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压力管道设计技术规定二压力管道布置设计规定为保证压力管道设计质量、提高设计水平，使压力管道设计做到技术先进、经济合理、安全实用，提高压力管道设计人员和有关专业人员的设计水平，结合我院实际情况，特制定本规定。
1、压力管道布置设计内容和深度规定1.1 压力管道布置设计文件的组成和管道布置图的绘制1.1.1 压力管道布置设计文件的组成1）图纸目录2）设计说明3）管道布置图4）管道轴测图（按合同规定）5）管口方位图6）管段表7）管道特性表8）压力管道一览表以上设计文件与非压力管道设计文件合并使用，不专门列出。
1.1.2 压力管道布置设计文件简要说明参照HG/T20549.1-1998中“1.1.2”的规定。
1.1.3 压力管道走向图内容和深度规定参照HG/T20549.1-1998中“1.2”的规定。
1.1.4 压力管道布置图（研究版）内容和深度规定参照HG/T20549.1-1998中“1.3”的规定。
1.2 管道布置图（设计版）画法规定1.2.1 按照HG/T20549.1-1998中“2.1，2.2，2.3，2.4，2.5，2.6”的规定执行。
1.3 界外管道（外管）图的绘制参照HG/T20549.1-1998中“4”的规定。
1.4 管道轴测图按照HG/T20549.1-1998中“5”的规定。
1.5 设备管口方位图按照HG/T20549.1-1998中“6”的规定。
设备管口方位图应有设备专业人员会签。
1.6 夹套加热管道参照HG/T20549.1-1998中“8”的规定。
1.7 管道通用连接组的表示方法按照HG/T20549.1-1998中“9”的规定。
在“9”的规定中没有的管道通用连接组，设计人员可自行规定，在首页图中作出说明。
1.8 管段表、管道特性表、管道材料等级表、压力管道一览表、保温材料一览表、防腐一览表、管架表按照院现行规定。
1.9 设计说明参照HG/T20549.1-1998中“12”规定。
目录1 总则2 一般规定2.1 工艺计算2.2 站、场、库及石油化工装置设备和管道布置2.3 输油、输气管道线路工程2.4 材料选用2.5 管道应力设计2.6 管道和设备隔热2.7 管道和设备涂漆2.8 压力管道支吊架设计规定2.9 压力管道强度计算规定2.10 聚乙烯管道设计规定3 压力管道设计遵循的标准和规范1 总则1.1 目的: 为了统一压力管道设计技术要求，提高压力管道设计水平，确保压力管道设计质量，特制定本规定。
1.2 遵守的原则：优化设计方案，确定经济合理的工艺及最佳工艺参数；做到技术先进，经济合理，安全适用。
1.3 适用范围：本规定适用于输油、输气管道工程、给排水及消防工程、热力工程、城市燃气工程及石油化工工程。
2 一般规定2.1 工艺计算2.1.1 输油、输气管道需要进行管道的水力计算、温降计算。
其计算公式按《输油管道工程设计规范》（GB50253-2014）、《输气管道工程设计规范》（GB50251-2015）《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）执行。
2.1.2 对于特殊的管道穿跨越工程按《油气输送管道穿越工程设计规范》（GB 50423-2007）和《油气输送管道跨越工程设计规范》（GB 50459-2009）执行。
2.2 站、场、库及石油化工装置设备及管道的布置2.2.1 设备布置2.2.1.1 装置的总体布置应根据装置在工厂总平面上的位置以及与有关装置、罐区、主管廊、道路等相对位置确定，并与相邻装置的布置相协调。
2.2.1.2 装置的竖向布置应根据装置生产特点，充分考虑操作、检修要求，满足交通运输要求；考虑装置内外地坪标高的协调及其内外道路、排水的合理衔接，尽量减少土方工程量；装置场地应采用平坡式布置，并采用有组织排水，所有的雨水经过暗管排入地下排水管网。
2.2.1.3 设备布置应满足工艺流程、安全生产、环境保护的要求，并应便于操作、维护、检修、防爆及消防，并注意节约用。
