主蒸汽管道设计压力取值分析
主蒸汽管道设计压力取值分析
摘要：为了对单元机组超临界和超超临界机组主蒸汽压力设计有更清晰的认识，分析了主蒸汽管道设计压力取值以及国家标准,电力标准与ASMEB31.1的区别,得出了单元机组超临界和超超临界机组主蒸汽压力取值不同主要原因，对于机组的设计具有指导意义。结论是主汽门前设计压力就是最大运行工况下(VWO) 的热平衡上的运行压力，GB50764同时参照ASME和IEC 的规定得出的设计压力偏于保守。
关键词：单元机组；主蒸汽压力；主汽门进口处设计压力；最大持续运行压力；安全系数；国标；ASME
Wen Peng
(Black & Veatch Engineering Co., Ltd., Beijing 100022, China)
Main Steam Pipe Design Pressure Analysis
Abstract:Aiming at unit supercritical and ultra supercritical unit main steam design pressure to have a clearer understanding, analyze the main steam design pressure selection and the difference between GB, DL code and ASMEB31.1. Educe the main reason that the main steam design pressure is different for ultra-supercritical and supercritical. Concluded the design throttle pressure is the max operating pressure (VWO case), so GB is conservative for the design throttle pressure to comply with IEC code and ASME.
Key words:unit; main steam pressure; design pressure at the throttle inlet; maximum sustained operating pressure; safety factor; GB; ASME
0 引言
主蒸汽压力取值是电厂设计的关键，由于各个国际以及各个标准的不统一，造成了国内工程师对于主蒸汽压力取值的不同认识，以至于各个设计院在设计压力的取值上经常出现不一致的情况，本文分析了主蒸汽管道设计压力取值以及国家标准,电力标准与ASMEB31.1的区别,得出了单元机组超临界和超超临界机组主蒸汽压力取值不同主要原因。
1国家标准与国外标准对比
1.1 主汽门进口处设计压力
关于主蒸汽压力取值，文献[1~4]等标准都有比较详细的论述。
文献[1]的设计压力规定如下：1，超临界及以下机组，主蒸汽管道设计压力应取用锅炉最大连续蒸发量时过热器出口的额定压力；2，超超临界参数机组，主蒸汽管道压力应取用下列两项的较大值，a)汽轮机主汽门进口处设计压力的105%；b)汽轮机主汽门进口处设计压力加主蒸汽管道压降。
文献[4]中规定：对于单元机组上装设能控制集箱蒸汽压力的自控燃烧设备的锅炉，蒸汽管道的设计压力应至少等于主汽门进口处的设计压力的105%，或不小于任何锅筒安全阀整定压力值下限值的85%，不小于管道系统任何部位预期的最大持续运行压力，取以上三者中的最大值。而所采用的材料的许用应力值不应大于过热器出口预期的蒸汽温度下的许用值。对于没有固定汽水分界线的强制流动蒸汽发生器，设计压力也不应小于预期的最大持续运行压力。
在文献[1,4]的规定中，都提到了“主汽门进口处设计压力”，但是两个标准关于这个设计压力的理解是不同的, 文献[4]对于单元机组设计要求是一致的，而文献[1]关于超超临界机组是在文献[4]设计压力的基础上又增加了5%的裕量。
文献[1～3]实际上是脱胎于文献[4]。文献[1]主蒸汽管道设计压力取值同时又结合了文献[5]的设计要求，文献[1]条文说明指出按照文献[5] “汽轮机主汽门进口处的设计压力等于汽轮机主汽门前额定进汽压力的
105％”。
文献[5]指出为了维持平均压力，主汽门进口压力不能超过5%的额定压力，这就是文献[1]条文说明中增加5%设计压力的理论依据。按照文献[5] 汽轮机允许有5%的超压运行工况，而超压5%工况仅偶尔适用于电网高尖峰负荷时期[6]。但是自1997年以后，国内取消了引进机组5%超压运行工况，引进型锅炉的BMCR设计压力由5%超压改为额定压力[7] 。所以此处国标引用文献[5] 是不准确的。没有5%超压运行工况，主蒸汽压力当然不必在额定压力下增加5%。
1.2最大持续运行压力
文献[4]里面还有一个概念“最大持续运行压力”，管道内部设计压力不能低于最大持续运行压力。最大持续运行压力在ASME中没有明确的说明，也造成了国内工程师对于这个理解的偏差。
根据国内火力发电厂运行经验，锅炉最大连续蒸发量BMCR工况下的工作压力可以作为最大持续运行压力。由于目前大锅炉都具有压力调节的自动燃烧控制系统，国内运行也表明，超压运行工况针对不同的压力工况不可能保持1h和8h，可以认为BMCR工况下的锅炉出口运行压力就是单元机组持续运行最大压力。
文献[4]指出：锅炉过热器出口至汽轮机进口的压降，宜为汽轮机额定进汽压力的5％。实际项目中单元机组“主汽门进口处设计压力”(按1.1的解释为VWO工况主汽门进口处运行压力)的105%和最大持续运行压力往往也是一致的。见下表1，BMCR锅炉出口运行压力与VWO工况主汽门压力比值除了上海外高桥第三电厂1.037外均为1.05，所以一般情况下“主汽门进口处设计压力”×105%=“最大持续运行压力”。
也可从反面来论证，假设文献[4]中的主汽门进口处设计压力为文献[1]的主汽门进口设计压力,数值均为文献[1]中的“VWO工况主汽门前压力×1.05”，则主汽门前设计压力的1.05倍应该为“VWO工况主汽门前压力×1.05×1.05”必然大于最大持续运行压力(BMCR工况过热器的出口压力)，则单元机组按照文献[4]中的第122.12(A.4)条无法选取三者中的最大值。
表1 国内机组(1000MW)参数
项目VWO工况主汽
门压力MPa BMCR锅炉出口
运行压力MPa
BMCR/
VWO
主蒸汽压力
取值MPa
设计院
华能玉环电厂26.25 27.56 1.05 27.60 华东电力设计院上海外高桥第三发电厂27.00 28.00 1.037 28.35 华东电力设计院浙江国华宁海电厂二期26.25 27.56 1.05 28.938 西南电力设计院天津北疆电厂26.25 27.56 1.05 28.938 华北电力设计院1.3许用应力
关于许用应力，文献[9]强制性附录1和文献[2]的相关规定的区别是文献[2]对于抗拉强度对应的安全系数上采用3，而文献[9]采用3.5，其他两项屈服强度和持续强度的定义几乎是一致的。对于四大管道材料的许用应力选取，文献[1]的选取是不一致的，典型体现在X10CrWMOVNb9-2(A335P92)和15NiCuMoNb-5-6-4.
