我們知道，按照特種設備目錄及TSG07，工業(yè)管道分為工藝管道、制冷管道和動力管道。那么，對于制冷管道，跟普通的工業(yè)管道相比，有什么異同？請看本文：
制冷壓力管道屬于工業(yè)管道范圍。國內工業(yè)壓力管道設計、建造規(guī)范有：ＧＢ?。担埃常保丁玻埃埃啊豆I(yè)金屬管道設計規(guī)范》（２００８年版），以下簡稱金屬管道標準。ＧＢ／Ｔ?。玻埃福埃保薄玻埃福埃保丁玻埃埃丁秹毫艿酪?guī)范—工業(yè)管道》，以下簡稱工業(yè)管道規(guī)范。ＧＢ?。担埃埃罚病玻埃保啊独鋷煸O計規(guī)范》，以下簡稱冷庫設計規(guī)范。此標準本身不是管道設計規(guī)范，但對制冷壓力管道的設計溫度、設計壓力、材料選擇提出了要求，加之制冷壓力管道的特殊性和設計人員對此標準又很熟悉。因此，設計人員在設計時也采用了該標準的規(guī)定。
美國壓力管道規(guī)范分為１２卷，包含了１２種不同應用領域的壓力管道設計、建造要求。其中第五卷ＡＳＭＥ?。拢常保怠玻埃埃丁吨评涔艿篮蛡鳠岵考?，以下簡稱ＡＳＭＥ?。拢常保?，是專門針對制冷管道及其傳熱部件而制定的規(guī)范。
本文從ＡＳＭＥ Ｂ３１．５的內容出發(fā)，就金屬管道標準、工業(yè)管道規(guī)范及冷庫設計規(guī)范對壓力管道設計方面的規(guī)定進行了對比分析。
金屬管道標準由１４個部分組成：總則、術語與符號、設計條件和設計準則、材料、管道組成件的選用、金屬管道組成件耐壓強度計算、管徑確定及壓力損失計算、管道布置、金屬管道的膨脹和柔性、管道支吊架、設計對組成件制造管道施工及檢驗的要求、隔熱隔聲消聲及防腐、輸送Ａ１類和Ａ２類流體管道的補充規(guī)定和管道系統(tǒng)的安全規(guī)定。工業(yè)管道規(guī)范由６部分組成：總則、材料、設計和計算、制作與安裝、檢驗與試驗及安全防護。ＡＳＭＥ?。拢常保祫t由以下６部分組成：范圍和定義、設計、材料、尺寸要求、制造和裝配、檢查檢驗和試驗。冷庫設計規(guī)范由９部分組成：總則、術語、基本規(guī)定、建筑、結構、制冷、電氣、給水和排水、采暖通風和地面防凍。從表中可以看出，①金屬管道標準和工業(yè)管道規(guī)范在適用條件上基本一致，即都是工業(yè)金屬管道的范疇。②金屬管道標準僅適用于設計，工業(yè)管道規(guī)范不僅適用于設計，還適用于安裝和檢驗等。③ＡＳＭＥ?。拢常保翟谶m用范圍上劃分得更細，僅限于工業(yè)金屬管道范圍里的制冷管道及其傳熱部件的設計和建造。④冷庫設計規(guī)范規(guī)定了冷庫建設的土建、工藝、安全方面的內容，但管道安全方面只對設計參數(shù)、材料選擇和熱補償作了規(guī)定。
（１）金屬管道標準 設計壓力不應小于運行中遇到的內壓或外壓與溫度相耦合時最嚴重條件下的壓力。對輸送制冷劑、液化烴等氣化溫度低的流體管道，設計壓力不應小于閥被關閉或不流動時在最高環(huán)境溫度下氣化所能達到的最高壓力。設計溫度不低于設計壓力下需要的最大厚度或與公稱壓力相對應的溫度。設計溫度的確定還應包括流體溫度、環(huán)境溫度、陽光輻射、加熱或冷卻的流體溫度等因素的影響。（２）工業(yè)管道規(guī)范 設計壓力不應小于在操作中可能遇到的最苛刻的壓力與溫度組合工況的壓力，標準另有規(guī)定的除外。對于輸送制冷劑、液化烴類低沸點介質的管道，其設計壓力應不小于閥門切斷時或者介質不流動時介質可能達到的最大飽和蒸汽壓。