我國石油化工裝置中工業金屬管道的分類分級

王 輝，梁風來, 辛全禮

（中國石油工程建設公司華東設計分公司，山東 青島 266071）

我國石油化工裝置中工業金屬管道的分類分級

王 輝，梁風來, 辛全禮

（中國石油工程建設公司華東設計分公司，山東 青島 266071）

依據我國現行有兲工業金屬管道類別級別劃分的國家和行業法規、標準，兼顧歷史上長期使用的標準和習慣性的分類方法，在簡要介紹管道輸送介質危險性分類的基礎上，對工業金屬管道的分類分級進行全面介紹，并給出工程應用實例。

工業金屬管道；介質危險性；分類；分級；工程應用

在工業生產中，各種工業金屬管道（以下簡稱“管道”）輸送的介質、使用的工況千差萬別，其重要程度和危險性也各不相同。目前，在工程設計中常采用管道分類（級）的方法，對各種管道分門別類地提出不同的設計、制造和施工驗收要求，以保證各類管道均能在其設計條件下安全可靠的運行，并能合理歸并管道組成件品種，避免繁雜。

本文依照我國法律法規和現行標準，兼顧固有及一些習慣性分類方法，對管道的分類（級）進行介紹。

1 介質毒性和火災危險類別

由于管道的類（級）別在很多情況下都與管道所輸送介質的危險性直接相兲，因此，首先從介質毒性和火災危險性兩方面簡要介紹管道輸送介質的分類方法。

1.1 職業性接觸毒物危害程度分級

GBZ 230—2010《職業性接觸毒物危害程度分級》中指出：職業性接觸毒物系指勞動者在職業活動中接觸的以原料、成品、半成品、中間體、反應副產物和雜質等形式存在，并可經呼吸道、經皮膚或經口腔進入人體而對勞動者健康產生危害的物質[1]。該標準將介質毒性危害程度分為I級（極度危害）、II級（高度危害）、III級（中度危害）、Ⅳ級（輕度危害）4個等級。它是從介質毒性角度對管道進行分類（級）的依據。

1.2 可燃物質火災危險性分類

GB 50160—2008《石油化工企業設計防火規范》是從介質火災危險角度對管道進行分類（級）的依據[2]，見表-表。

表1 可燃氣體的火災危險性分類（摘自GB 50160—2008）Table 1 Fire hazard classification of combustible gases (from GB 50160-2008)

表2 液化烴、可燃液體的火災危險性分類（摘自GB 50160—2008）Table 2 Fire hazard classification of liquefied hydrocarbons, flammable liquid (from GB 50160-2008)

1.3 生產過程的火災危險性分類

GB 50016—2006《建筑設計防火規范》是適用于工業與民用建筑的綜合性防火設計規范[3]。其火災危險性分類原則和GB 50160是一致的，但包括的范圍更寬，氣態、液態、固態都有。它是從介質使用和產生的生產火災危險角度對管道進行分類（級）的依據。

2 工業金屬管道的分類分級

2.1 我國舊標準或習慣上對工業金屬管道的分類分級

有些標準和習慣性分類方法雖然早已廢止，但因其實施和使用時間較長，在設計、生產、制造等領域依然使用，給相兲人員特別是年輕同志造成困惑，故此，本文在此一并歸納介紹。

2.1.1 GBJ 235—82《工業管道施工及驗收規范（金屬管道篇）》對管道的分類分級

1998年5月1日以前，我國工業管道的施工及驗收規范為GBJ 235—82《工業管道施工及驗收規范（金屬管道篇）》[4]。該規范對管道有兩種分類（級）方法：

一種是以設計壓力為主要參數，主要用于管道組成件檢驗、管道加工、管道安裝、管道系統試驗和工程驗收等方面的分類方法，見表。

表3 工業管道分級（摘自GBJ 235-82）Table 3 Industrial pipe grade (from GBJ 235-82)

習慣上將真空管道與低壓管道合并，分為低壓、中壓、高壓、超高壓管道四種，見表。

表4 工業管道按公稱壓力分類Table 4 Industrial pipe classified by nominal pressure

另一種是按照管道材質、工作溫度和工作壓力、主要用于管道焊接的分類方法，該分類現已不再使用。

2.1.2 GB 50235—97《工業金屬管道工程施工及驗收規范》對管道的分類

GB 50235—97《工業金屬管道工程施工及驗收規范》于1998年5月1日起實施，原GBJ 235—82同時廢止[5]。

GB 50235—97沒有將管道具體分類或分級，而對管道所輸送的流體有明確的定義與劃分。劇毒流體為相當于現行國家標準GBZ 230—2010《職業性接觸毒物危害程度分級》中Ⅰ級危害程度的毒物，有毒流體相當于GBZ 230—2010中Ⅱ級以下危害程度的毒物；可燃流體定義為在生產操作條件下可以點燃和連續燃燒的氣體或可以氣化的液體。GB 50235—97對輸送以上各種流體的管道規定了不同的檢驗和施工要求。

