【行业标准】 石油化工管道设计器材选用规范

ICS23.040
备案号：J1510-2013
中华人民共和国石油化工行业标准SH/T3059—2012
代替SH3059—2001
石油化工管道设计器材选用规范Specification for piping material design selection inpetrochemical industry
2012-11-07
2013-03-01
中华人民共和国工业和信息化部实施
范围·
2·规范性引用文件
3..管道分级·
管道设计条件
设计压力…
设计温度·
环境因素·
动力荷载·
重力荷载
温差荷载·
支架及管口位移
材料韧性的降低
循环工况·
5管道设计基准
管道组成件的压力、温度设计基准5.2.许用应力..·
，管道设计寿命
管道材料
一般规定
材料选用·
腐蚀环境条件下材料的选用
管道组成件
紧固件
法兰、垫片和紧固件的选配
阀门·
管道连接
管道分支
管道受压元件强度设计：
般规定
金属直管
SH/T3059—2012
SH/T3059—2012
弯管和斜接弯头：
三通·
盲板与平盖
非标准异径管.
支管连接
附录A（资料性附录）常用毒性介质、可燃介质…A.1
常用毒性介质危害程度的分级
常用可燃气体火灾危险性分类.
常用液化烃和可燃液体火灾危险性分类附录B（资料性附录）金属材料的高温氧化年腐蚀率附录C（资料性附录）腐蚀曲线图各种钢在高温硫中的腐蚀曲线
临氢作业用钢防止脱碳和微裂的操作极限.….C.2
C.3高温氢气和硫化氢共存时油品中各种钢材的腐蚀曲线附录D（资料性附录）碳素钢和低合金钢在碱液中的使用温度与浓度极限附录E（资料性附录）常用金属材料易产生应力腐蚀破裂的环境组合本规范用词说明
附：条文说明
Foreword
.Normativereferences
Piping classification
4 Piping design conditions
Designpressure
Design temperature..
4.3.Ambient effects*
4.4Dynamic effects....
4.5.Weight effects*
Contents
4.6.Thermalexpansionandcontractioneffects4.7Effectsof support,anchor.and.terminallmovements4.8.Reduced ductility effects.*.4.9Cyclic effects*
5Pipingdesigncriteria
5.1Pressure-temperature design criteria for piping components5.2.Allowable-stresses
5.3Pipingdesignlife-span
6 Piping materials
6.1Generalrequirements
6.2Selectionofmaterials
6.3SelectionofmaterialsatcorrosionconditPipingcomponents
Fittings
Flanges
Gaskets
Boltings
.7.6 Selection of flanges,gaskets and boltings*7.7.
Valves
Piping connections
Pipingbranch
8Pressuredesignofpipingcomponets8.1
General requirements...
8.2'Metal straight pipe
SH/T3059—2012
SH/T3059—2012
8.3Pipebends andmiters
8.5Blindsandblanks
8.6Nonstandard reducers
8.7Branchconnections
AppendixA（Informative）Commontoxicmedia,flammablemediaA.1Danger grade classification of common toxic media*Criticality classification of common flammable gas fire ...A.2
A.3Criticality classification ofcommon liquefiedhydrocarbon and flammable liquid fire21
Appendix B (Informative)Metal material high temperature annual oxidation corrosson rate...33Appendix C（Informative）Corrostion curvefigures*Corrostion curve steel in high temperature sulfur ...c.1
C.2Operating limits for steels in hydrogen service to avoid decarburization and fissuringc.3
Corrostion curve of steelin hightemperaturehydrogen and sulfureted hydrogenconcomitance crude oil...