国内一般选择A335P92 (A335P92和X10CrWMoVNb9-2是同一材料的ASME和EN不同标准的写法)作为超超临界机组的主蒸汽管道材料。P91许用应力国内是完全照搬的文献[4]，而P92采用的数值是根据文献[12]标准中X10CrWMoVNb9-2 规定的强度数值(该强度值为欧洲蠕变委员会(ECCC)2005 年9月公布了经过评估的P92材料100000小时的持久强度数据)及文献[2]中的安全系数确定。该材料已经收录在文献[4]和文献[10],ASME 中的P92材料与文献[1]中的许用应力对比见下表2,A335P92的许用应力是文献[4]中的Case 183的数据，下一行材料X10CrWMoVNb9-2的许用应力是文献[1]里面的数据，同样的材料应用不同的标准，许用应力区别很大，尤其是在低温阶段，但A335P92一般都是应用在超超临界机组，也就是至少593℃以上的机组中，大约以575℃为界限，575以上的时候，国标比文献[10]推荐用的许用应力要小。
综上所述，超超临界机组主蒸汽设计压力，文献[1]比文献[4]至少提高了5%的设计裕量，再加上许用应力比文献[10]更小，则使超超临界机组在设计压力和许用应力两方面国标都比ASME偏于保守。而文献[4]本身就是一个很保守的标准。这样只会使国内设计院在设计超超临界机组中增加更多昂贵的A335P92材料，使业主承担更多的投资。
3
给水管道一般采用15NiCuMoNb5-6-4，文献[4]中的Code Case182 A335P36,是吸收了欧标
15NiCuMoNb5-6-4之后成分上稍作改动，文献[1]也是按照文献[11]的材料特性与文献[2]的安全系数确定许用应力，而文献[1]的管道壁厚公式是来自文献[4]，采用不同的标准得出了给水管道的壁厚值，例如印尼万丹
1x670MW超临界项目，给水主管道按照文献[1]管径壁厚?508×50，按照文献[4]则为?508×58。长期的运行经验表明，?508×50是完全可以接受的，也为国家节省了大量的投资，那么引出一个问题，同样的A335P91等材料是不是也可以采用3.0的安全系数。ASME也是不断修订的，安全系数曾经从90年代的4修订为3.5，如果我们国内标准也能像给水管道一样，在保证安全的前提下将A335P91等材料修订出自己的许用应力，则意义重大,当然这需要大量的专家和专业机构才能做出这样的判断。
表2 在下列温度（℃）下的A335P92许用应力值（MPa）
运行温度(°C)
项目200 475 500 525 550 575 600 625650 许用应力MPa 169 140 135 129 123 99.5 77 56.5 38.3
表3 在下列温度（℃）下的X10CrWMoVNb9-2许用应力值（MPa）
运行温度(°C)
项目~480 490 500 510 520 530 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 许用应力MPa 206 193 180 158 156 145 124 114 104 94.6 84.6 75.3 66.6 58 50 43.3 37.3 2主蒸汽设计压力取值
2.1 超压运行工况
文献[5]中有5%的汽轮机超压运行工况，文献[4]-102.2.4 中也指出，一般认为压力温度的变化是不可避免的，如果计算压力产生的环向应力未超过相应温度下的最大许用应力的百分比值，压力和（或）温度的波动可以超过设计值如下：
(1) 15% 如果在任何一时期波动时间不超过8小时, 且每年不超过800小时。
(2) 20% 如果在任何时期波动时间不超过1小时, 且每年不超过80小时。此条要求也在应规[3]8.1.2里面有所论述。
关于超温运行，我们已经考虑了5℃的温度设计裕量[1]，同时还有喷水减温,煤水调整等措施，对于目前的大机组来说，温度是可以控制在5℃以内范围的。所以在考虑了超温运行的情况下，上面的要求可以简化为只需考虑压力波动的要求。在机组带负荷运行过程中，主蒸汽压力通过机炉协调控制
系统调节，按照国内的运行经验表明，尤其是大的单元机组，在压力超过15%和20%的情况下极少。按照文献[12]，国内机组的安全阀整定压力一般按照表3来规定调整与校验，见下表4。
对于国产1000MW机组，例如华能玉环4x1000MW，山东莱州电厂2x1000MW，过热器安全阀工作压力大概是BMCR工况下过热器工作压力的118%。所以无论如何也不会超过文献[4]里面的20%的压力，且持续1小时, 也不可能超过压力15%且保持8小时以上的情况。
作为大机组锅炉燃烧系统均是投入自动控制的，而且反应及时迅速，即使发生超压，也是短时的。所以在目前情况看，单元机组超压运行工况都能满足文献[4]第102.2.4的这两条要求。
表4安全阀的整定压力
安装位置汽包锅炉的汽包或过热器出口直流锅炉的过热器出口
控制安全阀 1.05倍工作压力 1.08倍工作压力
工作安全阀 1.08倍工作压力 1.10倍工作压力
2.2国内实际1000MW机组主蒸汽压力取值
从表1可以看出，在华东电力设计院设计的机组中，玉环电厂取值为过热器出口压力，外高桥第三发电厂取值为主汽门VWO工况压力的1.05倍，和文献[4]的论述是一致的，而其他项目则是严格按照文献[1]中确定的“主汽门进口处设计压力”的1.05倍，文献[1]理解的主汽门进口处设计压力前面已经论述，相当于VWO 工况主汽门压力×1.05倍，则主蒸汽设计压力相当于VWO工况下主汽门压力×1.05×1.05倍，所以各个电力设计院在设计时候也不尽相同。
3结论
（1）主蒸汽压力的取值标准
a)超临界及以下机组，如果是单元机组，文献[1]设计压力和文献[4]取值基本相同，如果是过热器出口带联箱的机组比如切换母管制机组，则设计压力比文献[7]取值要低，因为带过热器出口联箱的机组设计压力按照文献[4来取值，应该为过热器出口安全阀整定压力或锅筒安全阀85%中的较大值。
b)超超临界机组，文献[1]在超超临界的机组设计上比文献[7]更加保守, 文献[1]计算公式脱胎于文献[4]，所以设计压力应该和文献[4]保持一致，加大5%的设计压力裕量不合理。
（2）许用应力应该按照一个标准
设计一个电厂的标准应该按一个主标准的，文献[1]即参考了文献[4]，又参考了文献[5]汽轮机标准和文献[11]等标准，区别对待四大管道设计压力和许用应力。ASME的优势在于它是一个完整的标准体系，如果我
们国内的材料统一标准，建立类似ASME一样的材料库，将各个材料标准统一，那么我们在国际市场上用GB的时候等于是在输出一个统一的标准体系，国内的总包公司和设计院就不仅可以输出产品，还可以输出GB。
参考文献：
[1]中国电力企业联合会.GB50764-2012电厂动力管道设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2012.
[2]中国电力企业联合会.DL/T5366-2006火力发电厂汽水管道应力计算技术规程[S]. 北京：中国电力出版社，2007.
[3]电力工业部东北电力设计院.DL/T5054-1996火力发电厂汽水管道的设计技术规定[S]. 北京：中国电力出版社，1996.
[4]ASME Pressure Piping committee. ASME B31.1-2012 ASME Code for Pressure piping[S]. USA: Copyright ASME International
Provided by IHS under License with ASME, 2012.
[5]International Electrotechnical Commission. IEC 60045 Steam Turbine Specification Part1.［S］. USA: Institute of Electrical and
Electronics Engineers, 1991.
[6]魏松涛，大型凝汽式汽轮机典型工况的定义与意义[J]. 东方电气评论，1998 12(3): 155
[7]彭泽英，我国汽轮机工况及容量规范的应用状况[J]，热力透平，2008 37(1)：58.
[8]中国电力企业联合会.GB50660-2011大型火力发电厂设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2011.
[9]ASME BPVC Committee. ASME BPVCII Part D-2013 Materials Properties[S]. USA: Copyright ASME International (BPVC) Provided
by IHS under License with ASME IX, 2013.
