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| (公制焊接钢管资质证.四大管道弹簧支吊架资质证) |
设计压力 ≤1.6MPa；
设计温度 0～
钢板厚度不大于
不得用于液化烃，毒性程度为高度、极度危害介质的管道。
Q235-C钢板
设计压力 ≤2.5MPa；
设计温度 0～
钢板厚度不大于
不得用于液化烃，毒性程度为高度、极度危害介质的管道。
3、优质碳素钢
硫、磷含量均小于等于0.04％的碳钢称为优质碳素钢。它一般采用平炉、电炉冶炼，要求比较高时还要加炉外精炼。
优质碳素钢是压力管道应用最广的碳钢，对应的材料标准有GB/T 699、GB/T 8163、GB3087、GB5310、GB6654、GB9948、GB6479等。这些标准是根据不同的使用工况而提出了不同的质量要求。它们的共性使用限制条件有以下几个方面：
碳素钢和低中合金钢
(1) 石墨化
碳素钢由于其良好的可加工性、可焊接性及经济性，得到普遍的采用。但在高于
(2) 珠光体球化
碳钢和低合金钢大都为铁素体加珠光体组织，在高温如
(3) 高温氧化
氧化是最常见的高温腐蚀，但是氧化并不总是有害的。实际上，大部分耐蚀合金和耐热合金都是靠形成氧化膜来防止腐蚀的。氧化铬是最常见的这种保护膜。但随着温度升高，氧化速度加快而且变成有害。碳素钢和低合金钢在高温下不仅强度大大下降，同时材料表面极易氧化。提高耐氧化性的最常用方法是加大铬含量。为了增强耐氧化性，还经常添加铝、硅和稀土等其他元素。钢中加入足够的Cr、Si、Al可有效防止高温氧化。添加铬可提高高温下抗氧化及石墨化，以及抗氢腐蚀及硫腐蚀的性能，所以，铬钼钢广泛应用于高温高压场合。抗氧化及腐蚀的能力随铬的添加量的增加而提高。但是，由于会造成性能的不稳定、加工困难或由于其他一些原因，这些元素的添加量是有限的。几乎没有合金的含铬量高于30%。硅的添加量一般限制在2%以内，锻（轧）合金中的铝限于4%以下。钇、铈和其它稀土元素的添加量通常只有百分之零点几。 高温材料要求在高温下具有良好的耐氧化及耐气体腐蚀性能、很高的高温强度值及非脆化性质。Si-Cr-Al钢管如德国牌号(DIN)X10CrA24钢管表现出优异的耐热性能，特别是耐含硫的腐蚀性环境的性能。
(4) 碱脆
金属在碱液中的应力腐蚀破裂称碱脆。碳钢发生碱脆的趋向见SH3059中图示，由图可知，氢氧化钠浓度在50%以上的全部浓度范围内碳钢几乎都可能产生碱脆；碱脆的最低温度为
（5） 在有应力腐蚀开裂的环境中工作时，应进行焊后应力消除热处理，热处理焊缝硬度不得大于HB200。焊缝应进行100％无损探伤（对接焊缝应是射线探伤）。但锰钢（如16Mn）不得用于该环境下。
（6） 在均匀腐蚀介质环境下工作时，应根据腐蚀速率、使用寿命、经济性综合考虑，同时给出足够的腐蚀余量，并采取相应的防腐蚀措施。
(7) 临氢操作时，应考虑发生氢损伤的可能性。
(8) 含碳量大于0.24％的碳钢不能用于焊制管子及其元件。
(9) 设计温度低于或等于-20℃的低温管道用钢材，除含碳量小于和等于0.10%且符合标准的铬镍奥氏体不锈钢在材料温度不低于-196℃时不做低温冲击试验外，其余钢材均应作夏比（V型缺口）低温冲击试验。试验要求应符合现行《钢制压力容器》GB150的规定。
4、铬钼钢（即合金钢）
为了提高钢的机械性能、工艺性能或物理、化学性能，人为地在钢中加入一些合金元素，以适应一些特定条件的需要，这种钢就叫合金钢。合金钢根据用途不同可分为三大类，即合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。其中合金结构钢又分为普通低合金钢、易切钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢和滚动轴承钢。合金工具钢又分为刃具钢、模具钢、量具钢。特别性能钢又分为不锈钢、耐热钢和耐磨钢。压力管道中常用的是普通低合金钢、调质钢（用于紧固件）、弹簧钢（用于弹簧支吊架和阀门）、不锈钢（用于各种腐蚀工况）、耐热钢（用于高温工况下）五类。其中不锈钢作为特殊的合金钢具有很多特点。常用的材料标准有GB9948、GB5310、GB6479、GB/T3077、GB/T1221等，有关使用限制条件有以下几点：