AppendixD（Informative）Temperature limited andNaOH concentration limitedwhen carbonsteel and lowalloy steel used caustic liquid.AppendixE(Informative)The combination ofmetal and service susceptibleto stress crack.Explanationofwordinginthisspecification*Add:Explanation of provisionsIV
··34
SH/T3059—2012
根据中华人民共和国工业和信息化部《2010年第一批行业标准制修订计划》（工信厅科【2010］74号)的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订本规范。本规范共分8章和5个附录。
本规范的主要技术内容是：石油化工管道的级别、管道设计条件、管道组成件的材料选用要求和计算方法。
本规范是在SH3059一2001《石油化工企业管道设计器材选用通则》的基础上修订而成。修订的主要技术内容是：
规范名称更改为《石油化工管道设计器材选用规范》：修订了引用标准和附录：
-对原管道级别进行了重新划分：、增加了高温及腐蚀环境下材料选用的要求：增加了异径管壁厚的计算方法。本规范由中国石油化工集团公司负责管理，由中国石油化工集团公司配管设计技术中心站负责日常管理，由中国石化工程建设有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄送管理单位和主编单位。
本规范日常管理单位：中国石油化工集团公司配管设计技术中心站通讯地址：北京市朝阳区安慧北里安园21号邮政编码：100101
电话：010-84877282
传真：010-64949514
本规范主编单位：中国石化工程建设有限公司通讯地址：北京市朝阳区安慧北里安园21号邮政编码：100101
本规范参编单位：中石化洛阳工程有限公司中石化宁波工程有限公司
中石化上海工程有限公司
，本规范主要起草人员：张宝江·杨庆朝本规范主要审查人员：张发有
张德姜
柯松林
周卫国
主金富
陈永亮
单承家
李永红
雷云周
张大船
汪建羽
杨平辉
白殿武
本规范1994年首次发布，2001年第1次修订，本次为第2次修订。袁灿王少华李代玉
李洪波
徐明才王军防
石油化工管道设计器材选用规范本规范规定了石油化工管道材料的选用、管道组成件的选用要求和计算方法。SH/T3059—2012
本规范适用于石油化工装置中公称压力不大于PN420（CL2500）、设计温度不超过材料允许使用温度范围的管道组成件的选用。本规范不适用于非金属管道。2＇规范性引用文件
下列文件对于本规范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规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。GB150
钢制压力容器
优质碳素结构钢
GB/T699
GB/T710
GB/T1220
GB/T2040
GB/T2518
GB/T3280
GB/T3880
GB/T4334
GB5310
GB6479
优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带不锈钢棒
铜及铜合金板材
连续热镀锌钢板及钢带
不锈钢冷轧钢板和钢带
般工业用铝及铝合金板、带材
金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法高压锅炉用无缝钢管
高压化肥设备用无缝钢管
55°密封管螺纹第1部分：圆柱内螺纹与圆锥外螺纹GB/T7306.1
55°密封管螺纹：第2部分：“圆锥内螺纹与圆锥外螺纹GB/T7306.25
GB/T9711
GB9948
石油天然气工业管线输送系统用钢管石油裂化用无缝钢管
GB/T9971
GB/T12232
GB/T12233
GB/T12234
GB/T12235
GB/T:12236
GB/T12237
GB/T12238
GB/T12239
GB/T12240
GB/T12241
GB/T12243
GB/T12244
GB/T12246
GB/T12716
GB/T12771
原料纯铁
通用阀门法兰连接铁制闸阀
通用阀门铁制截止阀与升降式止回阀石油、天然气工业用螺柱连接阀盖的钢制闸阀石油、石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀石油、石化及相关工业用钢制旋启式止回阀石油、石化及相关工业用钢制球阀法兰和对夹连接弹性密封蝶阀
工业阀门金属隔膜阀
铁制旋塞阀
安全阀一般要求
弹簧直接载荷式安全阀
减压阀一般要求
先导式减压阀
60°密封管螺纹
流体输送用不锈钢焊接钢管
SH/T3059—2012
GB/T14976：流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T19066.1～3柔性石墨金属波齿复合垫片GB/T19326钢制承插焊、螺纹和对焊支管座GB50517--2010石油化工金属管道工程施工质量验收规范HG/T20630钢制管法兰角金属包覆垫片\(Class系列）钢制管法差用具有覆盖层的齿形组合垫（Class系列HG/T206324
