淺談化工設(shè)計(jì)中工業(yè)金屬管道等級(jí)劃分

楊運(yùn)財(cái)，蘇倡，張愛(ài)顯，沈小虎，張振東

（1.寧波中天工程有限公司，浙江寧波315048；2.寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江寧波315800）

淺談化工設(shè)計(jì)中工業(yè)金屬管道等級(jí)劃分

楊運(yùn)財(cái)1，蘇倡2，張愛(ài)顯1，沈小虎1，張振東1

（1.寧波中天工程有限公司，浙江寧波315048；2.寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江寧波315800）

現(xiàn)行國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)化學(xué)工業(yè)金屬管道分級(jí)分為壓力管道和石油化工金屬管道兩個(gè)體系。通過(guò)對(duì)兩個(gè)體系流體類別分類、管道等級(jí)劃分、無(wú)損檢測(cè)進(jìn)行梳理，有助于設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)等工程技術(shù)人員對(duì)工業(yè)管道分級(jí)體系有更深刻的理解，能在實(shí)際工作中正確應(yīng)用管道分級(jí)的方法。

壓力管道；工業(yè)金屬管道；無(wú)損檢測(cè)；管道等級(jí)

在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，各種工業(yè)金屬管道輸送流體、工況千差萬(wàn)別，其危險(xiǎn)性和重要性各不相同。目前，化工設(shè)計(jì)中使用管道分級(jí)的方法對(duì)設(shè)計(jì)、制造、施工等過(guò)程提出具體要求。現(xiàn)行國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)化工工業(yè)金屬管道分級(jí)分為壓力管道和石油化工金屬管道兩個(gè)體系。兩個(gè)體系對(duì)管道級(jí)別的劃分并不相同，分別適用于壓力管道和石油化工金屬管道的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、維修、改造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收。

化工設(shè)計(jì)中工藝專業(yè)在繪制管道及儀表流程圖（P&ID）和編制管道特性表時(shí)涉及到管道等級(jí)劃分，需進(jìn)行流體類別劃分，填寫焊縫檢測(cè)要求，包括檢測(cè)方法、檢查等級(jí)、檢測(cè)比例、合格等級(jí)等欄目。工藝作為化工設(shè)計(jì)主導(dǎo)專業(yè)應(yīng)拓展知識(shí)面，了解壓力管道和石油化工金屬管道分級(jí)體系，能更好地指導(dǎo)和配合管道施工。本文對(duì)壓力管道和石油化工金屬管道中流體類別分類、管道等級(jí)劃分、無(wú)損檢測(cè)方面進(jìn)行梳理，有助于設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)等工程技術(shù)人員對(duì)化工設(shè)計(jì)中工業(yè)管道分級(jí)體系有更深刻的理解，能在實(shí)際工作中正確應(yīng)用管道分級(jí)方法。

1 壓力管道體系

1.1 壓力管道定義

國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局2014年第114號(hào)公告（2014年10月30日），發(fā)布了最新修訂的《特種設(shè)備目錄》，其中對(duì)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》（國(guó)務(wù)院令第549號(hào)，2009年5月1日起施行）中壓力管道定義進(jìn)行了調(diào)整[1-2]。所謂壓力管道，即是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1 MPa（表壓），介質(zhì)為氣體、液化氣體、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體，且公稱直徑大于或者等于50 mm的管道。公稱直徑小于150 mm，且其最高工作壓力小于1.6 MPa（表壓）的輸送無(wú)毒、不可燃、無(wú)腐蝕性氣體的管道和設(shè)備本體所屬管道除外。其中，石油天然氣管道的安全監(jiān)督管理還應(yīng)按照《安全生產(chǎn)法》、《石油天然氣管道保護(hù)法》等法律法規(guī)實(shí)施。

1.2GC類壓力管道分級(jí)

TSG D0001-2009《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道》、TSG D3001-2009《壓力管道安裝許可規(guī)則》、TSG R1001-2008《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則》、GB/T 20801-2006《壓力管道規(guī)范工業(yè)管道》標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)壓力管道GC類（工業(yè)管道）進(jìn)行了分類[3～6]。

按照2014年發(fā)布的《特種設(shè)備目錄》，壓力管道中工業(yè)管道類別包括工藝管道、動(dòng)力管道、制冷管道三個(gè)品種，劃分為GC1級(jí)、GC2級(jí)、GC3級(jí)。

1.2.1GC1級(jí)

符合下列條件之一的工業(yè)管道為GC1級(jí)：

（1）輸送GB 5044-85《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》[7]中規(guī)定的毒性程度為極度危害介質(zhì)、高度危害氣體介質(zhì)和工作溫度高于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的高度危害液體介質(zhì)的管道；

（2）輸送GB 50160-1999《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及GB 50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》[8-9]中規(guī)定的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲、乙類可燃?xì)怏w或甲類可燃液體（包括液化烴），并且設(shè)計(jì)壓力大于或者等于4.0 MPa的管道；