（l）碳钼钢（C-0.5M。）在468℃温度下长期工作时，其碳化物有转化为石墨化的倾向。因此限制其最高工作温度不超过468℃。
（2）在均匀腐蚀环境下工作时，应根据腐蚀速率、使用寿命和经济性进行选材，同时给出足够的腐蚀余量。
（3）临氢操作时，应考虑发生氢损伤的可能性。
5、不锈钢
不锈钢是合金钢中的一种特殊形式。根据其组织不同，不锈钢可分为马氏体型（如1Crl3，2Crl3）、铁素体型（如OCrl3，1Crl7等）、奥氏体型（如OCrl8Nil0Ti，Ocr19Ni9等）、奥氏体—铁素体型即双相不锈钢（如1Cr17Mn9Ni3MO3Cu2N、0Cr26Ni7MO3CuSiN。不同类型的不锈钢其抗腐蚀性能对腐蚀介质是有选择性的。而工程上常用的不锈钢多为奥氏体不锈钢，个别情况下会用到1Crl3、Ocr13及一些双相不锈钢。压力管道中常用的不锈钢材料标准主要有GB/T14976、GB/T4237、GB/T4238、GB/T1220等。其共性的使用限制条件有以下几点：
（l）在高温H2＋H2S介质环境下工作时，应根据Nelson曲线和Coupper曲线确定其使用条件。
（2）含铬12％以上的铁素体和马氏体不锈钢在400～550℃温度区间内长期工作时，应考虑防止475℃回火脆性破坏。这个脆性表现为室温下材料的脆化。因此在应用上述不锈钢时，应将其弯曲应力、振动和冲击载荷降到最少，或者不在400℃以上温度下使用。
（3）含铬 16％以上的高铬不锈钢和含铬 18％以上的高铬镍不锈钢在540～
(4) 奥氏体不锈钢经过540～
(5) 不锈钢在接触湿的氯化物时，有应力腐蚀开裂和点蚀的可能。应避免接触湿的氯化物，或者控制介质中的氯离子浓度不超过25PPm。
(6) 奥氏体不锈钢与铅、锌或其化合物在其溶点温度以上接触时，有晶间腐蚀破坏的敏感性。
（7）奥氏体不锈钢使用温度超过
（8）对有剧烈环烷酸腐蚀的环境，应选用含钼的奥氏体不锈钢（如316、316L）或其复合材料（复合板或复合管）。
二、 ASME B31.3 对金属材料的特殊考虑如下：
以下各项是在管道中使用某些金属材料时易予以判断的一些特殊考虑。
1. 铁-铸铁、可锻铸铁和高硅铸铁（14.5%硅）它们缺乏延展性并对热冲击和机械冲击具有敏感性。
2. 碳钢和低、中合金钢
(1) 当输送强碱性或强苛性流体时有脆化的可能性；
(2) 当碳钢、普通镍钢、碳锰钢、锰钒钢和碳硅钢在
(3) 当碳钼钢、锰钼钒钢和铬钒钢在
(4) 在温度高于
(5) 由于在高温下与氢接触可能发生损害（见API RP941），在低温下与酸的水溶液接触可发生氢损害；
(6) 当暴露与氟化物、酸、酸性盐或似的硫化氢中时，可能产生应力腐蚀裂纹；因而通常要规定最大硬度的限制（见NACE MR 0175和RP 0472）；
(7) 在高温下存在硫化氢时可能产生硫化作用。
参考文件的名称：
API RP941 炼油厂和石油化工厂高温、高压下用于氢工况的钢；
NACE MR0175 油田设备用抗硫应力腐蚀开裂的金属材料；
NACE RP 0472 在腐蚀性的石油精炼环境中防止碳钢（P-1）焊缝使用中开裂的方法和控制；
NACE RP 0170 在停车期间使用中和溶液防止炼厂奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂。
3. 高合金（不锈）钢
(1) 奥氏体不锈钢无论是内部或外部与氯化物和其它卤化物之类的介质接触时，都可能产生应力腐蚀开裂。外部的损坏可能是由于保温材料的选择和应用不当和使用标记墨水、油漆、胶粘剂或含氯或其它卤化物的材料所致；
(2) 奥氏体不锈钢暴露于