承压设备无损检测第3部分：超声检测JB/T4730.3
JB/T9092
阀们的检验与试验
NB/T470084
NB/T47010
SH/T3039
SH/T30
T-3410
TSGD0001
API600
API602
API603
API608
API609
API941
承压设备用碳素钢和合金钢锻件承压设备用不锈钢和耐热钢锻件石油化工非埋地管道抗震设计通则石油化工管道柔性设计规范
油化工钢制管法兰用非金属平垫片石油化工钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片油化工钢制管法兰用金属环垫
石油化工钢制管法兰用紧固件
石油化工钢管尺寸系列
石油化工钢制管法兰
石油化工钢制管法兰用缠绕式垫片石油化工钢制对焊管件
石油化工锻钢制承插焊和螺纹管件压力管道安全技术监察规程-工业管道ecificationforpipelinevalveslanged steelpressufereliefvalveseattightnessofpressurereliefvalvesuctileironplugvalves
Checkvalves: Fianged,lug,wafer and butt-weldinglye inspection and testing
Metal plug valves-flanged, threaded and welding endsgate valvesflariged andbutt/welding ends,boltedbonnetsSte
TROCHEMIO
Isteelgate,globeandcheckvalvesffor sizesDN100andsmallerforthepeffofeum:andnaturalg@Sindustries
Corrosion-resistant,bolted bonnet gate valyes-flanged and butt-welding.endsMetal ball valves-flanged, threaded and welding endsButt
yvalves:-double-flanged,lugandwafertypeSteelforhyrogen.service at elevated temperatures and pressures ifrpetrileum refineries andpetrochemical plants
Faceto-faceandend-to-end dimensions ofvalvesASMEB16.10
ASMEB16.34
Valves-flanged, threaded, andwelding\endASMEB31.3Processpiping
BS 1868 Specification for steel check valves (flanged and butt-welding ends)for the petroleum,petrochemical and allied industriesBS1873
Specification for steel globe and globe stop and check valves (flanged and butt-welding ends) for the3
petroleum,petrochemicalandalliedindustriesB5146Inspectionandtestofsteel'valvesBS5155Butterflyvalvest
SH/T3059——2012
Specification-forSteewedgegate.globeandcheckvalves+50mmand smallerforpetroleum,BS5352
Calandalliedindustries
petroghemig
Valvestfofcryogenic servicebzxz.net
BS6364
BSENISO17292.
管道分级
Metalballvalvesforpetroleum,petrochemicalandalliedindustries3.1＇石油化工管道级别，应根据管道输送介质的危险程度和设计条件划分。输送介质中常用的毒性介质、可燃介质的分类可参见本规范附录A。3.2
确油化工管道分级应符合表3.2的规定右油化工管道分级除应符合本规范第3.2条的规定外一尚应符合不列规定：C
送氧气介质管道级别应根据设计条件按本规范表3.2中乙类可燃气体确定：送毒性或可燃性不同的混合介质管道级别应按其危害程度及含量确定9
输送同时具有毒性和可燃性介质管道级别应按本规范表3.2中高级别管道确是表3，2
管道级别
输送介质
管道分级
设计条件
设计压力
（1）极度危害介质（苯除外)、高度危害丙烯睛、光气介质
（2）苯介质、高度危害介质：（丙烯腊、光气除外、中度危害介质
轻度危害介质
（3)苯介质、：高度危害介质I(丙烯睛、光
中度危害介质、轻度危害介质
中度危害介质
轻度危害介质
（7)轻度危害介质
（8)甲类、乙类可燃气体介质和申类！乙类、丙类可燃液体介质
/（9）单类、乙类可燃气体介质和甲A类、甲B类可燃液体介质
（10通^类可燃液体介质
（）思类、艺类可燃气体介质，甲类、类可燃液体介质
（12）乙类、丙类可燃液体介质（13）丙类可燃液体介质-
（14）丙类可燃液体介质
4≤P<10
4≤P<10
4≤P<10
‘p≥10
4≤Po
