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衬里管道怎么选、怎么装

  • 更新时间 2026-09-30 07:08:11
衬里管道怎么选、怎么装

作者:杨小倩

上一篇聊干燥氯化氢用碳钢,干燥氯化氢管道能不能用碳钢?手册查不到的那一档,得从露点算起,末尾留了一句话:

衬里管道怎么选、怎么装,SH/T 3161—2021 里有一条约束,把玻璃钢、PP、PVDF 这几类管子挡在了氯化氢介质之外。

这篇把这句话展开。

先把结论放前面:强腐蚀介质配衬里管,方向没错;但方案容易在这两类管子之间走岔:一类是钢衬非金属管道,也就是我们平时说的衬里管;另一类是非金属管道,通体一种塑料的玻璃钢管、PP 管。这两类在氯化氢这种介质面前,命运完全不同。

走岔了,方案就可能卡在审查上。

01先分清楚:衬里管说的是钢衬非金属管道

平时说「衬里管」,指的就是钢管内壁衬一层塑料或玻璃的这种,不包括通体塑料的管子:

类型
构成
常见材质
俗称
钢衬非金属管道
钢管做承压外壳,内壁衬一层塑料或玻璃
钢衬 PTFE、钢衬玻璃、钢衬 PO、钢衬 PP、钢衬 PE
衬里管
、衬四氟管、衬塑管
非金属管道
通体一种塑料
玻璃钢(FRP)、PP、PE、PVDF、PVC-U
塑料管、玻璃钢管

两类都是「里面是塑料」,但承压的是谁、失效时会发生什么,差别很大。钢衬非金属管道靠钢管承压、塑料只负责耐蚀;非金属管道靠塑料本体承压。

这个区别,在规范里是有明确分界线的。两类管子选错了,不是好不好用的问题,是能不能用的问题。

02SH/T 3161—2021 有一条硬线

翻《石油化工非金属管道技术规范》SH/T 3161—2021,第 4.1.8 条写得很直接:

非金属管道不得用于输送可燃、毒性危害程度为极度危害或高度危害的介质。

这句话管的是非金属管道,也就是通体一种塑料、靠塑料本体承压的那一类。钢衬非金属管道不在这条管的范围里,它外面是钢管、承压靠钢管,衬层只负责耐蚀,不属于「非金属管道」。要判断 4.1.8 管不管得着你的方案,先得知道自己的介质属于哪一级毒性。

毒性分级看 HG/T 20660:

级别
判定(吸入 LC₅₀)
举例
极度危害(Ⅰ级)
< 0.1 mg/m³
光气、氯气
高度危害(Ⅱ级)
≥0.1 且 < 1.0 mg/m³
氯化氢、盐酸
、氨
中度危害(Ⅲ级)
≥1.0 且 < 10 mg/m³
常见有机溶剂
轻度危害(Ⅳ级)
≥10 mg/m³
多数低毒物料

氯化氢和盐酸都落在「高度危害」这一档。那么按 4.1.8,玻璃钢、PP、PE、PVDF 这些非金属管道,都不能用来输送氯化氢。

这就是上一篇末尾那句话的具体出处。

同一条线上还有几条相关的:

条款
内容
SH/T 3161—2021 4.1.7
非金属管道不宜在爆炸危险区域内的地上布置
SH/T 3161—2021 4.1.9
硬聚氯乙烯(PVC-U)管道不得用于输送气体介质和气固两相流介质
SH/T 3161—2021 4.1.6
非金属管道不得用于有剧烈振动和剧烈循环工况的场合

PS 批注|工程师视角

4.1.8 这条的立意,公开的规范答复里说得很清楚,主要不是防腐蚀漏,是防静电。塑料管不导电,可燃或高危害介质在管内流动产生的静电没处释放,风险反而比金属管高。这一点很容易被忽略:很多人以为选塑料管是「更耐蚀所以更安全」,实际在可燃/高危害介质上恰好相反。

03那氯化氢该用什么:钢衬非金属管道

非金属管道被 4.1.8 挡在门外,出路是退回钢衬非金属管道:钢管承压,内壁衬一层塑料或玻璃。

衬塑钢管执行 HG/T 20538-2016,衬塑层按材质分五个代号,适用温度差别很大:

衬塑层代号
材质
适用温度(℃)
主要适用介质
PP
聚丙烯
−15 ~ +110
一般腐蚀性流体、纯水
PE
聚乙烯
−25 ~ +70
一般腐蚀性液体、生活用水
PO
聚烯烃
−29 ~ +90
酸碱介质通用型
UHMW-PE
超高分子量聚乙烯
−29 ~ +80
固液浆体、磨损工况
PTFE
聚四氟乙烯
−29 ~ +180
高温强腐蚀气体和液体

(表内低温值按美标 A106/A53 管材给;用国内 20 号钢做基管时,低温下限定在 −20℃ 以上。)

氯化氢这类介质,通常选 PTFE:耐温上限到 180℃,耐蚀面最宽。温度在 110℃ 以内、腐蚀强度可控的场合,PO 或 PP 也可以用,成本低一档。

选型第一个动作,是拿介质的最高操作温度去对这张表。常见翻车点是这样:工况温度 120℃ 选了 PP(上限 110℃),或者开车时的吹扫蒸汽温度没算进去,衬层在蒸汽扫线时被烫软脱层。

PS 批注|工程师视角

蒸汽吹扫这一条,是我见过最多的衬里管故障原因。设计时给的介质温度是 80℃、选 PP 没问题,可现场用 150℃ 蒸汽扫线,一次就把衬层顶开了。选型时问的不只是「正常工况多少度」,还有「吹扫/清洗用什么、多少度」。

