GB∕T 20801.3-2020 壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道 第3部分：設計和計算

中華人民共和國國家標準代替GB/T20801.3—2006壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第3部分：設計和計算—p2020-11-19發(fā)布2021-06-01實施國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會發(fā)布前言 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 54設計條件和設計準則 75管道組成件 6管道組成件的壓力設計 7管道應力分析 8管道支吊架 附錄A（資料性附錄）風荷載和地震荷載的計算 附錄B（資料性附錄）管道布置 附錄C（資料性附錄）常用工業(yè)閥門標準與國外通用石油化工閥門標準對照 附錄D（資料性附錄）低泄漏閥門閥桿密封通用要求 附錄E（資料性附錄）計算實例 附錄F（資料性附錄）壓力面積法補強計算 附錄G（規(guī)范性附錄）柔性系數(shù)和應力增大系數(shù) 附錄H（資料性附錄）管系中閥門開、關時的動載分析 附錄I（資料性附錄）靜設備管口許用荷載 附錄J（規(guī)范性附錄）金屬波紋膨脹節(jié) 參考文獻 Ⅰ前言GB/T20801《壓力管道規(guī)范工業(yè)管道》分為以下6個部分：—第2部分：材料；—第3部分：設計和計算；—第4部分：制作與安裝；—第5部分：檢驗與試驗；—第6部分：安全防護。本部分為GB/T20801的第3部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分代替GB/T20801.3—2006《壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第3部分：設計和計算》，與GB/T20801.3—2006相比，除編輯性修改外主要技術變化如下：—修改了劇烈循環(huán)工況的定義（見3.4,2006年版的3.4);—增加了強韌型鐵素體耐熱鋼的定義（見3.12);—增加了用于揮發(fā)性有機物系統(tǒng)閥門的密封控制要求（見5.1.11.8);—修改了球墨鑄鐵的許用應力準則（見表1,2006年版的表1);—增加了法蘭接頭最大螺栓安裝載荷的確定準則（見5.2.3.5);—修改了典型管道組成件型式尺寸標準（見表13,2006年版的表14);—增加了表列標準（表13)以外的管道元件標準適用要求（見5.3.3);—增加了管法蘭承受外載荷能力的評定準則（見6.4);—修改了管道應力分析的方法及其適用范圍（見7.2,2006年版的7.1.1、7.1.2);—修改了持續(xù)荷載的應力強度條件（見7.5.2,2006年版的7.3.1);—修改了支承反力的確定方法（見7.5.5.8,2006年版的7.3.4);—修改了管道支吊架的相應要求（見第8章，2006年版的7.4);—修改了“風荷載和地震荷載的計算”（見附錄A,2006年版的附錄D);—增加了“管道布置”（見附錄B);—修改了“國際通用石油化工閥門標準”（見附錄C,2006年版的附錄A);—增加了“低泄漏閥門閥桿密封通用要求”（見附錄D);—修改了“柔性系數(shù)和應力增大系數(shù)”（見附錄G,2006年版的附錄C);—增加了“靜設備管口許用荷載”（見附錄I);—修改了“金屬波紋膨脹節(jié)”（見附錄J,2006年版的附錄F)。本部分由全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會(SAC/TC262)提出并歸口。本部分起草單位：全國化工設備設計技術中心站、中國寞球工程有限公司北京分公司、國家市場監(jiān)督管理總局特種設備安全監(jiān)察局、中石油華東設計院有限公司、中石化寧波工程有限公司、上海華誼工程有限公司、華陸工程科技有限責任公司。岳進才、李中央、劉洪福、李永紅、康美琴、郭衛(wèi)本部分主要起草人：應道宴、張世忱、徐鋒、黃正林、岳進才、李中央、劉洪福、李永紅、康美琴、郭衛(wèi)Ⅱ疆、察暖妹。本部分所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：—GB/T20801.3—2006。1壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第3部分：設計和計算GB/T20801的本部分規(guī)定了壓力管道的設計和計算的基本要求，這些基本要求包括設計條件、設計準則、管道組成件及其壓力設計、管道應力分析等方面的規(guī)定。本部分適用于GB/T20801.1范圍界定的壓力管道的設計和計算。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T150（所有部分）壓力容器GB/T196普通螺紋基本尺寸GB/T197普通螺紋公差GB/T1031產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值GB/T1047管道元件公稱尺寸的定義和選用GB/T1048管道元件公稱壓力的定義和選用GB/T3287可鍛鑄鐵管路連接件GB/T3420灰口鑄鐵管件GB/T3422連續(xù)鑄鐵管GB/T3733卡套式端直通管接頭GB/T3734卡套式錐螺紋直通管接頭GB/T3735卡套式端直通長管接頭GB/T3736卡套式錐螺紋長管接頭GB/T3737卡套式直通管接頭GB/T3738卡套式可調(diào)向端彎通管接頭GB/T3739卡套式錐螺紋彎通管接頭GB/T3740卡套式彎通管接頭GB/T3741卡套式可調(diào)向端三通管接頭GB/T3742卡套式錐螺紋三通管接頭GB/T3743卡套式可調(diào)向端彎通三通管接頭GB/T3744卡套式錐螺紋彎通三通管接頭GB/T3745卡套式三通管接頭GB/T3746卡套式四通管接頭GB/T3747卡套式焊接管接頭GB/T3748卡套式過板直通管接頭GB/T3749卡套式過板彎通管接頭GB/T3750卡套式較接管接頭2卡套式壓力表管接頭卡套式組合彎通管接頭卡套式組合三通管接頭卡套式錐密封組合彎通管接頭卡套式錐密封組合三通管接頭卡套式錐密封組合直通管接頭卡套式過板焊接管接頭卡套式管接頭用錐密封焊接接管卡套式管接頭用連接螺母卡套式管接頭用錐密封堵頭管接頭用六角薄螺母卡套卡套式管接頭技術條件擴口式端直通管接頭擴口式錐螺紋直通管接頭擴口式錐螺紋長管接頭擴口式直通管接頭擴口式錐螺紋彎通管接頭擴口式彎通管接頭擴口式可調(diào)向端彎通管接頭擴口式組合彎通管接頭擴口式可調(diào)向端三通管接頭擴口式組合彎通三通管接頭擴口式錐螺紋三通管接頭擴口式可調(diào)向端彎通三通管接頭擴口式組合三通管接頭擴口式三通管接頭擴口式四通管接頭擴口式焊接管接頭擴口式過板直通管接頭擴口式過板彎通管接頭擴口式壓力表管接頭擴口式管接頭管套擴口式管接頭用A型螺母擴口式管接頭用B型螺母管接頭用鎖緊螺母和墊圈擴口式管接頭用空心螺栓擴口式管接頭用密合墊擴口式管接頭擴口端尺寸擴口式管接頭技術條件六角頭螺栓1型六角螺母2型六角螺母GB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