,阀门和部件
B564镍和镍合金锻件
无缝公称管和管子
B42标准尺寸的无缝紫铜公称管
B43标准尺寸的无缝红铜公称管
B68光亮退火的无缝紫铜管子
B75无缝铜制管子
B88无缝铜制水管子
B111铜和铜合金的无缝冷凝器管子和密封的圈管子
B161无缝的镍制公称管和管子
B163用于冷凝器和换热器的镍和镍合金无缝管子
B165镍-铜合金（UNSN04400）无缝公称管和管子
B167镍-铬-铁合金（UNSN06600-N06690）无缝公称管和管子
B210铝合金拉拨无缝管子
B234用于冷凝器和换热器的铝和铝合金拉拨无缝管子
B241铝合金无缝公称管子和无缝挤压管子
B251铜和铜合金锻制无缝管子的一般要求
B280用于空气调节器和制冷设备工地的无缝铜制管子
B302无螺纹紫铜公称管
B315无缝铜合金公称管和管子
B407镍-铁-铬合金无缝公称管和管子
B423镍-铁-铬-钼-铜合金（UNSN08825-N08821）无缝公称管和管子
B466铜-镍无缝公称管和管子
B677UNSN08904,UNSN08925和UNSN08926无缝公称管和管子
B729UNSN08020,UNSN08026和UNSN08024镍合金无缝公称管和管子
无缝和焊接的公称管和管子
B337钛和钛合金无缝和焊接的公称管
B338用于冷凝器个换热器的钛和钛合金的无缝和焊接管子
焊接的公称管和管子
B464铬-镍-铁-钼-铜-钶稳态合金（UNSN08020）焊接公称管
B467铜-镍焊接公称管
B468板材,薄板和带材
B547铝合金的成形和电弧焊管子
B603铜合金焊接公称管
B673UNSN08904,UNSN08925和UNSN08926焊接公称管
B674UNSN08904,UNSN08925和UNSN08926焊接管子
管配件
B361工厂制造的铝和铝合金的焊接锻制管配件
B366镍合金管配件
板材,薄板和带材
B168镍-铬-铁合金（UNSN06600-N06690）板材,薄板和带材
B209铝和铝合金薄板和带材
B265钛和钛合金带材,薄板和板材
B402用于压力容器的铜-镍合金板材和薄板
B409镍-铁-铬合金板材,薄板和带材
B424镍-铁-铬-钼-铜合金（UNSN08825和N08821）板材,薄板和带材
B463铬-镍-铁-钼-铜-钶稳态合金（UNSN08020）板材,薄板和带材
B625UNSN08904,UNSN08925,UNSN08031,UNSN08932和UNSN08926板材,薄板和带材
杆材,棒材和型材
B150铝青铜杆材,棒材和型材
B151铜-镍-锌合金（镍银）和铜-镍杆材和棒材
B221钛合金挤压成形棒材,杆材,线材,型材和管子
B348钛和钛合金棒材和坯材
B408镍-铁-铬合金杆材和棒材
B425镍-铁-铬-钼-铜合金（UNSN08825和N08221）杆材和棒材
B473UNSN08020,UNSN08024和UNSN08026镍合金棒材和线材
B649镍-铁-铬-钼-铜低碳合金（UNSN08904）和镍-铁-铬-钼-铜-氮低碳合金（UNSN08925,UNSN08031和UNSN08926）棒材和线材
钎料
B32钎料金属
API标准
无缝和焊接公称管
5L管线公称管
ANSI美国国家标准
B1.20.3干式密封管螺纹（英制）
B16.18铸铜合金钎焊接头承压管配件
B18.2.1方头,六角头螺栓和螺钉----英制系列
B18.2.4.6M公制重型六角螺母
B18.22M公制平垫圈
B18.22.1平垫圈
Z223.1国家燃气规范（NFPA54）
MSS标准实施细则
SP-6管法兰接触面以及阀门和配管连接端法兰的标准表面处理
SP-9青铜,铁和钢制法兰的配合面
SP-25阀门,管配件,法兰和连接管的标准标志体系
SP-42150级具有法兰和对接焊端部的耐腐蚀闸阀,球阀和止回阀
SP-43对接焊不锈钢锻制管配件
SP-45旁路和疏水管接头
SP-51150LW级耐腐蚀铸造法兰和法兰管配件
SP-53阀门,法兰,管配件和其它管道元件的钢铸件和锻件的质量标准---磁粉检验方法
SP-54阀门,法兰,管配件和其它管道元件的钢铸件和锻件的质量标准---射线照相检验方法
SP-55阀门,法兰,管配件和其它管道元件的钢铸件和锻件的质量标准---目视检验表面缺陷方法
SP-58管道吊杆和支撑件的材料,设计和制造
SP-61钢制阀门水压试验
SP-67蝶阀
SP-69管道吊杆和支撑件---选择和应用
SP-75高强度锻制对焊接管配件标准
SP-79承插焊变径管插入件
SP-80青铜闸阀,球阀,角阀和止回阀
SP-89公称管吊杆和支撑---制造和安装实施细则
SP-93阀门,法兰,管配件和其它管道元件的钢铸件和锻件的质量标准---液体渗透检验方法
SP-94阀门,法兰,管配件和其它管道元件的钢铸件和锻件的质量标准---超声检验方法
SP-97整体补强锻造支管出口管配件---承插焊,螺纹连接和对接焊端部
SP-105本规范采用的仪表阀门
ASME规范和标准
ASME锅炉和压力容器规范
B1.1通用的英制螺钉螺纹
B1.13M公制螺钉螺纹---M型
B1.20.1通用的公称管螺纹（英制）
B16.1铸铁管法兰和法兰管配件---25,125,250和800级