[10]ASME BPVC Committee, ASME BPVC Case 2179-8 Case of ASME Boiler and Pressure Vessel Code2179-8. USA: Copyright ASME
International (BPVC) Provided by IHS under License with ASME TX, 2013.
[11]Technical Committee ECISS/TC29, EN10216-2 Non-Alloy and Alloy Steel Tubes with Specified Elevated Temperature Properties.
BSI: Copyright British Standards Institution Provided by IHS under License with BSI.
[12]中国电力行业阀门标准化技术委员会.DLT959-2005电站锅炉安全阀应用导则[S].北京：中国电力出版社，2005.
压力管道设计说明
压力管道设计说明 Revised by Chen Zhen in 2021
1、工程概况 本工程为射阳港经济区射阳金鹤纤维素有限公司蒸汽管网设计工程。蒸汽管网利用三通由原厂区内蒸汽管道接出，通至新库房。 2、设计参数 工作压力：MPa 工作温度： 160℃ 设计压力： MPa 设计温度： 300℃ 工作管道直径：Φ108×5 过路段埋地外护管直径：Φ219×6 保温材料：超细离心玻璃棉δ=60-70mm（详见图纸列表） 保护层：镀锌彩钢板δ=0.5mm 3、本设计遵照以下标准规范 1、《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）； 2、《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSGD0001-2009）； 3、《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》（CJJ104-2005）； 4、《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235－97）； 5、《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》（GB50126-2008）；
6、《工业金属管道工程施工质量验收规范》（GB50184－2011）； 7、《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264-97）； 8、《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB50236－2011）； 9、《压力管道设计许可规范》（TSGR1001-2008）； 10、《特种设备安全监察条例》 549号国务院令； 11、《承压设备无损检测》（JB/T4730-2005）； 4、输送介质为蒸汽的管道，管道分类为GC3。 5.蒸汽管道安装 蒸汽管道的施工验收应符合《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）和《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSG D0001-2009）的有关规定。 材料：工作管采用20＃（Φ108×5）无缝钢管，管道标准为GB/T8163-2008或GB3087-2008。焊接采用氩弧焊打底，焊丝为H08Mm2Si,盖面采用手工电弧焊，焊条型号为 E4303，对应牌号为J422；埋地外护管均采用螺旋钢管（Q235B），管道标准号为 SY/T5037-2000，采用手工电弧焊，焊条型号为E4303，对应牌号为J422。 蒸汽管道的弯头采用热压弯头（GB12459-2005），除特殊注明外，弯头弯曲半径R=。三通采用标准无缝三通（GB12459-2005）。管件壁厚不小于直管段壁厚。 全部钢管、管件以及预制件等应有制造厂的合格证书或复印件，在安装前应进行外观检查，并将内部清洗干净，不得留有杂质；保温制品需有性能检测报告，保温表面不得有裂纹、坑洞、破坏等现象。
热力管道设计中的应力分析
热力管道设计中的应力分析 2009年第7期（总第128期） 【摘要】在指出对热力管道进行应力分析重要性的基础上，提出了热力管道应力分析的一般模式以及对管道应力分析中可能遇到的问题进行了归纳，并对解决这些问题的方法进行了讨论。 【关键词】热力管道；应力分析；荷载 1 引言 随着火力发电机组容量的增大，主蒸汽管道、再热蒸汽管道、主给水管道等热力管道的设计参数不断提高，管径及壁厚也随之加大，管道应力分析也受到越来越多的重视，有些投资方对设计单位的应力计算提出明确要求。热力管道的应力,主要是由管道承受的内压、外部荷载、偶然荷载以及热膨胀等因素引起的,管道在这些荷载作用下的应力状态十分复杂。进行应力分析与计算,是研究管道在各种荷载作用下产生的力、力矩和应力,从而判断管道的安全性,且满足所连接的设备对管道推力(矩) 的限定,同时使管道设计尽可能经济合理。管道应力分析是热力发电厂管道工程设计的基础，对整个工程而言，通过应力分析可以优化配管、合理布置管道支吊架，以使土建投资及弹簧、补偿器等管道配件方面的投资更加合理化。 2 管道应力分析 一般而言，热力管道管系多为三维空间走向，由一条或多条主管及数条支管组成，有些管系甚至会含有一个或多个环行结构。在进行应力分析之前需根据管道走向建立管道应力分析的三维立体图，确定应力分析的结构参数。 2.1 管系荷载的确定 管系所承受的荷载大致可以分为四类： （1）压力及温度荷载：热力管道可能在几种不同的压力和温度条件下运行，在计算时应根据实际情况确定最不利的一组压力和温度条件，以便计算管道在
最危险工况下的能否满足条件。 （2）持续外载: 包括管道基本载荷(管子及其附件的重量、管内介质重量、管外保温的重量等) 、支吊架的反力、以及其它集中和均布的持续外载。 （3）热胀及端点附加位移: 管道由安装状态过渡到运行状态, 由于管内介质的温度变化,热胀冷缩使管道发生形变；与设备相连接的管道, 由于设备的温度变化而出现端点附加位移, 从而对管道产生约束，使管道发生形变。 （4）偶然荷载: 包括风雪荷载、地震荷载、流体冲击以及安全阀动作等而产生的冲击荷载。这些载荷都是偶然发生的临时性荷载, 而且不会同时发生, 在一般静力分析中, 可不考虑这些荷载。 2.2 荷载工况 一般情况下，管道应力计算主要考虑安装和运行两种工况。安装工况是指管道在常温下，考虑内压、持续外载条件下管道的受力情况；运行工况是指管道在 运行条件下考虑内压、自重及运行温度情况下的荷载工况。 2.3 计算软件的选择 由于计算机的不断普及，国际上出现了一批管道应力分析专用的计算机程序。其中一些程序经过不断升级和完善，软件的功能和使用的方便程度都达到了相当高的水平，已成为国际公认和通行的管道应力分析软件。国内也出现了一些自行编制的管道应力分析程序，这些程序往往针对性和目的性较强，效率较高但功能比较单一，与国外软件相比还有一定差距，算不上真正商业化的软件。目前,使用较多的管道应力分析软件有:美国COADE 公司的Caesar II、美国AEC Croup 公司的CAD pipe，美国AAA 公司的Triflex等。其中Caesar II软件是进行管道静力分析和动力分析的专用程序,功能比较齐全,可考虑管 道的非线性约束,如管道与支架间的摩擦力、限位支架的间隙等,通过计算可得出设备管口受力、管架受力、管道一和二次应力、法兰受力、弹簧规格(如有弹簧支架) 、管道各节点位移以及管道振动频率等。 2.4 边界条件及约束处理 施加的边界条件和约束对管道的计算至关重要，其作用与影响有时远远大于压力载荷, 因而必须仔细考虑现场参数，力求给出的边界条件和约束与现场情况一致。一般热力管道的管系中有多种形式的约束: 滑动支架、导向支架和固定支架等。计算模型中对上述支架对管道的约束可分别进行简化。滑动支架约束处受约束的方向(与管道轴线垂直的方向) 位移定为零,不受约束的方向(轴向) 位移自由, 另外三个转角自由；固定支架约束处, 三个方向位移均限定为零，另外三个转角也限定为零。
