一、引言

壓力管道作為能源輸送與工業(yè)運(yùn)行的核心基礎(chǔ)設(shè)施，其安全性與可靠性直接關(guān)系到公共安全、環(huán)境防護(hù)及能源供應(yīng)穩(wěn)定性。全球范圍內(nèi)已形成多套成熟的壓力管道標(biāo)準(zhǔn)體系，其中美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME）制定的 ASME B31.8《燃?xì)廨斔秃头峙涔艿老到y(tǒng)》與澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（Standards Australia）發(fā)布的 AS/NZS 2885 系列《高壓流體管道系統(tǒng)》最具代表性。前者聚焦燃?xì)廨斔腿湕l規(guī)范，后者則針對(duì)高壓管道形成 “單一且充分” 的技術(shù)保障體系，兩者在標(biāo)準(zhǔn)框架、材料選用及實(shí)踐應(yīng)用中既存在共性原則，又因地域需求呈現(xiàn)顯著差異。本文結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)文本及行業(yè)實(shí)踐，對(duì)兩大標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容與材料使用規(guī)范進(jìn)行系統(tǒng)解析。

二、ASME B31.8：燃?xì)廨斔凸艿赖娜鞒桃?guī)范

（一）標(biāo)準(zhǔn)定位與適用范圍

自 1922 年 ASME 啟動(dòng)管道安全標(biāo)準(zhǔn)制定以來(lái)，B31 系列已形成覆蓋多領(lǐng)域的管道規(guī)范體系，其中 B31.8 作為燃?xì)廨斔蛯ｍ?xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，適用范圍貫穿燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)鏈全環(huán)節(jié)，包括燃?xì)夤艿馈嚎s機(jī)站、計(jì)量調(diào)壓站、干管及直至用戶計(jì)量表出口的服務(wù)管線。其管轄邊界進(jìn)一步延伸至海上燃?xì)廨斔团c集輸管道、管道型燃?xì)鈨?chǔ)存設(shè)備及儲(chǔ)存管線，實(shí)現(xiàn)了從生產(chǎn)端到用戶端的全鏈條覆蓋。

該標(biāo)準(zhǔn)的核心價(jià)值在于提供“材料 - 設(shè)計(jì) - 制造 - 安裝 - 測(cè)試 - 檢驗(yàn)” 的全流程解決方案，同時(shí)作為 B31 系列的配套文件，與其他管道規(guī)范共同構(gòu)成行業(yè)基礎(chǔ)參考體系。適用對(duì)象涵蓋制造商、施工方、設(shè)計(jì)人員、運(yùn)維人員及監(jiān)管機(jī)構(gòu)，形成了多方協(xié)同的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施機(jī)制。

（二）核心技術(shù)內(nèi)容與修訂動(dòng)態(tài)

最新修訂版的 ASME B31.8 呈現(xiàn)三大技術(shù)升級(jí)：一是新增運(yùn)營(yíng)人員培訓(xùn)與資質(zhì)認(rèn)定章節(jié)，強(qiáng)化 “人因安全” 管理，要求相關(guān)人員需具備管道完整性、材料特性等專業(yè)知識(shí)；二是增設(shè)損壞預(yù)防方案專章，針對(duì)第三方破壞、地質(zhì)災(zāi)害等風(fēng)險(xiǎn)制定系統(tǒng)性防控措施；三是全面修訂塑料管道設(shè)計(jì)公式，優(yōu)化非金屬材料在燃?xì)廨斔椭械膽?yīng)用參數(shù)。

在材料規(guī)范方面，標(biāo)準(zhǔn)明確要求根據(jù)管道直徑、操作壓力、預(yù)期壽命及環(huán)境條件選擇適配材料，主流選用鋼管、不銹鋼管等金屬材料，同時(shí)對(duì)塑料管道的強(qiáng)度、韌性及耐腐蝕性提出量化指標(biāo)。壁厚計(jì)算需嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)公式，綜合考量工作壓力、材料強(qiáng)度、溫度影響及外部載荷等因素，焊接接頭質(zhì)量控制則需符合 ASME 焊接標(biāo)準(zhǔn)的專項(xiàng)要求。此外，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制規(guī)定管道需采取外涂層、陰極保護(hù)等防腐蝕措施，延長(zhǎng)服役壽命并降低泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

