國內管道材料等級表應用現狀及常見問題淺析

陳小軍，付 亮，楊 飛，孟 健

(新疆石油工程設計有限公司，新疆 克拉瑪依 834000)

國內管道材料等級表應用現狀及常見問題淺析

陳小軍，付 亮，楊 飛，孟 健

(新疆石油工程設計有限公司，新疆 克拉瑪依 834000)

簡述了國內工程公司管道材料等級表的應用現狀，并對管道材料等級表的編制過程中的外徑系列、壁厚系列的選擇等做了較為詳盡的論述，對類似等級表的編制給出了建議。

管道材料；等級表；現狀；問題

管道材料等級表(Piping Class)是油氣田地面工程設計的基礎，相當于“管道器材綜合選用表”，也是三維配管設計和匯料不可缺少的基礎文件。它規定了管道及組成件的材料 標準、尺寸范圍、壓力等級、型號、溫度、壓力等。完善的管道材料等級表對于提高設計效率、方便采購、保證安裝施工安全有著重要的作用[1]。近年來，國內各工程公司或設計院都根據國內外管道器材的品種、規格、經濟比較以及市場供應情況等許多因素編制了自己的管道材料等級表，在編制理念、編制方式 編制內容上都存在較大差異，為此，本文結合當前國內等級表應用現狀及我公司管道材料等級表編制中遇到的部分問題進行探討，為等級表的編制給出若干建議。

1 管道材料等級表的應用現狀

1.1 編制理念

國內管道材料等級表在工程項目中應用較晚，當前主要應用在工程設計階段，未能充分發揮其在采購和施工中的作用，與國外成熟的管道材料等級表有較大差距。故國內工程公司應該盡快轉變管道材料等級表的編制理念，提高其在工程建設全過程的利用率，以更好地確保工程設計質量。

1.2 編制方式

國內工程公司因專業劃分不一，工藝專業與材料專業的分工尚未明晰，這導致牽頭編制管道材料等級表的專業也各不相同。鑒于管道材料等級表中材料的重要性，建議在編制等級表時明確工藝部門與材料部門的專業分工，由材料部門牽頭編制管道材料等級表，提高管道材料等級表的實用性[2]。

2 常見問題淺析

2.1 外徑系列

ASME標準是目前國際上常用的尺寸標準，鋼管分為ASME B36.10《焊接和無縫軋制鋼管》和ASME B36.19《不銹鋼管》。我國現行標準中，對于同一公稱直徑的鋼管外徑尺寸的規定還不統一。中國石化總公司標準SH/T 3405《石油化工企業鋼管尺寸系列》規定的鋼管外徑系列與標準ISO 4200基本一致。

對于管件、鋼管的選材，不同標準的外徑系列存在差異。相應地，不同標準的管材與管件的匹配性亦有區別。國際通用的工業管道外徑系列俗稱英制管系列，石油、石油化工、重化工行業的新建項目基本上都采用英制管系列。目前，國內管道工程設計中多種外徑系列并存，各種管道元件標準引用的外徑系列缺乏協調[3], GB/T 12459《鋼制對焊無縫管件》、SH/T 3405《石油化工鋼管尺寸系列》和GB/T 17395《無縫鋼管尺寸、外形、重量允許偏差》對外徑的規定見表1。可見，三個標準中對不同公稱直徑的外徑的規定存在差異，SH/T 3405鋼管，除了DN20、DN25、DN32、DN300四個規格鋼管的外徑與GB/T 12459的管件存在微小差異，其余管徑的外徑和管件外徑完全匹配；而GB/T 17395鋼管的外徑值與GB/T 12459管件規定的外徑圓整值相同，與GB/T 12459管件的外徑有0～0.5 mm的差異。

通過查閱我公司已完成項目的設計資料，筆者發現我公司選用的外徑系列并不統一，比如在瑪河氣田某天然氣處理站、克拉美麗氣田某項目中，均采用的是GB/T 17395對外徑規定的數值；另外有些設計室所習慣性地選擇SH/T 3405的外徑，這就造成公司內部選用的外徑系列不統一，繼而影響各專業間資料的協調性。

對標發現，鋼管尺寸標準SH/T 3405的外徑尺寸與美國標準ASME B36.10M相一致，國際通用性較好，而且與國內管件標準GB/T 12459的I系列的外徑基本一致。在業主沒有特別要求的情況下，推薦碳素鋼無縫管道、不銹鋼管道的外徑采用SH/T 3405，默認采用大尺寸外徑，保留小數點不圓整，原則上不用小尺寸系列。