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，同一管道中的不同管道組成件的設計溫度可以不同。（３）ＡＳＭＥ?。拢常保怠≡O計內壓應當能代表在正常工作或者停機（包括流體壓頭）期間的最苛刻的壓力與溫度組合條件。任何管道的設計壓力應當不低于與其相連接的任一元件（管道除外）的最低設計壓力。最低設計壓力定義為不應低于制冷劑在下列溫度時的飽和壓力：①所有系統(tǒng)低壓側２７℃。②水或蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的高壓側４０℃。③空氣冷卻系統(tǒng)的高壓側５０℃。對使用高溫氣體解凍的低壓側管道，應考慮提高低壓側管道的設計壓力。本標準中沒有對設計溫度的選取作具體的要求，只規(guī)定工作條件下管道的金屬溫度為輸送流體的溫度。（４）冷庫設計規(guī)范?。遥罚保分评鋭┕艿赖母邏簜仍O計壓力２．０ＭＰａ，設計溫度１５０℃；低壓側設計壓力１．５ＭＰａ，設計溫度４３℃。Ｒ４０４Ａ 制冷劑管道的高壓側設計壓力２．５ＭＰａ，設計溫度１５０ ℃；低壓側設計壓力１．８ＭＰａ，設計溫度４６℃。Ｒ５０７制冷劑管道的高壓側設計壓力２．５ＭＰａ，設計溫度１５０℃；低壓側設計壓力１．８ＭＰａ，設計溫度４６℃。（１）金屬管道標準和工業(yè)管道規(guī)范對設計參數(shù)選取的規(guī)定基本一致。ＡＳＭＥ?。拢常保凳轻槍χ评涔艿谰幹频模栽谠O計參數(shù)選取的規(guī)定方面更具體。冷庫設計規(guī)范則針對３種常用制冷劑分別給出高壓側、低壓側的設計壓力和設計溫度。（２）ＡＳＭＥ Ｂ３１．５定義的設計壓力比我國的冷庫設計規(guī)范選取的設計壓力更合理。制冷管道的低壓側內流體溫度通常是在－１５℃以下，且低壓側設備和管道通常設置在室內，管道和設備都有完好的保冷措施。根據(jù)長期的使用經驗，即使在夏季停機期間，低壓側的流體溫度也不會超過２０℃。（３）ＡＳＭＥ?。拢常保狄?guī)定，對使用高溫氣體解凍的低壓側管道，應考慮提高低壓側管道的設計壓力，我國的冷庫設計規(guī)范規(guī)定熱氨融霜壓力不得超過０．８ＭＰａ。目前，多數(shù)冷庫都設置了熱氨融霜系統(tǒng)，將從油分離器出來的高溫高壓的氨氣引至系統(tǒng)的低壓側的回氣總管，通過回氣總管將高溫氨氣分配到每個庫房的回汽管進行融霜，融霜時液體通過供液管排入排液桶或低壓循環(huán)桶。融霜時，低壓側的回汽管承受高溫、高壓。因此，對采用熱氨融霜的低壓系統(tǒng)提高設計參數(shù)，從安全角度來講是必要的。
除了低溫低應力工況外，材料的使用溫度不應超出本規(guī)范附錄Ａ 的溫度上、下限。管道設計溫度低于或等于－２０℃，而對高于本規(guī)范附錄Ａ中使用溫度下限的碳素鋼、低合金鋼、中合金鋼和高合金鐵素體鋼，出廠材料及采用焊接堆積的焊縫金屬和熱該規(guī)范對低溫低應力工況的定義為設計溫度低于或等于－２０℃的受壓的管道組成件，其環(huán)向應力小于或等于鋼材標準屈服點的１／６，且不大于５０ＭＰａ的工況。使用的材料在低溫低應力工況下，若設計溫度加５０℃后，高于－２０℃時可不做低溫沖擊試驗。材料的選用按該規(guī)范附錄Ａ 中表Ａ．１和表４的規(guī)定。按該規(guī)范規(guī)定，ＧＢ／Ｔ?。