管道压力等级划分
第一章总则 第一条为了加强对压力容器压力管道设计单位的质量监督和安全监察，确保压力容器压力管道的设计质量，根据《锅炉压力容器安全监察暂行条例》及《压力管道安全管理与监察规定》的有关规定和国务院赋予国家质量监督检验检疫总局（以下简称国家质检总局）的职能，特制定本规则。 第二条从事压力容器压力管道设计的单位（以下简称设计单位），必须具有相应级别的设计资格，取得《压力容器压力管道设计许可证》（以下简称《设计许可证》，见附一）。 第三条设计类别、级别的划分： 一、压力容器设计类别、级别的划分： （一）A类： 级系指超高压容器、高压容器（结构形式主要包括单层、无缝、锻焊、多层包扎、绕带、热套、绕板等）； 级系指第三类低、中压容器； 级系指球形储罐； 级系指非金属压力容器。 （二）C类： 级系指铁路罐车； 级系指汽车罐车或长管拖车； 级系指罐式集装箱。 （三）D类： 级系指第一类压力容器； 级系指第二类低、中压容器。
（四）SAD类系指压力容器分析设计。 压力容器设计类别、级别、品种范围划分详见附二。 二、压力管道设计类别、级别的划分： （一）长输管道为GA类，级别划分为： 1.符合下列条件之一的长输管道为GA1级： （1）输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力P＞的管道； （2）输送有毒、可燃、易爆液体介质，输送距离（指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质管道的直接距离）≥200km且管道公称直径DN≥300mm的管道； （3）输送浆体介质，输送距离≥50km且管道公称直径DN≥150mm的管道； 2.符合下列条件之一的长输管道为GA2级： （1）输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力P≤的管道； （2）GA1（2）范围以外的管道； （3）GA1（3）范围以外的管道。 （二）公用管道为GB类，级别划分为： ：燃气管道； ：热力管道。 （三）工业管道为GC类，级别划分为： 1.符合下列条件之一的工业管道为GC1级： （1）输送GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》中，毒性程度为极度危害介质的管道； （2）输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》及GBJ16《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力P≥的管道；
2019新蒸汽管道设计计算
项目名称：XX蒸汽管网 设计输入数据： ⒈管道输送介质：蒸汽 工作温度：240℃设计温度260℃ 工作压力: 0.6MPa 设计压力:0.6MPa 流量：1.5t/h 比容：0.40m3/kg 管线长度：1500米。 设计计算： ⑴管径： Dn=18.8×(Q/w)0.5 D n—管子外径，mm； D0—管子外径，mm； Q—计算流量，m3/h w—介质流速，m/s ①过热蒸汽流速 DN》200 流速为40～60m/s DN100~DN200 流速为30～50m/s DN＜100 流速为20～40m/s ②w=20 m/s Dn=102.97mm w=40 m/s Dn=72.81mm ③考虑管道距离输送长取D0 =133 mm。 ⑵壁厚： ts＝PD0/{2（〔σ〕t Ej+PY）} tsd=ts+C C=C1+C2 ts —直管计算厚度，mm； D0—管子外径，mm； P —设计压力，MPa； 〔σ〕t—在操作温度下材料的许用压力，MPa；
Ej—焊接接头系数； tsd—直管设计厚度，mm； C—厚度附加量之和；: mm； C1—厚度减薄附加量；mm； C2—腐蚀或磨蚀附加量；mm； Y—系数。 本设计依据《工业金属管道设计规范》和《动力管道设计手册》在260℃时20#钢无缝钢管的许用应力〔σ〕t为101Mpa，Ej取1.0，Y取0.4，C1取0.8，C2取0. 故ts＝1.2×133/【2×101×1+1.1×0.4】=0.78 mm C= C1+ C2 =0.8+0=0.8 mm Tsd=0.78+0.8=1.58 mm 壁厚取4mm 所以管道为φ133×4。 ⑶阻力损失计算 3.1按照甲方要求用φ89×3.5计算 ①φ89×3.5校核计算： 蒸汽流量Q= 1.5t/h 粗糙度K=0.002m 蒸汽密度v＝2.5kg/m3 管内径82mm 蒸汽流速32.34m/s 比摩阻395.85Pa/m ②道沿程阻力P1=395.85×1500=0.59MPa； 查《城镇热力管网设计规范》，采用方形补偿器时， 局部阻力与沿程阻力取值比0.8，P2=0.8P1； 总压力降为P1+P2=1.07Mpa； 末端压力为0.6-1.07=-0.47Mpa 压力不可能为负值，说明蒸汽量不满足末端用户需求。 3.2按照φ108×4校核计算： ①φ108×4计算： 蒸汽流量Q= 1.5t/h 粗糙度K=0.002m 蒸汽密度v＝2.5kg/m3 管内径100mm
工业管道的分类和分级
工业管道的分类和分级 工业管道通常按照介质的压力、温度、性质分类，亦可按管道材质、温度和压力分类。 一、按介质压力分类 根据《工业管道工程施工及验收规范金属管道篇》GB 235-82 的规定，分为真空管道、低压管道、中压管道、高压管道四级，见表1-1。 表1 – 1 管道的压力分级 亦可将真空管道与低压管道合并，分为低压、中压、高压、超高压管道四种，见表1-2。 表1 – 2 工业管道按介质压力分类 管道在介质压力作用下，应满足以下主要要求： ①具有足够的机械强度，管道所用管材和管路附件，以及接头构造，在介质压力作用下均须安全可靠。特别是高压管道，还会产生振动。所以高压管道还必须处理好防震加固问题。 ②具有可靠的密封性，保证管道和管路附件以及连接接头在介质压力作用下严密不漏，这就必须正确地选择连接方法和密封材料，合理地进行施工安装。 二、按介质温度分类 根据管道工作温度的不同分为常温、低温、中温、高温管道，见表1-3。 管道在介质温度作用下，应满足以下主要要求： ①管材耐热的稳定性。管材在介质温度的作用下必须稳定可靠。对于同时承受介质温度和压力作用的管道，必须从耐热性和机械强度两个方面满足工作条件的要求。 ②管道热应变的补偿。管道在介质温度和外界温度变化作用下，将产生热变形，并使
