国内卫生管道标准体系详解
国内卫生管道标准体系详解
卫生管道在食品、制药等行业的生产过程中扮演着至关重要的角色。为了确保管道系统的卫生安全和高效运行，各国都制定了相应的技术标准和规范。本文将详细介绍国内卫生管道的相关标准体系，包括公称尺寸的定义、食品工业用不锈钢管的具体规格要求、不锈钢材料的牌号及化学成分等。
卫生管道标准概述
国内的卫生级管道还没有成套完整的标准体系，对于“卫生管道及管道附件”，不同供应商多数参照国外标准规范，产品标准与偏差的选取也是不同的。因此进行选型设计时，应以供应商产品手册为准进行选型，并尽可能按照产品手册的内容，注明详细的参数指标，以保证采购环节的精准。
国内可能涉及到卫生级管道标准有以下这些：
- GB/T 1047-2019：管道元件 公称尺寸的定义和选用
- QB/T 2467-2017：食品工业用不锈钢管
- GB/T 20878-2007：不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分
- GB/T 3280-2015：不锈钢冷轧钢板和钢带
另外还有《GB 4806.9-2016食品安全国家标准 食品接触用金属材料及制品》中对不锈钢的迁移物指标有明确规定。
GB/T 21832-2008《卫生级不锈钢材料》和GB/T 19228.1-2011《不锈钢管件》等国家标准，规定了卫生级不锈钢管的物理性能、化学成分、耐腐蚀性能等指标，确保管道符合卫生要求，但使用时注意区分规范适用的行业和领域。
但是这些标准对于管道尺寸系列规定的很少，在平时的项目设计中，很多客户会直接规定所要的管道、管件、阀门执行标准多数是ASME BPE标准、DIN标准、3A标准又或是ISO的标准。
卫生管道的表示方法
《GB/T 1047-2019 管道元件 公称尺寸的定义和选用》中规定：
- 公称尺寸 nominal size：用于管道系统元件的字母和数字组合的尺寸标识，由字母DN和后跟的无量纲的整数数字组成。
- 优先选用的公称尺寸数值：DN6、DN8、DN10、DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150等。
- 采用DN标识的标准：应给出DN与管道元件尺寸之间的关系，例如：DN/OD，DN/ID。
- 也可使用与本标准不同的标记方法：例如：使用NPS（公称管子规格)、OD（外径)、ID（内径)等标识管道元件。公称尺寸DN和NPS的对应关系参见附录A。
附录A中给出了DN数值和NPS数值的对应关系：
DN | NPS |
|---|---|
6 | 1/8 |
8 | 1/4 |
10 | 3/8 |
15 | 1/2 |
20 | 3/4 |
25 | 1 |
32 | 1 1/4 |
40 | 1 1/2 |
50 | 2 |
65 | 2 1/2 |
80 | 3 |
100 | 4 |
注：DN≥100时，NPS=DN/25
卫生管道的规格
《QB/T 2467-2017食品工业用不锈钢管》中规定：
- 钢管分类：钢管分A类和B类。A类为不锈钢无缝钢管，符合GB/T 14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》的规定。B类为不锈钢焊接钢管，符合GB/T 12771《流体输送用不锈钢焊接钢管》的规定。
- 钢管的外径与壁厚：应符合表1的规定。
- 采用DN公称尺寸表示的钢管尺寸和允许偏差：应符合附录A。DN的定义符合GB/T 1047的规定。
- 采用NPS公称尺寸表示的钢管尺寸与允许偏差：应符合附录B。
附录A中规定了采用DN表示的不锈钢管尺寸和允许偏差：
标记由名称、材料代号、标准代号、（A）、DN值和壁厚组成。例如：外径52mm，壁厚1mm，材料为S30408的食品工业用不锈钢管，其标记为：食品工业钢管S30408 QB/T 2467（A）DN50×1
附录B中规定了采用NPS表示的不锈钢管尺寸和允许偏差：
标记由名称、材料代号、标准代号、（B）、NPS值和壁厚组成。例如：外径3 in，壁厚0.065in，材料为S30408的食品工业用不锈钢管，其标记为：食品工业钢管 S30408 QB/T 2467（B）NPS3
不锈钢材料牌号
《GB/T 20878-2007不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》中有详细的规定。下表摘录《GB/T 3280-2015 不锈钢冷轧钢板和钢带》的附录A 各国不锈钢牌号对照表的常用部分：
国家 | 牌号 | 中国 | 日本 | 德国 | 美国 |
|---|---|---|---|---|---|
中国 | S30408 | S30408 | SUS304 | X5CrNi18-10 | 304 |
中国 | S31603 | S31603 | SUS316 | X5CrNiMo17-12-2 | 316 |
中国 | S31703 | S31703 | SUS317L | X5CrNiMo18-12-3 | 317L |
中国 | S22053 | S22053 | SUS329J1 | X6CrNiMoN22-5-3 | 2205 |
不锈钢材料的选用
- 钢管材质：应选用S30408、S30403、S31608和S31603奥氏体型不锈钢。存在腐蚀介质的情况时，可选用S31703奥氏体型不锈钢。介质中存在氯离子的情况时，可选用S22053等性能相近的奥氏体-铁素体（双相）型不锈钢。材料和牌号应符合GB/T 20878的规定。也可选用其他已经证明同样适用的材料。
- 表面粗糙度：应符合GB/T 1031的规定。与食品接触的表面粗糙度Ra值不应大于0.8μm，其他表面Ra值不应大于2.5μm，焊接表面Rz值不应大于12.5μm。
Ra：在取样长度内轮廓偏距的算术平均值，它反映了表面轮廓的平均起伏程度。
Rz：在取样长度内5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和，它反映了表面的极限粗糙程度。
Ra是一个平均值，无法反映表面微观结构的细节，但它简单易测，可以作为一个整体性能指标。Rz则更能反映表面的极端粗糙程度，尤其是在需要考虑最大峰值和谷值的应用场合。
Ra和Rz之间存在一定的换算关系，例如Ra=1.25Rz，这有助于在不同的测量标准或应用场景之间进行转换。
标记示例
钢管应在合适部位印制标记，标记由名称、材料代号、标准代号、外径×壁厚、类别、级别组成。钢管外径及壁厚允许偏差为普通级时不标注，采用较高级时标注代号为H。
- 示例1：外径51mm，壁厚1.2mm，材料为S30408的食品工业用无缝钢管，其标记为：食品工业钢管 S30408 QB/T 2467 51×1.2-A
- 示例2：外径51mm，壁厚1.2mm，材料为S31608的食品工业用直缝焊接不锈钢管，普通级精度，其标记为：食品工业用管 S31608 QB/T 2467 51×1.2-B
- 示例3：外径51mm，壁厚1.2mm，材料为S31608的食品工业用直缝焊接不锈钢管，较高级精度，其标记为：食品工业用管 S31608 QB/T 2467 51×1.2-BH