低温管道配管设计规定
寒冷地区埋地输气管道最低设计温度选取
寒冷地区埋地输气管道最低设计温度选取张小强;蒋庆梅【摘要】In order to ensure the crack arrest performance of China-Russia Eastern Natural Gas Pipe-line in cold regions,the minimum design temperature of pipelines should be clarified.However,un-til now the minimum design temperature of pipelines is not determined in domestic buried gas transpor-tation pipeline project designing. Through the interpretation and analysis of main standards for gas transportation pipelines at home and abroad and typical gas transportation pipeline projects in cold re-gions abroad, and combined with the characteristics of buried gas transportation pipelines in cold re-gions of our country, it is recommended that the minimum design temperature of buried gas transpor-tation pipelines should be 0 ℃ (when pipel ines are buried below the permafrost line) and the minimum value of the geotemperature in the single day of the coldest month with rounding downwards to a mul-tiple of 5 ℃ (when pipelines are buried above the permafrost line). It is suggested that the minimum design temperature of buried pipelines of China-Russia Eastern Natural Gas Pipeline Project should be -5 ℃. The principle of certainty, method and recommended value of the minimum design tem-perature are proposed,which provides certain references for future project construction.%为了有效保证中俄东线天然气管道在寒冷地区的止裂性能,需要明确管道的最低设计温度,而到目前为止,在国内埋地输气管道工程设计中对管道的最低设计温度未进行确定.通过对国内外主要输气管道标准和国外寒冷地区典型输气管道工程的解读与分析,同时结合我国寒冷地区埋地输气管道的特点,推荐埋地输气管道最低设计温度选取0℃(管道埋设于冻土线以下)和管顶埋深处最冷月单日最低地温值并向下圆整至5℃的倍数(管道埋设于冻土线以上).建议中俄东线天然气管道工程线路埋地管道最低设计温度选取-5℃.提出最低设计温度的确定原则、方法和推荐值,为今后的工程建设提供一定的借鉴与参考.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2017(036)012【总页数】4页(P30-33)【关键词】寒冷地区;埋地输气管道;中俄东线天然气管道;最低设计温度;冻土线【作者】张小强;蒋庆梅【作者单位】中国石油管道局工程有限公司;中国石油管道局工程有限公司【正文语种】中文随着管道建设的发展，通过寒冷地区（尤其是我国东北和西北地区）的输气管道越来越多，低温条件下管道产生裂纹的可能性也大大增加。
配管设计规定
配管设计规定本规定适用于新建、扩建、改建的石油化工装置基础设计阶段进行配管研究的管道布置设计，以及详细设计阶段的管道布置设计。