/T卡套式壓力表管接頭卡套式組合彎通管接頭卡套式組合三通管接頭卡套式錐密封組合彎通管接頭卡套式錐密封組合三通管接頭卡套式錐密封組合直通管接頭卡套式過板焊接管接頭卡套式管接頭用錐密封焊接接管卡套式管接頭用連接螺母卡套式管接頭用錐密封堵頭管接頭用六角薄螺母卡套卡套式管接頭技術條件擴口式端直通管接頭擴口式錐螺紋直通管接頭擴口式錐螺紋長管接頭擴口式直通管接頭擴口式錐螺紋彎通管接頭擴口式彎通管接頭擴口式可調(diào)向端彎通管接頭擴口式組合彎通管接頭擴口式可調(diào)向端三通管接頭擴口式組合彎通三通管接頭擴口式錐螺紋三通管接頭擴口式可調(diào)向端彎通三通管接頭擴口式組合三通管接頭擴口式三通管接頭擴口式四通管接頭擴口式焊接管接頭擴口式過板直通管接頭擴口式過板彎通管接頭擴口式壓力表管接頭擴口式管接頭管套擴口式管接頭用A型螺母擴口式管接頭用B型螺母管接頭用鎖緊螺母和墊圈擴口式管接頭用空心螺栓擴口式管接頭用密合墊擴口式管接頭擴口端尺寸擴口式管接頭技術條件六角頭螺栓1型六角螺母2型六角螺母3GB/T7306.155°密封管螺紋第1部分：圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋GB/T7306.255°密封管螺紋第2部分：圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋GB/T8464鐵制和銅制螺紋連接閥門GB/T9065.1液壓軟管接頭第1部分：O形圈端面密封軟管接頭GB/T9065.2液壓軟管接頭第2部分：24°錐密封端軟管接頭GB/T9065.5液壓軟管接頭第5部分：37°擴口端軟管接頭GB/T9124.1鋼制管法蘭第1部分：PN系列GB/T9124.2鋼制管法蘭第2部分：Class系列GB/T9711石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管GB/T12220工業(yè)閥門標志GB/T12221金屬閥門結(jié)構(gòu)長度GB/T12224鋼制閥門一般要求GB/T12232通用閥門法蘭連接鐵制閘閥GB/T12233通用閥門鐵制截止閥與升降式止回閥GB/T12234石油、天然氣工業(yè)用螺柱連接閥蓋的鋼制閘閥GB/T12235石油、石化及相關工業(yè)用鋼制截止閥和升降式止回閥GB/T12236石油、化工及相關工業(yè)用的鋼制旋啟式止回閥GB/T12237石油、石化及相關工業(yè)用的鋼制球閥GB/T12238法蘭和對夾連接彈性密封蝶閥GB/T12239工業(yè)閥門金屬隔膜閥GB/T12240鐵制旋塞閥GB/T12241安全閥一般要求GB/T12243彈簽直接載荷式安全閥GB/T12246先導式減壓閥GB/T12459—2017鋼制對焊管件類型與參數(shù)GB/T1271660°密封管螺紋GB/T12777金屬波紋管膨脹節(jié)通用技術條件GB/T13295水及燃氣用球墨鑄鐵管、管件和附件GB/T13402大直徑鋼制管法蘭GB/T13927工業(yè)閥門壓力試驗GB/T13932鐵制旋啟式止回閥GB/T14383鍛制承插焊和螺紋管件GB/T17116（所有部分）管道支吊架GB/T17185鋼制法蘭管件GB/T17186.1管法蘭連接計算方法第1部分：基于強度和剛度的計算方法GB/T17241鑄鐵管法蘭GB/T17395無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T18615波紋金屬軟管用非合金鋼和不銹鋼接頭GB/T19326鍛制承插焊、螺紋和對焊支管座壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第1部分：總則GB/T20801.2—2020壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第2部分：材料GB/T20801.4—2020壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第4部分：制作與安裝GB/T20801.5—2020壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第5部分：檢驗與試驗4GB/T20801.6—2020壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第6部分：安全防護GB/T26480閥門的檢驗和試驗GB/T26481閥門的逸散性試驗GB/T29168.1石油天然氣工業(yè)管道輸送系統(tǒng)用感應加熱彎管、管件和法蘭第1部分：感應加熱彎管GB/T29168.2石油天然氣工業(yè)管道輸送系統(tǒng)用感應加熱彎管、管件和法蘭第2部分：管件GB/T29168.3石油天然氣工業(yè)管道輸送系統(tǒng)用感應加熱彎管、管件和法蘭第3部分：法蘭GB/T32294鍛制承插焊和螺紋活接頭GB/T38343法蘭接頭安裝技術規(guī)定HG/T3651鐵制對焊無縫管件HG/T20553化工配管用無縫及焊接鋼管尺寸選用系列HG/T20592鋼制管法蘭(PN系列）HG/T20606鋼制管法蘭用非金屬平墊片(PN系列）HG/T20607鋼制管法蘭用聚四氣乙燎包覆墊片(PN系列）HG/T20609鋼制管法蘭用金屬包覆墊片(PN系列）HG/T20610鋼制管法蘭用纏繞式墊片(PN系列）HG/T20611鋼制管法蘭用具有覆蓋層的齒形組合墊(PN系列）HG/T20612鋼制管法蘭用金屬環(huán)形墊(PN系列）HG/T20613鋼制管法蘭用緊固件(PN系列）HG/T20614鋼制管法蘭、墊片、緊固件選配規(guī)定(PN系列）HG/T20615鋼制管法蘭(Class系列）HG/T20623大直徑鋼制管法蘭(Class系列）HG/T20627鋼制管法蘭用非金屬平墊片(Class系列）HG/T20628鋼制管法蘭聚四氣乙燎包覆墊片(Class系列）HG/T20630鋼制管法蘭用金屬包覆墊片(Class系列）HG/T20631鋼制管法蘭纏繞式墊片(Class系列）HG/T20632鋼制管法蘭用具有覆蓋層的齒形組合墊(Class系列）HG/T20633鋼制管法蘭用金屬環(huán)形墊(Class系列）HG/T20634鋼制管法蘭用緊固件(Class系列）HG/T20635鋼制管法蘭、墊片、緊固件選配規(guī)定(Class系列）HG/T21547管道用鋼制插板、墊環(huán)、8字盲板系列JB/T2768閥門零部件高壓管子、管件和閥門端部尺寸JB/T2769閥門零部件高壓螺紋法蘭JB/T2772閥門零部件高壓盲板JB/T2776閥門零部件高壓透鏡墊JB/T2778閥門零部件高壓管件和緊固件溫度標記JB4732壓力容器分析設計標準JB/T6439閥門受壓件磁粉探傷檢驗JB/T6440閥門受壓鑄鋼件射線照相檢驗JB/T6899閥門的耐火試驗JB/T6902—2008閥門液體滲透檢測JB/T6903—2008閥門鍛鋼件超聲波檢查方法JB/T7747針形截止閥5JB/T7927—2014閥門鑄鋼件外觀質(zhì)量要求JB/T8527金屬密封蝶閥JB/T8937對夾式止回閥NB/T47014承壓設備焊接工藝評定SH/T3419石油化工鋼制異徑短