(3) 奥氏体不锈钢与液体金属（包括铝、锑、铋、镉、镓、铅、锰、锡和锌）及其化合物接触，存在晶间破坏的敏感性；
(4) 铁素体不锈钢在高于
4. 镍及镍基合金
(1) 镍及不含铬的镍基合金，当在高于
(2) 含铬的镍基合金，在还原性条件下和温度高于
(3) 镍-铜合金400型处于高应力下（包括成形残余应力和焊接残余应力），并暴露于含空气的氢氟酸蒸汽中，可能产生应力腐蚀开裂。
第二部分 压力管道器材选用
石油化工装置的管道器材，一般包括管子，管件，阀门，法兰，垫片和紧固件以及其它管道附件，例如过滤器，阻火器，膨胀节，金属软管等。压力管道的管子及其元件的选用包括应用标准、材料、材料标准、结构形式，连接形式等内容，它是管路压力等级内容的延伸。现在以SH标准体系为例，介绍石油化工生产装置常用的压力管道及其元件。
第一节 管子
管子是压力管路中应用最普遍、应用量最大的元件，它的重量占整个压力管路的近2／3，而投资则占近3／5。因此，管子选用的好与坏，是否经济合理，直接影响着石油化工生产装置的生产安全和基建投资费用。管子的应用标准（是“大外径系列”还是“小外径系列” ）又是决定压力管路其它元件应用标准的基础。例如，如果选用”小外径系列“的管子应用标准，它只能与JB法兰或HG欧洲体系法兰相配，而阀门则应该是JB系列阀门。否则，无法配套使用。SH标准体系的管子应用标准属于“大外径系列”，它与ANSI、ISO以及GB标准均能配套使用，同时又能与API阀门配套使用，因此代表着目前管子应用标准的潮流。
一、焊接钢管
在目前的石油化工生产装置中，大量使用的是无缝钢管，而焊接管子仅在一些介质条件比较低或者管子直径比较大而无无缝钢管的情况下才使用焊接钢管。这是因为焊接钢管质量比较差的缘故。但随着工业生产技术的发展，焊接钢管的生产技术水平和质量不断提高，其应用范围也不断扩大。焊接钢管与无缝钢管相比，其价格便宜，材料利用率高，尺寸偏差小，设备投资也较少，尤其是在大直径（DN＞600）钢管生产上，无缝钢管的生产已比较困难。因此，现在的石油化工生产装置中，焊接钢管应用的越来越多，尤其对一些不锈钢管应用较多的生产装置，采用焊接钢管代替无缝钢管，投资可以节省近l／4。目前，常用的焊接钢管根据焊接工艺不同可以分为锻焊（炉焊）钢管，电阻焊钢管和电弧焊钢管三种。根据焊缝不同又分直缝管和螺旋缝管两种。
1、锻焊（炉焊）是通过对焊接件的加热使接头近乎塑化或溶化状态然后加压使接头达到焊合的方法。其特点是焊接接头冶金结合不完全，焊缝质量差，综合机械性能差。目前锻焊管仅用了水、空气系统。如GB／T3091、 GB／T3092主要用于水、压缩空气、氮气、低压蒸汽等一般工业介质的输送，仅用于设计温度为0～
2、电阻焊是利用强大的电流在通过焊接件的接头处的电阻发出的热量，使连接处迅速加热到高温，同时加压力使之焊合。其特点是生产率高，自动化程度高，焊接时不需要焊条和焊药，对母材损伤小，焊后的变形和残余应力也较小。但其焊接设备复杂，价格高，对焊接接头的表面质量要求也比较高。由于接头处难免有杂质存在，所以接头处的塑性和冲击韧性较低，不宜用于高温情况下和重要的场合。一般规定电阻焊钢管使用在不超过200℃的情况下。按照ASME B31.3的规定，其焊接系数只能达到0.85,而且不能通过采用无损检测的手段提高焊接系数。
3、电弧焊是在电极和焊件之间造成电弧，利用电弧所产生的热量，将焊缝处的金属和填充金属熔化，并形成永久性接头。它是目前应用最广也是最主要的一种焊接方法。它的特点是焊接接头达到完全的冶金结合，其机械性能完全达到或接近母材。并且它具有适应性强、使用面广、操作灵活等优点。在经过适当的热处理和无损检查之后，电弧焊直缝钢管的使用条件可以达到无缝钢管的使用条件而取代无缝钢管。
4、螺旋缝焊接钢管是在焊接过程中，焊枪与焊缝处于旋转运动和直线运动组合的相对运动中，其焊缝是螺旋型。与直缝钢管相比，其焊缝线度长，而且焊缝的受力为二维拉应力。故它一般适用于设计温度为0～