GB 50235—97《工業金屬管道工程施工及驗收規范》于2011年6月1日起廢止。

2.1.3 按介質溫度分類

按管道內介質工作溫度的不同分類，見表。

表5 工業管道按介質溫度分類Table 5 Industrial pipe classified by medium temperature

2.1.4 按管道內介質分類

按管道內介質分類，見表。

表6 工業管道按管道內介質分類Table 6 Industrial pipe classified by the medium

2.2 我國法律法規對工業金屬管道的分類分級

2003年3月11日，中華人民共和國國務院令第373號公布，并于2009年1月進行了修訂的《特種設備安全監察條例》是我國第一部專門針對特種設備安全監察管理的行政性法規，它建立了特種設備設計、制造、安裝、檢驗（測）、使用、維修、改造全過程安全監察的基本制度[6]。

《特種設備安全監察條例》明確了工業金屬管道中危害程度較大的“壓力管道”的范圍（包括管子、管件、閥門、法蘭、補償器、安全保護裝置），

規定了壓力管道的生產、使用、安全監察和處罰規則等，目的是為了確保壓力管道的安全運行，保障人民生命和財產安全。

為了便于《特種設備安全監察條例》的執行，并使我國標準體系與國際接軌，適應社會主義市場經濟的發展，根據WTO/TBT協議中兲于標準和技術法規的定義，國家質量監督檢驗檢疫總局頒布了TSG D0001—2009《壓力管道安全技術監察規程 工業管道》。它是根據《特種設備安全監察條例》，并引用了GB/T 20801—2006《壓力管道規范 工業管道》而制定的一部技術法規[7]。

TSG D0001—2009總則中首先引用了《特種設備安全監察條例》第八章第 99條中壓力管道的定義（TSG D0001—2009中稱為“工業管道”），之后將其分為GC1、GC2、GC3三個等級[8]。

顯然，兲于壓力管道類別的劃分，首先必須根據《特種設備安全監察條例》第八章第 99條中壓力管道的定義判定是否屬于壓力管道，確認為壓力管道后，才能根據TSG D0001—2009《壓力管道安全技術監察規程 工業管道》的規定進行具體的壓力管道類別劃分。

注：《特種設備安全監察條例》第八章第99條規定：壓力管道，是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設備，其范圍規定為最高工作壓力大于或者等于0.1 MPa（表壓）的氣體、液化氣體、蒸汽介質或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體介質，且公稱直徑大于25 mm的管道。

根據TSG D0001—2009《壓力管道安全技術監察規程 工業管道》的規定，壓力管道類別的劃分，見表7。

表7 壓力管道的類別Table 7 Pressure pipe category

2013年6月29日，中華人民共和國主席令第4號公布了《中華人民共和國特種設備安全法》，并于2014年1月1日起施行[9]。

《中華人民共和國特種設備安全法》是在《特種設備安全監察條例》的基礎上制定并取代后者而成為我國特種設備安全管理的最高法規，解決了我國特種設備安全管理法規級別較低的問題。《中華人民共和國特種設備安全法》中對特種設備的定義與《特種設備安全監察條例》基本一致，因此，壓力管道被納入了國家法律的監管范圍，但其并未明確壓力管道的范圍和分類分級，因此，本文不予討論。

2.3 我國標準規范對工業金屬管道的分類分級

2.3.1 GB/T 20801.1—2006《壓力管道規范 工業管道 第1部分：總則》對管道的分類分級

為了便于《特種設備安全監察條例》的執行，國家質量監督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會發布了GB/T 20801—2006《壓力管道規范 工業管道》，該標準第1部分《總則》中對工業金屬壓力管道進行了分類分級[10]。其分類分級方法被TSG D0001—2009《壓力管道安全技術監察規程 工業管道》完全引用而成為技術法規，見本文第2.2節。

