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目前，大多數(shù)壓力管道及其元件都進行了系列化，并有相應(yīng)的應(yīng)用標準作支持。因此壓力管道材料設(shè)計時首先要考慮的問題就是壓力管道及其元件標準系列的選用。應(yīng)用標準體系。一個管系（路）中各元件所用系列標準的集合。這些標準應(yīng)包括管子系列標準、管件系列標準、法蘭及其連接件系列標準、閥門標準等。這些標準通過一定的規(guī)則在一個管系中得到應(yīng)用，它們之間相互銜接、相互配合，從而確定了管道及其元件的基本參數(shù)。這些標準中尤其以管子標準和法蘭標準最具代表性，它們是其它應(yīng)用標準的基礎(chǔ).下面以管子標準和法蘭標準為主，介紹應(yīng)用標準。目前，世界上各國應(yīng)用的標準體系有很多，不同的國家不同的行業(yè)有不同的應(yīng)用標準和標準體系，它們之間有些相差很多，無法配套使用和互換因而給使用者帶來不少麻煩。因此，壓力管道設(shè)計的第一步就是選擇應(yīng)用標準體系，并作為設(shè)計的統(tǒng)一規(guī)定，以免各相關(guān)專業(yè)因采用不能互換的其它標準體系而導(dǎo)致錯誤。

◆管子----即鋼管外徑系列分為國際通用系列（大外徑系列）  英制管；

                           國內(nèi)常用系列（小外徑系列）  公制管（或米制管）

 

 

 ◆法蘭：歐式法蘭和美式法蘭

壓力等級：PN  0.1 0.25 0.6 1.0 1.6 2.5 4.0 6.3 10.0 16.0 25.0 40.0 MPa 歐式法蘭（DIN）

壓力等級：PN  2.0   5.0  6.8  10.0  15.0  25.0  42.0        MPa     美式法蘭（ANSI）      CL  150  300  400  600   900  1500  2500       Psi

由此可以看出，無論是法蘭還是管子，上述兩個系列或兩個體系是不能混合使用的。

ANSI——美國國家標準化組織

ASTM.American Society of Testing Materials, ——美國材料實驗協(xié)會

◆鋼管壁厚表示方法

    鋼管壁厚表示方法有管子表號、鋼管壁厚尺寸和管子重量三種方法

1）是以管子表號"Sch"表示壁厚。

管子表號是管子設(shè)計壓力與設(shè)計溫度下材料許用應(yīng)力的比值乘以1000,并經(jīng)圓整后的數(shù)值。

即: Sch＝P/[σ]t×1000

ANSI B36.10壁厚等級：Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160十個等級;

ANSI B36.19壁厚等級：Sch5s、Sch10s、Sch40s、Sch80s四個等級;

2）以鋼管壁厚尺寸表示  中國、ISO、日本部分鋼管標準采用

3）是以管子重量表示管壁厚度,它將管子壁厚分為三種：

a.標準重量管,以STD表示

b.加厚管，   以XS  表示

c.特厚管，   以XXS表示。

隨著我國對外改革開放和加入WTO，各行業(yè)與國際上聯(lián)系越來越多，為了更好地與國際接軌，就要求從事壓力管道設(shè)計的人員對國際上通用的和先進的相關(guān)標準體系有所了解。下面介紹幾個主要的應(yīng)用標準體系。

管子：大外徑系列

管法蘭：歐式法蘭

壓力等級：PN 0.1、0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.4、10.0、16.0、25.0、32.0、40.0  13個等級公稱直徑：DN6～4000mm

法蘭密封面：平面、凸臺面、凹凸面、榫槽面、橡膠環(huán)連接面、透鏡面及膜片焊接面 7種

法蘭型式：平焊板式、平焊松套式、翻邊松套式、對焊翻邊松套式、對焊環(huán)翻邊松套式、對焊式、螺紋連接式、整體式及法蘭蓋

9種常用的標準

 

 

管子：小外徑系列  外徑尺寸同我國的JB 系列

管法蘭：歐式法蘭

壓力等級：PN 0.1、0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.4、10.0、16.0、20.0  11個等級