節(jié)SH/T3425鋼制管道用盲板技術標準ISO15848-1工業(yè)閥門散逸性介質(zhì)泄漏的測量、試驗和鑒定程序第1部分：閥門的分類體系和型式試驗鑒定程序(Industrialvalves—Measurement,testandqualificationproceduresforfugitiveemissions—Part1:Classificationsystemandqualificationproceduresfortypetestingofvalves)API600鋼制閘閥法蘭連接端和對焊端、螺栓連接閥蓋(SteelGate—ValvesFlangedandButt-weldingEnds,BoltedBonnets)ASMEBPVCodeⅧ-2ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范Ⅷ第2冊壓力容器建造另一規(guī)則(ASMEBPVCSectionⅧ—RulesforConstructionofPressureVesselsDivision2AlternativeRules)ASMEB16.9工廠制造的軋制對焊管件(FactoryMadeWroughtButt-weldingFittings)ASMEB16.11承插焊和螺紋鍛制管件(ForgedFittings,Socket-weldingASMEB36.10M無縫和焊接鋼管(WeldedandSeamlessWroughtSteelPipe)3術語和定義GB/T20801.1—2020、GB/T20801.2GB/T20801.6—2020界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.2管道系統(tǒng)由同一設計條件確定且相互連接的管道。材料使用溫度處于焊接接頭高溫強度降低系數(shù)W小于1材料使用溫度處于焊接接頭高溫強度降低系數(shù)W小于1（見4.2.7及表5)的工況，相當于工作溫度處于由材料長期強度決定許用應力溫度范圍的工況。3.3流涉及管道系統(tǒng)應用的綜合性術語，綜合考慮流體性質(zhì)、流3.4劇烈循環(huán)工況發(fā)生以下情況之一的工況：a)管道系統(tǒng)中的管子、管道元件或接頭中的位移應力范圍犛E［按式(39)計算］超過許用應力范圍犛A［按式(34)或式(35)計算］的0.8倍，同時當量循環(huán)次數(shù)N［按式(37)計算］超過7000;b)設計人員根據(jù)經(jīng)驗判定的其他具有相同效應［位移應力范圍犛E接近許用應力范圍犛A,且許用應力范圍折減系數(shù)f（按式(36)計算或通過圖12查得）接近1.0]的工況。63.5支管連接管件通過對焊連接、承插焊連接、螺紋連接，將支管連接于主管的整體補強管件。注：如支管座、半管接頭等。3.6額定值標準規(guī)定的管道組成件壓力值。3.7厚3.8位移應變3.8在管道組成件中，由管道約束點發(fā)生位移、端點附加位移所產(chǎn)生的應變以及因溫度變化所產(chǎn)生的應變。3.9移應力3.9移應力管道組成件中由位移應變引起的應力。管部采用焊接、螺栓連接或卡箍方式與管道或其絕緣層直接連接的支吊架零件的總稱。預期工況中組件的最低溫度，按此溫度確定特殊設計要求和材料評定要求。3.12強韌型鐵素體耐熱鋼通過析出強化和細晶化提高蠕變斷裂強度的銘鑰鐵素體鋼。注：通常包括91、92、911、122和23銘鑰鐵素體鋼。3.13揮發(fā)性有機物C參與大氣光化學反應的有機化合物或任何能向大氣釋放有機化合物的符合以下任一條件的有機液體：a)20℃時，揮發(fā)性有機液體的真實蒸氣壓大于0.3kPa;b)20℃時，空氣與有機化合物的混合物中，真實蒸氣壓大于0.3kPa的純有機化合物的總質(zhì)量分數(shù)等于或者高于20%,參見GB31570和GB31571。4設計條件和設計準則4.1.1.1.1管道系統(tǒng)中每個管道組成件的設計壓力，應不小于在操作中可能遇到的最苛刻的壓力和溫7度組合工況下的壓力，但4.2.3規(guī)定的情況除外。4.1.1.1.2最苛刻的工況導致管道組成件具有最大厚度和最高壓力等級。4.1.1.1.3最苛刻的壓力和溫度組合工況應考慮壓力源（如泵、壓縮機）、壓力脈動、不穩(wěn)定流體的分解、靜壓頭、控制裝置和閥門的失效或操作失誤、環(huán)境影響等可能產(chǎn)生的運行條件。4.1.1.2.1裝有安全泄放裝置的管道，其設計壓力應不小于安全泄放裝置的設定壓力（或最大標定爆破壓力但GB/T20801.6—2020中4.1.5a)2)和4.1.5c)規(guī)定的情況除外。4.1.1.2.2未設置壓力泄放裝置或可能發(fā)生與壓力泄放裝置隔離、堵塞的管道，其設計壓力應不小于可能因此而產(chǎn)生的最大壓力。4.1.1.2.3當管道與設備直接連接作為一個壓力系統(tǒng)時，管道的設計壓力應不小于設備的設計壓力。4.1.1.2.4離心泵出口管道的設計壓力應不小于泵的關閉壓力。4.1.1.2.5輸送制冷劑、液化徑類低沸點介質(zhì)的管道，其設計壓力應不小于閥門切斷時或介質(zhì)不流動時介質(zhì)可能達到的最大壓力。4.1.1.2.6當管道被分隔件（包括夾套管、盲板等）分隔為幾個單獨的受壓段時，該分隔件的設計壓力應不小于在操作中兩側(cè)受壓室可能遇到的最苛刻的壓差和溫度組合工況的壓力。4.1.1.2.7裝有安全控制裝置的真空管道，設計壓力取最大壓差的1.25倍或0.1MPa中的較小值，并按外壓條件進行設計；對于沒有安全控制裝置的真空管道，設計壓力取0.1MPa。4.1.2.1.1管道系統(tǒng)中每個管道組成件的設計溫度應按操作中可能遇到的最苛刻的壓力和溫度組合工況的溫度確定。4.1.2.1.2同一管道中的不同管道組成件的設計溫度可以不同。4.1.2.1.3確定設計溫度時，應考慮流體溫度、環(huán)境溫度、陽光輻射、加熱或冷卻介質(zhì)的溫度以及管道隔熱、傳熱的影響。4.1.2.2設計溫度的確定原則4.1.2.2.1對無外隔熱層的管道，介質(zhì)溫度低于65℃時，管道組成件的設計溫度與介質(zhì)溫度相同，但應考慮陽光輻射或其他可能導致介質(zhì)溫度升高的因素；介質(zhì)溫度高于或等于65℃時，管道組成件的設計溫度確定應符合以下規(guī)定：a)對于閥門、管子、翻邊端部和焊接管件，取介質(zhì)溫度的95%;b)對于松套法蘭以外的法蘭，取介質(zhì)溫度的90%;c)對于松套法蘭，取介質(zhì)溫度的85%;d)對于螺栓，取介質(zhì)溫度的80%;e)也可以取實測的平均壁溫或根據(jù)傳熱計算得到的平均壁溫。4.1.2.2.2外部隔熱管道的設計溫度一般取介質(zhì)溫度，但也可以取實測的平均壁溫或根據(jù)傳熱計算得到的平均壁溫，采用伴管或夾套結(jié)構(gòu)的管道應考慮加熱或冷卻對設計溫度的影響。4.1.2.2.3內(nèi)部隔熱管道的管道組成件，設計溫度應按傳熱計算或試驗確定。8管道設計時應考慮最低設計溫度對管道設計、材料選用和7.5.5應力分析的影響。持久荷載系指作用于管道的載荷，包括：a)介質(zhì)壓力：管道內(nèi)壓、外壓或最大壓差（設計壓力應與對應的設計溫度一起作為荷載條件）。