04钢衬管不是「衬上就行」,两个数必须写进技术要求

同样是钢衬 PTFE,做得好和做得差,价格能差一倍,寿命差得更远。差别在两个指标上。

第一个是衬层厚度。

管径
衬里厚度要求
出处
DN25 ~ DN40
2.0 mm
HG/T 20538-2016
DN50 ~ DN80
2.5 ~ 3.0 mm
HG/T 20538-2016
DN100 ~ DN150
3.0 ~ 3.5 mm
HG/T 20538-2016
DN200 ~ DN400
4.5 ~ 5.0 mm
HG/T 20538-2016

(以上为 PE/PO/PP 衬塑层的厚度,出自 HG/T 20538-2016 选用系列表;公称尺寸范围 DN25~DN1200,DN≥200 的大口径衬层厚度可适当加厚。具体以标准原文及订货技术条件为准。)

第二个是剥离强度。

衬层和钢管之间如果只是「套进去」,热胀冷缩来回几次就会鼓包脱层。所以衬里工艺分四种:

工艺
做法
与钢管的关系
松衬
内衬管直接塞入,两端翻边
基本无结合力
紧衬
机械方式复合,内衬管与钢管基本无间隙
靠过盈配合
滚衬
塑料粉末熔融粘附在钢管内壁
有一定剥离强度
模压
以钢管为外模,填粉压实后烧结
结合力最好

技术要求里必须明确要「滚衬」或「模压」,并且给出剥离强度下限(这个数标准里没有定值,按工程订货口径写:衬 PTFE 一般要求 ≥ 4 N/mm,也有厂家按 ≥ 5 N/mm 执行;PO/PE 的取值各家差异较大,须在订货技术条件里约定,不能想当然照抄。注意单位是 N/mm,按衬层单位宽度算力,不是 N/cm。)

只写「钢衬 PTFE 管道」,不写工艺和剥离强度,供货方按松衬给你做,看着一样、用起来两回事。这时候吃亏的不是供货方,是我们自己。

05装的时候,四处最容易出事

选型对了,装错了一样白搭。衬里管安装和普通钢管差别最大的地方,是不能伤到内层。

位置
正确做法
常见错误
法兰连接
衬层翻边延伸至法兰密封面,用松套法兰或翻边结构
直接对焊衬层部位;用普通法兰压住翻边,压不实反而渗漏
现场焊接
只焊钢管外壳,焊接时对衬层降温保护
衬层部位直接焊接,塑料被烧穿
安装后检查
100% 电火花检测
(衬氟塑料的按 GB/T 26500-2011 第 7.3 条,试验电压 10 kV,不得有被击穿现象;部分工程按衬层厚度分级设定,具体以订货技术条件为准)
不检测直接投用,微孔漏点看不见
分段预制
按管段预制好、法兰连接,现场少动火
现场大量切割焊接,内衬被反复扰动

几条补充的:

● 衬层破损不得带伤运行。PTFE 耐蚀,但一旦破孔,介质直接接触碳钢外壳,腐蚀速度是非线性的,衬里管的失效往往是从一个针孔开始的。

● 支架跨距比钢管小。衬里管刚性比钢管低,同时又是法兰连接为主,跨距按普通钢管取会下垂、法兰处受力。

● 不能靠近热源、不能高温伴热。SH/T 3161—2021 4.1.15 明确:非金属管道不应采用温度高于其使用温度的伴管伴热。对衬里管同理,伴热温度必须压在衬层耐温之内。

06回到那个提问

如果把上一篇的干燥氯化氢议题接着往下走,选材路径大概是这样:

工况
首选方案
理由
干燥(露点以上)、含水 ≤0.02%
20# 碳钢 + 伴热 + 测厚
均匀减薄、可预警,成本最低
湿氯化氢、盐酸、含氯离子液相
钢衬 PTFE
 或钢衬玻璃
钢管承压,衬层耐蚀
高危害介质、不得用非金属
排除玻璃钢/PP/PE/PVDF
SH/T 3161—2021 第 4.1.8 条

三个方案不是并列关系,是有次序的:先看含水,含水过线就往衬里走;往衬里走的时候,先排除非金属管道。

07结语

回到开头那句话。

「衬里管道」说的就是钢管内衬一层塑料或玻璃的那类,重点在衬,也就是外面还是钢管承压。容易出岔子的地方,是有人把通体塑料的玻璃钢管也归到「衬里管」里来说,那就变成两回事了:前者是钢管承压、塑料耐蚀,后者是塑料本体连承压带耐蚀一起扛。在可燃或高危害介质上,规范对这两类的态度完全相反:非金属管道限制使用,钢衬非金属管道是标准解法。

这篇只讲后者,也就是衬层为塑料或玻璃(PTFE、PO、PP、PE 等)的钢衬管。衬金属的衬里管(衬不锈钢、衬钛)用在其他场合,逻辑不同,这里不展开。

所以选型第一步不是问「衬里还是不锈钢」,是先把介质定级。级别定下来,非金属管道这条线就清楚了;4.1.8 管的是它,钢衬非金属管道不受这一条限制。

剩下的,就是把温度、吹扫条件、剥离强度这三个数,一条条写进技术要求里。

本文基于公开法规、规章与标准文件整理,可能存在偏差或疏漏。

具体项目的适用口径,应以主管部门发布的最新文件和审查意见为准。

如发现错漏或有不同理解,欢迎在评论区指正交流。

#衬里管道 #钢衬四氟 #非金属管道 #管道选材 #化工设计

•正文结束•

📌 评论区互动:

你们厂里的衬里管,用的是滚衬还是松衬?法兰翻边有没有出现过渗漏?欢迎交流做法。

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