管道承受热应力的作用。所以输送热介质的管道应设计补偿器，以便吸收管道的热变形，减少管道的热应力。 ③管道的绝热保温。为了减少管道热交换和温差应力，输送热介质和冷介质的管道，管道外壁应设绝热层。 按介质性质分类 按介质的性质如腐蚀性、化学危险性、凝固性的不同，共分五类，见表1-4。 表1-4工业管道按介质性质分类 序号分类名称介质种类对管道的要求 1 汽水介质管道过热水蒸气、饱和水蒸气和冷热水根据工作压力和温度进行选材，保证管道有足够的机械强度和耐热的稳定性 2 腐蚀性介质管 道 硝酸、硫酸、盐酸、磷酸、苛性碱、 氯化物、硫化物等 所用管材必须具有耐腐蚀的化学稳 定性 3 化学危险品介 质管道 毒性介质（氯、氰化物、氨、沥青、 煤焦油等）、可燃与易燃易爆介质 （油品油气、水煤气、氨气、乙炔、 乙烯等），以及窒息性、刺激性、腐 蚀性、易挥发性介质 输送这类介质的管道，除必须保证 足够的机械强度外，还应满足以下 要求： 1.密封性好 2.安全性好 3.放空与排泄快 4 易凝固、易沉淀 介质管道 重油、沥青、苯、尿素溶液 输送这类介质的管道应采取如下特 殊措施： 用管外保温或伴热电缆型保温灌的 方法来保持介质温度，并采用蒸气 吹扫的办法进行扫线 5 含有粒状物料 介质的管道 一些粒状物料的水固混合物或气固 混合物介质 1．选用合适的输送速度 2．管道的受阻部件和转弯处应做 成便于介质流动的形状，并内衬 耐磨材料 三、按管道材质、温度、压力综合分类 这种分类方法是基于对管道工作状态的可靠性和介质的危险性的一种分类方法，共分为 五类，见表1-5。 表1-5管道材质、介质温度和压力分类（GBJ235-82） 材质工作温度 （℃） 工作压力（MPa） ⅠⅡⅢⅣⅤ 碳钢≤370 >32 >10 ~ 32 >4 ~ 10 >1.6~4 ≤1.6 >370 >10 >4 ~ 10 >1.6 ~ 4 ≤1.6 -- 合金钢≤-70或≥450 任意-- -- -- -- 不锈钢-70 ~ 450 >10 >4 ~ 10 1.6 ~ 4 ≤1.6 铝及铝合金任意-- -- -- ≤1.6 -- 钢及钢合金任意>10 >4 ~ 10 >1.6 ~ 4 ≤1.6 --
压力管道安装监检应提供的资料
压力管道安装监检应提供的资料 1、特种设备安装改造维修告知书; 2、压力管道设计单位设计资质及压力管道的全套设计图纸； 注：设计变更和材料代用（外来文件会审；图纸会审）必须有设计变更单和材料代用手续。 3、相关资质文件（压力管道安装单位、检测单位、监理单位、防腐单位的资质和资料及有关人员资格证明）； 4、《压力管道安装安全质量监督检验申报书》、施工图设计文件审查意见； 5、压力管道元件及焊接材料的材质证明书； 注：PE管道元件的质量证明书至少包含监督检验证书、材质证明文件等，原件须经审查；材料由甲方购买的时候甲方应及时提供。 6、压力管道元件制造单位资质证明； 7、焊接工艺性文件； 注：包括焊接工艺规程、焊接工艺评定报告、焊接工艺指导书等。 8、施工方案； 注：施工方案包含所有的施工过程。编制、审核、批准人签字齐全。 9、安装竣工图（电子版）、轴测图（标注走向、焊口编号，规格尺寸等） 10、压力管道安装竣工资料；（竣工资料的整理应与工程建设过程同步！！）
竣工资料的收集、整理工作应与工程建设过程同步，并妥善保管。有些竣工资料不及时收集或被丢失难以弥补，更不得事后不负责任地随意补交竣工资料。工程竣工后，按本条规定的文件和资料立卷、归档，这对工程投入使用后的运行管理、维修、扩建、改建以及对标准规范的修编工作等都有重要的作用。 注：《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJJ33-2005)要求的竣工资料文件： 1. 工程依据文件： 1）工程项目建议书、申请报告及审批文件、批准的设计任务书、初步设计、技术设计文件、施工图和其它建设文件； 2）工程项目建设合同文件、招投标文件、设计变更通知单、工程量清单等； 3）建设工程规划许可证、施工许可证、质量监督注册文件、报建审核书、报建图、竣工测量验收合格证、工程质量评估报告。 2. 交工技术文件： 1）施工资质证书； 2）图纸会审记录、技术交底记录、工程变更单（图）、施工组织设计等； 3）开工报告、工程竣工报告、工程保修书等； 4）重大质量事故分析、处理报告； 5）材料、设备、仪表等的出厂的合格证明，材质书或检验报告；
室内蒸汽管道及附属装置安装工艺标准--最新版
室内蒸汽管道及附属装置安装工艺 11适用范围 本工艺标准适用于民用及一般工业建筑蒸汽压力不大于0.8MPa管道及附属装置安装工程。 22施工准备 2.1 材料设备要求 2.1.1 管材：碳素钢管、无缝钢管、管材不得弯曲、锈蚀、无飞刺、重皮及凹凸不平现象。 2.1.2 管件：无偏扣、方扣、乱扣、断丝和角度不标准等缺陷。 2.1.3 阀门：铸造规矩，无毛刺、裂纹，开并灵活严密，丝扣无损伤，直度和角度正确，强度符合要求，手轮无损伤。 2.1.4 附属装置：减压器、疏水器、过滤器、补偿器等应符合设计要求，并有出厂合格证和说明书。 2.1.5 其它材料：型钢、圆钢、管卡子、螺栓、螺母、衬垫、电气焊条等选用符合标准要求。 2.2 2.2主要机具： 2.2.1 机具：砂轮锯、套丝机、电锤、台钻、电焊机、煨弯器、千斤顶。 2.2.2 工具：管钳、压力案、台虎钳、气焊工具、手锯、手锤、活扳子、倒链。 2.2.3 2.2.3其它：水平尺、錾子、钢卷尺、线坠、小线等。 2.3 作业条件： 2.3.1 位于地沟内的干管安装，应在清理好地沟，安装好托吊卡架，未盖沟盖板前安装。 2.3.2 架空的干管安装，应在管支托架稳固定后，搭好脚手架再进行安装。 2.3.3 架空的干管安装，应在管支托架稳固定后，搭好脚手架再进行安装。 3 操作工艺 3.1 3.1工艺流程： 安装准备→预制加工→卡架安装→管道安装→ 附属装置安装→试压冲洗→防腐保温→调试验收 3.2 安装准备：
3.2.1 认真熟悉图纸，根据土建施工进度，预留槽洞及预埋件。 3.2.2 按设计图纸画出管路的位置、管径、变径、预留口、坡向、卡架位置画出施工昌图。把干管起点、末端和拐弯、节点、预留口、坐标位置等找好。 3.3 蒸汽管道安装： 3.3.1 水平安装的管道要有适当的坡度，当坡向与蒸汽流动方向一致时，应采用I=0.003的坡度，当坡向与蒸汽流动方向相反时，坡度应加大到I=0.005~0.01。干管的翻身处及末端应设置疏水器（图1-35）。 蒸汽管末管疏水器 说明：1．疏水器安装距离；高压50~60m；低压30~40m 2．高压管道时，活接头改用法兰盘 图1-35 3.3.2 蒸汽干管的变径、供汽管的变径应为下平安装，凝结水管的变径为同心。管径大于或等于70mm，变径管长度为300mm；管径小于或等于50mm变径管长度为200mm（图1-36）。 图1-36
压力管道安全监察规定(标准版)
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 压力管道安全监察规定(标准 版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
压力管道安全监察规定(标准版) 第一章总则 第一条（目的和依据）为了加强压力管道安全监察工作，规范压力管道生产、使用、检验检测和安全监察活动，保障压力管道安全运行，根据《安全生产法》、《特种设备安全监察条例》和《国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定》，制定本规定。 第二条（压力管道定义范围）本规定适用于具备下列条件之一的管道及其附属设施： （一）最高工作压力大于或者等于0.1Mpa（表压，下同），公称直径大于25mm，输送介质为气（汽）体、液化气体的管道； （二）最高工作压力大于或者等于0.1Mpa（表压，下同），公称直径大于25mm，输送可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体管道； （三）前二项规定的管道的附属设施及安全保护装置等。
