工业管道设计ppt

四川省特种设备安全管理协会
1.概述
压力管道输送介质的特性
一次危险：设备或系统内潜在着发生火灾或爆炸的危险， 一次危险 设备或系统内潜在着发生火灾或爆炸的危险，但在正常操 设备或系统内潜在着发生火灾或爆炸的危险 作状况下，不会危害人身安全或设备完好。 作状况下，不会危害人身安全或设备完好。P11 次生危险：由于一次危险而引起的危险，它会直接危害到人身安全、 次生危险 由于一次危险而引起的危险，它会直接危害到人身安全、 由于一次危险而引起的危险 设备毁坏和建筑物的倒塌等。 设备毁坏和建筑物的倒塌等。P11 三重安全措施：首先预防一次危险引起的次生危险； 三重安全措施：首先预防一次危险引起的次生危险；其次是一旦发生 次生危险则尽可能限制其危害程度和范围；第三是次生危险发生以后， 次生危险则尽可能限制其危害程度和范围；第三是次生危险发生以后， 能为及时抢救和安全疏散提供方便条件。 能为及时抢救和安全疏散提供方便条件。P122
《石油化工金属管道工程施 工及质量验收规范》 工及质量验收规范》 (GB50517)管道分级 管道分级 SHA1~SHA4、SHB1~SHB4 、SHC1~SHC5
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1.概述
工业金属管道流体的分类（ 工业金பைடு நூலகம்管道流体的分类（GB50316） ）
A1类流体 类流体——剧毒流体； 剧毒流体； 类流体 剧毒流体
A2类流体 类流体——有毒流体（高度、中度、轻度危害） ； 有毒流体（ 类流体 有毒流体 高度、中度、轻度危害） B类流体 类流体——指这些流体在环境或操作条件下是一种气体或可闪蒸产生 类流体 指这些流体在环境或操作条件下是一种气体或可闪蒸产生 气体的液体，这些流体能点燃并在空气中连续燃烧； 气体的液体，这些流体能点燃并在空气中连续燃烧； C类流体 类流体——指不包括 类流体的不可燃、无毒的流体； 指不包括D类流体的不可燃 类流体 指不包括 类流体的不可燃、无毒的流体； D类流体 类流体——指不可燃、无毒、设计压力小于等于 指不可燃、 类流体 指不可燃 无毒、设计压力小于等于1MPa，设计温度在 ， -29~186 ℃之间的流体。 之间的流体。
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工业管道设计基础
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1.概述
压力管道的概念
管道运输是与铁路、公路、水路、航空并列的五大运输行业之一； 管道运输是与铁路、公路、水路、航空并列的五大运输行业之一； 管道的定义及其特点： 管道的定义及其特点： 管道：由管道组成件、管道支吊架等组成，用以输送、分配、混合 管道：由管道组成件、管道支吊架等组成，用以输送、分配、 分离、排放、计量或控制流体流动（ 工业金属管道设计规范》 、分离、排放、计量或控制流体流动（《工业金属管道设计规范》 GB50316）。 ）。 管道组成件：用于连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、 管道组成件：用于连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、法 紧固件、阀门以及管道特殊件等。 兰、紧固件、阀门以及管道特殊件等。
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1.概述
压力管道设计的特点
压力管道设计属于多学科综合性专业； 压力管道设计属于多学科综合性专业；
压力管道设计具有严格的法规性； 压力管道设计具有严格的法规性； 压力管道设计是详细设计的主导专业； 压力管道设计是详细设计的主导专业； 压力管道设计具有高度的依附性； 压力管道设计具有高度的依附性； 压力管道设计图纸复用率低； 压力管道设计图纸复用率低； 压力管道设计工作量大且繁杂； 压力管道设计工作量大且繁杂； 压力管道施工现场服务的时间长； 压力管道施工现场服务的时间长； 现代的压力管道设计技术对计算机依赖性强。 现代的压力管道设计技术对计算机依赖性强。
《压力管道元件制造许可规则》：本规则所称公称直径根据相关标准，依据 压力管道元件制造许可规则》 本规则所称公称直径根据相关标准， 不同的管材、管件，可以指公称外径、公称内径、通径和口径、公称尺寸。 不同的管材、管件，可以指公称外径、公称内径、通径和口径、公称尺寸。
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1.概述
《压力容器压力管道许可规 则》压力管道分类 GA ——长输管道： GB——公用管道； GC——工业管道； GD——动力管道。
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1.概述
压力管道设计的分级（ 压力管道设计的分级（类）
《化工金属管道工程施工及 验收规范》 验收规范》(HG20225)管道 管道 液体分类 A —— ——输送剧毒介质的管； B——输送可燃介质或有毒介 质的管道； C——输送非可燃、无毒介质 的管道； D——输送设计压力小于等于 1MPa，且设计温度为29~186 ℃非可燃、无毒介质 的管道。
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1.概述
管道支吊架（ 管道支吊架（GB50316） ）
可阻止因力矩和扭矩所产生旋转的支架，可对一个 或一个以上的方向进行导向，但管道可沿给定轴向 位移。当用在水平管道时，支架还承受包括自重力 在内的垂直方向荷载。通常导向架的结构兼有对某 轴向或二个轴向限位的作用。
导向架
限位架
满足工艺要求 满足工艺要求是 压力管道设计的最 基本的要求，工艺 流程图是压力管道 设计的依据。
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1.概述
压力管道设计的分级（ 压力管道设计的分级（类）