（3）輸送除前兩項(xiàng)介質(zhì)的流體介質(zhì)并且設(shè)計(jì)壓力大于或者等于10.0 MPa，或者設(shè)計(jì)壓力大于或者等于4.0 MPa，并且設(shè)計(jì)溫度高于或者等于400℃的管道。

1.2.2GC2級(jí)

除GC3級(jí)管道以外，介質(zhì)毒性危害程度、火災(zāi)危險(xiǎn)性（可燃性）、設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度小于規(guī)定的GC1級(jí)管道。

1.2.3GC3級(jí)

關(guān)于GC3的規(guī)定不同標(biāo)準(zhǔn)有細(xì)微差別，需特別注意。

TSG D0001-2009、TSG D3001-2009、GB/T 20801-2006規(guī)定為：輸送無(wú)毒、非可燃流體介質(zhì)，設(shè)計(jì)壓力小于或者等于1.0 MPa，并且設(shè)計(jì)溫度高于-20℃但是不高于185℃的管道。

TSG R1001-2008中規(guī)定為：輸送無(wú)毒、非可燃流體介質(zhì)，設(shè)計(jì)壓力小于或者等于1.0 MPa，并且設(shè)計(jì)溫度大于-20℃但是小于185℃的管道。

前者和后者對(duì)設(shè)計(jì)溫度在185℃時(shí)的分類并不一致，在進(jìn)行工藝、管道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按TSG D0001-2009，即前者執(zhí)行。

1.3 壓力管道無(wú)損檢測(cè)

壓力管道無(wú)損檢測(cè)按GB/T 20801-2006執(zhí)行，檢查等級(jí)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五級(jí)，與GB 50184-2011《工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》[10]相同。劇烈循環(huán)工況管道的檢查等級(jí)應(yīng)不低于Ⅰ級(jí)，GC1級(jí)管道的檢查等級(jí)應(yīng)不低于Ⅱ級(jí)，GC2級(jí)管道的檢查等級(jí)應(yīng)不低于Ⅳ級(jí)，GC3級(jí)管道的檢查等級(jí)應(yīng)不低于Ⅴ級(jí)。管道焊接無(wú)損檢測(cè)數(shù)量及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與GB 50517-2010《石化金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》和SH 3501-2011《石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》[11-12]保持一致，見(jiàn)表2。

2 石油化工金屬管道體系

2.1GB 50316-2000（2008版）《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》[13]

GB 50316-2000根據(jù)介質(zhì)毒性、可燃性、泄漏危害性將流體分為A1類流體、A2類流體、B類流體、D類流體、C類流體。管道材料、管道組件選取、管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)等都按不同類別的流體做了相應(yīng)規(guī)定。

對(duì)比GB 5044-85，A1類流體相當(dāng)于GB 5044-85中Ⅰ級(jí)有毒介質(zhì)（極度危害），A2類流體相當(dāng)于GB 5044-85中Ⅱ級(jí)及以下有毒介質(zhì)（高度、中度、輕度危害）。D類流體與TSG R1001-2008中GC3級(jí)壓力管道輸送流體的定義范圍完全一致，即GC3壓力管道輸送的流體都為D類流體。

2.2GB 50184-2011《工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》

GB 50184-2011將工業(yè)金屬管道焊縫檢查等級(jí)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五級(jí)，五個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)五個(gè)類別的管道，并規(guī)定了焊縫無(wú)損檢測(cè)的檢驗(yàn)比例，見(jiàn)表1。通過(guò)管道輸送流體的職業(yè)性接觸毒物危害程度、設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力、特殊工況可查表確定焊縫無(wú)損檢測(cè)比例。

表1 管道焊縫無(wú)損檢測(cè)的檢測(cè)比例Table 1Detection ratio of nondestructive testing of pipe welds

2.3GB 50517-2010《石化金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》

GB 50517-2010中按照輸送介質(zhì)的毒性、可燃性和設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度將石化金屬管道分為SHA（1～4）、SHB（1～4）、SHC（1～5）三個(gè)大類13個(gè)管道級(jí)別。SH代表石化行業(yè)，A為有毒介質(zhì)，B為可燃介質(zhì)，C為無(wú)毒、非可燃介質(zhì)，數(shù)字為管道的質(zhì)量檢查等級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了不同級(jí)別管道對(duì)焊接頭、角焊接頭的檢查等級(jí)、無(wú)損檢測(cè)方法、比例、標(biāo)準(zhǔn)、合格等級(jí)。

2.4SH 3501-2011《石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

SH 3501-2011對(duì)石化有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道級(jí)別的劃分與GB 50517-2010相同，但未對(duì)無(wú)毒、非可燃介質(zhì)金屬管道進(jìn)行劃分。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)無(wú)損檢測(cè)的規(guī)定在GB 50517-2010基礎(chǔ)上還增加了支管連接接頭焊縫。