b)重力荷載：管道設計應計入的重力荷載包括：1)靜荷載：管道組成件、隔熱材料重量以及施加在管道上由管道支承的其他永久性荷載；2)活荷載：輸送介質(zhì)的重量或液壓試驗介質(zhì)的重量以及由于環(huán)境和操作條件造成的冰、雪的重量。偶然性荷載系指短時間作用于管道的載荷，包括：a)風荷載：設計室外管道時，應計算風荷載，其計算方法可參見附錄A;b)地震荷載：設計管道時，應計算由地震引起的水平力，其計算方法可參見附錄A;c)流體排放反力：由于流體的減速或排放而產(chǎn)生的反作用力，管道的設計、布置、支承應能承受此反作用力。溫度及位移載荷系指管道系統(tǒng)由溫度及位移而引起的荷載，包括：a)因約束產(chǎn)生的荷載：溫度變化時，因管道受約束使管道不能自由熱脹冷縮而產(chǎn)生的軸向力和力矩；b)端點位移引起的荷載：管道支吊架或管道連接的設備發(fā)生位移引起的荷載；c)由于膨脹特性不同產(chǎn)生的荷載：材料熱脹系數(shù)差異導致熱膨脹的不同而產(chǎn)生的荷載，如雙金屬管道、夾套管道、非金屬襯里管道等；d)溫度梯度形成的荷載：因溫度劇變或分布不均勻而在管壁中產(chǎn)生的應力所形成的荷載，如高溫流體通過厚壁管或流體分層流動而產(chǎn)生的管道彎曲。循環(huán)荷載系指管道系統(tǒng)由壓力循環(huán)、熱循環(huán)以及其他循環(huán)引起的疲勞的荷載。沖擊系指外部或內(nèi)部條件引起的沖擊力，包括介質(zhì)流動導致的沖擊、介質(zhì)流速的變化、壓力波動、液體閃蒸、水擊、液體或固體的猛擊、暴漲和噴發(fā)。振動系指由沖擊、壓力脈動、紊流渦流、壓縮機共振以及風荷載引起的振動。管道設計、布置、支承應能消除過度和有害的振動影響。9管道設計應有足夠的腐蝕裕量，腐蝕裕量應根據(jù)預期的使用壽命和介質(zhì)對材料的腐蝕速率來確定，還應考慮沖蝕和局部腐蝕等因素。確定管道組成件最小厚度時，應包括腐蝕、沖蝕、螺紋深度或溝槽深度所需的裕量。為防止因支承、結(jié)冰、回填、運輸和裝卸等引起的超載應力和變形，從而可能產(chǎn)生的損壞、垮塌或失穩(wěn)等現(xiàn)象，應考慮增加管壁厚度。對于被隔斷管道中的流體，應考慮因受環(huán)境加熱產(chǎn)生膨脹所導致的壓力升高或因受環(huán)境冷卻而導致管道的壓力下降甚至真空。當管道系統(tǒng)的設計溫度低于0℃時，應考慮因表面冷凝、冰凍而引起的閥門、泄壓裝置或排放管道故障以及低溫對柔性分析和材料選用等的影響。4.1.6管道布置和特定管道系統(tǒng)的設計要求管道布置和特定管道系統(tǒng)，如泄放管道、埋地管道、可燃介質(zhì)和有毒介質(zhì)管道、蒸汽管道、低溫管道、管道的隔熱和靜電接地設計要求等參見附錄B。4.2設計準則4.2.1管道組成件壓力-溫度設計準則管道組成件的壓力-溫度設計應采用4.2.1.1~4.2.1.4規(guī)定的方法之一。4.2.1.1壓力-溫度額定值方法管道組成件的壓力-溫度額定值的確定應符合下列規(guī)定：a)除本部分另有規(guī)定外，表13中已規(guī)定壓力-溫度額定值的管道組成件，其設計溫度下的最大允許工作壓力按相關標準規(guī)定的壓力-溫度額定值；b)如設計溫度高于表13中相關標準給出的溫度額定值，但不高于GB/T20801.2規(guī)定的材料使用溫度上限者，設計者可根據(jù)相關溫度下的材料許用應力折算；c)對于表13中僅標明公稱壓力的管道組成件，設計溫度下的最大允許工作壓力可根據(jù)設計溫度和常溫下的材料許用應力折算；d)表13中未列入的管道組成件，其適用的壓力-溫度值應符合5.3.3的規(guī)定。管道組成件的壓力設計應符合下列規(guī)定：a)直管、斜接彎頭、彎管、盲板、非標法蘭和非標對焊管件等管道組成件應按第6章設計；b)對于按壁厚系列規(guī)定的承插焊管件和螺紋管件，其設計溫度下的最大允許工作壓力應不大于具有相同壁厚系列和相同許用應力的無縫直管按有效厚度確定的最大允許工作壓力；c)支管與主管直接連接的壓力設計應符合6.7、6.8的規(guī)定。4.2.1.3驗證性壓力試驗方法管道組成件的驗證性壓力試驗應符合下列規(guī)定：a)對于表13中的對焊管件，如未按4.2.1.2a)進行壓力設計，可進行驗證性壓力試驗并在驗證性壓力試驗的覆蓋范圍內(nèi)按4.2.1.2b)確定其設計溫度下的最大允許工作壓力；b)其他管道組成件也可根據(jù)驗證性壓力試驗確定其最大允許工作壓力。除4.2.1.1、4.2.1.2和4.2.1.3規(guī)定的方法外，管道組成件的最大允許工作壓力也可以采用對比經(jīng)驗分析、應力分析或?qū)嶒瀾Ψ治龇椒ù_定。4.2.2管道系統(tǒng)壓力-溫度設計準則管道系統(tǒng)的壓力-溫度設計應符合下列規(guī)定：a)除4.2.3的規(guī)定外，管道的設計壓力應不大于該管道系統(tǒng)中所有管道組成件按4.2.1確定的設計溫度下的最大允許工作壓力的最小值；b)不同流體工況的管道連接時，分隔閥門的額定值應按苛刻工況確定。但位于閥門任一側(cè)的管道均應按相應的工況條件進行設計。4.2.3壓力和溫度的允許變動范圍4.2.3.1確定設計壓力和設計溫度時，應考慮管道系統(tǒng)運行時發(fā)生的壓力和溫度的變動。4.2.3.2GC1級管道壓力和溫度不得超出設計范圍。4.2.3.3除符合下列各項條件以及4.2.3.4的要求外，GC2和GC3級管道應按壓力和溫度變動中的最苛刻組合確定設計條件：a)管道系統(tǒng)中沒有鑄鐵或其他脆性金屬材料的管道組成件；b)由壓力產(chǎn)生的管道名義應力不超過材料在相應溫度下的屈服強度；c)總應力符合7.5.5的規(guī)定；d)管道系統(tǒng)預期壽命內(nèi)，超過設計條件的壓力-溫度變化的總次數(shù)不大于1000次；e)壓力變動的上限值不大于管道系統(tǒng)的試驗壓力；f)持續(xù)和周期性變動不改變管道系統(tǒng)中所有管道組成件的操作安全性能；g)溫度變動的下限值不小于GB/T20801.2規(guī)定的材料最低使用溫度；h)閥門閉合元件的壓力差不超過閥門制造商規(guī)定的最大額定壓力差。4.2.3.4超過設計條件的壓力偶然變動應限制在下列任一范圍內(nèi)：a)壓力超過相應溫度下的壓力額定值或由壓力產(chǎn)生的管道名義應力超過材料許用應力值的幅度和頻率應滿足下列條件之一：1)變動幅度不大于33%,每次變動時間不超過10h,且每年累計變動時間不超過100h;2)變動幅度不大于20%,每次變動時間不超過50h,且每年累計變動時間不超過500h。b)當波動為自限（例如壓力泄放）時，在每次變動時間不超過50h且每年累計變動時間不超過500h條件下，壓力額定值變動幅度不大于20%,或管道名義應力超過材料許用應力值的幅度不大于20%。4.2.4.1金屬材料許用應力和螺栓材料許用應力應符合GB/T20801.2—2020表A.1和表A.2的規(guī)定。注：表中許用應力值未包括材料的縱向焊接接頭系數(shù)Φ、焊接接頭高溫強度降低系數(shù)W和鑄件質(zhì)量系數(shù)Φ（見表4)。4.2.4.2GB/T20801.2—2020表A.1和表A.2以外的金屬材料和螺栓材料應按表1和表2規(guī)定的準則確定各自的許用應力。