Q/SY 06509.3-2016 炼油化工工程管道设计规范 第3部分：管道材料选用及等级

Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY06509.3-2016
炼油化工工程管道设计规范第3部分：管道材料选用及等级
Piping specification for oil refining and petrochemical engineering-Part 3:Piping material selection and piping class
2016-01-27发布2016-04一01实施
中国石油天然气集团公司发布

1范围
Q/SY06509的本部分规定了炼油化工管道材料的设计原则及一般规定。
本部分适用于中国石油天然气集团公司石油炼制、石油化工建设工程及其他相关工程的新建、扩建或改建工程的管道及其组成件的设计和选用。本部分不适用于通风管道、成套设备附属管道、仪表管道和地下给排水管道。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T7306.155密封管螺纹第1部分：圆柱内螺纹与圆锥外螺纹
GB/T7306.255密封管螺纹第2部分：圆锥内螺纹与圆锥外螺纹
GB/T12234石油、天然气工业用螺柱连接阀盖的钢制闸阀
GB/T12235石油、石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀
GB/T12236石油、化工及相关工业用的钢制旋启式止回阀
GB/T12237石油、石化及相关工业用的钢制球阀
GB/T12238法兰和对夹连接弹性密封蝶阀
GB/T12239工业阀门金属隔膜阀
GB/T12459铜制对焊无缝管件
GB/T1271660°密封管螺纹
GB/T13401钢板制对煤管件
GB/T14383锻制承插焊和螺纹管件
GB/T19066.1柔性石墨金属波齿复合垫片尺寸
GB/T19326锻制承插煤、螺纹和对焊支管座
GB/T20801压力管道规范工业管道
GB50316工业金属管道设计想范
HG/T20553化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列
HG/T20592~20635钢制管法兰、垫片、紧固件
HG/T21547管道用钢制插板、垫环、8字盲板
SH/T3059石油化工管道设计器材选用规范
SH/T3096高硫原油加工装置设备和管道设计选材导测
SH/T3129高酸原油加工装置设备和管道设计选材导则
SH/T3401石油化工钢制管法兰用非金属平垫片
SH/T3403石油化工钢制管法兰用金属环垫
SH/T3405石油化工钢管尺寸系列
SH/T3406石油化工钢制管法兰

SH/T347石油化工钢制管法兰用癣绕式垫片
SH/T3408石油化工钢制对焊管件
SH/T3410石油化工锻钢制承插媒和螺纹管件
SH/T3419钢制异径短节
SH/T3424锻钢制承插煤和螺纹活接头工程技术标准
SH/T3425钢制管道用言板工程技术标准
TSGD01压力管道安全技术监察规程工业管道
API Std594止回阀：法兰式、凸耳式、对夹式、对焊式(Check valves:flanged,lug,wafer and butt-welding)
API Std5g9法兰端、螺纹端和焊接端金属旋塞阀(Metal plug valves一Flanged,threaded and welding ends)
API Std60法兰端和对焊端螺栓连接阀盖的钢制闸阁(Steel gate valves一Flanged and butt-Welding ends.bolted bonnets)
API Std602公称尺寸小于或等于DN100的钢制闸阁、截止阁和止回阁(Steel gate,globe and check valves for sizes DN100 and smaller for the petroleum and natural gas industries)
API Std607g0开启阀门和非金属阀座阀门的防火试验(Fire test for quarter-turn valves and valves equipped with nonmetallic seats)
API Std68法兰瑞、螺纹誉和焊接端金属球阀(Metal ball valves一Flanged,threaded and welding ends)
API Std69双法兰、凸耳和对夹凸耳螺阀(Butterfly valves:Double flanged,lug-and wafer-Type)
ASME B1.20.1管螺纹通用标准（英寸）[Pipe threads,.general purpose(inch)]
ASME B16.5管法兰和法兰式管件(NPS⅓through NPS24)[Pipe flanges and flanged fittings (NPS through NPS 24)]
ASME B16.9工厂制对焊管件(Factory-made wrought buttwelding fittings0）
ASME B16.11承插焊和螺纹锻制管件(Forged fittings,socket-welding and threaded)
ASME B16.20管法兰用金属垫片环形垫片、缠绕垫片和包覆垫片(Metallic gaskets for pipe flanges-Ring-joint,spiral-wound and jacketed)
ASME B16.21管法兰用非金属平垫片(Nonmetallic flat gaskets for pipe flanges).
ASME B16.34阀门一法兰端、螺纹端和焊接端(Valves-一Flanged,threaded and welding end)
ASME B16.47大直径钢制管法兰[Large diameter steel flanges(NPS26 through NPS60)]
ASME B16.48管线盲板(L.ine blanks)
ASME B18.2.1方头、六角头、重型六角头、斜头螺栓，六角、重型六角、六角凸缘、叶型、方头螺钉（英制系列）[Square,hex,heavy hex,and askew head bolts and hex,heavy hex,hex flange.lobed head and lag screws (Inch series)]
ASME B18.2.2六角、方形、六角法兰和耦合螺母的一般应用（英制系列》[Nuts for general applications machine screw nuts,hex,square,hex flange and coupling nuts (Inch Series)]
ASME B31.1动力管道(Power piping)
ASME B.31.3工艺管道(Process piping)
ASME B36.10M焊接和无缝钢管(Welded and seamless wrought steel pipe》
ASME B36.19M不锈钢管(Stainless steel pipe)
BS1868石油、石化及相关工业用钢制止回阀（法兰端及对焊端）[Steel check valves(flanges and butt-welding ends)for the petroleum,petrochemical and allied industries]