5、直缝电弧焊钢管常用标准有GB12771、HG50237.l～4，它们均是不锈钢焊接钢管标准。目前，我国尚无碳素钢和合金钢焊接钢管标准。
二、无缝钢管
目前，无缝钢管（DN15～600）是石油化工生产装置中应用最多的管子，生产工艺也比较成熟。石油化工生产装置中，常用的碳素钢无缝钢管标准有GB/T 8163、GB 9948、GB 6479、GB 3087、GB 5310五种标准。
1、碳素钢无缝钢管
(1) GB/T8163是应用最多的一种，一般情况下它适用于设计温度小于
压力低于10．0 MPa的油品、油气和公用介质条件下。对于油品、油气介质，当其设计温度超过350℃，或设计压力超过 10.0MPa，宜选用GB 9948或GB 6479标准。对于临氢管道，或者有应力腐蚀环境的管道，也应使用GB 9948、GB 6479，这三者的制造质量等级从低到高的顺序依次是GB/T 8163＜GB 9948＜GB 6479，前者从冶炼上艺和检查试验项目都比较低，或者说从制造过程中的质量控制上就比较低。当用于上述的操作条件苛刻的情况下，如临氢操作时，会因它的内部缺陷对介质有破坏敏感作用而导致管子使用寿命下降，甚至产生破坏，GB 9948标准虽然在冶炼工艺上没有要求必须炉外精炼，但一些无缝钢管生产大厂，为了保证其在苛刻条件下的使用质量，均超标准加入了炉外精炼工艺。GB 6479还对材料的低温冲击韧性做出了特殊要求。因此；它的质量水平更高些，凡是低温下 （小于-20℃）使用的碳素钢管应采用 GB 6479。值得注意的是，质量好就意味着价格高，如GB 9948比GB/T 8163同材料的价格高近1/5。
(2) GB 3087、GB 5310是专门为锅炉用钢管而设置的标准。其中，GB 3087的质量控制水平（制造质量水平）与 GB/T 8163相近，一般用在低压锅炉介质条件下。而 GB 5310的制造质量水平比 GB 9948高。对制造质量的控制方向有所不同，前者主要强调管子的机械性能可靠性，一旦因强度发生破坏，带来的危害面比较广，例如可能导致一大片区域停电，或导致一大片区域停止供暖。而后者主要是强调管子对介质的适应性，即质量控制主要是针对介质对管子可能产生的腐蚀而导致破坏。因此，二者的使用范围是不一样的。《锅炉安全监察规程》强调指出。凡与锅炉相连的管子都属监察范围，其材料与标准的应用都应符合《锅炉安全监察规程》的要求。故石油生产装置中用到的蒸汽管道（由系统供给）都应该用GB 3087或GB 5310标准。
2、铬钼钢无缝钢管
石油化工生产装置中常用的铬钼钢钢管材料有 12CrMo、15CrMo（相当于 ASTM Pll）、1Cr5Mo、1Cr9Mo共四种，对应的标准有GB 9948、 GB 6479、 GB 5310。
3. 不锈钢无缝钢管
石油化工生产装置中常用的不锈钢无缝钢管材料有OCrl8Nil0Ti、OCrl8Ni9、00Crl9Ni10、OCrl7Nil2Mo2、 00Crl7Nil4Mo2、 OCrl8NillNb、1Crl8Ni9Ti（不推荐使用）、OCr25Ni20约八种，对应的标准是GB／T14976。它们分别相当于ASTM的TP321、304、304L、316、316L、347和310材料牌号。其中，超低碳不锈钢（00 Crl9Ni10、00Crl7Ni14Mo2）具有优良的抗腐蚀性能，在一定条件下，可用来代替稳定型不锈钢（ OCrl8Nil0Ti、OCrl8Ni11Nb）抗介质的腐蚀。但其高温机械性能较低，一般仅用于温度低于525 ℃以下工况；而稳定型奥氏体不锈钢则具有抗腐蚀性能好，又有较高的高温机械性能，但 OCrl8Nil0Ti中的 Ti在焊接过程中易被氧化而失掉，从而降低了其抗腐蚀性能，而 OCrl8Ni11Nb价格较高。因此这类材料一般用在较重要的场合； OCrl8Ni9和OCrl7Nil2Mo2具有一般的抗腐蚀性能，价格便宜，因此广泛用在腐蚀环境不太恶劣尤其是没有晶间腐蚀的环境中。
在我国与钢管相关的标准有国家标准(GB)，冶金工业部标准(YB)以及原石油部标准(SY).