1管道布置1.1 管道布置一般要求1.1.1 管道布置设计的基本要求：a) 应符合管道及仪表流程图的要求；b) 应符合有关的标准；c) 管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、整齐美观，并满足施工、操作、维修等方面的要求；d) 对于需要分期施工的工程，其管道的布置设计应统一规划，力求做到施工、生产、维修互不影响；e) 在确定进出装置管道的方位与敷设方式时，应做到内外协调一致；f) 管道应尽可能架空或地上敷设；如确有需要方可埋地或在管沟内敷设；g) 管道宜集中成排布置。
地上的管道应敷设在管架或管墩上。
1.1.2 管廊上应统一考虑仪表、电气槽板所需的位置。
全厂性管廊或管墩上应留有10 %～30 %的空位，并考虑其荷载。
1.1.3 管道布置不应妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修和消防车辆的通行。
1.1.4 管道布置应使管系具有一定柔性，在保证管道柔性及管道对设备、机泵管口作用力和力矩不超出允许值的情况下，应用最少的管道组成件，最短的长度将管道连接起来，并尽量减少焊缝。
对于合金管道、泵及压缩机的吸入管道、真空管道更应如此。
1.1.5 在规划管道时应考虑其支承点和柔性。
尽量利用管道的自然形状吸收热胀自行补偿。
1.1.6 管道布置应尽量做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。
不可避免时应根据操作、检修要求设置放气管、排液管和切断阀。
管道布置应尽量减少管道“盲肠”。
1.1.7 法兰的位置应避免位于人行通道或机泵上方。
输送腐蚀性介质管道及高压管道上的法兰宜设安全防护。
1.1.8 异径管件应紧靠需要变径的位置，以使布置紧凑、节约管材和减少焊缝。
1.1.9 管道布置应整齐有序，横平竖直，成组成排，便于支撑。
整个装置的管道、纵向与横向标高应错开，一般情况下，改变方向同时改变标高，但特殊情况或条件允许时也可平拐。
冷媒配管规范
12冷媒管道规范12.1.冷媒管道选择FSN 系统设计时考虑到各种安装情况的适应性，日立采用了三种不同的冷媒分配管道形式： 并列分流式分支系统、集流管式分流分支系统和混合式分支系统。
12.1.1.冷媒管道工作范围管道选择和分配必须遵从以下原则：！液管和气管应具有相同管长并且铺设线路必须相同。
在通往室内机的分支处必须安装分歧管（作为系统组成部分的备选附件）。
室外机在室内机之上时，在室内机与室外机间的气管上每10米设置一个回油弯。
然而，当室外机位于室内机之下时，无需设置回油弯，系统中的润滑油可依靠回油控制系统回到压缩机。
■ FSN 系统项目适用范围 室外机到最远室内机的管道长度(L)实际长度 ≤150m 当量长度≤175m第一个分歧到最远室内机的管道长度 ≤40m 第一个分歧到所有室内机管道长度之和(Li)≤300m 分歧管到室内机的管道长度≤30m 室内机与室外机间的高差(Ho-i) (室外机在上/室外机在下) ≤50m/≤40m 同一系统内室内机间高差(Hi ） ≤15m 回油弯设置高度（Ht ）≤10m12.1.2冷媒管道长度室内机与室外机之间的冷媒管须按以下规则设计：使设计点保持在下列图表中的黑色区域内，下列图表显示了不同管长对应的室、内外机高度差。
！1.管道：管道尺寸如下所示（*条件）。
2.DSW：室外机PCB板上的DIP开关。
（如果室外机的高度低于室内机如下所示的高度差，并且需要使用较长的管道时，应该设置DSW3开关）！1.当总管长较长且室外机位于室内机之下时，如果高度差超过限制，应依据指示对DSW开关进行正确设置。
2.假如室外机安装于室内机之下并且高度差超过下图所示的灰色区域时，请依据指示将液管尺寸改变并将DSW 开关设置至正确位置。
12.1.3管道系统采用独特的同径化管道系统，冷媒主管道尺寸相同，使得施工极其简化。
同时，为了降低管道造价，也可采用缩减的管道尺寸。
如下表所示，室外机为335～900型时，推荐选用缩减配管尺寸系统。
低温管道安装标准
低温管道安装标准低温管道安装标准是指在低温环境下进行管道安装时应遵循的一系列操作规范和技术要求。
低温管道安装标准的制定旨在确保管道的安全、可靠运行，提高工作效率，降低安装和运行风险。
下文将介绍低温管道安装标准的主要内容和要求。
一、总则1.1 本标准适用于低温管道的安装工作。
1.2 低温管道的安装应按照相关法规、规范和标准执行。
1.3 低温管道的安装应由具有相应资质的工程师和技术人员进行。
二、材料准备2.1 低温管道安装所使用的材料应符合相关标准和规范的要求。