3设计原则及一般规定
3.1设计原则
3.1.1压力管道的材料设计、安装、检验以及类别划分，应按照TSGD01的有关规定执行。
3.1.2管道材料的选用应满足工艺要求，符合安全、经济合理的原则。
3.2一般规定
3.2.1管道材料设计应按GB/T20801,GB50316,SH/T3059,SH/T3096,SH/T3129或ASME B31.3,ASME B31.1的规定进行设计和选用.
3.2.2按照GB/T20801,GB50316,SH/T3059等标准规范进行设计和选用的管道组成件，应满足现行国家、行业标准的相关要求。按照ASME31.3和ASME B31.1等标准规范进行设计和选用的管道组成件，应满足ASTM,ASME,API,MSS等标准的相应要求。
3.2.3非标准件的管道元件还应有设计计算书和图样。
3.2.4当选用未纳人国家标准、行业标准及国外标准的新材料时，应将试验验证资料和第三方检测报告报国家质量监督检验检疫总局，由国家质量监督检验检疫总局委托有关的技术组织或技术机构进行技术评审，技术评审的结果经过国家质检总局批准后方可进行试制、试用，同时应取得业主的确认和批淮。
3.2.5金属材料的使用温度不应超过相关设计规范所规定的温度上限和温度下限。
3.2.6输送极度危害介质、高度危害介质及液化经的压力管道应采用优质钢制造。
3.2.7用于焊接的碳钢、低合金钢，含碳量应不大于0.3%。
3.3材料选用
3.3.1高温下管道材料的选用要求如下：
a)鉴于材料脆性，铁素体不锈钢及马氏体不锈钢不宜在37)℃以上的温度使用。
b)对于2%Cr-1Mo钢，当使用温度大于455℃时，焊缝金属的含碳量应大于0.05%。
c)碳化物有转化为石最的可能，碳钢、碳锰钢、低温用镍钢不宜在425℃以上的温度下长期使用：碳钼钢不宜在470℃以上的温度下长期使用。d)奥氏体不锈钢使用温度高于525℃时，钢中的含碳量不应小0,04%。
d)双相不锈钢不宜在250℃以上长期使用，不应在300℃以上使用。
e)钛及钛合金钢不宜在300℃以上使用.
3.3.2低温下管道材料的选用要求如下：
a)低温下管道材料的设计和选用应根据ASME31.3,GB/T20801进行考虑。
b)材料的最低使用温度及冲击试验免除的条件应符合ASME B31.3及GB/T20801的相关要求。
c)低温碳钢管道用钢应选用镇静钢
d)设计温度低于或等于-20℃（选用美标材料为一29℃）时，选用碳素钢、低合金钢、中合金钢及铁素体高合金钢，其母材、焊缝及热影响区应按ASME B31.3及GB/T2)801的有关规定进行低温冲击试验。
3.3.3非金属管道材料的选用要求如下：
a)应根据介质特性考虑管材对介质的耐受性，即介质的腐蚀性、浓度、氧化性、溶剂性等特性对管材的影响。
b)根据管道的工作条件选择管材，即根据工作压力、工作温度、环境温度、阳光辐射或其他热源温度。
c)非金属材料根据相关标准、参照制造商的产品技术性能参数选用：选用时应考虑非金属材料的最低使用温度及温度对公称压力的折减系数。
d)非金属管道不得用于有剧烈振动和剧烈循环的场合：不得用于输送可燃、毒性危害程度为极度或高度危害的介质。
e)火灾爆炸危险区的地上管道不宜选用非金属材料。
f)硬聚氯乙烯管道(PVC-U)不得用于输送气体介质。
3.3.4复合材料管道的选用要求如下：
a)复合材料管道应根据介质特性、工作条件、环境温度等选用。
b)复合材料管道的选用应根据其加工特性及适用范围选用。
4管道连接
4.1焊接
除安装、维护、检修等需拆卸处外，管道应采用焊接连接，并符合以下规定：
a)公称直径大于或等于DN50(NPS2)的管道宜采用对焊雀接。
b)公称直径小于或等于DN40(NPS1⅓)的管道，宜采用承插焊连接，承插焊连接不应用于发生缝隙腐蚀、严重腐蚀介质管道，也不应用于对承插焊缝有10%探伤要求的管道。
c)对于XXS特加强级厚壁管，应采用对焊连接。
4.2螺纹
除镀锌管道外，螺纹连接宜用于公称直径小于或等于DN40(NPS1⅓)的管道，并应符合下列规定：
a)管螺纹应符合ASME B1.20.1,GB/T12716,GB/T7306.1和GB/T7306.2的规定。
b)螺纹连接的内外管螺纹应采用锥管螺纹。锥管螺纹密封的接头不宜用于设计温度大于200℃的工况。
c)圆锥外螺纹与圆柱内螺纹连接仅适用于GC3级的管道。
d)对水和空气系统管道螺纹连接，可采用密封剂或密封带。