4.2.4.4壓縮許用應力應符合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求，且不大于拉伸許用應力。4.2.4.5剪切許用應力取拉伸許用應力的80%,接觸許用應力取拉伸許用應力的160%。4.2.5縱向焊接接頭系數(shù)Φw管子和對焊管件的縱向焊接接頭系數(shù)Φw應按表3規(guī)定的準則或GB/T20801.2—2020表A.3確定。表1金屬材料許用應力準則許用應力應不大于下列各值中的最小值抗拉強度下限值R/MPa屈服強度下限值（R.)/MPa設計溫度下屈服強度R（R.)/MPa持久強度平均值或持久強度最低值R或R/MPa蠕變極限平均值R/MPa灰鑄鐵R————可鍛鑄鐵R5—球墨鑄鐵，碳鋼、合金鋼、鐵素體不銹鋼、延伸率小于35%的奧氏體不銹鋼、雙相鋁合金R3.)R（R.),R奧氏體不銹鋼和鎮(zhèn)基合金R3.)0.90R（R.),R對于法蘭或其他有微量永久變形就引起泄漏或故障的場合不能采用。表2螺栓材料許用應力準則許用應力應不大于下列各值中的最小值抗拉強度下限值R/MPa屈服強度下限值（R.)/MPa設計溫度下屈服強度R（R.)/MPa持久強度平均值或持久強度最低值R或R/MPa蠕變極限平均值R/MPa非熱處理或應變強化的螺栓材料R4)R（R.),R表2（續(xù)）許用應力應不大于下列各值中的最小值抗拉強度下限值R/MPa屈服強度下限值（R.)/MPa設計溫度下屈服強度R（R.)/MPa持久強度平均值或持久強度最低值R或R/MPa蠕變極限平均值R/MPa熱處理或應變強化的螺栓材料R54R（R.),R注1：對于熱處理或應變強化處理的螺栓材料，許用應力取表中最小值。若該許用應力小于材料退火狀態(tài)下的許用應力，取非熱處理或應變強化（即退火狀態(tài)）螺栓材料的許用應力。注2：表列螺栓許用應力準則僅用于非標準法蘭設計的螺栓強度要求，而螺栓安裝的目標應力可達50%~70%螺栓材料的屈服強度。表3縱向焊接接頭系數(shù)Φw序號焊接型式焊縫類型Φ1連續(xù)爐焊直縫按材料標準規(guī)定0.602直縫或螺旋縫按材料標準規(guī)定0.853電熔焊(EFW)單面對接焊（帶或不帶填充金屬）直縫或螺旋縫按材料標準或本部分規(guī)定不作RT100%RT雙面對接焊（帶或不帶填充金屬）直縫或螺旋縫（除序號4外）按材料標準或本部分規(guī)定不作RT0.85100%RT4或螺旋縫0.95附加100%RT不得通過附加無損檢測來提高電阻焊(ERW)的縱向焊接接頭系數(shù)。表4鑄件質(zhì)量系數(shù)Φc及附加無損檢測要求序號附加無損檢測要求鑄件質(zhì)量系數(shù)Φ1鑄件表面加工至Ra6.3,提高目視檢查的清晰度，并滿足JB/T7927—2014中B級的要求0.852鑄件表面按JB/T6902—2008(PT)中的4級或JB/T6439(MT)進行著色滲透檢測或磁粉檢測0.853鑄件按JB/T6440(RT)或JB/T6903—2008(UT)中的2級進行射線照相或超聲檢測0.954同序號1和序號25同序號1和序號36同序號2和序號34.2.6鑄件質(zhì)量系數(shù)Φc4.2.6.1鑄鐵件（灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵）的鑄件質(zhì)量系數(shù)ΦC取1.0。4.2.6.2除鑄鐵外，GB/T20801.2—2020表A.1中金屬靜態(tài)鑄件應按JB/T7927進行外觀檢查，且不低于B級要求，鑄件質(zhì)量系數(shù)取0.8。4.2.6.3對需要進行附加無損檢測的鑄件可取表4中的鑄件質(zhì)量系數(shù)，但鑄件質(zhì)量系數(shù)ΦC的改變并不影響管道組成件的壓力-溫度額定值。4.2.7焊接接頭高溫強度降低系數(shù)W4.2.7.1使用表5所列高溫蠕變工況的銘鑰合金鋼、強韌型鐵素體耐熱鋼、300系奧氏體不銹鋼、800和600鎮(zhèn)基合金焊接接頭的長期工作強度可能低于母材。按第6章設計承受內(nèi)壓的焊接直管和彎管、彎頭、斜接彎頭、異徑管等對焊管件壁厚時，許用應力與縱向焊接接頭系數(shù)的乘積sΦw還應乘以焊接接頭高溫強度降低系數(shù)W；計算由持續(xù)性荷載產(chǎn)生的軸向應力時，環(huán)焊縫的許用應力sh也應乘以W。4.2.7.2符合下列條件之一者，可不計焊縫接頭高溫強度降低系數(shù)W：a)評價臨時荷載（如風荷載、地震荷載）時；b)按4.2.3評價的壓力和溫度允許變動范圍時；c)按a)或b)條件的額定壓力或許用應力；d)按7.5.5.3計算柔性分析的許用應力范圍sA時。4.2.7.3對于表5以外的材料，除4.2.7.4以外，溫度不高于510℃時，W取1.0;溫度為815℃時，W取0.5,中間數(shù)值采用線性內(nèi)插法計算；溫度高于815℃時，由設計者確定W。4.2.7.4允許通過焊接接頭蠕變斷裂試驗確定大于表5或4.2.7.3的W值，但應符合下列規(guī)定：a)應采用全厚度包括母材、焊縫及熱影響區(qū)的橫向焊接接頭試樣；b)持久斷裂時間不低于1000h。表5焊接接頭高溫強度降低系數(shù)Wg溫度/℃427454482CrMo鋼10.950.910.860.820.730.68———CSEF(N+T)—10.950.910.860.82———CSEF(PWHT)—1———無填充金屬的300系奧氏體不銹鋼及800和600鎮(zhèn)基合金自熔焊———111111111111帶填充金屬的300系奧氏體不銹鋼及800鎮(zhèn)基合金—10.950.910.860.820.680.59CrMo鋼包括0.5Cr-0.5Mo、1Cr-0.5Mo、1.25Cr-0.5Mo、2.25Cr-1Mo、3Cr-1Mo、5Cr-0.5Mo、9Cr-1Mo。直縫及螺旋縫應是正火、正火加回火或適當?shù)膩喤R界焊后熱處理(PWHT)狀態(tài)。直縫及螺旋縫電熔焊結(jié)構(gòu)不準許用于454℃以上的C-0.5Mo鋼。焊縫填充金屬的碳含量應≥0.05%。埋弧焊焊劑的堿度應≥1.0。CSEF（強韌型鐵素體耐熱鋼）鋼包括：91、92、911、122和N+T：焊后正火＋回火。無填充金屬的自熔焊。焊后應進行固溶退火處理。表列溫度僅用于相應材料焊接接頭高溫強度降低系數(shù)W，材料的使用溫度上限按GB/T20801.2的相應規(guī)定。5管道組成件5.1管道組成件的選用應根據(jù)流體的性質(zhì)、各種可能出現(xiàn)的操作工況以及外部環(huán)境的要求和經(jīng)濟合理性選用管道組成件。5.1.2管子和對焊管件5.1.2.1按GB/T20801.2—2020表A.1和表13選用的管子和對焊管件，其壁厚計算應符合本部分第6章的相關規(guī)定。5.1.2.2按GB/T20801.2—2020表A.1和表13選用的管子，還應考慮設計條件和各種可能出現(xiàn)的操作工況。5.1.2.3管子和對焊管件材料的使用限制應符合GB/T20801.2的相關規(guī)定。5.1.2.4用于GC1級管道和劇烈循環(huán)工況的對焊管件應符合下列規(guī)定：a)符合GB/T12459—2017附錄B的最小壁厚要求；b)采用帶折邊異徑管，且半錐角不大于30°。5.1.2.5采用GB/T9711中L290(X42)~L555(X80)的管道系統(tǒng)，對焊管件應符合GB/T29168.2的相關要求。