国际上压力管道常用的标准体系

国际上常用的标准体系
随着我国经济建设和对外改革开放的进展，各行业与国际上的联系越来越多。

为了适应这一大趋势的需要，更好地实现与国际接轨，首先就要求广大的从事压力管道设计、制造、安装和使用的技术人员对国际上通用的和先进的相关标准体系有所了解。

下面就我们工作中可能碰到的几个主要的国外应用标准体系作一简单介绍。

一、德国及前苏联应用标准体系
1、德国应用标准体系(DIN)
德国管子系列在较前些时候基本上属于“小外径系列”，但后来(具体版本不详)已经改用“大外径系列”，其外径系列尺寸见附录F2-1。

德国管法兰属于典型的“欧式法兰”，该标准系列包括的公称压力等级有PN0.1、PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.4、PN10.0、PN16.0、PN25.0、PN32.0、PN40.0共十三个等级，公称直径范围为(DN6～DN4000)mm。

法兰密封面有平面、凸台面、凹凸面、榫槽面、橡胶环连接面、透镜面及膜片焊接面共七种。

法兰型式有平焊板式、平焊松套式、翻边松套式、对焊翻边松套式、对焊环翻边松套式、对焊式、螺纹连接式、整体式及法兰盖共九种。

德国应用标准体系DIN中常用的标准有：
DIN2410.T.1 管子及钢管标准概述
DIN2448 无缝钢管尺寸及单位长度质量
DIN2458 焊接钢管尺寸及单位长度质量
DIN2500 法兰一般说明
DIN2501.T.1 法兰连接尺寸
DIN2519 钢法兰交货技术条件
DIN2980 带螺纹的钢管配件
2、前苏联应用标准体系(GOCT)
前苏联的管子系列属于“小外径系列”，其外径系列尺寸同我国的JB标准。

前苏联的法兰标准也属于典型的“欧式法兰”，它包括的公称压力等级有PN0.1、PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.4、PN10.0、PN16.0及PN20.0共十一个等级，公称直径范围为(DN6～DN3000)mm。

法兰密封面有全平面、凸台面、凹凸面、榫槽面、聚四氟乙烯用榫槽面、透镜面及椭圆形环连接面共七种。

法兰型式有平焊板式、平焊松套式、翻边松套式、对焊式、螺纹连接式、整体式及法兰盖共七种。

德国管法兰标准DIN和前苏联管法兰标准GOCT在PN≤16.0的等级中可以配对使用，但已不能互换(因为接管尺寸系列不同)。

随着前苏联的解体，其应用标准体系GOCT目前在国际工程上已很少用。

二、美国及日本应用标准体系
1、美国应用标准体系(ANSI)
美国国家标准ANSI B16.5《钢制管法兰及法兰管件》是一个比较完整、比较成熟同时也是国际上比较流行、比较通用的先进标准。

该标准与其它相关的ANSI、API、ASTM、MSS组成的压力管道应用标准体系形成于大量的试验研究基础之上，并经历了数十年的实践检验，因此不失为一个科学、先进的标准，并广泛为各个国家所接受。

美国的管子系列(ANSI B36.10和ANSI B36.19)为典型的“大外径系列”，公称直径范围为(DN6～DN2000)mm。

其壁厚表示方法有两种，其一是以管子表号“Sch”表示壁厚。

管子表号是管子设计压力与设计温度下材料许用应力的比值乘以1000，并经圆整后的数值。

即：
ANSI B36.10标准中共包括了Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160十个等级;ANSI B36.19标准中共包括了Sch5s、Sch10s、Sch40s、Sch80s四个等级;其二是以管子重量表示管壁厚度，它共将管子壁厚分为三种：
a、标准重量管，以STD表示;
b、加厚管，以XS表示;
c、特厚管，以XXS表示。

对于DN≤250mm的管子，Sch40相当于STD，DN<200mm的管子，Sch80相当于XS。

美国的法兰标准为典型的“美式法兰”，其公称直径范围为(DN15～DN600)mm。

该标准包括的公称压力等级有150Psi(常标记为CL150，下同)、300Psi(CL300)、400Psi(CL400)、600Psi(CL600)、900Psi(CL900)、1500Psi(CL1500)、2500Psi(CL2500)共七个等级。

