国内管道材料等级表应用现状及常见问题浅析

陈小军，付 亮，杨 飞，孟 健

(新疆石油工程设计有限公司，新疆 克拉玛依 834000)

国内管道材料等级表应用现状及常见问题浅析

陈小军，付 亮，杨 飞，孟 健

(新疆石油工程设计有限公司，新疆 克拉玛依 834000)

简述了国内工程公司管道材料等级表的应用现状，并对管道材料等级表的编制过程中的外径系列、壁厚系列的选择等做了较为详尽的论述，对类似等级表的编制给出了建议。

管道材料；等级表；现状；问题

管道材料等级表(Piping Class)是油气田地面工程设计的基础，相当于“管道器材综合选用表”，也是三维配管设计和汇料不可缺少的基础文件。它规定了管道及组成件的材料 标准、尺寸范围、压力等级、型号、温度、压力等。完善的管道材料等级表对于提高设计效率、方便采购、保证安装施工安全有着重要的作用[1]。近年来，国内各工程公司或设计院都根据国内外管道器材的品种、规格、经济比较以及市场供应情况等许多因素编制了自己的管道材料等级表，在编制理念、编制方式 编制内容上都存在较大差异，为此，本文结合当前国内等级表应用现状及我公司管道材料等级表编制中遇到的部分问题进行探讨，为等级表的编制给出若干建议。

1 管道材料等级表的应用现状

1.1 编制理念

国内管道材料等级表在工程项目中应用较晚，当前主要应用在工程设计阶段，未能充分发挥其在采购和施工中的作用，与国外成熟的管道材料等级表有较大差距。故国内工程公司应该尽快转变管道材料等级表的编制理念，提高其在工程建设全过程的利用率，以更好地确保工程设计质量。

1.2 编制方式

国内工程公司因专业划分不一，工艺专业与材料专业的分工尚未明晰，这导致牵头编制管道材料等级表的专业也各不相同。鉴于管道材料等级表中材料的重要性，建议在编制等级表时明确工艺部门与材料部门的专业分工，由材料部门牵头编制管道材料等级表，提高管道材料等级表的实用性[2]。

2 常见问题浅析

2.1 外径系列

ASME标准是目前国际上常用的尺寸标准，钢管分为ASME B36.10《焊接和无缝轧制钢管》和ASME B36.19《不锈钢管》。我国现行标准中，对于同一公称直径的钢管外径尺寸的规定还不统一。中国石化总公司标准SH/T 3405《石油化工企业钢管尺寸系列》规定的钢管外径系列与标准ISO 4200基本一致。

对于管件、钢管的选材，不同标准的外径系列存在差异。相应地，不同标准的管材与管件的匹配性亦有区别。国际通用的工业管道外径系列俗称英制管系列，石油、石油化工、重化工行业的新建项目基本上都采用英制管系列。目前，国内管道工程设计中多种外径系列并存，各种管道元件标准引用的外径系列缺乏协调[3], GB/T 12459《钢制对焊无缝管件》、SH/T 3405《石油化工钢管尺寸系列》和GB/T 17395《无缝钢管尺寸、外形、重量允许偏差》对外径的规定见表1。可见，三个标准中对不同公称直径的外径的规定存在差异，SH/T 3405钢管，除了DN20、DN25、DN32、DN300四个规格钢管的外径与GB/T 12459的管件存在微小差异，其余管径的外径和管件外径完全匹配；而GB/T 17395钢管的外径值与GB/T 12459管件规定的外径圆整值相同，与GB/T 12459管件的外径有0～0.5 mm的差异。

通过查阅我公司已完成项目的设计资料，笔者发现我公司选用的外径系列并不统一，比如在玛河气田某天然气处理站、克拉美丽气田某项目中，均采用的是GB/T 17395对外径规定的数值；另外有些设计室所习惯性地选择SH/T 3405的外径，这就造成公司内部选用的外径系列不统一，继而影响各专业间资料的协调性。