压力管道按其用途划分为长输管道、公用管道和工业管道，具体定义、代号、分级见附件1。 第三条（调整范围）压力管道的生产（含设计、制造、安装、改造、维修）、使用、检验检测及其监督检查，应当遵守本规定。 军事装备、核设施、航空航天器、铁路机车、海上设施和船舶等交通工具上所使用的压力管道、矿井下使用的压力管道和设备本体所属压力管道不适用本规定。 第四条（监察职责分工）国家质量监督检验检疫总局（以下简称国家质检总局）负责全国压力管道安全监察工作，县以上地方质量技术监督部门（以下简称质检部门）负责本行政区域内压力管道的安全监察工作。其中，跨省、自治区、直辖市（以下简称跨省）和中央企业所属的长输管道，由国家质检总局负责实施安全监察；其他长输管道，由省级质检部门负责实施安全监察。 第五条（管理责任）压力管道生产单位（含设计、元件制造、安装、改造、维修单位，下同）、建设单位、使用单位应当对压力管道安全质量和安全使用负责。单位主要负责人对压力管道的安全全
管道应力分析报告概述
管道应力分析概述 CAESARII软件介绍 CAESARII管道应力分析软件是由美国COADE公司研发的压力管道应力分析专业软件。它既可以分析计算静态分析，也可进行动态分析。CAESARII向用户提供完备的国际上的通用管道设计规范，使用方便快捷。交互式数据输入图形输出，使用户可直观查看模型（单线、线框，实体图）强大的3D计算结果图形分析功能，丰富的约束类型，对边界条件提供最广泛的支撑类型选择、膨胀节库和法兰库，并且允许用户扩展自己的库。钢结构建模，并提供多种钢结构数据库.结构模型可以同管道模型合并,统一分析膨胀节可通过标准库选取自动建模、冷紧单元/弯头，三通应力强度因子（SIF）的计算、交互式的列表编辑输入格式用户控制和选择的程序运行方式,用户可定义各种工况。 一、管道应力分析的原则 管道应力分析应保证管道在设计条件下具有足够的柔性，防止管道因热胀冷缩、管道支承或端点附加位移造成应力问题。 二、管道应力分析的主要内容 管道应力分析分为静力分析和动力分析。 静力分析包括： 1）压力荷载和持续荷载作用下的一次应力计算——防止塑性变形破坏； 2）管道热胀冷缩以及端点附加位移等位移荷载作用下的二次应力计算——防止疲劳破坏； 3）管道对设备作用力的计算——防止作用力太大，保证设备正常运行； 4）管道支吊架的受力计算——为支吊架设计提供依据； 5）管道上法兰的受力计算——防止法兰汇漏。 动力分析包括：
l）管道自振频率分析——防止管道系统共振； 2）管道强迫振动响应分析——控制管道振动及应力； 3）往复压缩机（泵）气（液）柱频率分析——防止气柱共振； 4）往复压缩机（泵）压力脉动分析——控制压力脉动值。 三、管道上可能承受的荷载 （1）重力荷载：包括管道自重、保温重、介质重和积雪重等； （2）压力荷载：压力载荷包括内压力和外压力； （3）位移荷载：位移载荷包括管道热胀冷缩位移、端点附加位移、支承沉降等； （4）风荷载； （5）地震荷载； （6）瞬变流冲击荷载：如安全阀启跳或阀门的快速启闭时的压力冲击： （7）两相流脉动荷载； （8）压力脉动荷载：如往复压缩机往复运动所产生的压力脉动； （9）机械振动荷载：如回转设备的振动。 四、管道应力分析的目的 1）为了使管道和管件内的应力不超过许用应力值； 2）为了使与管系相连的设备的管口荷载在制造商或国际规范（如 NEMA SM-23、API-610、API-6 17等）规定的许用范围内； 3）为了使与管系相连的设备管口的局部应力在 ASME Vlll的允许范围内； 4）为了计算管系中支架和约束的设计荷载；
工业管道的分类和分级
工业管道得分类与分级 工业管道通常按照介质得压力、温度、性质分类，亦可按管道材质、温度与压力分类。 一、按介质压力分类 根据《工业管道工程施工及验收规范金属管道篇》GB 235-82 得规定，分为真空管道、低压管道、中压管道、高压管道四级，见表1-1。 表1 – 1 管道得压力分级 管道在介质压力作用下，应满足以下主要要求： ①具有足够得机械强度，管道所用管材与管路附件，以及接头构造，在介质压力作用下均须安全可靠。特别就是高压管道，还会产生振动。所以高压管道还必须处理好防震加固问题。 ②具有可靠得密封性，保证管道与管路附件以及连接接头在介质压力作用下严密不漏，这就必须正确地选择连接方法与密封材料，合理地进行施工安装。 二、按介质温度分类 根据管道工作温度得不同分为常温、低温、中温、高温管道，见表1-3。 管道在介质温度作用下，应满足以下主要要求： ①管材耐热得稳定性。管材在介质温度得作用下必须稳定可靠。对于同时承受介质温度与压力作用得管道，必须从耐热性与机械强度两个方面满足工作条件得要求。 ②管道热应变得补偿。管道在介质温度与外界温度变化作用下，将产生热变形，并使管道承受热应力得作用。所以输送热介质得管道应设计补偿器，以便吸收管道得热变形，减少管道得热应力。 ③管道得绝热保温。为了减少管道热交换与温差应力，输送热介质与冷介质得管道，管道外壁应设绝热层。 按介质性质分类
按介质得性质如腐蚀性、化学危险性、凝固性得不同，共分五类，见表1-4。 三、按管道材质、温度、压力综合分类 这种分类方法就是基于对管道工作状态得可靠性与介质得危险性得一种分类方法，共分为五类，见表1-5。 表1-5管道材质、介质温度与压力分类（GBJ235-82） 四、按工业用水使用程度分类 根据环境保护法与水资源法，工业用水应按规定尽可能提高重复使用程度，以节约水资源与能源并保护环境。按使用程度得不同，分为源水管道、重复用水管道、循环用水管道。见表1-6。 表1-6 工业用水管道按使用程度分类
蒸汽管道设计计算
项目名称：XX 蒸汽管网设计输入数据： 1.管道输送介质：蒸汽 工作温度：240 C 工作压力: 0.6MPa 流量：1.5t/h 管线长度：1500 米设计计算： 设计温度260 C 设计压力:0.6MPa 比容：0.40m 3/kg ⑴管径： Dn=18.8 X(Q/w) 0-5 D n —管子外径，mm ； D0 —管子外径，mm ； Q —计算流量，m3/h w —介质流速，m/s ①过热蒸汽流速 DN》200 流速为40?60m/s DN v 100 流速为20 ?40m/s ②w=20 m/s Dn=102.97mm w=40 m/s Dn=72.81mm ⑵壁厚： DN100~DN200 流速为30 ?50m/s
ts = PD o/{2 （〔c〕Ej+PY）} tsd=ts+C C=C1+C2 ts —直管计算厚度，mm ； D0 —管子外径，mm ； P —设计压力，MPa ； 〔c〕t —在操作温度下材料的许用压力，MPa ; Ej—焊接接头系数； tsd —直管设计厚度，mm ； C—厚度附加量之和；：mm ； C1—厚度减薄附加量；mm ； C2—腐蚀或磨蚀附加量；mm ； 丫一系数。 本设计依据《工业金属管道设计规范》和《动力管道设计手册》在260 C 时20#钢无缝钢 管的许用应力〔c〕t为101Mpa , Ej取1.0 , Y取0.4 , C i 取0.8 , C2 取0. 故ts = 1.2 X133/【2 X101 x i+1.1 X0.4】=0.78 mm C= C 1+ C 2 =0.8+0=0.8 mm Tsd=0.78+0.8=1.58 mm 壁厚取4mm 所以管道为? 133 X4。