法兰型式有平焊式、承插焊式、对焊式、螺纹连接式、松套式及法兰盖共六种。

法兰密封面型式有凸台面(RF)、(大小)凹凸面(MF)、(大小)榫槽面(TG)及金属环连接面(RJ)共四种。

美国应用标准体系ANSI中常用的标准有：
ANSI/ASME B36.10 无缝及焊接钢管
ANSI/ASME B36.19 不锈钢无缝及焊接钢管
ANSI/ASME B16.9 工厂制造的钢对焊管件
ANSI/ASME B16.11 承插焊和螺纹锻造管件
ANSI/ASME B16.28 钢制对焊小半径弯头和回弯头
ASME/ANSI B16.34 法兰连接、螺纹连接和焊接连接的阀门
ASME/ANSI B16.5 管法兰和法兰管件
ASME/ANSI B16.36 孔板法兰
ASME/ANSI B16.42 球墨铸铁法兰和法兰管件
ASME/ANSI B16.47 大直径钢法兰
ASME/ANSI B16.20 管法兰用缠绕式、包覆式垫片和环槽式用金属垫片
ASME/ANSI B16.21 管法兰用非金属平垫片
ASMEANSI B18.2.1 方头和六角头螺栓和螺纹
ASMEANSI B18.2.2 方头和六角头螺母
API std 605 大口径法兰、法兰盖
API std 526 法兰连接钢制泄压阀
API std 598 阀门的检验与试验
API std 599 法兰连接和焊接连接的金属旋塞阀
API std 600 法兰和对焊连接的钢制闸阀
API std 602 小型钢闸阀(紧凑型闸阀)
API std 603 150磅耐腐蚀用法兰阀
API std 608 法兰连接和对焊连接的金属球阀
API std 609 支耳型和对夹型蝶阀
API std 6D 管道阀门规范
MSS SP-44 带颈平焊法兰
2、日本应用标准体系(JIS)
日本的管子系列(JIS G3454、JIS G3459等)与美国的管子系列外径尺寸大多数相同，基本属于“大外径系列”，详见附录F2-1。

无缝钢管的公称直径范围为(DN6～DN650)mm，其壁厚表示方法采用管子表号“Sch”表示，碳钢和合金钢钢管标准中共给出了Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160十个等级，不锈钢钢管标准中共给出了Sch5s、Sch10s、Sch20s、Sch40、Sch80、Sch120、Sch160七个等级。

焊接钢管的公称直径范围为(DN350～DN2000)mm，其壁厚表示方法则直接用壁厚数值表示。

日本的法兰标准(JIS B2201、JIS B2220等)自成体系，既不属于“美式法兰”，也不属于“欧式法兰”，公称直径范围为(DN10～DN1000)mm。

该标准包括的公称压力等级有2K、5K、10K、16K、20K、30K、40K、63K共八个等级，对应的温度-压力等级见表2-1。

表2-1 JIS法兰标准在120℃时的温度-压力等级近似值
公称压力2K5K10K16K20K30K40K63K
120℃时许用压力值(MPa)0.30.71.42.22.85.06.810.5
法兰密封面型式有光滑面、大凸台面、小凸台面、凹凸面及榫槽面共五种。