（三）標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施與行業(yè)價(jià)值

ASME B31.8 的實(shí)踐價(jià)值體現(xiàn)在法規(guī)銜接與效益提升雙重維度：一方面，嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)可幫助使用者符合轄區(qū)內(nèi)法律法規(guī)要求；另一方面，通過(guò)采納標(biāo)準(zhǔn)中的行業(yè)最佳實(shí)踐，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)營(yíng)效率提升、成本優(yōu)化與安全保障的協(xié)同統(tǒng)一。該標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)威性得益于專業(yè)委員會(huì)的技術(shù)支撐，如現(xiàn)任 ASME B31.8 分會(huì)委員會(huì)成員邁克爾?J?羅森菲爾德（Michael J. Rosenfeld），其在管道材料、完整性及標(biāo)準(zhǔn)制定領(lǐng)域的四十余年經(jīng)驗(yàn)，為標(biāo)準(zhǔn)修訂提供了深厚的技術(shù)積淀。

三、AS/NZS 2885：高壓管道的風(fēng)險(xiǎn)管理與材料創(chuàng)新

（一）標(biāo)準(zhǔn)起源與體系構(gòu)成

AS/NZS 2885 系列標(biāo)準(zhǔn)的誕生源于澳大利亞獨(dú)特的能源輸送需求：其能源產(chǎn)地與負(fù)荷中心距離遙遠(yuǎn)、人口分布稀疏，傳統(tǒng)歐美管道設(shè)計(jì)模式難以平衡成本與效率，因此行業(yè)在 20 世紀(jì) 70-80 年代逐步形成 “高強(qiáng)度鋼 + 薄壁設(shè)計(jì) + 高壓運(yùn)行” 的技術(shù)路徑，催生了專屬標(biāo)準(zhǔn)體系。該標(biāo)準(zhǔn)自 1987 年首次發(fā)布以來(lái)，已發(fā)展為包含 7 個(gè)部分的完整體系：

• AS 2885.0 通用要求（核心原則與基礎(chǔ)框架）

• AS/NZS 2885.1 設(shè)計(jì)與施工（材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)）

• AS/NZS 2885.2 焊接（接頭質(zhì)量控制專項(xiàng)規(guī)范）

• AS 2885.3 運(yùn)營(yíng)與維護(hù)（全生命周期管理要求）

• AS/NZS 2885.4 海底管道系統(tǒng)（特殊環(huán)境適配條款）

• AS 2885.5 現(xiàn)場(chǎng)壓力測(cè)試（驗(yàn)證方法與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)）

• AS/NZS 2885.6 管道安全管理（風(fēng)險(xiǎn)管理與威脅控制）

標(biāo)準(zhǔn)由 ME-038 技術(shù)委員會(huì)定期審查，成員涵蓋行業(yè)、專業(yè)協(xié)會(huì)及各州監(jiān)管機(jī)構(gòu)，同時(shí)統(tǒng)籌管理 AS 4822（鋼質(zhì)管道接頭涂層）、AS/NZS 1518（高密度聚乙烯涂層）等配套標(biāo)準(zhǔn)，形成技術(shù)協(xié)同機(jī)制。

（二）材料選用的核心規(guī)范與技術(shù)特點(diǎn)