工业管道等级如何划分
工业管道等级如何划分 压力管道设计类别、级别划分 摘自国家质量监督检验检疫总局（ TSG 特种设备技术规范） TSG R1001-2008 《压力管道压力管道设计许可规则》， 发布： 2008 年 1 月 8 日，实施： 2008 年 4 月 30 日 (简称新规则 )； 1.附件 B 压力管道类别、级别 B1 GA 类(长输管道 ) 长输 (油气 )管道是指产地、储存库、使用单位之间的用于输送商品介质的管道， 划分为 GA1 级和 GA2 级。 B1.1 GAl 级 符合下列条件之一的长输管道为 GA1 级： (1) 输送有毒、可燃、易爆气体介质，最高工作压力大于 4.0MPa 的长输管道； (2)
输送有毒、可燃、易爆液体介质，最高工作压力大于或者等于 6.4MPa ，并且输送距离 (指产地、储存地、用户问的用于输送商品介质管道的长度)大于或者等于200km 的长输管道。 B1.2 GA2 级 : GA1 级以外的长输 (油气 )管道为 GA2 级。 B2 GB 类(公用管道 ) 公用管道是指城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道， 划分为 GBl 级和 GB2 级。 B2.1 GBl 级 城镇燃气管道。 B2.2 GB2 级 城镇热力管道。 B3
GC 类(工业管道 ) 工业管道是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道，划分为GCl 级、 GC2 级、 GC3 级。 B3.1 GCl 级 符合下列条件之一的工业管道为GC1 级： (1) 输送 GB 5044 — 85 《职业接触毒物危害程度分级》中规定的毒性程度为极度危害介质、高度危害气体介质和工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质的管 道； (2) 输送 GB 50160 － 1999《石油化工企业设计防火规范》及 GB 50016 －2006 《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体(包括液化烃 )，并且设计压力大于或者等于 4.0MPa 的管道； (3) 输送流体介质并且设计压力大于或者等于10.0MPa ，或者设计压力大于或者等
压力管道设计说明
1、工程概况 本工程为射阳港经济区射阳金鹤纤维素有限公司蒸汽管网设计工程。蒸汽管网利用三通由原厂区内蒸汽管道接出，通至新库房。 2、设计参数 工作压力：0.8MPa 工作温度： 160℃ 设计压力： 1.6 MPa 设计温度： 300℃ 工作管道直径：Φ108×5 过路段埋地外护管直径：Φ219×6 保温材料：超细离心玻璃棉δ=60-70mm（详见图纸列表） 保护层：镀锌彩钢板δ=0.5mm 3、本设计遵照以下标准规范 1、《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）； 2、《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSGD0001-2009）； 3、《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》（CJJ104-2005）； 4、《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235－97）； 5、《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》（GB50126-2008）；
6、《工业金属管道工程施工质量验收规范》（GB50184－2011）； 7、《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264-97）； 8、《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB50236－2011）； 9、《压力管道设计许可规范》（TSGR1001-2008）； 10、《特种设备安全监察条例》 549号国务院令； 11、《承压设备无损检测》（JB/T4730-2005）； 4、输送介质为蒸汽的管道，管道分类为GC3。 5.蒸汽管道安装 5.1蒸汽管道的施工验收应符合《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）和《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSG D0001-2009）的有关规定。 5.2材料：工作管采用20＃（Φ108×5）无缝钢管，管道标准为GB/T8163-2008或GB3087-2008。焊接采用氩弧焊打底，焊丝为H08Mm2Si,盖面采用手工电弧焊，焊条型号为E4303，对应牌号为J422；埋地外护管均采用螺旋钢管（Q235B），管道标准号为SY/T5037-2000，采用手工电弧焊，焊条型号为E4303，对应牌号为J422。 5.3蒸汽管道的弯头采用热压弯头（GB12459-2005），除特殊注明外，弯头弯曲半径R=1.5DN。三通采用标准无缝三通（GB12459-2005）。管件壁厚不小于直管段壁厚。 5.4全部钢管、管件以及预制件等应有制造厂的合格证书或复印件，在安装前应进行外观检查，并将内部清洗干净，不得留有杂质；保温制品需有性能检测报告，保温表面不得有
压力管道设计规范标准
压力管道设计规范 上海化工设计院有限公司 二OO五年三月
目录 1．管道设计技术规定SH/P20-2005 2．装置布置设计技术规定SH/P21-2005 3．管道布置设计技术规定SH/P22-2005 4．管道材料设计技术规定SH/P23-2005 5．保温、防腐及涂色设计技术规定SH/P24-2005 6．管道应力分析设计技术规定SH/P25-2005 7．管道支吊架设计技术规定SH/P26-2005
管道设计技术规定 SH/P20-2005 上海化工设计院有限公司 二OO五年三月
管道设计技术规定 1 总则 1.1 本规定包括：管道设计、材料、制造、安装、检验和试验的要求。 1.2 本规定为管道布置、管件材料和管道机械的设计原则，各项目的管道设计应符合本规定的要求。 2 设计 2.1 概述 为经济地、合理地选择材料，管道应按其使用要求各自分类，任何一类管道使用的范围应考虑：腐蚀性、介质温度和压力等因素。 2.2 设计条件和准则 2.2.1 在设计中应考虑正常操作时，可能出现的温度和压力的最严重情况，并在管道一览表或流程图上加以说明。 2.2.2 操作介质温度<38℃不保温的金属管道的设计温度同介质温度，内部或外部保温的管道应依据传热计算或试验确定。 2.2.3 在调节阀前的管道（包括调节阀）压力应按最小流量下（关闭或节流时）来设计。而在调节阀后的管道，应按阀后终了的压力加上摩擦和压头损失来设计。 2.2.4 对于按照正常操作条件下，不同的温度和压力（短时的）进行设计时，不应包括风载和地震载荷。 2.2.5 非受压部件包括管架及其配件或管道支撑构件的基本许用应力应与受压部件相同。 2.2.6 管道的腐蚀度，应按具体介质来确定。通常对碳钢和铁素体合金钢的工艺管道应至少有1mm的腐蚀度，对于奥氏体合金钢和有色金属材料一般不加腐蚀余量。 2.3 管道尺寸确定 2.3.1 管子的尺寸依据操作条件而确定。必要时，考虑按正常控制条件下计算的管道和设备的摩擦和25%流量的余量，但下列情况除外： （1）泵、压缩机、风机的管道尺寸，按其相应的能力确定（在设计转速下能适应流量的变化要求）同时要估计到流量到0的情况。当机器的最大能力超过工艺要求的最大能力时，管道的