5.1.3.1彎管的制作應符合GB/T20801.4的相關規(guī)定。5.1.3.2彎管最小壁厚應符合6.2的規(guī)定。5.1.3.3帶福皺和波浪的彎管（見GB/T20801.4—2020的圖1)不得用于GC1級管道和劇烈循環(huán)工況。5.1.3.4采用GB/T9711中L290(X42)~L555(X80)的管道系統(tǒng)，彎管應符合GB/T29168.1的相關要求。5.1.4斜接彎頭（蝦米彎）5.1.4.1斜接彎頭的使用應符合以下規(guī)定：a)設計壓力P≤2.0MPa,且設計溫度低于材料的蠕變溫度；b)斜接彎頭的變方向角α大于45°者，僅適用于GC3級管道；c)斜接彎頭的變方向角α大于22.5°者，不得用于GC1級管道和劇烈循環(huán)工況；d)斜接彎頭的變方向角α小于或等于3°者，可作為直管而不作為斜接彎頭。5.1.4.2除滿足5.1.4.1的規(guī)定外，非標準斜接彎頭應按第6章進行壓力設計，其焊接和制作還應符合GB/T20801.4的相關規(guī)定。短半徑彎頭和短半徑回彎頭（R=1.0D）應符合GB/T12459的規(guī)定。彎頭中心線所在平面的內(nèi)弧側(cè)壁厚不小于管件公稱壁厚的1.25倍者，其最大允許工作壓力與4.2.1.3a)確定的最大允許工作壓力相同。內(nèi)弧側(cè)壁厚小于管件公稱壁厚的1.25倍者，其最大允許工作壓力應不大于按4.2.1.3a)確定的最大允許工作壓力的80%。5.1.6.1翻邊接頭的選用應符合表13所列相應標準的規(guī)定。5.1.6.2現(xiàn)場制作的焊制翻邊接頭應符合下列規(guī)定：a)應采用圖1規(guī)定的焊制翻邊接頭的基本型式，但對于劇烈循環(huán)工況，則應采用圖1d)、圖1e)所示的圓角結(jié)構(gòu)；b)外徑應符合GB/T12459的相關要求，翻邊接頭的密封面應按相應管法蘭密封面的要求加工；c)厚度應不小于與其連接管子的公稱壁厚；d)材料的許用應力應不小于與其連接的管子在GB/T20801.2—2020表A.1中規(guī)定的許用應力；e)制作和檢驗應符合GB/T20801.4和GB/T20801.5的有關規(guī)定。）圖1焊制翻邊接頭的基本型式5.1.6.3現(xiàn)場制作的擴口翻邊接頭應符合以下規(guī)定：a)不得用于劇烈循環(huán)工況；b)擴口翻邊用管子應符合GB/T20801.2—2020表A.1相應材料標準以及相應的擴口翻邊加工工藝要求；c)翻邊接頭的密封面外徑應符合GB/T12459的相關要求，密封面應按相應管法蘭密封面的要求加工；d)內(nèi)圓角半徑應不大于3mm;e)最小厚度應不小于管子最小壁厚的95%;f)壓力設計應符合4.2.1.2的規(guī)定。5.1.6.4現(xiàn)場制作的擴口翻邊接頭用于GC1級管道時，除符合5.1.6.3的規(guī)定以外，還應滿足以下要求：a)公稱直徑應不大于DN100,且擴口翻邊前管子壁厚應大于Sch10;b)最高允許工作壓力應不大于PN20法蘭規(guī)定的相應額定值；c)工作溫度應不高于200℃。5.1.6.5滿足以下任一要求的翻邊接頭可用于劇烈循環(huán)工況下：a)符合GB/T12459的翻邊接頭；b)在管端整體鍛制翻邊接頭；c)符合5.1.6.2并且采用圖1d)、圖1e)所示的圓角結(jié)構(gòu)。5.1.7支管連接及其管件5.1.7.1支管連接包括支管直接與主管的焊接連接和通過支管連接管件與主管的連接兩種形式，支管連接管件包括支管座、半管接頭和三通等。用于GC1級管道的支管連接管件應符合5.1.7.2的規(guī)定。支管直接與主管的焊接連接應符合5.1.7.3的規(guī)定。5.1.7.2用于GC1級管道的支管連接管件應符合下列規(guī)定：a)GC1級管道用支管連接管件宜采用整體補強的支管連接管件或三通；b)承插或螺紋支管座和半管接頭的公稱直徑應不大于DN80;c)螺紋管件的選用應符合5.2.5的有關規(guī)定。5.1.7.3支管直接與主管的焊接連接應符合下列規(guī)定：a)應按6.7、6.8的規(guī)定進行壓力設計，焊接應符合5.2.2.1的規(guī)定。b)用于劇烈循環(huán)工況時，除應符合5.1.7.3a)的規(guī)定外，還應采用GB/T20801.4—2020圖10b)、圖10d)、圖10f)的結(jié)構(gòu)。c)支管直接與主管的焊接連接不宜在以下場合使用：1)支管尺寸與主管相近；2)連接部位存在振動、脈動、溫度循環(huán)等荷載引起的循環(huán)應力。d)支管與主管尺寸相差懸殊時，支管應具有足夠的柔性，以補償主管的熱膨脹及其他位移（參見5.1.8.1法蘭一般應按表13選取，并應按相應標準規(guī)定的壓力-溫度額定值使用。5.1.8.3平焊法蘭和松套法蘭的附加要求：a)平焊法蘭不得用于溫度頻繁變化的工況，特別是法蘭未作隔熱的場合；b)帶頸平焊法蘭與翻邊短節(jié)配合的使用范圍應符合表6的規(guī)定；表6與翻邊短節(jié)配合的帶頸平焊法蘭的使用范圍壓力等級最大法蘭公稱直徑Class150DN300Class300DN200c)松套法蘭或帶頸平焊法蘭與翻邊接頭（包括現(xiàn)場制作的焊制翻邊、擴口翻邊等）配合使用時，應考慮法蘭內(nèi)孔與翻邊轉(zhuǎn)角的配合。5.1.8.5螺紋法蘭（采用錐管螺紋連接的法蘭）附加要求：a)螺紋法蘭的連接應符合5.2.5規(guī)定；b)選用DN65、DN125和DN150螺紋法蘭時，其鋼管外徑還應符合表7的規(guī)定。表7螺紋法蘭的鋼管外徑公稱尺寸鋼管外徑/mmGB/T7306(55°錐管螺紋）GB/T12716(60°錐管螺紋）DN65DN125DN1505.1.8.6法蘭型式的選用應考慮法蘭的剛度對法蘭接頭密封性能的影響。5.1.8.7劇烈循環(huán)工況下，應選用整體法蘭或帶頸對焊法蘭。5.1.8.8確定法蘭密封面型式及表面粗糙度時，應考慮流體性質(zhì)和墊片性能。5.1.8.9有毒、可燃介質(zhì)管道不得采用板式平焊法蘭。5.1.8.10脹接法蘭和螺紋法蘭（不包括高壓用螺紋法蘭-透鏡墊密封型式）不得用于GC1級管道。5.1.9.1墊片的選用應考慮流體性質(zhì)、工作溫度、壓力以及法蘭密封面等因素。墊片的密封荷載應與法蘭的壓力等級、密封面型式、表面粗糙度和緊固件相匹配。5.1.9.2有冷流傾向的墊片，其密封面型式宜采用全平面、凹凸面或樺槽面。5.1.9.3選用纏繞式墊片、金屬包覆墊等半金屬墊或金屬環(huán)墊的公稱壓力小于或等于PN20的標準管法蘭，應采用帶頸對焊等剛性較大的結(jié)構(gòu)型式。5.1.9.4可燃材料（如橡膠）制成的墊片，不得用于輸送強氧化性介質(zhì)的管道。5.1.10.1緊固件包括六角頭螺栓、等長雙頭螺柱、全螺紋螺柱、螺母，緊固件強度按表8分類。表8緊固件強度分類螺栓材料(HG/T20613,HG/T20634)高強度中強度低強度A2-7035CrMoA4-70A4-5025Cr2MoVA193B8-2A2-5042CrMo(B7)A193B8M-206Cr17Ni12Mo2A320L7A45366006Cr18Ni10除設計計算保證具有足夠強度外，低強度緊固件不應用于Class600及以上等級法蘭接頭和金屬墊片密封的法蘭接頭。