公稱直徑：DN6~3000mm

法蘭密封面：全平面、凸臺面、凹凸面、聚四氟乙烯用榫槽面、透鏡面及橢圓型環(huán)連接面 7種

法蘭型式：平焊板式、平焊松套式、翻邊松套式、對焊式、螺紋連接式、整體式及法蘭7種

※德國管法蘭標準DIN和前蘇聯(lián)管法蘭標準ΓOCT在PN≤16.0的等級中可以配對使用,但已不能互換(因為接管尺寸系列不同)。隨著前蘇聯(lián)解體,其應(yīng)用標準體系ΓOCT目前在國際工程上已很少用。

美國國家標準ANSI B16.5《鋼制管法蘭及法蘭管件》是一個比較完整、比較成熟同時也是國際上比較流行、比較通用的先進標準。該標準與其它相關(guān)的ANSI、API 、ASTM、MSS組成的壓力管道應(yīng)用標準體系形成于大量的試驗研究基礎(chǔ)之上,并經(jīng)歷了數(shù)十年的實踐檢驗,因此不失為一個科學、先進的標準,并廣泛為各個國家所接受。

管子：大外徑系列  (ANSI B36.10和ANSI B36.19)

公稱直徑范圍：(DN6~DN2000)mm

壁厚表示方法：

1）是以管子表號"Sch"表示壁厚；

2）是以管子重量表示管壁厚度。

管法蘭：美式法蘭

壓力等級：CL  150  300  400  600   900  1500  2500 Psi  7個等級

公稱直徑：DN15~600mm

法蘭密封面：凸臺面（RF）、凹凸面（MF）、榫槽面（TG）、金屬環(huán)連接面   4種

法蘭型式：  平焊式、承插焊式、對焊式、螺紋連接式、松套式及法蘭蓋    6種

ANSI/ASME B36.10   無縫及焊接鋼管

ANSI/ASME B36.19   不銹鋼無縫及焊接鋼管

ANSI/ASME B16.9    工廠制造的鋼對焊管件

ANSI/ASME B16.11   承插焊和螺紋鍛造管件

ANSI/ASME B16.28   鋼制對焊小半徑彎頭和回彎頭

ASME/ANSI B16.34   法蘭連接、螺紋連接和焊接連接的閥門

ASME/ANSI B16.5    管法蘭和法蘭管件

ASME/ANSI B16.36   孔板法蘭 

ASME/ANSI B16.42   球墨鑄鐵法蘭和法蘭管件

ASME/ANSI B16.47   大直徑鋼法蘭

ASME/ANSI B16.20   管法蘭用纏繞式、包覆式墊片和環(huán)槽式用金屬墊片

ASME/ANSI B16.21   管法蘭用非金屬平墊片

ASME/ANSI B18.2.1  方頭和六角頭螺栓和螺紋

ASME/ANSI B18.2.2  方頭和六角頭螺母

API std605           大口徑法蘭、法蘭蓋

API std526           法蘭連接鋼制泄壓閥

API std598           閥門的檢驗與試驗

API std599           法蘭連接和焊接連接的金屬旋塞閥.果

API std600           法蘭和對焊連接的鋼制閘閥

API std602           小型鋼閘閥(緊湊型閘閥)

API std603           150磅耐腐蝕用法蘭閥

API std608           法蘭連接和對焊連接的金屬球閥

API std609           支耳型和對夾型蝶閥

API std6D            管道閥門規(guī)范

MSS SP-44           帶頸平焊法蘭

管子：大外徑系列 (JIS G3454、JIS G3458、JIS G 3459)與ANSI大多數(shù)相同

      無縫鋼管公稱直徑：(DN6~DN650)mm

壁厚表示方法：管子表號"Sch"表示壁厚

Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160  10個等級;

不銹鋼JIS G 3459： Sch5s、Sch10s、Sch20s、 Sch40s、Sch80s、 Sch120s 、Sch160s  7個等級;

焊接鋼管公稱直徑：(DN350~DN2000)mm

壁厚表示方法：直接用壁厚數(shù)值表示。

管法蘭：(JIS B2201、JIS B2220等)自成體系,既不屬于"美式法蘭",也不屬于"歐式法蘭"

公稱直徑： (DN10~DN1000)mm

公稱壓力等級：2K、5K、l0K、16K、20K、30K、40K、63K   共8個等級

法蘭密封面：光滑面、大凸臺面、小凸臺面、凹凸面、榫槽面        5種

法蘭型式：平焊式、承插焊式、對焊式、螺紋連接式、松套式及法蘭蓋6種

※JIS應(yīng)用標準體系與ANSI和DIN等都不能配套使用。為了彌補這個缺陷,日本石油學會編制了一套JPI標準,它基本上等效采用了ANSI/API應(yīng)用標準體系,故它能與ANSI互換。