2.2 管道材料应经过严格的质量检测，符合相应的材料强度和耐低温性能要求。
2.3 管道材料的储存、保管和运输应注意防潮、防腐、防腐蚀等。
三、施工准备3.1 管道安装前应对施工现场进行勘察和测量，确保安装的准确性和安全性。
3.2 施工现场应做好安全防护措施，包括但不限于安全围栏、防护网、手提式消防器材等。
3.3 施工人员应接受相应的安全培训，了解低温管道的特性和安全要求。
四、施工工艺4.1 管道的铺设应按照施工图纸和相关规范进行，确保管道的准确位置和高度。
4.2 管道的连接应采用适当的连接方式，如焊接、螺纹连接等。
4.3 管道的焊接应符合相关的规范和标准，并经过非破坏性检测，确保焊缝的质量。
4.4 管道的防腐和保温应符合相关的要求，确保管道的抗腐蚀性和保温性能。
五、验收和试运行5.1 完成低温管道安装后，应进行全面的验收工作，包括外观检查、尺寸检测、焊缝检测等。
5.2 管道的试运行应按照相关规范和标准进行，在试运行期间应注意管道的泄漏、渗漏等情况。
5.3 试运行期间应记录管道的运行数据，并进行相应的分析和评估。
六、安全警示6.1 低温管道施工中应注意防止低温疗伤，工作人员应穿戴符合安全要求的个人防护装备。
6.2 施工现场应设立合适的警示标志和警示灯，以确保工作安全。
6.3 工作人员应遵循施工现场的规则和要求，严禁违法操作和违章行为。
以上为低温管道安装标准的主要内容和要求，这些标准的制定和遵守可以确保低温管道的安全运行和工作效率。
低温管道的使用要求
低温管道的使用要求
1. 材料选择，低温管道的材料需要具有良好的低温性能，包括耐低温、抗冲击、耐腐蚀等特性。
常见的材料包括碳钢、不锈钢、铝合金、镍合金等。
这些材料需要经过严格的材料选择和测试，以确保其在低温环境下的稳定性和可靠性。
2. 绝热保温，低温管道需要进行有效的绝热保温，以防止低温液体或气体在管道输送过程中发生温度升高，从而导致能量损失或者影响介质的性质。
常见的绝热材料包括岩棉、玻璃棉、聚氨酯泡沫等，同时需要合理的绝热结构设计和施工工艺。
3. 安全防护，低温管道需要具备良好的安全防护措施，包括防冻、防腐蚀、防漏等。
在设计和使用过程中需要考虑到可能的低温环境对管道系统的影响，采取相应的措施，确保管道系统的安全可靠运行。
4. 耐压能力，低温管道在输送液体或气体的过程中需要承受一定的压力，因此其耐压能力是一个重要的使用要求。
管道的设计和制造需要符合相应的标准和规范，以确保其在低温高压环境下的稳定性和安全性。
总的来说，低温管道的使用要求涉及到材料选择、绝热保温、安全防护和耐压能力等多个方面，需要综合考虑工程实际情况和相关标准要求，以确保低温管道在使用过程中能够安全可靠地运行。
低温甲醇洗设备及管道布置设计
关键词：低温甲醇洗；设备布置；管道布置；优化设计低温甲醇洗是煤化工净化装置变换工序后的工序，其对气体净化脱除CO2和H2S起着重要的作用，而低温甲醇洗工序的设备布置设计和管道布置设计的好坏，直接影响装置运行、装置的投资成本，因此做好其设备布置和管道布置的设计工作，对甲醇洗装置乃至整个项目起着至关重要的作用。
1低温甲醇洗设备布置设计1.1设备布置的基本要求[1-2]（1）满足工艺流程的要求，按照流程顺序和同类设备适当集中相结合的方式布置。
（2）布置紧凑，节省占地面积和管道投资。
（3）满足操作、维护、检修、施工和消防的要求。
（4）满足安全生产、环境保护、工厂总体布置要求。
（5）设备布置应满足标准规范如防火间距等要求。
（6）设备平面布置、竖向布置，应结合管道布置的要求确定。
1.2工序内主要设备的布置要求1.2.1动设备类（1）泵类：低温甲醇洗冷区流程的泵类设备按照工艺流程顺序统一布置在装置内主管廊的下方。
贫甲醇泵设备较大，一般露天布置在热区贫甲醇罐附近，便于操作和检修。
若在寒区，需设置泵房，应考虑泵房内设置吊车，便于设备检修。
热区内与甲醇水分离塔和热再生塔相关的泵设备，满足流程最短的要求，布置在热区结构框架的下方。
（2）氢气循环气压缩机：本工序的压缩机一般布置在装置的边缘，布置时一定要考虑压缩机的驱动功率，如果功率大于等于150kW,则压缩机与其他甲类工艺设备的距离不得小于9m，以满足防火间距的要求。
1.2.2塔类塔类设备布置需重点考虑：①从大型设备的吊装考虑，塔类设备一般布置在装置的外侧;②从塔内件安装考虑，布置在外侧以方便吊装、安装塔内件;③便于日常维护和检修;④注意塔设备与框架或管廊的距离，保证离开塔的管道满足管道支撑的要求。