5.2.3.5所列工況，應采用中強度或高強度緊固件。5.1.10.2緊固件應符合預緊及操作條件下墊片的密封要求。5.1.10.3較高強度等級的緊固件可代用較低強度等級的緊固件。高溫條件下使用的緊固件應與法蘭材料具有相近的熱膨脹系數(shù)。螺栓的工作溫度宜不高于其蠕變國值溫度。5.1.10.4配對法蘭中一側(cè)為鑄鐵法蘭或銅合金法蘭時，應采用低強度緊固件。但以下情況除外：a)兩側(cè)法蘭的密封面均為全平面且采用全平面墊片的場合；b)規(guī)定了螺栓擰緊力矩和擰緊程序的場合。5.1.10.5低強度緊固件不得用于劇烈循環(huán)工況下的法蘭接頭。5.1.11.1應根據(jù)管道的設計溫度、設計壓力、介質(zhì)性質(zhì)和閥門用途來選用閥門，并應考慮外部荷載對閥門操作性能和密封性能的影響。5.1.11.2閥門應按表13選取，也可參見附錄C選取，并應按相應標準規(guī)定的壓力-溫度額定值使用。閥門內(nèi)件采用非金屬材料時，應根據(jù)非金屬材料所能承受的壓力-溫度額定值確定閥門的壓力-溫度額定值。5.1.11.3閥蓋與閥體的連接應滿足以下要求：a)采用螺紋閥蓋的閥門應設有防止閥蓋松動的安全裝置，如鎖緊裝置等；b)閥蓋與閥體的連接螺栓個數(shù)少于4或采用U形螺栓連接的閥門，僅適用于GC3級管道。5.1.11.4對于內(nèi)部可能滯留流體介質(zhì)的閥門（如雙密封閥座閥門應采取適當?shù)陌踩胧┓乐挂驕囟壬邔е碌膲毫υ黾印?.1.11.5對于閥桿填料和管道內(nèi)流體介質(zhì)溫差較大的工況以及閥門設計溫度低于-46℃的低溫工況，應采用加長閥蓋的結(jié)構(gòu)形式。5.1.11.6對于GC1級管道和劇烈循環(huán)工況，其閥門的選用應符合以下規(guī)定：a)除本部分另有規(guī)定外，宜選用重載(GB/T12234、GB/T12235或API600)閥門。b)閥帽或閥蓋的密封結(jié)構(gòu)應采用下列型式之一：1)法蘭連接，螺栓數(shù)量大于或等于4,且法蘭接頭及其螺栓上緊應符合5.2.3.5的相應規(guī)定；2)壓力密封閥蓋；3)全焊透焊接結(jié)構(gòu)。c)不得采用螺紋連接的閥蓋密封結(jié)構(gòu)。d)用于劇烈循環(huán)工況的閥門鑄件質(zhì)量系數(shù)ΦC應大于或等于0.90。5.1.11.7采用非金屬密封材料內(nèi)件，且用于可燃流體的閥門，應符合耐火試驗要求，并應根據(jù)非金屬材料所能承受的壓力-溫度額定值確定閥門的壓力-溫度額定值。5.1.11.8用于GC1級（毒性、易燃性）以及揮發(fā)性有機物(VOC)的閥門應采用低逸散結(jié)構(gòu)，控制閥桿填料處的泄漏，且符合ISO15848-1（型式試驗）和GB/T26481（閥門檢驗）的相應要求，參見附錄D表D.3所列要求。8的規(guī)定同樣適用于管道過濾器、疏水器及分離器等與閥門類似的管道組成件。5.2管道組成件連接形式的選用管道組成件連接形式的選用應與管道材料和流體工況相適應，并應考慮在預期的使用和試驗工況下，壓力、溫度和外荷載對連接接頭密封性能和機械強度的影響。5.2.2.1管道組成件的連接形式宜優(yōu)先選用焊接接頭。管道組成件在制作和安裝過程中的焊接、預熱和熱處理應符合GB/T20801.4的有關規(guī)定，其檢查及檢驗應符合GB/T20801.5的有關規(guī)定。5.2.2.2襯環(huán)和熔化性嵌條應符合以下規(guī)定：a)對于腐蝕、振動或劇烈循環(huán)工況，焊接時應盡量避免使用襯環(huán)；如需采用襯環(huán)，應在焊后去除襯環(huán)并打磨接頭內(nèi)表面；在不可能去除襯環(huán)時，應考慮使用不帶襯環(huán)的焊接，或使用可熔化性嵌條替代襯環(huán)，或焊后能去除的非金屬襯環(huán)。b)對于劇烈循環(huán)工況或GC1級管道，不應使用不連續(xù)的開口襯環(huán)。5.2.2.3采用承插焊的焊接接頭應符合以下規(guī)定：a)一般用于公稱直徑小于或等于DN50的管道。b)承口尺寸應符合相應法蘭或管件標準的規(guī)定，承插焊焊縫尺寸應不小于GB/T20801.4—2020圖8、圖9所示尺寸。c)以下場合不得采用承插焊焊接：1)可能產(chǎn)生縫隙腐蝕或嚴重沖蝕的場合；2)要求焊接部位及管道內(nèi)壁光滑過渡的場合；3)劇烈循環(huán)工況、GC1級管道且公稱直徑大于DN50的場合。d)管道組成件上開設的旁通管和排放孔可采用承插焊連接，其承口尺寸應符合圖2a)以及表9的規(guī)定。e)開設旁通管和排放孔的管道組成件的壁厚如不能滿足表9的尺寸要求或需要開孔補強時，應增加凸緣［如圖2b)所示凸緣的尺寸應符合表10的規(guī)定。））圖2承口和凸緣表9承口尺寸連接尺寸DN10DN15DN20DN25DN32DN40DN50最小直徑A/mm國際通用系列鋼管國內(nèi)沿用系列鋼管最小深度B/mm558表10凸緣尺寸連接尺寸DN10DN15DN20DN25DN32DN40DN50最小直徑C/mm44.55.2.2.4角焊縫應符合以下規(guī)定：a)符合GB/T20801.4—2020圖7、圖8和圖9的角焊縫，可用于連接承插焊元件和平焊法蘭的主要焊縫；b)角焊縫也可用于連接補強元件和結(jié)構(gòu)附件，以增加強度或降低應力集中。5.2.2.5密封焊焊縫僅用于防止螺紋連接接頭的泄漏，而不應考慮其對連接強度的影響。5.2.2.6用于劇烈循環(huán)工況的焊接接頭除應符合5.2.2.1~5.2.2.4的要求外，其焊接接頭的檢查還應符合GB/T20801.5—2020第6章的相關要求。5.2.2.7用于高溫蠕變工況的焊接接頭除應符合4.2.7、5.2.2.1~5.2.2.4的要求外，其焊接接頭的檢查還應符合GB/T20801.5—2020第6章的相關要求。5.2.3.1法蘭連接的選用應根據(jù)設計條件、荷載、流體特性、泄漏率等因素來考慮，同時還應綜合考慮法蘭、墊片和緊固件的選用和配合。5.2.3.2金屬法蘭與非金屬或鑄鐵法蘭連接時，法蘭的密封面應采用全平面型式，且一般配以全平面型式墊片。如果采用全平面型式以外的墊片，應控制螺栓擰緊力矩，防止非金屬或鑄鐵法蘭過載。5.2.3.3配對的兩個法蘭如具有不同的壓力額定值，該連接接頭的最高無沖擊工作壓力應按較低額定值確定，并應控制安裝時的螺栓扭矩，防止低額定值法蘭過載。5.2.3.4高溫或承受較大溫度梯度的法蘭接頭，除應符合5.1.8~5.1.10的要求外，還應考慮法蘭的高溫變形、溫差和螺栓材料的應力松弛以及墊片蠕變。5.2.3.5GC1級（毒性、易燃性）管道以及高溫或低溫、劇烈循環(huán)以及振動、疲勞等工況條件下，應滿足下列各項要求：a)采用表8所示的高強度（或中強度）緊固件。b)法蘭接頭的螺栓安裝載荷應能保證法蘭接頭在安裝、試驗及運行過程中滿足下列各項要求：1)螺栓安裝載荷應在法蘭不變形、墊片不壓潰或壓碎、螺栓不屈服的條件下取最大值。螺栓安裝目標應力（以螺栓根徑截面積計）不大于70%螺栓材料屈服強度。采用高強度緊固件時，螺栓安裝目標應力一般可取350MPa。2)考慮螺栓材料的應力松弛、墊片蠕變以及法蘭偏轉(zhuǎn)而致使螺栓安裝載荷的衰減。3)考慮安裝偏差而導致螺栓安裝載荷的損失。4)考慮管道各種工作（包括試驗）壓力及外加載荷（包括溫度及溫差）而導致墊片密封應力的降低。