JIS G3452     普通用途碳鋼管

JISG3454      承壓用碳鋼管

JISG3455      承壓用碳鋼管

JISG3456      高溫用碳鋼管

JISG3457      電弧焊碳鋼管

JIS G3458     合金鋼管

JIS G3459     不銹鋼鋼管

JIS G3468     電弧焊大直徑不銹鋼鋼管

JIS B2201     鐵素體材料管法蘭壓力等級

JIS B2202     管法蘭尺寸

JIS B2210     鐵素體材料管法蘭基礎(chǔ)尺寸

JISB2220      鋼制管法蘭

JIS B2302     鋼制螺紋連接管件

JIS B2311     普通用途的鋼制對焊管件

JIS B2312     鋼制對焊管件

JIS B2313     鋼板制對焊管件

JIS B2316     承插焊管件

JIS B2401     O形環(huán)

JIS B2404     管閥蘭用纏繞式墊片

JIS B3453     壓縮石棉墊片

管子：基本上屬大外徑系列(ISO4200)**標準(ISO4200)系列1基本上采用了ANSI的尺寸,僅DN>1100mm時（已不太常用）則使用了"小外徑系列"的尺寸。

管法蘭：同時包括了"美式法蘭"和"歐式法蘭"兩個系列。（ISO7005-1）它代表了當前世界法蘭標準的應(yīng)用趨勢。公稱壓力等級：

第一系列：PN  1.0、1.6、2.0、5.0、11.0、15.0、26.0、42.0    8個等級；

第二系列：PN  0.25、0.6、2.5、4.0                           共4個等級。

兩個系列中：

PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0              六個等級屬"歐式法蘭",

PN2.0、PN5.0、PN11.0(600Psi)、PN15.0、PN26.0(1500Psi)、PN42.0屬"美式法蘭"；

二者在結(jié)構(gòu)尺寸和密封面尺寸上不能互換的。

ISO6708     管件  公稱尺寸定義

ISO7268     管件  公稱壓力定義

ISO4200     焊接和無縫平端鋼管   尺寸和單位長度

ISO1127     不銹鋼鋼管   尺寸公差和單位長度質(zhì)量

ISO3183     石油和天然氣工業(yè)用鋼管

IS06759     熱交換器用無縫鋼管

ISO7005-1   金屬管法蘭

ISO7483     符合ISO7005標準的管法蘭密封墊片

ISO3419     非合金鋼和合金鋼管件

ISO5251     不銹鋼對焊管件

ISO7121     法蘭型鋼制球閥

ISO10497    閥門試驗  防火試驗要求 

管子：大外徑系列

BS1600  其直徑范圍和壁厚分級同ANSI B36.10/B36.11;

BS3600  基本上等同采用了ISO標準，其直徑范圍和壁厚分級同ISO4200。

◆法蘭標準：同時包括了"美式法蘭"和"歐式法蘭"兩個系列。

BS1560  基本上等同采用了ANSI標準,其結(jié)構(gòu)型式和密封面型式同ANSI B16.5;

BS4504  基本上等同采用了DIN標準,其結(jié)構(gòu)型式和密封面型式同DIN2500。

◆BS中常用的標準有:

BS1600     石油工業(yè)用鋼管尺寸

BS3600     承壓用焊接鋼管和無縫鋼管的尺寸及單位長度質(zhì)量

BS3605.1   承壓用焊接和無縫不銹鋼鋼管與

BS1560     管法蘭(美式法蘭)

BS4504     管法蘭(歐式法蘭)

BS1740.1   鍛鋼制管件

BS1965     對焊承壓管件

BS1640     石油工業(yè)用對焊管件

BS3799     石油工業(yè)用螺紋及承插焊管件

法國應(yīng)用標準體系(NF)與英國應(yīng)用標準體系類似。

目前，國內(nèi)的壓力管道及其元件的應(yīng)用標準很多,又均不完整。以管法蘭標準為例,常用的標準就有國家標準(GB)、機械行業(yè)標準(JB)、石化行業(yè)標準(SH)和化工行業(yè)標準(HG)等。這些標準各有各自的溫度-壓力表、密封面尺寸和接管尺寸,相互之間互換性差,有些甚至不能配套使用。為了能很好地應(yīng)用這些標準，介紹一下目前國內(nèi)常用的壓力管道應(yīng)用標準體系。

