选择流体管时需要考虑哪些因素？

　　选择流体管时，必须将“流体特性—材料性能—外部环境—经济性”四条主线全部对齐，才能选出既安全又全寿命周期成本最低的方案，下面把需要逐一核对的因素拆成 10 大项 40 余子项，供直接做 Check-list 使用。

　　流体化学性格

　　1.1 酸碱性（pH 值区间）；

　　1.2 氧化/还原性（含游离氯、双氧水、硫化氢等）；

　　1.3 有机溶剂极性（酮、酯、芳烃对塑料有溶胀）；

　　1.4 含固量与磨粒硬度（矿浆、粉煤灰需加耐磨衬里或厚壁）；

　　1.5 微生物诱发腐蚀 MIC（海水、循环冷却水要控制残氯并选 316L 以上）；

　　直接决定材质是碳钢、不锈钢、双相钢、镍基、PTFE/PE/PO 衬里还是非金属管。

　　流体物理参数

　　2.1 温度：连续最高/最低、瞬时峰值、热冲击频次；

　　2.2 压力：稳态、水锤、真空、负压波动；

　　2.3 密度与粘度（高粘需加大管径或加热夹套）；

　　2.4 流速（磨蚀临界值：碳钢≥3 m/s 易冲蚀，不锈钢≥5 m/s 需抛光内壁）；

　　2.5 相态（单相、气液两相、浆体、粉体密相输送）。

　　温度-压力组合先划出材料“禁区”，再确定壁厚等级、冲击功要求。

　　材料温度-压力包络线

　　以 ASME B31.3 为基准把常用材料画成“温度-压力”图：

　　-20 ℃～100 ℃：PVC/PE 可 PN10；

　　-40 ℃～300 ℃：碳钢 A106 Gr.B 最大 PN100；

　　-196 ℃～550 ℃：304L/316L 可 PN160；

　　-196 ℃～650 ℃：双相钢 2205 可 PN250；

　　550 ℃以上：P91、P92、310S、Inconel 625。

　　管壁厚度计算

　　4.1 内压公式：t = P·D / (2[σ]Ej + P·Y) + C；

　　4.2 腐蚀裕量 C：淡水 1 mm，海水 3 mm，含 CO₂ 油气 6 mm；

　　4.3 负偏差：不锈钢板 -0.3 mm，碳钢板 -12.5 %；

　　4.4 外压或真空：需做环向稳定校核，必要时加加强圈。

　　连接与密封形式

　　5.1 高压高温：对焊 + 法兰 Class600-2500，密封面 RTJ；

　　5.2 常压腐蚀：松套法兰 + PTFE 垫片，易更换；

　　5.3 食品医药：Tri-clamp 快装，内表面 Ra≤0.8 µm；

　　5.4 埋地长输：高频电阻焊管 HFW，现场环焊，100 % 超声 + 射线。

　　连接方式决定现场焊接工艺评定、探伤比例及后期维护窗口。

　　外部环境

　　6.1 大气腐蚀等级 C1-C5（乡村/海洋/重工业）；

　　6.2 土壤电阻率、Cl⁻/SO₄²⁻ 含量（影响外防腐层等级）；

　　6.3 紫外线、臭氧（露天塑料管需加炭黑 2 % 或包铝皮）；

　　6.4 地震烈度、地表沉降（需加波纹补偿器、滑动支架）；

　　6.5 火灾风险（选矿浆管道要求 650 ℃下 30 min 不爆裂，可加防火涂料）。

　　外部腐蚀与机械外载往往比内部更容易忽视，却占现场失效案例 60 % 以上。

　　规范与合规

　　7.1 国标：GB/T 20801（压力管道）、GB 50251（输气）；

　　7.2 石化：SH 3501、SH 3104；

　　7.3 海洋：DNV-OS-F101（酸性工况 HIC/SSC 试验）；

　　7.4 食品：GB 4806.9-2016 食品接触用金属材料；

　　7.5 防爆：ATEX/IECEx 对可燃液体要求静电接地电阻＜10 Ω。

　　提前把项目适用的强制性条款列出，避免返工。

　　安装与可维护性

　　8.1 空间转弯半径（硬管≥3D，软管≥10D）；

　　8.2 支吊架间距：碳钢 4 m，不锈钢 3 m，塑料管 1.2 m；

　　8.3 在线监测接口：壁厚在线超声、温度/压力套管；

　　8.4 可清洗性：CIP/SIP 要求无死角，坡度≥3 ‰；

　　8.5 更换窗口：法兰或快装，≤30 min 能拆下泵出口短节。

　　生命周期成本 (LCC)

　　9.1 初期成本：材料 + 防腐 + 施工（碳钢:不锈钢:2205 ≈ 1:2.5:4）；

　　9.2 运行成本：泵送能耗与管径 5 次方成正比，盲目放大管径电费反升；

　　9.3 维护成本：衬里管 5 年一次内衬翻新，双相钢可 20 年免换；

　　9.4 失效风险：按 API 581 计算失效概率与后果，当失效成本＞材料差价 3 倍时，升级材质。

　　用 20 年 NPV 算法比一次性招标更能降低总成本。

　　供应链与交期

　　10.1 大口径双相钢 Φ812 以上国内仅 3 家钢厂可轧制，提前 6 个月锁料；

　　10.2 进口 PTFE 软管需 FDA 认证批次，海运 8-10 周；

　　10.3 特殊合金 Inconel 625 焊材需同炉批号匹配，现场多备 5 % 余量。

　　排计划时把“最长物料”列关键路径，避免“前快后慢”窝工。

　　快速选型示例

　　案例：海边化工厂的含氯盐水，50 ℃、1.6 MPa、DN150

　　流体高氯，316L 点蚀指数 PREN≥32 才保险 → 选 2205 双相钢

　　外海雾环境 C5-M，外壁喷铝 200 µm + 环氧酚醛 400 µm

　　压力 1.6 MPa、温度 50 ℃，查表 PN16 足够，壁厚 SCH10S（3.6 mm）即可

　　需定期检修，采用 RF 法兰，EPDM 垫片耐盐雾

　　全寿命 20 年 LCC 比 316L+外防腐节省 18 %，比碳钢+内衬塑节省后期检修费 35 %

　　最终定案：2205 双相钢无缝管 SCH10S，GB/T 21833，法兰连接，外防腐 C5-M 级

　　把以上 10 大项做成 Excel 打分表，每项权重按项目特点调整，多方案量化比较后，就能在最短时间内选出“安全-合规-经济”都达标的流体管方案。