4≤P<10
设计温度
-29≤K400
t≥400
29≤<400
t≥400
-29≤t<400
t≥-29
t≥-29
-29≤<400
t≥400
-29≤<400
SH/T3059—2012
管道级别
表3.2管道分级（续）
输送介质
（15）无毒、非可燃介质
（16）无毒、非可燃介质
（17）无毒、非可燃介质
（18）无毒、非可燃介质
（19）无毒、非可燃介质
设计压力
P≥10
4≤P<10
4≤P<10
设计条件
设计温度
t≥400
29≤400
≥400
-29≤<400
29≤≤20
-20<<185
3.4本规范表3.2中所列管道的检查等级，除应符合相应管道级别的要求外，尚应符合下列规定：钛及钛合金、锆及锆合金、镍及镍基合金、高铬镍钼奥氏体不锈钢管道以及设计明确规定为a）
剧烈循环工况管道的检查等级不得低于GB50517--2010表9.3.1中1级；铬钼合金钢、双相不锈钢、管道的检查等级不得低于GB50517一2010表9.3.1中2级；b）
奥氏体不锈钢、设计要求冲击试验的碳钢管道的检查等级不得低于GB50517一2010表9.3.1c）
中3级。
3.5管道级别应在管道表和单管图或相关的技术文件上逐根管道加以注明，作为设计、施工和检验的依据。
4管道设计条件
4.1设计压力
4.1.1管道组成件的设计压力，不应低于操作过程中，由内压或外压与温度构成的最苛刻工况下的压力，但本规范第5.1.2条规定的情况除外。最苛刻工况是指导致管道组成件最大壁厚或最高压力等级的条件。
设计压力的确定应符合下列规定：装有安全泄压装置的管道，其设计压力不应小于安全泄压装置的设定压力：a）
未设置安全泄压装置或可能发生与安全泄压装置隔离、堵塞的管道，其设计压力不应小于可能由此产生的最大压力：
离心泵出口管道的设计压力不应小于泵的关闭压力；c）
管道与设备直接连接成为一个压力系统时，其设计压力不应小于设备的设计压力；输送制冷剂、液化烃等低沸点介质的管道，其设计压力不应小于阀门关闭时或介质不流动时e）
在最高环境温度下气化所能达到的最高压力：f）真空管道应按受外压设计，当装有安全控制装置时，设计压力应取最大内外压差的1.25倍或0.1MPa两者中的较小值；无安全控制装置时，设计压力应取0.1MPa。4.2设计温度
4.2.1管道组成件的设计温度，不应低于操作过程中，由压力与温度构成的最苛刻工况下的温度。同一管道中的不同管道组成件的设计温度可以不同。4.2.2设计温度的确定应符合下列规定：SH/T3059—2012
a）无绝热层的管道，介质温度小于65℃时，管道组成件的设计温度应与介质温度相同，但应考虑阳光辐射或其他可能导致介质温度升高的因素：无绝热层的管道，介质温度等于或大于65℃时，可按下列原则确定：b）
1）阀门、管子、对焊管件和壁厚与管子相近的其他管道组成件，设计温度不应低于介质温度的95%：
除松套法兰外，法兰的设计温度不应低于介质温度的90%；松套法兰的设计温度不应低于介质温度的85%；3）
4）螺栓和螺母等紧固件的设计温度不应低于介质温度的80%：带外绝热层管道，除经传热计算或实测确定的平均壁温外，宜取介质温度作为设计温度c
带衬里或内隔热层管道的设计温度，应经传热计算或实测确定；:e)
带夹套或外伴热的管道，当工艺介质温度高于伴热介质温度时，应取工艺介质温度作为设计温度：当工艺介质温度低于伴热介质温度时，带夹套管道应取伴热介质温度作为设计温度，带外伴热管道应取伴热介质温度减10与工艺介质温度二者中较高值作为设计温度；安全泄压排放管道，应取排放时可能出现的最高或最低温度作为设计温度：f)
g）需吹扫管道的设计温度，应根据具体条件确定。4.3环境因素
4.3.1当环境影响造成管道内气体或蒸气被冷却产生真空时，管道应有耐真空能力或防止产生真空的措施。
管道组成件应能承受或消除因静态流体受热膨胀而导致的压力升高或采取预防措施。4.3.3
设计温度低于0℃时，应防止阀门、泄压装置和其他管道组成件的活动部件外表面结冰。4.3.4金属管道外壁受大气环境影响时，管道设计应考虑最低环境工况。4.4’动力荷载
管道应能承受外部或内部条件引起的水力冲击、液体或固体物料的撞击等的冲击荷载。4.4.1.
室外架空管道应能承受风荷载。：：4.4.3）
对于抗震设防烈度为6度到9度的非埋地管道，应符合SH/T.3039的有关规定。4.4.4
管道应能承受机械振动、压力脉动等振动产生的荷载。管道应能承受介质泄压或排放产生的反作用力。4.4.5
4.5重力荷载
管道应能承受输送介质、试验介质及冰雪等产生的荷载。管道应能承受管道组成件、绝热材料以及由管道支承的其他永久性荷载。4.5.2.
4.6＇温差荷载
管道设计应能承受管道被约束或固定因热膨胀或收缩而产生的作用力和力矩。4.6.2
管道设计应能承受由于管壁温度急剧变化或温度分布不均匀而产生的管壁应力及荷载。4.6.3’管道设计应能承受由于管道材料的热膨胀性能不同而产生的荷载，如复合钢管、夹套管、非金属衬里管等。
4.7支架及管口位移
管道设计应考虑管道支架及与管口相连接的设备的位移，如设备或支架的热膨胀、基础沉降或其他外部因素等产生的位移。
4.8材料韧性的降低
管道设计应考虑如焊接、热处理、加工成形、弯曲以及低温或高挥发性流体突然减压而产生的急冷所造成的材料韧性降低的因素。4.9.循环工况
管道设计应考虑由于压力循环、热循环和其他周期性荷载而产生的疲劳。
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