◆ 管子尺寸系列標準(SH3405)   基本屬于“大外徑系列”

   SH3405等效采用了ISO4200標準，故當DN≤1100mm時,它能與ANSI B36.l/36.19標準配套使用。SH3405直徑范圍和壁厚分級：

◆法蘭標準(SH3406)：屬于"美式法蘭"

公稱壓力：PN1.0、PN2.0(CL150)、PN5.0(CL300)、PN6.8(CL400)、PN10.0(CL600),

PN15.0(CL900)、PN25.0(CL1500)、PN42.0(CL2500)     8個等級

公稱直徑：DN15~DN1500mm

法蘭密封面： 當DN≤600時，凸臺面、凹凸面、全平面、榫槽面、環(huán)槽面 5種

                DN≥650時，凸臺面                                 1種

法蘭型式：  當DN≤600時，平焊、對焊、承插焊、螺紋連接、松套      5種

              DN≥650時 ，對焊                                    1種 

※ SH3406等效采用了ANSI B16.5和API605標準,。SH3406在結(jié)構(gòu)尺寸和密封面型式上與ANSI B16.5/API605有著很好的互換性，它能與ANSI、API、MSS等標準的管道元件配套使用。但因為SH3406采用了我國材料標準而不是美國材料標準(ASTM),故二者的溫度-壓力表有少許偏差,故在考慮二者互換時,應(yīng)注意并核對它們的溫度-壓力對應(yīng)允許值。

SH3401   管法蘭用石棉橡膠板墊片

SH3402   管法蘭用聚四氟乙烯包覆墊片

SH3403   管法蘭用金屬環(huán)墊片

SH3404   管法蘭用緊固件

SH3405   石油化工企業(yè)鋼管尺寸系列

SH3406   石油化工鋼制管法蘭

SH3407   管法蘭用纏繞式墊片

SH3408   鋼制對焊無縫管件

SH3409   鋼板制對焊管件

SH3410   鍛鋼制承插焊管件

石化行業(yè)應(yīng)用標準體系屬于一個比較完整的應(yīng)用標準體系。因為它等效采用了ANSI標準,因此代表著先進和發(fā)展方向。又由于它的法蘭(SH3406)能與API標準閥門匹配使用。通過近幾年的應(yīng)用證明,這套應(yīng)用標準體系是一個科學的、先進的、同時又是可操作性好的標準體系。

◆管子尺寸系列標準(HG20553)   A系列： 屬于"大外徑系列"

B系列： 屬于"小外徑系列"

◆法蘭標準  同時包含歐式法蘭和美式法蘭

l 歐式法蘭:（HG20592～HG20605）

壓力等級：PN 0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0等10個等級

公稱直徑：DN10~DN2000mm

法蘭型式：板式平焊、帶頸平焊、帶頸對焊、整體式、承插焊、螺紋、對焊環(huán)松套、平焊環(huán)松套、法蘭蓋、襯里法蘭等10種

密封面型式：突面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面、全平面等5種。

※它可以與JB閥門配套使用。

l 美式法蘭標準:(HG20615-HG20626)

公稱壓力：PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0和PN42.0   6個壓力等級

公稱直徑:  DN15~1500

法蘭型式:  帶頸平焊、帶頸對焊、整體法蘭、承插焊、螺紋、松套等6種,

密封面型式: 突面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面、全平面等5種型式。

※化工行業(yè)壓力管道應(yīng)用標準體系也是一個相對比較完整的標準體系，而且經(jīng)歷了若干年的生產(chǎn)實踐檢驗,具有成熟的使用經(jīng)驗。由于它同時具有"大外徑系列"和"小外徑系列"、"歐式法蘭"和"美式法蘭"兩個系列,故其使用面比較廣,它既可以與國外的ANSI、DIN、ISO等標準配合使用,又可以與國內(nèi)的GB、SH、JB等標準配合使用。