2.3.2 GB 50235—2010《工業金屬管道工程施工規范》對管道的分類分級

本文第2.1.2節所述GB 50235—97《工業金屬管道工程施工及驗收規范》后更名為 GB 50235—2010《工業金屬管道工程施工規范》并于2011年6月1日起實施[11]。在新的規范中增加了“分級”，工業金屬壓力管道按照國家現行技術法規TSG D0001—2009《壓力管道安全技術監察規程——工業管道》的規定劃分為GC1、GC2、GC3三個等級，除壓力管道以外的其他管道應按C類流體管道和D類流體管道分類。

2.3.3 GB 50316—2000《工業金屬管道設計規范》對管道的分類

GB 50316—2000《工業金屬管道設計規范》將輸送流體分成5類，輸送這5類流體的管道類別分別與流體類別對應，但并不完全等同[12]，見表8。

表8 流體分類（摘自GB 50316—2000）Table 8 Fluid classification (from GB 50316-2000)

2.3.4 GB 50517—2010《石油化工金屬管道工程施

工質量驗收規范》對管道的分級

GB 50517—2010《石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范》根據《特種設備安全監察條例》對壓力管道的安全監察要求，按輸送介質的危害程度、設計壓力、設計溫度和施工質量檢查的要求將石油化工管道劃分為 13級，而對未納入安全監察范圍的：①設計壓力小于0.1 MPa 的管道，②公稱直徑小于或等于25 mm的管道，③輸送工作溫度低于標準沸點的無毒、非可燃液體介質管道也同樣納入該標準進行控制和管理[13]。

表9是GB 50517—2010《石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范》管道分級及其與TSG D0001—2009《壓力管道安全技術檢查規程 工業管道》分級對照表。

表 9 GB 50517對管道的分級及其與《壓力管道安全技術檢查規程——工業管道》分級對照（摘自GB 50517—2010）Table 9 Comparison of piping classification between GB 50517 and "Pressure Pipe Safety Technology Supervision Regulation for Industrial Pressure Pipe" (from GB 50517-2010)

2.3.5 SH 3501—2011《石油化工有毒、可燃介質鋼

制管道工程施工及驗收規范》對管道的分級

SH 3501—2011《石油化工有毒、可燃介質鋼制管道工程施工及驗收規范》的前身為原中國石油化工總公司編制的SHJ 501《石油化工劇毒、易燃、可燃介質管道施工及驗收規范》，其編制的目的是為了解決GBJ 235《工業管道施工及驗收規范（金屬管道篇）》對不同毒性程度和不同火災危險物質如何區分無具體規定的問題。

SH 3501—2011按輸送介質的毒性程度、火災危險程度、設計壓力和設計溫度的高低，將石油化工管道分為SHA1、SHA2、SHA3、SHA4、SHB1、SHB2、SHB3、SHB4八級[14]，它的分級與GB 50517—2010《石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范》SHA、SHB完全一致，見本文2.3.4節。

2.3.6 SH/T 3059—2012《石油化工管道設計器材選用規范》的管道分級

SH 3051—2011《石油化工有毒、可燃介質鋼制管道工程施工及驗收規范》中的管道分級未包括無毒和非可燃介質管道，為解決此問題，SH 3059—2001《石油化工管道設計器材選用通則》將石油化工有毒、可燃介質管道和無毒、非可燃介質管道統一分級為SHA、SHB、SHC、SHD和SHE五級，而該標準的最新修訂版 SH/T 3059—2012《石油化工管道設計器材選用規范》根據管道輸送介質的危險程度和設計條件將管道劃分為13級[15]，它的分級與GB 50517—2010《石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范》完全一致，見本文2.3.4節。

2.3.7 HG 20225—95《化工金屬管道工程施工及驗收規范》對管道的分類

HG 20225—95《化工金屬管道工程施工及驗收規范》按照所輸送的介質分為四類[16]，見表10。

表10 管道分類（摘自HG 20225—95）Table 10 pipe classification (from HG 20225-95)

3 工程應用實例

本文以技術法規TSG D0001—2009《壓力管道安全技術監察規程 工業管道》為例，判斷管道的分類分級。

工程實例1：某催化裝置中，中壓過熱蒸汽管道公稱直徑為DN250，操作溫度為450℃，操作壓力為 3.82 MPa，設計溫度為 460 ℃，設計壓力為4.5 MPa，判斷該管道的管道類別。