e)对工艺介质及介质渗透性较强或对泄漏率控制较严的管道，应采用密封焊。
f)发生应力腐蚀、缝隙腐蚀或严重腐蚀介质管道、冲蚀或由于振动、压力脉动及温度变化等可能产生交变荷截的部位，不宜采用螺纹连接。
g)除温度计套管外，极度危害、高度危害介质管道和剧烈循环工况管道不应采用螺纹连接。
4.3法兰
法兰连接应根据管道设计压力、设计温度、介质特性及密封等级等要求选用。
4.4卡箍及其他连接
卡箍及其他特殊管道连接应按管接头标准规定的压力、温度等使用条件及所连接管子材料、规格要求选用。
5管道组成件
5.1管子
5.1.1管子的壁厚计算符合下列标准：
a)国内材料的管子壁厚应按照GB/T20801,GB50316,SH/T3059的规定i计算。
b国外材料的管子壁厚应按照ASME B31.3或ASME B31.1的规定计算。
5.1.2管子的尺寸标准选用要求如下：
a)当选用国内材料时，管子的外径和壁厚应执行SH/T3405或HG/T20553。当管子的外径和壁厚超出SH/T3405或HG/T20553规定的范围时，应执行具体项目规定。
b)当选用国外材料时，对于碳钢和低合金钢管子，其外径和壁厚应执行ASME B36.10M。对于奥氏体不锈钢、非铁素体金属材料的管予，其外径和壁厚应执行ASME B36.19M。当管子的外径和壁厚范围超出ASME B36.19M,则执行ASME B36.10M。当管子的外径和壁厚超出ASME B36.10M规定的范围时，应执行具体项目规定。
c)管道组成件尺寸系列推荐选用美标（英制）系列，特别是对于大型工艺装置。
5.1.3管子的尺寸偏差要求如下：
a）管子的外径和壁厚偏差应执行相应材料标准和尺寸标准的要求。
b)对于重要的大口径管子，应提高外径的尺寸偏差要求，保证现场施工。焊接管和大口径管子的周长允许偏差及圆度允许偏差应不低于表1的要求。

投稿会员：2Ru1