HG20537.1         奧氏體不銹鋼焊接鋼管選用規(guī)定

HG20553           化工配管用無縫及焊接鋼管尺寸選用系列

HG/T21634         鍛鋼制承插焊管件

HG/T21635         碳鋼、低合金鋼元縫對焊管件

HG/T21631         鋼制有縫對焊管件

HG/T21632         鍛鋼制承插焊、螺紋和對焊接管臺

HG/T21637         化工管道過濾器

HG/T21577         快速特種接頭

HG20592~20605   鋼制管法蘭(歐洲體系)

HG20615~20626   鋼制管法蘭(美洲體系)

HG20606~20612   鋼制管法蘭用墊片(歐洲體系)

HG20627~20633   鋼制管法蘭用墊片(美洲體系)

HG20613           鋼制管法蘭緊固件(歐洲體系)

HG20634           鋼制管法蘭緊固件(美洲體系)

◆ 管子尺寸   屬于"小外徑系列"

◆ 法蘭標準   歐式法蘭

    壓力等級：PN 0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、20.0等10個壓力等級

公稱直徑：DN15~DN1600mm

法蘭型式：整體、板式平焊、對焊、平焊環(huán)板式松套、對焊環(huán)板式松套、翻邊板式松套和法蘭蓋等7種

密封面型式：平面、凸面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面                                  5種。

※JB沒有相應(yīng)的管子尺寸系列標準、管件標準，體系很不完善，需要GB體系作支持；

JB法蘭標準把不同等級的材料列入同一溫度－壓力表中，以至失去了其科學性；

JB閥門標準以有限的型號給出選用系列(從各產(chǎn)品匯編中體現(xiàn)出來)，既限制了其使用范圍，又失去了其靈活性。從許多生產(chǎn)裝置的應(yīng)用情況來看,JB閥門的使用性能也不盡人意；JB閥門不能與ANSI配伍使用,不便于與世界接軌；

JB/T74           管路法蘭技術(shù)條件

JB/T75           管路法蘭類型

JB/T79.1~79.4   整體鑄鋼管法蘭

JB/T81           板式平焊鋼制管法蘭

JB/T82.1~82.4   對焊鋼制管法蘭

JB/T83           0.25、0.6、1.0、1.6、2.5MPa平焊環(huán)式松套鋼制管法蘭

JB/T84           4.0、6.3、10.0MPa凹凸面對焊環(huán)板式松套鋼制管法蘭

JB/T85           0.25、0.6MPa翻邊式松套鋼制管法蘭

JB/T86.1~86.2   鋼制管法蘭蓋,

JB/4700～4703   壓力容器用法蘭

JB/T87~90       管路法蘭用墊片

JB4704~4706    壓力容器用墊片

◆ 管子尺寸系列標準GB17395屬于"大外徑系列"

◆ 法蘭標準：(GB/T 9112-2000) 包括歐式法蘭和美式法蘭

系列I 為“大外徑系列” ，以期能與SH標準等匹配；

系列II為“小外徑系列” ，以期能與JB標準等匹配。

l 歐式法蘭：分為系列I、系列II，

公稱壓力 PN 0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0MPa    9個等級

公稱通徑  DN10～2000mm

法蘭型式：整體、帶頸螺紋、對焊、帶頸平焊、板式平焊、平焊環(huán)板式松套、對焊環(huán)板式松套、翻邊環(huán)板式松套和法蘭蓋等             9種

密封面型式：平面、突面、凹凸面、榫槽面     4種。

l 美洲法蘭：系列I(大外徑) 

公稱壓力  PN 2.0、5.0、11.0、15.0、26.0、42.0MPa     6個等級

公稱通徑  DN10～600mm

法蘭型式：整體、帶頸螺紋、對焊、帶頸平焊、帶頸承插焊、對焊環(huán)帶頸松套和法蘭蓋等7種

密封面型式：平面、突面、凹凸面、榫槽面、環(huán)連接面                              5種。

※ 它基本上能含蓋JB標準和HG標準的"歐洲體系"標準,為取代這兩個標準創(chuàng)造了條件;

※ "歐式法蘭"和"美式法蘭"，其溫度-壓力等級值的確定是將中國材料與歐洲材料和美洲材料進行性能對比后,選用ISO7005-1中規(guī)定的相應(yīng)材料的壓力－溫度參數(shù)。

※ 壓力管道國家標準體系也是一個比較完整的標準體系。它的管件標準分為A、B兩個系列，其中A系列為“大外徑系列”，以期能與SH標準等匹配；B系列為“小外徑系列”，以期能與JB標準等匹配。