福保叮场玻埃埃浮遁斔土黧w用無縫鋼管》［９］除管壁厚度小于２．５ｍｍ 的管子使用溫度高于－４６℃時可不做低溫沖擊試驗。低溫低應力工況下，使用溫度高于－１０１℃時，可不做低溫沖擊試驗。該規(guī)范對低溫低應力工況的定義為同時滿足下列各項條件的工況：①低溫下的最大工作壓力不大于常溫下最大工作壓力的３０％。②管道由壓力、重量及位移產生的軸向（拉）應力總和不大于１０％材料標準規(guī)定的最小抗拉強度值（計算位移應力時，不計入應力增大系數(shù)）。③僅限于ＧＣ２級管道，且最低設計溫度不低于－１０１℃。3.1.3?。粒樱停拧。拢常保禈藴?/span>ＡＳＭＥ?。拢常保狄?guī)定ＡＳＴＭ?。粒保罚购停粒保梗沧畹褪褂脺囟炔坏陀冢玻埂妗Ｓ糜谥圃旖饘贉囟仍冢玻埂保埃薄娴墓艿老到y(tǒng)的鐵基材料，如果在壓力、熱收縮的同時作用下，或者支承點之間彎曲的影響下所產生的最大環(huán)向或縱向拉應力不超過所選材料許用應力的３５％，則不要求做沖擊試驗。用于制造的溫度在－２９～－４８℃的鐵基材料，只要最低設計金屬溫度高于允許的溫度，則不要求做沖擊試驗。允許的設計溫度要求按該規(guī)范的規(guī)定進行查圖計算。冷庫設計規(guī)范對制冷系統(tǒng)壓力管道材料做出了具體規(guī)定，且在修訂說明里明確指出制冷系統(tǒng)常年運行時處于低溫低應力狀態(tài)，可按標準規(guī)定的材質選用。這些管材在我國冷庫制冷系統(tǒng)中已經使用多年，被證明是安全可靠的。（１）金屬管道標準、工業(yè)管道規(guī)范和ＡＳＭＥＢ３１．５在低溫條件下的材料選用規(guī)定完全不同，工業(yè)管道規(guī)范和ＡＳＭＥ?。拢常保惦m然有相似點，但還是存在較大差別。（２）金屬管道標準與工業(yè)管道規(guī)范雖然都提出了低溫低應力工況，但二者定義完全不同。金屬管道標準對低溫低應力工況的定義只考慮了管道的環(huán)向應力，工業(yè)管道規(guī)范對低溫低應力工況的定義不僅考慮了環(huán)向應力，還考慮了由溫差應力引起的軸向拉應力。（３）ＡＳＭＥ?。拢常保惦m然沒有提出低溫低應力工況的定義，但其規(guī)定和工業(yè)管道規(guī)范相似。（４）冷庫設計規(guī)范從國內冷庫壓力管道數(shù)十年的實際運行經驗出發(fā)，規(guī)定制冷劑為Ｒ７１７的制冷管道可選用ＧＢ／Ｔ?。福保叮场玻埃埃浮遁斔土黧w用無縫鋼管》的鋼管，Ｒ４０４Ａ 和Ｒ５０７制冷劑管道可選用ＧＢ／Ｔ８１６３—２００８《輸送流體用無縫鋼管》、ＧＢ／Ｔ?。保罚罚梗薄玻埃埃贰犊照{與制冷設備用無縫銅管》、ＧＢ／Ｔ １４９７６—２００２《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》中規(guī)定的管筆者認為管道在低溫狀態(tài)下的應力狀況因溫度變化和管道支吊架的約束而變得復雜，考慮軸向應力對管道安全狀況的影響更科學。但在國內外都倡導節(jié)能降耗的今天，在有切實的經驗具體數(shù)據(jù)支持、確保安全的前提下，采用更高效低廉的材料是工程施工單位和建設單位更能接受的選擇。