美国管道ASME B31管道分 美国管道 管道分 类 ASME B31.1——动力管道； ASME B31.3——工艺管道； ASME B31.4——液态烃和其 他液体管道输送系统； ASME B31.5——致冷管道； ASME B31.8——输气和配气 管道系统； ASME B31.9——建筑管道； ASME B31.11——浆液管道 输送系统。
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1.概述
压力管道的类别
一的管道为GC1级： 符合下列情况之一的管道为 级
毒性程度为极度危害的介质； 毒性程度为极度危害的介质； 毒性程度为高度危害的气体，工作温度高于标准沸点的高度危害的液体； 毒性程度为高度危害的气体，工作温度高于标准沸点的高度危害的液体； 设计压力大于等于4.0MPa，火灾危险性为甲、乙类可燃气体或者甲类可燃 ，火灾危险性为甲、 设计压力大于等于 液体； 液体； 设计压力大于等于10.0MPa的管道和设计压力大于等于 的管道和设计压力大于等于4.0MPa且设计温度 设计压力大于等于 的管道和设计压力大于等于 且设计温度 大于等于400℃的管道。 大于等于 ℃的管道。 无毒、非可燃流体介质，设计压力小于等于 且设计温度高于-20℃ 无毒、非可燃流体介质，设计压力小于等于1.0MPa且设计温度高于 ℃ 且设计温度高于 但不高于185℃的管道为 但不高于 ℃的管道为GC3级。 级 级管道外， 除GC3级管道外，介质毒性程度、火灾危险性、设计压力和设计温度低于 级管道外 介质毒性程度、火灾危险性、 GC1级的管道为 级的管道为GC2级。 级的管道为 级
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1.概述
压力管道设计的基本要求
安全性 安全问题涉及人的生命，是 最重要的因素，压力管道设 计要把安全问题放在设计的 首要位置。设计部门的设计 装备、设计环境、设计管理 水平、设计质量控制水平、 设计手段及其设计人员的责 任心、技术水平、设计经验 等无不对压力管道的安全性 产生影响。一个良好的设计 单位，应在上述各个方面做 得都比较好。 经济性 指压力管道的一 次投资费用和操作 维护费用的综合指 数。一般情况下， 如果说一次投资费 用较高，其可靠性 好，操作维护费用 低。
管道支吊架（ 管道支吊架（GB50316） ）
用于支承管道或约束管道位移的各种结构的总称，但不包括土建结构。 用于支承管道或约束管道位移的各种结构的总称，但不包括土建结构。
固定支架
可使管系在支承点处不产生任何线位移，并可承受 管道各方向的各种荷载的支架。
滑动支架
有滑动支承面的支架，可约束管道垂直向下方向的 位移，不限制管道热胀或冷缩时的水平位移，承受 包括自重在内的垂直方向的荷载。
可限制管道在某点处指定方向的位移（可以是一个 或一个以上方向线位移或角位移）。规定位移值的 限位架，称为定值限位架。
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1.概述
压力管道的类别
GA类：长输管道 类 GB类：公用管道 GB1——城填燃气管道 类 城填燃气管道 GB2——城填热力管道 城填热力管道 GC类：工业管道 类 GC类管道按设计压力 、设计温度、介质毒性程度、火灾危险性划分 类管道按设计压力 设计温度、介质毒性程度、 三个等级。 为GC1、GC2、GC3三个等级。 、 、 三个等级 GD类：动力管道：火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道 类 动力管道：火力发电厂用于输送蒸汽、 划分为GD1级、GD2级。 ，划分为 级 级
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1.概述
压力管道的特点
压力管道是一个系统，相互关联相互影响； 压力管道是一个系统，相互关联相互影响； 压力管道长径比大，极易失稳，受力情况比压力容器更复杂。 压力管道长径比大，极易失稳，受力情况比压力容器更复杂。压力 管道内流体流动状态复杂，缓冲余地小， 管道内流体流动状态复杂，缓冲余地小，工作条件变化频率比压力容 器高（如高温、高压、低温、低压、位移变形、 器高（如高温、高压、低温、低压、位移变形、风、雪、地震等都可 能影响受力情况）； 能影响受力情况）； 管道组成件和管道支承件的种类繁多， 管道组成件和管道支承件的种类繁多，各种材料各有特点和具体技 术要求，材料选用复杂； 术要求，材料选用复杂； 管道上可能泄漏点多于压力容器； 管道上可能泄漏点多于压力容器； 压力管道种类多、数量大，设计、制造、安装、检验、 压力管道种类多、数量大，设计、制造、安装、检验、应用管理环 节多。 节多。
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1.概述
压力管道输送介质的特性
爆炸性气体混合物：大气条件下气体、蒸气、 爆炸性气体混合物 大气条件下气体、蒸气、薄雾状的易燃物质与空 大气条件下气体 气的混合物，点燃后燃烧将在全范围内传播。 气的混合物，点燃后燃烧将在全范围内传播。P9 爆炸极限：可燃气体、 爆炸极限：可燃气体、可燃液体的蒸气或可燃粉尘和空气混合达到一 定浓度时，遇到火源就会发生爆炸。达到爆炸的空气混合物的浓度， 定浓度时，遇到火源就会发生爆炸。达到爆炸的空气混合物的浓度，称 之为爆炸极限。爆炸极限通常以可燃气体、 之为爆炸极限。爆炸极限通常以可燃气体、蒸气或粉尘在空气中的体积 百分数来表示。其最低浓度称为“爆炸下限” 最高浓度称为“ 百分数来表示。其最低浓度称为“爆炸下限”，最高浓度称为“爆炸上 限”。 P9 爆炸危险区域：爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以 爆炸危险区域 爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以 要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。 要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。P9