法兰型式有平焊式、承插焊式、对焊式、螺纹连接式、松套式及法兰盖共六种。

由此可见，JIS应用标准体系与ANSI和DIN等都不能配套使用。

为了弥补这个缺陷，日本石油学会编制了一套JPI标准，它基本上等效采用了ANSI/API应用标准体系，故它能与ANSI互换。

日本应用标准体系JIS中常用的标准有：
JIS G3452 普通用途碳钢管
JIS G3454 承压用碳钢管
JIS G3455 高压用碳钢管
JIS G3456 高温用碳钢管
JIS G3457 电弧焊碳钢管
JIS G3458 合金钢管
JIS G3459 不锈钢钢管
JIS G3468 电弧焊大直径不锈钢钢管
JIS B2201 铁素体材料管法兰压力等级
JIS B2202 管法兰尺寸
JIS B2210 铁素体材料管法兰基础尺寸
JIS B2220 钢制管法兰
JIS B2302 钢制螺纹连接管件
JIS B2311 普通用途的钢制对焊管件
JIS B2312 钢制对焊管件
JIS B2313 钢板制对焊管件
JIS B2316 承插焊管件
JIS B2401 O形环
JIS B2404 管法兰用缠绕式垫片
JIS R3453 压缩石棉垫片
三、国际标准化组织的应用标准体系
国际标准化组织(ISO)的管子尺寸标准(ISO4200)同时给出了三个系列，其系列1基本上采用了ANSI的尺寸，仅DN>1100mm(已不太常用)则使用了“小外径系列”的尺寸，详见附录F2-1内容。

因此可以说ISO管子标准基本上能与“大外径系列”配套使用。

国际标准化组织的法兰标准(ISO7005-1)同时包括了“美式法兰”和“欧式法兰”两个系列，以期与这两个标准体系都能配伍，它代表了当前世界法兰标准的应用趋势。

具体操作是这样进行的：其公称压力等级分为两个系列，第一系列包括了PN1.0、PN1.6、PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0、PN42.0共八个等级;第二系列包括了PN0.25、PN0.6、PN2.5、PN4.0共4个等级。

其中第一系列为基本系列，第二系列为限制系列。

上述两个系列中的PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0共六个等级属“欧式法兰”，而PN2.0、PN5.0、PN11.0(等同于600Psi)、PN15.0、PN26.0(等同于1500Psi)、PN42.0共六个等级属于“美式法兰”，二者在结构尺寸和密封面尺寸上是不能互换的。

国际标准化组织的应用标准体系ISO中常用的标准有：
ISO6708 管件公称尺寸定义
ISO7268 管件公称压力定义
ISO4200 焊接和无缝平端钢管尺寸和单位长度
ISO1127 不锈钢钢管尺寸公差和单位长度质量
ISO3183 石油和天然气工业用钢管
ISO6759 热交换器用无缝钢管
ISO7005-1 金属管法兰
ISO7483 符合ISO7005标准的管法兰密封垫片
ISO3419 非合金钢和合金钢管件
ISO5251 不锈钢对焊管件
ISO7121 法兰型钢制球阀
ISO10497 阀门试验防火试验要求
四、英国和法国应用标准体系
1、英国应用标准体系(BS)
英国应用标准体系的管子尺寸标准有两类，其一是以BS1600为代表的管子、管件标准，它基本上等同采用了ANSI标准，其直径范围和壁厚分级同ANSI B36.10/B36.19;其二是以BS3600为代表的管子、管件标准，它基本上等同采用了ISO标准，其直径范围和壁厚分级同ISO4200。

英国应用标准体系的封头法兰标准也分为两类，其一是以BS1560为代表的法兰标准，它基本上等同采用了ANSI标准，其结构型式和密封面型式同ANSI B16.5;其二是以BS4504为代表的法兰标准，它基本上等同采用了DIN标准，其结构型式和密封面型式同DIN2500。

英国应用标准体系BS中常用的标准有：
BS1600 石油工业用钢管尺寸
BS3600 承压用焊接钢管和无缝钢管的尺寸及单位长度质量
BS3605.1 承压用焊接和无缝不锈钢钢管
BS1560 管法兰(美式法兰)
BS4504 管法兰(欧式法兰)
BS1740.1 锻钢制管件
BS1965 对焊承压管件
BS1640 石油工业用对焊管件
BS3799 石油工业用螺纹及承插焊管件
2、法国应用标准体系(NF)
法国应用标准体系(NF)与英国应用标准体系类似，故在此不再赘述。

思考题：
1、什么叫压力管道的应用标准体系?
2、什么叫“大外径管子”系列?什么叫“小外径管子”系列?
3、什么是欧式法兰?什么是美式法兰?
4、试述德国应用标准体系的特点?
5、试述美国应用标准体系的特点?
6、常用美国管子、管件、法兰及阀门的应用标准有哪些?
7、试述国际标准化组织的应用标准体系的特点?
8、试述英国应用标准体系的特点?。