对标发现，钢管尺寸标准SH/T 3405的外径尺寸与美国标准ASME B36.10M相一致，国际通用性较好，而且与国内管件标准GB/T 12459的I系列的外径基本一致。在业主没有特别要求的情况下，推荐碳素钢无缝管道、不锈钢管道的外径采用SH/T 3405，默认采用大尺寸外径，保留小数点不圆整，原则上不用小尺寸系列。

表1 管件标准GB/T 12459及钢管标准SH/T 3405、GB/T 17395对外径的规定

2.2 壁厚系列

在编制公司级通用管道材料等级表之前，各设计室所按照各自的开料习惯，有选择使用“外径×壁厚”表示，参考标准为GB/T 17395，也有选择使用管子表号Sch表示，参考标准为SH/T 3405。不同的壁厚系列差异较大，导致管道与管件在壁厚匹配上存在问题，作为通用等级表需对进行统一。

GB/T 17395碳素钢无缝管道的壁厚与美标及SH/T 3405、GB/T 12459的壁厚不易匹配，比如，DN100：GB/T 17395参考ISO4200标准，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 3405参考ASME B36.10M，用管子表号表示壁厚等级：Sch10(3.05)、Sch20(无)、Sch30(4.78)、Sch40(6.02) 、Sch60(无)、Sch80(8.56)、Sch120(11.13)、Sch140(无)、Sch160(13.49)。管件默认选择为GB/T12459的I系列和管子匹配时，壁厚情况与上述管道的匹配情况类似。无缝钢管与管件外径壁厚系列详见表2。

经过查询和对比，使用Sch有下列几个优点：(1)使用Sch表示时，壁厚递增幅度较大，壁厚值密集程度远小于国标壁厚系列，出料方便，减少材料的统计量，同时也减少了采购种类，大大减少采购的工作量；(2)后续的元件库建设中材料会增加编制物资编码等信息，使用Sch表示有利于物资编码等工作的推行；(3)三维设计软件处理数据中多采用Sch，便于三维设计平台的顺利运行。因此，在等级表的编制过程中，对于管道和管件的壁厚，建议均采用管子表号Sch表示。

表2 无缝钢管与管件外径壁厚系列

注：限于篇幅，表中仅列出了公称直径DN200、Sch60及以下的壁厚系列。

3 结论及建议

鉴于目前国内工程公司未能充分发挥管道材料等级表在采购和施工中的作用，故应该尽快转变管道材料等级表的编制理念，提高其在工程建设全过程的利用率，以更好地确保工程设计质量。在编制等级表时，建议由材料部门牵头编制管道材料等级表，提高其实用性。国内各工程公司应尽快建立内容丰富格式统一的公司级通用等级表，同时根据项目实际情况不断完善该公司级等级表，以满足不同项目对管道等级表的使用要求，减少资源的重复浪费。

通常情况下，建议碳素钢无缝管道、不锈钢管道的外径采用SH/T 3405，默认采用大尺寸外径，保留小数点不圆整，原则上不用小尺寸系列。在等级表的编制过程中，对于管道和管件的壁厚，建议均采用管子表号Sch表示。

[1] 宋苛苛. 压力管道设计及工程实例[M]. 北京：化学工业出版社, 2007.

[2] 张 琳，苏 欣，贺 宇，等. 国内外管道等级表差异分析及建议[J]. 天然气工业, 2013, 33(5):109-114.

[3]] 刘玉英, 刘道芬. 对我国管道用钢管外径及壁厚系列化、标准化问题的商榷[J]. 煤化工, 1981(2):49-57.

(本文文献格式：陈小军，付 亮，杨 飞，等.国内管道材料等级表应用现状及常见问题浅析[J].山东化工,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

陈小军(1989—)，男，四川中江人，助理工程师，硕士研究生，2015年7月毕业于中国石油大学(华东)化学工程专业，现从事石油、石化工艺管道设计工作。

TQ055.8

B

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