如何选择适合的管线管？管线管七步选型法

　　选择适合的管线管（即输送流体用的钢管或复合管）需系统化地评估工况、标准、材料、规格、连接方式、环境与经济性七大维度，下面给出可落地的“七步选型法”，并穿插典型误区与案例，方便使用。

　　明确工况——先“问清”介质与边界条件

　　介质：成分、腐蚀性、含砂/含硫/含 CO₂/H₂S、导电性、黏度；

　　压力：正常、最高、瞬态水锤或关阀压力；

　　温度：正常、最高/最低、启停工况；是否伴随伴热或冷保温；

　　流量与流速：决定管径初算，控制磨蚀与噪声（原油≤3 m/s，天然气≤20 m/s，海水≤4.5 m/s）；

　　使用寿命：油田集输一般≥20 年，市政燃气≥30 年，化工装置与装置检修周期同步；

　　典型误区：只给“常温常压”四个字，结果半年后硫化物应力开裂爆管，务必让工艺专业出具《管道条件表》。

　　锁定规范——把“游戏规则”先摆上桌

　　国内项目优先执行顺序：

　　① 国标（GB/T 9711-2023《石油天然气工业管线输送系统用钢管》）；

　　② 行标（SY/T 5037-2023 普通流体用螺旋埋弧焊管；SY/T 0607-2019 高压化肥设备用管）；

　　③ 企标或外资项目：API 5L（PSL1/PSL2）、ISO 3183、DNV-OS-F101、ASME B31.3/B31.4/B31.8。

　　注意：2023 版 GB/T 9711 已与 ISO 3183 完全接轨，新增“酸性工况”PSL2 钢管订货选项（SR16～SR22），可直接替代进口。

　　材料筛选——先“排除法”再“优化法”

　　碳钢/低合金钢

　　L245～L555（GB/T 9711）或 B～X80（API 5L）；市政给排水可用 Q235B + 环氧煤沥青。

　　酸性环境（H₂S 分压≥0.0003 MPa）必须选 PSL2 酸性等级，限制硬度≤22 HRC，加做 SSC 评价。

　　不锈钢

　　304/316L：氯离子＜200 mg/L 且温度＜60 ℃；

　　2205 双相钢：氯离子＜100 000 mg/L，耐点蚀当量 PREN≥35；

　　904L、6Mo：高温高氯或强有机酸。

　　复合/衬里管

　　冶金复合（内衬 316L + 外层 Q345）：成本比全不锈钢降 30 %，管径≥DN150 经济；

　　HDPE 衬管：旧钢套管修复，非开挖 50 年寿命，耐 10 % HCl 酸洗；

　　GRE/GRP：海水、消防循环，比碳钢轻 1/4，需防紫外。

　　塑料管

　　PVC-U：≤1.6 MPa、常温、无毒给水管；

　　PE100：SDR11 最大 1.0 MPa，SDR17 最大 0.6 MPa，城镇燃气埋地首选；

　　PP-R：建筑冷热混水，耐 70 ℃，不可紫外直晒。

　　排除顺序：腐蚀性→温度→压力→口径→成本。

　　规格计算——把“尺寸”与“壁厚”一次算到位

　　管径初算：根据体积流量 Q（m³/h）与经济流速 v（m/s）

　　d = 18.8 √(Q/v) （mm）

　　壁厚计算：按 GB 50316 或 ASME B31.3 内压公式

　　t = P·D / (2[σ]η – P) + C

　　其中 P=设计压力，D=外径，[σ]=许用应力，η=焊缝系数（无缝 1.0，SAWH 0.9），C=腐蚀裕量+负偏差+螺纹深度。

　　取标准系列：向上圆整到 GB/T 9711 或 API 5L 标准壁厚（SCH20/30/40/STD/XS）。

　　校验：

　　环向应力≤0.72 SMYS（输气）或 0.80 SMYS（输油）；

　　屈曲、疲劳、负压（海水泵吸入）用 DNV-OS-F101 校核。

　　连接方式——“焊、螺、法兰、卡箍”现场决定

　　长输埋地：埋弧焊对口+环向焊缝 100 % RT，补口采用 3PE 热缩套。

　　站场高压：≥DN50 优先对焊法兰或 BW 焊接，减少泄漏点；

　　≤DN40 可用 NPT 螺纹，但需 PTFE 胶带+厌氧胶，禁用于>260 ℃ 或>10 MPa。

　　化工装置检修频繁：HG/T 20615 对焊法兰 + 不锈钢缠绕垫 + 高强螺栓，8.8 级。

　　海底跨接管：API 5L X65 + 卡箍接头（Grayloc），允许 2° 挠度，免焊接。

　　环境与施工——把“外部荷载”提前算进去

　　埋地

　　土壤电阻率＜5000 Ω·cm 需加镁阳极或外加电流；

　　交通荷载>20 kN/m² 选壁厚+0.5 mm 或加钢套管；

　　冻土区埋深＞1.5 m 或加伴热管。

　　架空

　　风荷载 0.7 kN/m²（陆上 10 m 高基本风压），设置 π 型补偿器或波纹管补偿器；

　　地震 8 度区，按 GB 50470 设防，支架间距减 15 %。

　　隧道/管廊

　　与高压电缆同舱时，采用 304 外护套+防火涂料，耐火极限≥2 h；

　　排水坡度≥0.3 %，设集水坑。

　　经济性与全生命周期——“便宜买贵用”是坑

　　LCC 法：初期投资+运行维护+失效风险+退役。

　　案例：南海某平台 10 km 海水管线

　　碳钢+内衬 2205 复合管：初期 580 万元，年阴极保护 8 万元，寿命 25 年；

　　全 316L 无缝管：初期 920 万元，0 维护，寿命 25 年；

　　LCC 对比：复合管节省 260 万元，且免后期海生物清理。

　　备品统一：装置内≤3 种材质、≤2 种压力等级，减少库存 30 %。

　　采购批次：同一炉批号≥50 t，要求厂家提供 MTC (Mill Test Certificate) + ABS/BV 第三方见证，避免混钢级。

　　快速选型对照表

　　验收与运维提示

　　到货 10 % 抽检：外径、壁厚、椭圆度、-20 ℃ 冲击、金相；酸性管线加做 HIC/SSC 试验。

　　焊接工艺评定 (WPS/PQR)：高钢级 X70 以上必须做 CTOD 试验。

　　投产前：水压试验 1.5 倍设计压力，稳压≥8 h，压降≤1 %。

　　运维：每年壁厚超声抽查 5 %，发现>0.5 mm/年腐蚀速率，即启动更换计划。

　　总结

　　先工况后材料，先标准后规格，先安全后成本——按七步清单逐一打钩，就能在 30 min 内锁定既合规又经济的管线管方案。