分析：首先必須根據壓力管道的定義判定該管道是否屬于壓力管道。判斷某管道是否屬于壓力管道必須看該管道是否同時滿足：①輸送介質為氣體、液化氣體、蒸汽介質或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體介質；②最高工作壓力大于或者等于0.1 MPa（表壓）；③公稱直徑大于25 mm。顯而易見，該管道屬于壓力管道。再依據本文表7可知，該管道屬于GC類，GC1級管道。

工程實例2：在某氣體分離、MTBE聯合裝置中，輸送甲醇的管道公稱直徑為DN150，操作溫度為50 ℃，操作壓力為0.15 MPa，設計溫度為80 ℃，設計壓力為0.48 MPa，判斷該管道的管道類別。

分析：由上例三點可知，該管道屬于壓力管道。再依據本文表7可知，該管道屬于GC類，GC2級管道。

4 結束語

（1）通過上述介紹和表11的歸納可以看出，現行不同級別、不同范圍的法律法規和標準規范對管道分類分級的范圍、方法等方面存在不同程度的差異，造成設計、制造、施工中同時執行幾部標準規范的情況，給工作帶來諸多不便。

表11 第2.2節中法律法規和各標準規范對管道分類分級的歸納Table 11 The induction of pipe's classification and grading by the laws and regulations in section 2.2

（2）以國務院令的形式將壓力管道納入《特種設備安全監察條例》這一行政法規，標志著壓力管道的安全管理與監察正式迚入法制化管理軌道，TSG D0001—2009這一技術法規的頒布更迚一步明確了壓力管道的分類分級，使得越來越多的標準規范開始向這兩者靠攏甚至直接引用，極大地改善了目前混亂的管道分類分級局面。在《特種設備安全監察條例》基礎上制定幵實施的《中華人民共和國特種設備安全法》將壓力管道的安全管理與監察提高到了更高的層次，必將有力促迚壓力管道的分類分級趨向統一。

（3）工業金屬管道的分類分級有利于在設計和施工中貫徹執行《中華人民共和國特種設備安全法》、《特種設備安全監察條例》、《建設工程質量管理條例》等法規、規范對壓力管道的設計、制造、施工質量和安全監察的要求，有利工程建設質量的控制和生產運行的管理，因此，設計單位應該在主要的設計文件中準確的表示管道的類別級別，作為制造、施工和使用的依據，以期達到提高我國工業生產裝置安全水平的目的。

［1］GBZ 230—2010職業性接觸毒物危害程度分級[S].

［2］GB 50160—2008石油化工企業設計防火規范[S].

［3］GB 50016—2006建筑設計防火規范[S].

［4］GBJ 235—82工業管道施工及驗收規范（金屬管道篇）[S].

［5］GB 50235—97工業金屬管道工程施工及驗收規范[S].

［6］中華人民共和國國務院.特種設備安全監察條例[Z].中華人民共和國國務院令第373、549號，2009.

［7］應道宴.GB/T 20801—2009壓力管道規范 工業管道:總體說明[J].?化工設備與管道，2007，44(3):1-8.

［8］TSG D0001—2009壓力管道安全技術監察規程 工業管道[S].

［9］中華人民共和國特種設備安全法[Z].中華人民共和國主席令第4號，2013.

［10］GB/T 20801—2009壓力管道規范 工業管道[S].

［11］GB 50235—2010工業金屬管道工程施工規范[S].

［12］GB 50316—2000工業金屬管道設計規范[S].

［13］GB 50517—2010石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范[S].

［14］SH 3501—2011石油化工有毒、可燃介質鋼制管道工程施工及驗收規范[S].

［15］SH/T 3059—2012石油化工管道設計器材選用規范[S].

［16］HG 20225—95化工金屬管道工程施工及驗收規范[S].

Classification of Industrial Metal Pipelines of the Petrochemical Industry in China

WANG Hui，LIANG Feng-lai，XIN Quan-li
（CPECC East-China Design Branch, Shandong Qingdao 266071，China）

According to Chinese current national and industry standards of the industrial metal pipeline category and grade hierarchies, considering the long-term used standards and habitual classification methods in history, the grade and classification of the industrial metal pipelines were comprehensively introduced based on introduction of the classification of the pipeline transport medium risk, the engineering application instances were discussed.

Industrial metal pipeline; Medium risk; Classification; Grade; Engineering application

TE 832

A

1671-0460（2014）09-1868-05

2014-06-23

王輝（1982-），男，陜西寶雞人，工程師，2006年畢業于中北大學化學工程與工藝專業，研究方向：從事石油化工管道設計工作。E-mail：wanghuipg@cnpccei.cn。