GB 50517-2010和SH 3501-2011規(guī)定的管道焊接無(wú)損檢測(cè)數(shù)量及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 管道焊接無(wú)損檢測(cè)數(shù)量及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)a,bTable 2Number and acceptance criteria for nondestructive testing of welds

3 分析與討論

3.1 標(biāo)準(zhǔn)更新

隨著化學(xué)工業(yè)涉及越來(lái)越多新興有毒介質(zhì)，GB 5044-85應(yīng)盡快換版或用GBZ 230-2010《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》[14]替代，有助于設(shè)計(jì)人員對(duì)輸送管道更準(zhǔn)確分級(jí)。

GB 50160、GB 50016已于2008和2014年換版更新[15-16]，JB/T 4730-2005《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》已被NB/T 47013-2015《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》替代[17-18]，壓力管道和石化金屬管道分級(jí)規(guī)范中大量引用以上標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)及時(shí)更新，換版應(yīng)注意體系、標(biāo)準(zhǔn)之間的統(tǒng)一，避免出現(xiàn)“不高于185℃”和“小于185℃”這種偏差出現(xiàn)。

3.2 壓力管道與石化金屬管道分級(jí)體系的關(guān)系

石化金屬管道分級(jí)將未納入特種設(shè)備安全監(jiān)察范圍（壓力管道）的管道納入到分級(jí)范圍，包括：

（1）最高工作壓力小于0.1 MPa（表壓）的管道；

（2）最高工作溫度低于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的無(wú)毒、非可燃液體管道；

（3）公稱直徑小于50 mm的管道；

（4）公稱直徑小于150 mm，且其最高工作壓力小于1.6 MPa（表壓）的輸送無(wú)毒、不可燃、無(wú)腐蝕性氣體的管道。

石化金屬管道分級(jí)覆蓋壓力管道GC類分級(jí)有助于石化工業(yè)所有金屬管道的監(jiān)管。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）工業(yè)金屬管道分級(jí)體系所采用的標(biāo)準(zhǔn)在級(jí)別劃分范圍、類別等方面還存在一定差異，設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等需同時(shí)遵循多部標(biāo)準(zhǔn)，增加了執(zhí)行難度。

（2）工業(yè)金屬管道分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中引用規(guī)范已更新，應(yīng)盡快換版，換版時(shí)應(yīng)注意體系、標(biāo)準(zhǔn)之間的統(tǒng)一。

（3）在化工設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)分別按照壓力管道體系和石化金屬管道體系對(duì)管道進(jìn)行分級(jí)，同一管道無(wú)損檢測(cè)應(yīng)按兩者中要求較高者執(zhí)行。

[1]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局2014年第114號(hào)公告，特種設(shè)備目錄[S].2014.

[2]國(guó)務(wù)院令第549號(hào)，特種設(shè)備安全監(jiān)察條例[S].2009.

[3]TSG D0001-2009，壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道[S].

[4]TSG D3001-2009，壓力管道安裝許可規(guī)則[S].

[5]TSG R1001-2008，壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則[S].

[6]GB/T 20801-2006，壓力管道規(guī)范工業(yè)管道[S].

[7]GB 5044-85，職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)[S].

[8]GB 50160-1999，石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[9]GB 50016-2006，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[10]GB 50184-2011，工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[11]GB 50517-2010，石化金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[12]SH 3501-2011，石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

[13]GB 50316-2000，工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[14]GBZ 230-2010，職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)[S].

[15]GB 50160-2008，石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S]

[16]GB 50016-2014，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[17]JB/T 4730-2005，承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)[S].

[18]NB/T 47013-2015，承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)[S]

Brief Discussion of Industrial Metal Pipeline Classification in Chemical Engineering Design

YANG Yun-cai1，SU Chang2，ZHANG Ai-xian1，SHENG Xiao-hu1，ZHANG Zhen-dong1
（1.Ningbo Zhongtian Engineering Co.，Ltd.，Ningbo，Zhejiang 315048，China；2.Ningbo Polytechnic，Ningbo，Zhejiang 315800,China）

Chemical industrial metal pipelineclassification contains the pressure pipelineand petrochemical metal pipeline in the current national and industrial standards.Fluid category,piping classification,nondestructive testing in the two systems were combed,whichare helpful for engineering and technical personnel to have a more profound understanding and classify chemical industrial metal pipeline correctly in engineering application.

pressure pipeline；industrial metal pipeline；nondestructive testing；pipeline grade

1006-4184（2017）3-0034-04

2016-09-14

楊運(yùn)財(cái)（1982-），男，四川宜賓人，碩士研究生，工程師，現(xiàn)從事化工工藝設(shè)計(jì)工作。E-mail：xyz741@163.com。