一般流体输送用钢管必须进行化学成分分析、拉力试验、压扁试验和水压试验。
GB 5310、GB 6479、GB 9948、GB 13296和GB/T 14976等五种钢管，除了流体输送用钢管必须进行的试验外，还要求进行扩口试验。GB 5310、GB 6479和GB 9948还要进行冲击试验。应当说这几种钢管的制造、检验要求是严格的。
除了流体输送用钢管的一般试验要求外，GB3087还要求进行冷弯试验，GB8163可根据协议要求进行扩口试验和冷弯试验，GB/T 12771根据协议要求可进行卷边试验，此类管子制造、检验要求是比较严格。
GB/T 3091除了流体输送用钢管的必检项目外，只附加了弯曲试验，制造方法为炉焊（或电焊）。故此类管子的制造、检验要求是比较低的。
三．钢管的尺寸系列
1．钢管的公称直径
公称直径是用以表示管道系统中除已用外径表示的组成件以外的所有组成件通用的一个尺寸数字。在一般情况下，是一个完整的数字，与组成件的真实尺寸接近，但不相等。
钢管的公称直径有公制(SI)和英制两种。公制和英制的管子公称直径对照如下：
公制mm 英制in 公制mm 英制in 公制mm 英制in
6 1/8 200 8 900 36
8 1/4 (225) 9 (950) 38
10 3/8 250 10 1000 40
15 1/2 300 12 1100 44
20 3/4 350 14 1200 48
25 1 400 16 1400 56
(32) 1-1/4 450 18 1500 60
40 1-1/2 500 20 1600 64
50 2 (550) 22 1800 72
(65) 2-1/2 600 24 2000 80
80 3 (650) 26
100 4 700 28
(125) 5 (750) 30
150 6 800 32
(175) 7 (850) 34
注:带括号者不推荐使用。
2． 钢管的外径系列
20世纪40年代，由于历史原因，在欧美工业发达国家中管子外径系列出现了两个体系，一个是英美的管子外径系列，另一个是以德国为主的欧洲国家的管子外径系列。前者俗称”英制管”或”大外径”管，后者俗称”公制管”或”小外径”管。所为”大外径” 或”小外径”管，是指在相同公称直径条件下，管子外径尺寸的大小，尺寸较大者叫”大外径”管，尺寸较小者叫”小外径”管。50年代，前苏联有关标准出现了两种管子外径系列并存现象，一般机械工业和管法兰国家标准采用”小外径”管子系列，石油工业则采用”大外径” 管子系列。50年代我国机械工业基本上是按苏联模式发展的，因此这种两个系列并存的局面也反映在我国的标准体系中。例如，我国原YB234-63<<水煤气输送钢管>>及代替它的GB/T 3091-2001<<低压流体输送用焊接钢管>>标准，全系列14种规格管子，均属于”大外径”管，原YB231-70<<无缝钢管>>及代替它的GB/T 8163<<输送流体用无缝钢管>>所规定的外径规格为”大外径”与”小外径”同时并存的尺寸系列。
近年来，随着我国与世界各国石油化工公司交往的增多，引进了大量石化装置，形势发展要求我们的标准必须与国际接轨，因此，中石化管道器材标准SH 3405-96<<石油化工企业钢管尺寸系列>>规定。钢管尺寸选自GB/T 8163-87<<输送流体用无缝钢管>>钢管外径尺寸系列中最靠近”大外径”的外径尺寸。
3．钢管的壁厚系列
钢管壁厚分级共有三种:
（1） 以管子表号(Sch)表示的壁厚系列。
这种表示方法是美国国家标准协会ASME B36.10<<焊接和无缝钢管>>标准规定的。
管子表号(Sch)由下列算式确定:
Sch=P/S *1000
式中: P – 设计压力，MPa;
S – 设计温度下材料的许用应力，MPa.
由上式计算的表号圆整到相近的规定表号，它仅仅是强度所必须的，不包括刚度和加工裕量的要求。
ASME B
ASME B
SH 3405规定的管子壁厚表号系列与ASME标准相同。
（2） 以管子重量表示管壁厚度
美国MSS和ASME规定了以管子重量表示壁厚的方法。该标准将管子壁厚按重量分三种:
a. 标准重量管 以STD表示
b. 加厚管 以XS表示
c. 特厚管 以XXS 表示
（3） 以壁厚表示的系列
中国，ISO和日本的部分钢管标准采用壁厚尺寸表示钢管壁厚系列。管子表号并不是壁厚，是壁厚系列。实际的壁厚
，同一管径，在不同的管子表号中其厚度各异。不同管子表号的管壁厚度，在美国和日本是根据承受内压薄壁管厚度的公式计算并考虑了腐蚀裕量，螺纹深度及壁厚负偏差(-12.5%)之后确定的，如公式:
t=D*P/
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