B16.3可锻铸铁螺纹连接管配件
B16.4灰口铸铁螺纹连接管配件
B16.5管法兰和法兰连接管配件
B16.9对接焊锻钢管配件
B16.10阀门密封面和端部之间的尺寸
B16.11承插式焊接和螺纹连接的锻钢管配件
B16.14具有管螺纹的铁基管塞,衬套和锁紧螺母
B16.15青（铜）铸造螺纹连接管配件---125和250级
B16.20管法兰的金属垫圈---环形,螺旋绕制形和夹套形
B16.21管法兰和非金属平垫圈
B16.22锻钢和铜合金钎焊接头承压管配件
B16.24铸铜合金管法兰和法兰连接管配件---150,300,400,600,900,1500和2500级
B16.25对接焊端部
B16.28对接焊的锻钢小弯曲半径弯头和180。
弯头
B16.34具有法兰连接,螺纹连接和焊接端部的阀门
B16.42球墨铸铁管法兰和法兰连接管配件---150和300级
B16.47大直径钢制法兰
B16.48钢制管道堵板
B18.2.2方螺母和六角螺母（英制系列）
B18.2.3.5M公制六角螺母
B18.2.3.6M公制重型六角螺母
B18.21.1锁紧垫圈（英制系列）
B31.3工艺管道
B31.4碳氢化合物,液化石油气,无水氨和酒精的液体输送系统
B31.8输气和配气管道系统
B36.10M焊接和无缝的锻钢公称管
B36.19M不锈钢公称管
TDP-1防止发电厂（化石燃料电厂）蒸汽透平水损伤的推荐性实施细则
ASNT标准
CP-189无损检测人员的资格评定和发证的ASNI标准
SNT-TC-1A无损检测人员的资格评定和发证
AWS标准
A3.0标准焊接术语和定义
QC1焊接检验师的资格评定和发证[FL]
AWWA和ANSI/AWWA标准
C-110/A21.10铸铁管配件（2-48in）
C-111/A21.11用于铸铁公称管和管配件的橡胶垫片接头
C-115/A21.15螺纹连接法兰的铸铁连接管
C-150/A21.50球墨铸铁公称管的厚度设计
C-151/A21.51金属模或砂模离心浇铸球墨铸铁公称管
C-200制成的电焊钢制公称管
C-207钢制管法兰
C-208钢制水管的管配件尺寸
C-300无预应力钢筋混凝土水管---钢制圆筒形式
C-301预应力钢筋混凝土水管---钢制圆筒形式
C-302无预应力钢筋混凝土非圆筒形水管
C-500用于一般水介质工况的闸阀
C-504橡胶座蝶阀
C-600铸铁水管住管道的安装
C-606具有凹槽和台肩的接头
国家消防法规
NFPA8503粉状燃料系统标准
NFPA1963用于消防软管接头的螺纹和垫圈
PFI标准
ES-16用于公称管焊缝射线照相检验的检验孔和孔塞
第二章管（PIPE）
用于输送流体或传送压力中空圆柱体称为管。
通常可区分为水道用、构造用、配管用和热交换用四大类。
以下就配管（PIPING）用者概略讨论。
1.配管用的管材主要有碳钢、低碳钢、合金钢和不锈钢等。
2.按使用情况不同可分为【JIS标准】配管用一般钢管（SGP），压力配管用钢管（STPG），高压配管用钢管（STS），高温配管用钢管（STPT），低温配管用钢管（STPL），配管用电弧焊接钢管（STPY），配管用合金钢管（STPA），配管用不锈钢管（SUS等级号码TP）等。
3.管的等级以管子材料的抗张力，降伏点和应变的多寡来区分。
4.按制造过程分有无缝钢管（SEAMLESSSTEELPIPE）通常为小口径，及焊缝钢管（WELDEDSEAMPIPE）。
焊接钢管按工艺区分主要有电阻焊接（ERW）、螺旋埋弧焊接（SSAW）和直缝埋弧焊接（LSAW）三种工艺，后两种工艺属于电熔焊接（EFW）。
5.口径以公称直径（NOMINALDIAMETER）表示。
分公制与英制两种。
在JIS标准中，例如8"管可写成200A或8B，A者表示公制，B者表示英制。
管径在14"以上者公称直径与外径相同，14"以下者则不相似。
在配管中，管径为1¼"，2½"，3½"，5"者不常使用。
6.管厚通常以SCHEDULE号码表示，号数高者则管壁较厚。
使用号码的高低可以下式决定。
SCH.NO.=1000×管内最高压力/材料在该情况下的工作许用应力
标准级中有10，20，30，40，60，80，100，120，140，160共十级。
另外有加强级（XS），和倍加强级（XXS）。
7.重量：
管子重量以比重乘体积计算，简便的方法可按SCH号码在手册（HANDBOOK）中查出单位长度的重量，SCH号码越高者，截面积越大，因此也比较重。
8.管子长度以厂家目录为准则。
特别长度则需订购，价钱较贵。
9.管端形式分为三种，螺纹端（TE），平面端（PE），斜角面端（BE）。
Ends：
SteelpipeisgenerallyspecifiedTE（ThreadedEnd）,PE（PlainEnd）,BE（BeveledEnd）.
平面布置图（PipingArrangementDrawing）画法
管线立体图（IsometricDrawing）画法
第三章管线配件（FITTING）
管线配件是用来改变配管系统之方向或增加支管时用的零件。
普通可分为三大类：
（1）对焊配件（BU
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