1.2.3换热器类[3]卧式换热器的布置要考虑的因素：①换热器的基础高度，应能满足换热器上、下管口配管空间的要求;②要考虑换热器抽空空间的要求及换热器封头盖的检修要求;③换热器的固定端位置需要考虑连接管道的柔性计算需要;④应避免换热器的中心线与结构梁中心线重合，以确保换热器配管上下穿管通畅。
关于寒冷地区场站管道材质设计选型的指导意见
关于寒冷地区场站管道材质设计选型的指导意见成都、郑州、南京设计公司：目前我集团设计公司在沈阳大区进行有关场站设计过程中，出现各设计公司对场站有关工艺管道设计选型不一致的现象发生，导致选材不合理，造成成员公司采购管材困难及投资浪费的现象发生，现有关指导意见如下：1.管材设计温度与环境温度的关系对于露天敷设的管道，设计温度不能简单的认为就是极端最低温度。
例如：根据《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSGR0004-2009）中3.10中（2）说明“设计常温储存压力容器时，应当充分考虑在正常状态下大气环境温度条件对容器壳体金属温度的影响。
其最低设计金属温度不得高于历年来月平均最低气温（是指当月各天的最低气温值相加后除以当月的天数）的最低值”，根据该条款，可以看出，固定式压力容器的设计温度也没有简单的按当地的极端最低温度设计。
根据《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSG0001-2009）的44条规定“当金属管道外壁温度受大气环境条件影响，压力管道设计时所考虑的最低环境温度，可以按照该地区气象资料，取历年来月平均最低气温的最低值（是指当月各天的最低气温值相加后除以当月的天数）”，根据该条文，露天管道的设计温度也没有简单的规定按当地的极端最低温度设计。
根据以上国家规定，建议场站有关工艺管道采用当地历年来月平均最低气温的最低值作为设计温度，同时应考虑输送流体的温度（流体温度会直接影响管道温度）以及保温措施对管材设计温度的影响。
2.管材选型与设计温度（低温）的关系管材的选择要考虑介质、设计压力、以及设计温度，不能简单的认为低于-20℃的设计温度，就不能采用碳钢管道，而采用市场难以购买的16Mn、304(不锈钢)钢管（采购量太少、种类多）。
根据《压力管道规范 工业管道 2 部分：材料》（GB/T 20801.2－2006）第8.1.3.1条中表四说明材料类别属于曲线B时，在低温低应力工况下材料的使用温度可以达到-101℃，曲线B的材料包含了10、20号无缝钢管（GB/T8163、GB6479等）。
低温管道的设计要点
低温管道的设计要点作者：袁雪李瑞萍来源：《科技创新导报》 2015年第13期袁雪李瑞萍(华油惠博普科技股份有限公司设计研究院北京 100088)摘要：在石油化工企业中，低温管道经常被用到。
一般情况下，把+5℃以下的物料管道统称为低温管道。
但实际中，低碳钢在+5℃～-20℃范围内都可以正常使用，因在在这种条件下钢材主要处在延性状态。
温度如果低于-20℃，碳钢管道就慢慢变为以脆性状态为主，在这咱种情况下，使用就有了一定的条件限制。
因低于或等于-20℃的管道都属于低温管道。
该文主要通过配管设计、管架安装等几个方面，总结了低温管道设计的要点，并结合工程实际，确定了设计人员在低温工况下管道设计时应注意的问题。
关键词：低温管道配管设计保冷中图分类号：TB658文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2015)05(a)-0083-01油气田地面工程及化工工艺装置中，工艺介质低温管道的设计日趋普遍。
如：辅助系统的制冷单元、低温液化CO2，低温液化LNG等。
低温管道设计主要考虑“低温脆性”和冷结构设计以及由于保冷需求而产生的一些列设计要求两个方面。
“低温脆性”，要求设计人员合理选择“冲击韧性”高的钢材，同时从配管设计和管系制作上防止脆裂和脆断。
冷结构设计以及由于保冷需求而产生的一些列设计要求也是非常重要的，它直接关系到能耗和设备管道的施工、操作、检修等。
1 配管设计整个管道是否有足够的柔性低，是低温管道设计首先要考虑到的，同时还要充分利用管道的自然补偿。
补偿器是当设计温度很低又无法自然补偿时使用。
布置低温管道时，应避免泵、压缩机和排气管等管道振动，必须防止整条管道的振动。
如果设计管理时，有机械的振源，就应该及时采取消振措施，此外，接近振源处的管道应设置用以隔断振源的弹性元件，如波型补偿器等。
在低合金钢、低碳素钢的低温管道上，装有安全阀或排污物，排气的支管时，需注意该低温液体介质排出后是否立即汽化，如果立即汽化，就需要大量吸热，就要结霜甚至结冰，把管道温度降到最低，所以在布置这类支管时，在容易结冰范围内应采用奥氏体不锈钢材料，使用法兰连接不同材质的支管。