1.材料選型的地域適配性

為實(shí)現(xiàn)“降低資本成本、提高輸送效率” 的目標(biāo)，AS/NZS 2885 明確要求采用更高強(qiáng)度的管線鋼，通過(guò)材料性能提升減小管壁厚度，配合 15.3 兆帕級(jí)別的高壓運(yùn)行參數(shù)（較早期提升一倍以上），顯著提高單位鋼材的燃?xì)廨斔土俊?biāo)準(zhǔn)核心覆蓋碳錳鋼管道系統(tǒng)，針對(duì)單相及多相碳?xì)浠衔锪黧w輸送優(yōu)化材料特性指標(biāo)，同時(shí)通過(guò) AS 4822 等配套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范涂層材料選用，如熔融結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂（FBE）、高密度聚乙烯（HDPE）等涂層的應(yīng)用要求，兼顧防腐蝕性能與施工可行性。

2.材料管理的全生命周期視角

標(biāo)準(zhǔn)將材料質(zhì)量控制融入風(fēng)險(xiǎn)管理體系，要求許可證持有人在設(shè)計(jì)階段即評(píng)估材料對(duì)各類威脅的耐受能力，包括地質(zhì)載荷、第三方破壞、介質(zhì)腐蝕等。以壁厚確定為例，不同于傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)按人口密度分級(jí)的強(qiáng)制要求，AS/NZS 2885 要求針對(duì)每個(gè)管段的抗穿透能力、壓力工況等因素單獨(dú)計(jì)算壁厚，并書(shū)面證明人口密集區(qū)管道無(wú)破裂風(fēng)險(xiǎn)。材料審批需履行嚴(yán)格的書(shū)面程序，由具備資質(zhì)的人員或?qū)嶓w對(duì)材料選型、檢驗(yàn)報(bào)告等關(guān)鍵文件簽字確認(rèn)，確保可追溯性。

3.未來(lái)材料需求的前瞻性布局

2025 年啟用的 “管道系統(tǒng) —— 高壓流體” 新名稱，標(biāo)志著標(biāo)準(zhǔn)材料規(guī)范向非碳?xì)浠衔锪黧w輸送延伸。針對(duì)氫氣、二氧化碳等新型介質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)正修訂材料兼容性要求，同時(shí)考慮礦業(yè)礦漿等特殊流體對(duì)管道耐磨性、耐腐蝕性的需求，推動(dòng)材料標(biāo)準(zhǔn)與新能源輸送場(chǎng)景適配。

（三）風(fēng)險(xiǎn)管理驅(qū)動(dòng)的材料應(yīng)用邏輯

AS/NZS 2885 的核心創(chuàng)新在于將材料性能與風(fēng)險(xiǎn)管理深度綁定，要求通過(guò)安全管理研究（SMS）識(shí)別材料相關(guān)威脅，結(jié)合設(shè)計(jì)解決方案、物理措施與程序方法實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)控制。例如，針對(duì)腐蝕失效風(fēng)險(xiǎn)，需同時(shí)選用耐蝕材料（物理措施）、實(shí)施涂層保護(hù)（設(shè)計(jì)方案）及建立定期檢測(cè)制度（程序方法），將風(fēng)險(xiǎn)降至 “合理可行的最低水平”（ALARP）。這種多維管控模式在材料選用中體現(xiàn)為 “性能驗(yàn)證 + 過(guò)程管控 + 持續(xù)評(píng)估” 的閉環(huán)體系：材料進(jìn)場(chǎng)前需通過(guò)強(qiáng)度試驗(yàn)、腐蝕測(cè)試等性能驗(yàn)證，施工中執(zhí)行焊接質(zhì)量旁站監(jiān)督，運(yùn)營(yíng)階段則結(jié)合管道檢測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)評(píng)估材料劣化程度。