表1 管件標準GB/T 12459及鋼管標準SH/T 3405、GB/T 17395對外徑的規定

2.2 壁厚系列

在編制公司級通用管道材料等級表之前，各設計室所按照各自的開料習慣，有選擇使用“外徑×壁厚”表示，參考標準為GB/T 17395，也有選擇使用管子表號Sch表示，參考標準為SH/T 3405。不同的壁厚系列差異較大，導致管道與管件在壁厚匹配上存在問題，作為通用等級表需對進行統一。

GB/T 17395碳素鋼無縫管道的壁厚與美標及SH/T 3405、GB/T 12459的壁厚不易匹配，比如，DN100：GB/T 17395參考ISO4200標準，壁厚系列有：1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.5、2.8、3.0、3.2、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10、11、12到30 mm。SH/T 3405參考ASME B36.10M，用管子表號表示壁厚等級：Sch10(3.05)、Sch20(無)、Sch30(4.78)、Sch40(6.02) 、Sch60(無)、Sch80(8.56)、Sch120(11.13)、Sch140(無)、Sch160(13.49)。管件默認選擇為GB/T12459的I系列和管子匹配時，壁厚情況與上述管道的匹配情況類似。無縫鋼管與管件外徑壁厚系列詳見表2。

經過查詢和對比，使用Sch有下列幾個優點：(1)使用Sch表示時，壁厚遞增幅度較大，壁厚值密集程度遠小于國標壁厚系列，出料方便，減少材料的統計量，同時也減少了采購種類，大大減少采購的工作量；(2)后續的元件庫建設中材料會增加編制物資編碼等信息，使用Sch表示有利于物資編碼等工作的推行；(3)三維設計軟件處理數據中多采用Sch，便于三維設計平臺的順利運行。因此，在等級表的編制過程中，對于管道和管件的壁厚，建議均采用管子表號Sch表示。

表2 無縫鋼管與管件外徑壁厚系列

注：限于篇幅，表中僅列出了公稱直徑DN200、Sch60及以下的壁厚系列。

3 結論及建議

鑒于目前國內工程公司未能充分發揮管道材料等級表在采購和施工中的作用，故應該盡快轉變管道材料等級表的編制理念，提高其在工程建設全過程的利用率，以更好地確保工程設計質量。在編制等級表時，建議由材料部門牽頭編制管道材料等級表，提高其實用性。國內各工程公司應盡快建立內容豐富格式統一的公司級通用等級表，同時根據項目實際情況不斷完善該公司級等級表，以滿足不同項目對管道等級表的使用要求，減少資源的重復浪費。

通常情況下，建議碳素鋼無縫管道、不銹鋼管道的外徑采用SH/T 3405，默認采用大尺寸外徑，保留小數點不圓整，原則上不用小尺寸系列。在等級表的編制過程中，對于管道和管件的壁厚，建議均采用管子表號Sch表示。

[1] 宋苛苛. 壓力管道設計及工程實例[M]. 北京：化學工業出版社, 2007.

[2] 張 琳，蘇 欣，賀 宇，等. 國內外管道等級表差異分析及建議[J]. 天然氣工業, 2013, 33(5):109-114.

[3]] 劉玉英, 劉道芬. 對我國管道用鋼管外徑及壁厚系列化、標準化問題的商榷[J]. 煤化工, 1981(2):49-57.

(本文文獻格式：陳小軍，付 亮，楊 飛，等.國內管道材料等級表應用現狀及常見問題淺析[J].山東化工,2017,46(3):80-81,85.)

Analysis on Application Status and Common Problems of Piping Classification in China

ChenXiaojun，FuLiang，YangFei，MengJian

(Xinjiang Petroleum Engineering Company Ltd.,Kelamayi 834000,China)

This paper introduces the application status of the piping class in domestic engineering companies, and gives exhaustive discussion in the outer diameter and wall thickness series selection while establishing piping classs. At last, some suggestions for the preparation of similar piping classes are given.

piping classs; current status; problem

2016-12-23

陳小軍(1989—)，男，四川中江人，助理工程師，碩士研究生，2015年7月畢業于中國石油大學(華東)化學工程專業，現從事石油、石化工藝管道設計工作。

TQ055.8

B

1008-021X(2017)03-0080-02