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低温管道配管设计规定
低温管道配管设计规定
设计标准
SEPD 0507-2001 实施
日期
2001年10
月25日
中国石化工程建设公司
第 2
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共 6
页
目次
1 总则
2 配管设计
3 管架的安装
4 阀门的安装
1 总则
1.1 本规定适用于低温（0℃～-196℃）管道的配管设计。
1.2 引用标准
使用本规定时，应使用下列标准最新版本。
GB 11790 《设备及管道保冷技术通则》
GB/T 15586 《设备及管道保冷设计导则》
GB 50264 《工业设备及管道绝热工程设计规范》
GBJ 126 《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》
SH 3010 《石油化工设备和管道隔热技术规范》
SEPM 0201 《设备及管道隔热设计规定》
2 配管设计
2.1 低温设备布置应紧凑，方便配管，冷系统配管要求尽量短。
2.2 根据管道材料的冷收缩量配管
2.2.1 通常用于低温管道的奥氏体不锈钢的线性膨胀系数比碳钢大，则奥氏体不锈钢的位移量也大，且多数不锈钢管的壁厚小、强度低，配管设计时应综合考虑设置合理的管道支架。
2.2.2 低温管道冷收缩使管道许用应力降低，配管时应考虑管系要有足够的柔性，要充分利用管系的自身膨胀。
当无法自然补偿时，应设置补偿器，提供膨胀环或采用膨胀节。
2.2.3 管道的每个支撑点要计算和推测管道的位移量，以防止管托从导轨或静止梁上脱落。
2.3 保冷管道的法兰、阀门和测量仪表不应暴露在环境中，必须用保冷材料进行保冷。
2.4 保冷管道的配管设计应符合以下要求：
2.4 .1 考虑管道的移动，管道与相邻管道、设备及与梁之间应留有足够的间隙；
2.4.2 法兰和阀门处的保冷厚度大，配管时应留有足够的间隙；
2.4.3 放空和放净的最小安装尺寸应根据保冷厚度确定。
见图2.4.3；
2.4.4 当保冷管道贯穿楼板时，应加大预留孔，配管时应避开梁，注意管道与梁之间的距离；
2.4.5 立式设备有稠密上升管道处，注意应给出支架与支架的安装间距；
2.4.6 应该给出适当的保冷管道间距；
2.4.7 布置低温管道时，应避免管道振动，尤其泵、压缩机、排气管等管道，必须防止管系的振动。
若有机械振源，应采取消振措施，接近振源处的管道应设置如波型补偿器等弹性元件以隔断振源；
2.4.8 低温管道上靠近弯头或三通处，不应直接焊接法兰，为拆卸法兰不破坏管道上的保冷层，需加一段管子后再焊接法兰；
2.4.9 低温管道上仪表管嘴的保冷长度至少为管道保冷厚度的4倍。
低温管道中热电偶套管不应安装在垂直位置上，要考虑到保冷层被破坏时底座上会结冰。
见图2.4.9。
图2.4.3 放空和放净的最小安装尺寸注：* 为最小安装尺寸，设计时应除伸出的保冷层外侧（B）不防碍保冷层外表面（A）外，还应不影响阀门手轮操作。
图2.4.9 热电偶套管安装
注： t为管道保冷层厚度
2.5 保冷管道上的支吊架等，必须安装保冷材料，支架的保冷长度应该等于或大于管
道保冷厚度的4倍。
见图2.5。
图2.5 管道支架的保冷
注：保冷层未延伸到支架（A）端时，（B）可以不用保冷垫块，通常用一个管托。
若保冷层已延伸到支架（A）端时，（B）应用保冷垫块。
3 管架的安装
3.1 管架的支撑重量应包括管道保冷结构的重量。
3.2 低温管道材料强度相对较低，应注意低温管道支架间跨距应比一般钢管道支架间的跨距小。
3.3 当保冷管道无管托支承时，保冷管道管底标高的确定取决于管架或枕梁上的保冷厚度，在管径变小的地方，保冷厚度也变小，为了保持管道管底标高，保冷垫木块的厚度是不变的。
见图3.3。
3.4 保冷垫木块的厚度比保冷层厚度约大5mm，应该防止由于管子偏移与梁接触而引起保冷层的损坏。
见图3.4。
3.5 低温管道极易生锈，在管架的滑动表面应采用滑动板。
3.6 低温管道弯头处应力最大，弯头处最易脆裂，不宜在弯头处焊接管道支吊架。
图3.3 保冷管道管底标高的确定
4 阀门的安装
4.1 当流体是液体时，低温阀的阀杆应向上安装，低温阀的阀杆较长，安装阀门时应引起注意。
4.2 有泄压孔的低温闸阀，应在阀体的阀盖上标记泄压孔方向。
并注意标记不应被保冷层覆盖。
见图4.2。
图4.2 安全阀、调节阀检修期间泄压孔方向注：“↑”泄压孔方向。