四、兩大標(biāo)準(zhǔn)的核心差異與材料規(guī)范對(duì)比

（一）標(biāo)準(zhǔn)定位與適用邊界

ASME B31.8 以燃?xì)廨斔蜑閷兕I(lǐng)域，覆蓋從低壓配氣管線到高壓輸送管道的全壓力等級(jí)，且包含站場(chǎng)設(shè)備與服務(wù)管線的一體化規(guī)范；AS/NZS 2885 則聚焦壓力大于 1050 千帕的高壓輸送管道，明確排除站場(chǎng)管道（需采用 AS 4041 或 B31.3 等標(biāo)準(zhǔn)），且 2025 年后擴(kuò)展至非碳?xì)浠衔锪黧w輸送。這種差異源于地域需求：美國(guó)燃?xì)廨斔途W(wǎng)絡(luò)密度高、場(chǎng)景復(fù)雜，而澳大利亞以長(zhǎng)距離高壓干線為主，需針對(duì)性優(yōu)化材料與壓力參數(shù)。

（二）材料管理的技術(shù)路徑

在材料選型邏輯上，ASME B31.8 采用 “工況匹配 + 公式計(jì)算” 模式，通過(guò)明確的壁厚公式與材料強(qiáng)度等級(jí)直接指導(dǎo)選型，如塑料管道設(shè)計(jì)公式的修訂進(jìn)一步細(xì)化了非金屬材料的應(yīng)用場(chǎng)景；AS/NZS 2885 則基于 “風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng) + 個(gè)性化設(shè)計(jì)”，允許根據(jù)管段具體威脅調(diào)整材料規(guī)格，但需履行嚴(yán)格的論證與審批程序。在腐蝕防護(hù)方面，兩者均要求涂層與陰極保護(hù)結(jié)合，但 AS/NZS 2885 通過(guò) AS 4822 等配套標(biāo)準(zhǔn)形成更細(xì)致的涂層材料技術(shù)指標(biāo)。

（三）責(zé)任主體與實(shí)施保障

ASME B31.8 強(qiáng)調(diào)多方協(xié)同執(zhí)行，適用對(duì)象涵蓋全產(chǎn)業(yè)鏈主體，但未明確單一責(zé)任主體；AS/NZS 2885 則將材料選型、質(zhì)量控制等決策責(zé)任賦予管道許可證持有人，要求其書(shū)面承擔(dān)材料相關(guān)重大決策責(zé)任，監(jiān)管機(jī)構(gòu)僅負(fù)責(zé)流程監(jiān)督。這種責(zé)任劃分使澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)在材料創(chuàng)新應(yīng)用上更具靈活性，能夠快速適配高強(qiáng)度鋼等新型材料的應(yīng)用需求。

五、結(jié)語(yǔ)

ASME B31.8 與 AS/NZS 2885 兩大標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建了壓力管道規(guī)范的兩種典型范式：前者以 “全流程標(biāo)準(zhǔn)化” 保障燃?xì)廨斔桶踩牧弦?guī)范側(cè)重通用性與可操作性；后者以 “風(fēng)險(xiǎn)管理為核心” 實(shí)現(xiàn)高壓管道的成本 - 安全平衡，材料選用體現(xiàn)鮮明的地域適配性與創(chuàng)新導(dǎo)向。兩者均證明，壓力管道材料的合理選用不僅需滿足強(qiáng)度、耐蝕等基礎(chǔ)性能要求，更需與標(biāo)準(zhǔn)框架、運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景及風(fēng)險(xiǎn)防控體系深度融合。

隨著新能源輸送需求的增長(zhǎng)，ASME B31.8 的塑料管道規(guī)范升級(jí)與 AS/NZS 2885 的非碳?xì)淞黧w適配修訂，預(yù)示著壓力管道材料標(biāo)準(zhǔn)正朝著 “多介質(zhì)兼容、全生命周期管控” 的方向發(fā)展。對(duì)于行業(yè)實(shí)踐者而言，深入理解不同標(biāo)準(zhǔn)的材料邏輯，結(jié)合項(xiàng)目場(chǎng)景精準(zhǔn)應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)管道安全與效率統(tǒng)一的關(guān)鍵路徑。

參考資料

1、ASME, https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b31-8-gas-transmission-distribution-piping-systems；

2、APGA，https://apga.org.au/2885-standard-high-pressure-pipeline-systems