本標準進行替代性試驗的管道和設計溫度低于－２９℃的管道須進行１００％射線或超聲檢測，除此之外的管道對接接頭按５％進行抽查。承受內壓的管道應進行液壓或氣壓試驗，當管道不具備整體水壓試驗條件時，可采用安裝前分段水壓試驗及安裝后的固定口１００％射線或超聲檢測，且合格后還應進行氣密性試驗。所謂替代性試驗是指不能進行液壓及氣壓試驗的管道，經工程設計單位書面同意，滿足以下要求時可免除耐壓試驗：①對所有環(huán)焊縫進行１００％射線檢測或超聲檢測。②檢測后進行氣密性試驗。③焊接鋼管的焊縫進行１００％射線或超聲檢測。ＧＣ２級管道對接接頭按５％進行抽查，其中包括不少于４０％的固定接頭，且須包括每個焊工所焊焊縫。在初次允許前，每個管道系統(tǒng)應進行壓力試驗，以保證其耐壓強度和密封性。當業(yè)主或設計單位認為液壓試驗不切實際時可用氣壓試驗來代替，氣壓試驗應符合下列要求：①應將脆性破壞的可能性減小到最小程度，設計選材時應考慮試驗溫度的影響。②試驗時應裝有安全泄放裝置，其設定壓力不得高于１．１倍試驗壓力。③試驗壓力應為１．１５倍設計壓力。④試驗介質應為空氣或其它非易燃和無毒氣體。⑤試驗時應按規(guī)定逐步緩慢升壓。當液壓和氣壓都不切實際時，在滿足下列要求的情況下，可免除耐壓試驗：①所有對接接頭進行１００％射線或超聲檢測，所有非對接接頭（包括結構連接的焊接接頭）進行表面無損檢測。②已按該規(guī)范第７章的規(guī)定通過柔性分析的管道。③已使用敏感性氣體或浸入液體的方法進行泄漏試驗的管道系統(tǒng)，且泄漏試驗滿足該規(guī)范的具體要求。4.1.3 ＡＳＭＥ?。拢常保禈藴?/span>制冷劑分成Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３的６個安全性組別。該規(guī)范只規(guī)定Ａ３和Ｂ３級制冷劑管道的對接接頭和斜接接頭應按５％進行完全的射線檢測抽查，抽查的范圍應包含每個焊工所焊的焊接接頭。制冷劑管道在安裝之后、操作之前應進行壓力試驗和泄漏試驗。氣壓試驗壓力最低為設計壓力的１．１倍，泄漏試驗壓力應是設計壓力或由工程設計確定。制冷劑管道壓力試驗的試驗介質不宜為水或水溶液，應為無毒非易燃的干燥氣體，如氮氣或空氣。冷庫設計規(guī)范中沒有對管道的檢驗與試驗作出規(guī)定。（１）４個標準在無損檢測方面的差別較大，可以看出金屬管道標準的要求最嚴格，而ＡＳＭＥ Ｂ３１．５的要求太過寬松，像對Ｒ７１７等制冷劑管道對接焊縫的射線或超聲檢測沒做要求。Ｒ７１７雖是不易燃的中度危害介質，但有強烈的刺激氣味，對人體健康危害較大，應嚴格控制管道質量以確保安全。而像新型的無毒、非易燃、無公害的氟里昂制冷劑管道，可以適當放寬要求。（２）在耐壓試驗方面，ＡＳＭＥ?。拢常保得鞔_規(guī)定了制冷劑管道不宜做水壓試驗，應采用氣壓試驗，這符合制冷劑管道的特點和實際操作要求。金屬管道標準對氣壓試驗的要求也比較嚴格，規(guī)定了很多限制條件。（３）工業(yè)管道規(guī)范對壓力試驗的規(guī)定比較合理，按工業(yè)管道規(guī)范的規(guī)定，制冷管道滿足對接接頭５％射線或超聲檢測，可以采用氣壓試驗。（４）冷庫設計規(guī)范對管道檢驗檢測方面沒有作具體規(guī)定。
文中討論的內容僅限于制冷管道設計方面?；ぁ⑽锪?、倉儲等行業(yè)都離不開冷凍站，而不論每個冷凍站規(guī)模大小，都離不開制冷管道。分析中美制冷管道標準的異同，吸收國外先進技術經驗，以達到不斷完善我國的制冷壓力管道標準的目的，以期對有關制冷壓力管道設計人員提供一定的借鑒。
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