5)運行條件下維持足夠的墊片密封應力，滿足設計要求的連接緊密性。c)采用GB/T38343規(guī)定的最大螺栓安裝載荷控制技術，法蘭接頭裝配、緊固方法和緊固程序的要求符合GB/T20801.4—2020中10.2的相關規(guī)定。5.2.4.1脹接接頭不得用于劇烈循環(huán)工況或GC1級管道。5.2.4.2應采取適當措施以防止脹接接頭的松動、分離。5.2.4.3用于輸送有毒介質(zhì)的脹接接頭，應采取安全防護措施。5.2.4.4對承受溫度循環(huán)、振動、不均勻（或局部）膨脹或收縮以及外部機械荷載的管道，當采用脹接接頭連接時，應保證脹接接頭的密封性能，并采取安全防護措施。5.2.5螺紋密封的管螺紋連接5.2.5.1螺紋密封的管螺紋型式應符合表11的規(guī)定。表11螺紋牙型角外螺紋內(nèi)螺紋牙型角標準錐形NPT錐形NPT60°GB/T12716錐形R55°GB/T7306.255°GB/T7306.15.2.5.2錐管螺紋(NPT和R/RC)應符合以下規(guī)定：a)對于可能發(fā)生應力腐蝕、縫隙腐蝕、沖蝕或由于振動、壓力脈動及溫度變化等可能產(chǎn)生交變荷載的部位，不宜采用螺紋連接；b)除溫度計套管外，急性毒性類別1和類別2介質(zhì)的管道和劇烈循環(huán)工況管道不應采用螺紋連接；c)采用螺紋接頭的管道系統(tǒng)，應考慮減小螺紋接頭上的應力，特別是由熱膨脹和閥門（尤其是端部閥門）操作產(chǎn)生的應力，以防止螺紋接頭松動；d)除GC3級管道外，不得采用管端伸出螺紋法蘭作為密封面的結(jié)構(gòu)型式，如圖3所示（不包括高壓用螺紋法蘭透鏡墊密封型式）；e)圓錐外螺紋元件的公稱直徑和最小壁厚應符合表12的規(guī)定；f)圓錐內(nèi)螺紋元件與外螺紋元件應具有同等的強度和韌性，且符合流體工況的要求；g)未承受外部彎矩作用的螺紋元件（如溫度計套管可用于劇烈循環(huán)工況。圖3管端伸出螺紋法蘭作為密封面的結(jié)構(gòu)表12圓錐外螺紋元件的最小壁厚管道級別鋼管公稱直徑最小壁厚（管標號或壁厚）GC1碳鋼、合金鋼Sch80不銹鋼Sch40sGC2碳鋼、合金鋼Sch80DN50~DN150Sch40不銹鋼≤DN150Sch40sGC3≤DN300用于輸送可燃、有毒介質(zhì)且大于DN50的螺紋連接接頭，應采取安全防護措施。5.2.5.3錐／平管螺紋(R/RP)應符合以下規(guī)定：a)圓錐外螺紋與圓柱內(nèi)螺紋的配合(R/RP),僅適用于GC3級管道；b)用于水、低壓蒸汽和空氣系統(tǒng)管道時，可采用密封劑或密封帶；直螺紋連接接頭可采用圖4所示的靠一對接觸表面密封（非螺紋密封）結(jié)構(gòu)，且僅適用于GC3級管道。）圖4典型的非螺紋密封直螺紋接頭5.2.7擴口、非擴口壓合型管件的連接5.2.7.1擴口、非擴口壓合型管件（如圖5所示）連接型式的選用，應考慮裝拆、循環(huán)荷載、振動、沖擊、熱膨脹和收縮等因素可能產(chǎn)生的不利影響。5.2.7.2表13所列擴口、非擴口壓合型管件的連接應滿足以下要求：a)管件的最大及最小壁厚應滿足相連管子的連接要求，且符合相應管件標準的規(guī)定；b)擴口壓合型管件僅適用于GC3級管道，當用于劇烈循環(huán)工況選用非擴口壓合型管件時，應采取安全防護措施。5.2.7.3表13中未列入的擴口、非擴口壓合型管件，如能滿足壓力和其他荷載要求，可按5.2.7.2的規(guī)定使用,且應符合5.3.3的相關規(guī)定。5.2.8填函接頭填函接頭應符合以下規(guī)定：a)在承口和插口的環(huán)形空間之間注入或壓入填充物的填函接頭，僅適用于GC3級管道；b)使用溫度應不高于93℃;c)應采取預防措施，以防止接頭松動和管道變形，并能承受由于支管連接等原因引起的橫向作用力。5.2.9釘焊5.2.9.1軟釘焊接頭應符合以下規(guī)定：a)軟釘焊接頭僅限用于GC3級管道；b)不準許采用填角式軟釘焊接頭；c)在可能遇到明火或高溫的場合，應考慮軟釘料熔點的適應性。5.2.9.2硬釘焊和釘接焊接頭應符合以下規(guī)定：a)用于可燃、有毒或?qū)θ梭w有害的流體工況時，應采取安全防護措施；b)不得用于劇烈循環(huán)工況；c)在可能遇到明火的場合，應考慮低熔點焊接合金的影響；d)不準許采用填角式硬釘焊接頭。5.2.10.1特殊管接頭是指5.2.1~5.2.9不包括的管接頭形式，如圖6所示的承口式（鐘形）、填函式等特殊管接頭、機械連接接頭等。5.2.10.2表13所列特殊管接頭不得用于GC1級管道。5.2.10.3表13中未列入的特殊管接頭應符合5.3.3的規(guī)定。5.2.10.4連接結(jié)構(gòu)應具有足夠的強度，并在預期的使用工況下，保證連接的完整性，以防止接頭松動。5.2.10.5用于吸收熱膨脹的填料接頭，在承接口底部應留有適當?shù)拈g隙以供膨脹時移動。5.2.10.6機械連接接頭、承口-填料式連接接頭不得用于劇烈循環(huán)工況。圖6承口式管件連接結(jié)構(gòu)示意圖5.3管道組成件的型式和尺寸標準5.3.1表13給出了符合GB/T20801要求的管道組成件的型式和尺寸常用（典型）標準，表14給出了符合GB/T20801要求的管道組成件的常用（典型）基礎標準及檢驗、試驗標準。5.3.2表13所列標準規(guī)定的壓力-溫度額定值、公稱壓力、壁厚等級均符合4.2.1的規(guī)定，可作為管道組成件的壓力-溫度設計準則。5.3.3表13中未列入的管道組成件標準的選用應符合下列和本部分的其他相應要求：a)非表13所列管道組成件標準包括下列兩類：1)其他管道組成件國家標準與行業(yè)標準；2)制造商標準、工程標準及設計規(guī)定。b)非表13所列其他管道組成件國家標準與行業(yè)標準的選用前，設計或業(yè)主應確認該標準的設計、材料、制造、檢驗和質(zhì)量保證符合本部分的相應要求。c)由制造商標準或工程設計標準規(guī)定的其他管道組成件標準選用，應符合下列各項要求：1)設計。采用本部分第6章或應力分析的方法進行壓力設計，或采用與表13所列標準對比的方法來確定最大允許工作壓力-溫度值，對比時應注意型式、壁厚及通徑的可比性。2)材料。采用本部分適用的材料，應關注材料在設計溫度上限或下限時以及苛刻工況下對特定管道組成件的適用性和可能出現(xiàn)的失效風險。3)制造。管道元件的制造工藝應符合本部分的要求以及類似表13所列管道組成件標準的要求。4)檢驗和質(zhì)量保證。管道元件的檢驗和質(zhì)量保證應符合本部分的要求以及類似表13所列管道組成件標準的要求。5)應經(jīng)設計或業(yè)主審核和同意。表13典型管道組成件型式尺寸標準鋼管HG/T20553化工配管用無縫及焊接鋼管尺寸選用系列GB/T17395無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差ASMEB36.10MWeldedandSeamlessWroughtSteelPipeASMEB36.19MStainlessSteelPipe管件對焊GB/T12459鋼制對焊管件ASMEB16.9FactoryMadeWroughtButt-weldingFittings鐵制對焊無縫管件承插和螺紋GB/T14383鍛制承插焊和