蒸汽伴热管道规范
蒸汽伴热管道规范 范围 本规范涵盖了管道、仪表和相关设备的蒸汽伴热设计和安装的一般要求。 与本规范、图纸或其它用于此工作的规范有偏差时，应在工作前向授权技师提交书面申请以获得相关批准。 参考文献 在这方面相关的规范如下： （1）X-MAPJ-S500-0018,管道检查验收施工规范 （2）X-MAPJ-S500-0011，绝缘规范 （3）GB50234-97，施工规范及工业金属管道的验收 基本概要 所有要求伴热的管线或其相关的设备和仪器，应有适用的管道和仪表流程图以及管线列表。 本规范适用32℉以及更高时的“低环境设计温度”。 设计 蒸汽伴热管道设计时应布置有序，并考虑到热膨胀并且易于通向所有的法兰、阀门、U型弯管、滤水器和仪器。为对阀门、U型弯管或滤水进行测试或易于拆除，应提供阀门、法兰。 实际操作时，伴热应从管线的最高点开始终止于最低点。蒸汽供应连接应采取最近的车间蒸汽管集箱到管线的最高点，且需有隔离阀。 当要求两个或更多的蒸汽伴热供应点时，集合管通常用于伴热供应及冷凝水回水。 实际操作时，蒸汽伴热供应集合管应能自排水到主蒸汽管。然而在操作及停工期间，如果布局允许将冷凝物收集到主蒸汽管，应在集合管的最低点安装排水阀，此时应在集合管为伴热系统最低点的地方安装U型弯管，连续不断地排出冷凝物，从而形成集合管。 蒸汽供应连接以及集合管应位于允许短期运行的伴热管道。所有集合管的规格为附加伴热器的25%。 从经济角度来说，节约能源应收集蒸汽伴热的冷凝水，并排入同蒸汽伴热有相同压力水平的冷凝水总管。冷凝水管线及冷凝水收集总管应尺寸应合适，防止收集操作的两相流动产生过多的回压。 所有要求伴热的管线应提供独立的伴热器，或伴热器不得伸至不同体系或系统的其它管线。除了有调节阀或其它类似连接外，所有伴热器应单独密封。 所有的调节阀、管线阀门、配件、仪表和相关设备等，应同连接的管道一样有蒸汽伴热。 管线保护的绝缘厚度以及类型应遵循工程隔热规范。 如果可以自由排水，伴热系统的流动与伴热管线的流动应为逆流。 表1为蒸汽伴热最大允许长度，当伴热管线超过了这个限度，伴热器分段，每段有独立的供应线及U型弯管。
管道应力分析设计规定——寰球标准
2003年 月 日发布 2003年 月 日实施 质 量 管 理 体 系 文 件 HQB-B06-05.306PP-2003 设计规定 管道应力分析设计规定 版 号：0 受控号：
管道应力分析设计规定HQB-B06-05.306PP- 2003版号编制校核审核批准批准日期 主编部室：管道室参编部室： 参编人员： 参校人员： 会签部室 签署 会签部室 签署 会签部室 签署 说明： 1．文件版号为A、B、C......。 2．每版号中局部修改版次为1/A、2/A……，1/B、2/B……，1/C、2/C……。
本规定（HQB-B06-05.306PP-2003）自2003年月实施。 目录 1. 总则 (1) 2. 应力分析管线的分类及应力分析方法 (2) 3. 管道应力分析设计输入和设计输出 (6) 4. 管道应力分析条件的确定 (9) 5. 管道应力分析评定准则 (11) 附件1 管线应力分析分类表 (14) 附件2 设备管口承载能力表 (15) 附件3 柔性系数k和应力增强系数i (16) 附件4 API 610《一般炼厂用离心泵》(摘录) (17) 附件5 NEMA SM23 (摘录) (22) 附件6 API 661 《一般厂用空冷器》(摘录) (23)
1. 总则 1.1 适用范围 1.1.1 本规定适用于石油化工生产装置及辅助设施中的碳钢、合金钢及不锈钢管道的应力分析设计工作。 本规定所列内容为管道应力分析设计工作的最低要求。 1.1.2 管道应力分析设计应保证管道在设计和工作条件下，具有足够的强度和合适的刚度，防止管道因热胀冷缩、支承或端点的附加位移及其它的荷载（如压力、自重、风、地震、雪等）造成下列问题： 1)管道的应力过大或金属疲劳引起管道或支架破坏。 2)管道连接处泄漏。 3)管道作用在与其相联的设备上的载荷过大，或在设备上产生大的变形或应 力，而影响了设备的正常运行。 4)管架因强度或刚度不够而造成管架破坏。 5)管道的位移量过大而引起的管道自身或其它管道的非正常运行或破坏。 6)机械振动、声频振动、流体锤、压力脉动、安全阀泄放等动荷载造成的管 道振动及破坏。 1.2 应力分析设计工作相关的标准、规范： 1) GB150-1999 《钢制压力容器》 2) GB50316-2000 《工业金属管道设计规范》 3) HG/T20645-1998 《化工装置管道机械设计规定》 4) JB/T8130.2－95 《可变弹簧支吊架》 5) JB/T8130.1－95 《恒力弹簧支吊架》
压力管道探伤等级划分
压力管道探伤等级划分 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
管道类别 Ⅰ （1）毒性程度为极度危害的流体管道； （2）设计压力大于或等于10MPa的可燃流体、有毒流体的管道； （3）设计压力大于或等于4MPa、小于10MPa，且设计温度大于等于400℃的可燃流体、有毒流体的管道； （4）设计压力大于或等于10MPa，且设计温度大于或等于400℃的非可燃流体、无毒流体的管道； （5）设计文件注明为剧烈循环工况的管道； （6）设计温度低于-20℃的所有流体管道； （7）夹套管的内管； （8）按本规范第8.5.6条规定做替代性试验的管道； （9）设计文件要求进行焊缝100%无损检测的其他管道。 Ⅱ （1）设计压力大于或等于4MPa、小于10MPa，设计温度低于400℃，毒性程度为高度危害的流体管道； （2）设计压力小于4MPa，毒性程度为高度危害的流体管道； （3）设计压力大于或等于4MPa、小于10MPa，设计温度低于400℃的甲、乙类可燃气体和甲类可燃液体的管道； （4）设计压力大于或等于10MPa，且设计温度小于400℃的非可燃流体、无毒流体的管道；（5）设计压力大于或等于4MPa、小于10MPa，且设计温度大于等于400℃的非可燃流体、无毒流体的管道； （6）设计文件要求进行焊缝20%无损检测的其他管道。 Ⅲ （1）设计压力大于或等于4MPa、小于10MPa，设计温度低于400℃，毒性程度为中毒和轻度危害的流体管道；
（2）设计压力小于4MPa的甲、乙类可燃气体和甲类可燃液体管道； （3）设计压力大于或等于4MPa、小于10MPa，设计温度低于400℃的乙、丙类可燃液体管道； （4）设计压力大于或等于4MPa、小于10MPa，设计温度低于400℃的非可燃流体、无毒流体的管道； （5）设计压力大于1MPa小于4MPa，设计温度高于或等于400℃的非可燃流体、无毒流体的管道； （6）设计文件要求进行焊缝10%无损检测的其他管道。 Ⅳ （1）设计压力小于4MPa，毒性程度为中毒和轻度危害的流体管道； （2）设计压力小于4MPa的乙、丙类可燃液体管道； （3）设计压力大于1MPa小于4MPa，设计温度低于400℃的非可燃流体、无毒流体的管道；（4）设计压力小于或等于1MPa，且设计温度大于185℃的非可燃流体、无毒流体的管道；（5）设计文件要求进行焊缝5%无损检测的其他管道。 Ⅴ 设计压力小于或等于1.0MPa，且设计温度高于-20℃但不高于185℃的非可燃流体、无毒流体的管道。 注：氧气管道的焊缝检查等级由设计文件的规定确定。