管道计算第一章任务与职责1. 管道柔性设计的任务压力管道柔性设计的任务是使整个管道系统具有足够的柔性，用以防止由于管系的温度、自重、内压和外载或因管道支架受限和管道端点的附加位移而发生下列情况；1) 因应力过大或金属疲劳而引起管道破坏；2) 管道接头处泄漏；3) 管道的推力或力矩过大，而使与管道连接的设备产生过大的应力或变形，影响设备正常运行；4) 管道的推力或力矩过大引起管道支架破坏；2. 压力管道柔性设计常用标准和规范1) GB 50316-2000《工业金属管道设计规范》2) SH/T 3041-2002《石油化工管道柔性设计规范》3) SH 3039-2003《石油化工非埋地管道抗震设计通则》4) SH 3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》5) SH 3073-95《石油化工企业管道支吊架设计规范》6) JB/T 8130.1-1999《恒力弹簧支吊架》7) JB/T 8130.2-1999《可变弹簧支吊架》8) GB/T 12777-1999《金属波纹管膨胀节通用技术条件》9) HG/T 20645-1998《化工装置管道机械设计规定》10) GB 150-1998《钢制压力容器》3. 专业职责1) 应力分析(静力分析动力分析）2) 对重要管线的壁厚进行计算3) 对动设备管口受力进行校核计算4) 特殊管架设计4. 工作程序1) 工程规定2) 管道的基本情况3) 用固定点将复杂管系划分为简单管系，尽量利用自然补偿4) 用目测法判断管道是否进行柔性设计5) L型U型管系可采用图表法进行应力分析6) 立体管系可采用公式法进行应力分析7) 宜采用计算机分析方法进行柔性设计的管道8) 采用CAESAR II 进行应力分析9) 调整设备布置和管道布置10) 设置、调整支吊架11) 设置、调整补偿器12) 评定管道应力13) 评定设备接口受力14) 编制设计文件15) 施工现场技术服务5. 工程规定1) 适用范围2) 概述3) 设计采用的标准、规范及版本4) 温度、压力等计算条件的确定5) 分析中需要考虑的荷载及计算方法6) 应用的计算软件7) 需要进行详细应力分析的管道类别8) 管道应力的安全评定条件9) 机器设备的允许受力条件（或遵循的标准）10)防止法兰泄漏的条件11)膨胀节、弹簧等特殊元件的选用要求12)业主的特殊要求13)计算中的专门问题（如摩擦力、冷紧等的处理方法）14)不同专业间的接口关系15)环境设计荷载16)其它要求第二章压力管道柔性设计1. 管道的基础条件包括：介质温度压力管径壁厚材质荷载端点位移等。
压力管道的设计原则及要求压力管道是指在载荷或内部压力作用下，为了输送流体或气体而使用的管道。
设计好压力管道的原则和要求对于保障管道的安全运行至关重要。
本文将从设计原则、材料选用、管道布局等多个方面，介绍压力管道的设计原则及要求。
一、设计原则1、安全性原则：安全性是压力管道设计的首要原则。
一般而言，压力容器承压部分的压力必须低于其爆炸极限。
因此，在设计和制造过程中，必须考虑到最大工作压力和最大工作温度，从而满足安全性的要求。
2、可靠性原则：可靠性是指在预定的使用寿命内，压力容器和管道能够保证正常运行，而不会出现不可承受的损坏、裂纹、漏气及泄漏等问题。
为了保证压力管道的可靠性，需要考虑压力管道的材料、制造制度、工艺及质量保证，并在设计和制造过程中对其进行严密的控制。
3、可维护性原则：为了保证压力管道在工作过程中能够稳定、可靠地运行，需要对其进行定期维护和检查。
在设计和制造过程中，应考虑到压力管道的维护保养及修理，从而确保其能够长期地正常工作。
二、材料选用在选择压力管道材料时，需要考虑到管道在实际应用中工作的条件，例如流体的性质、温度、压力和使用环境等。
通常传统的金属材料包括碳素钢、合金钢、不锈钢、铜、铝等，在选择材料时必须考虑其特性、强度、刚度以及注意腐蚀的问题。
对于化学品、气体、蒸汽等易腐蚀的介质，要选择抗腐蚀性能良好的材质，如黄铜、不锈钢等。
如果在工作环境中存在高温和高压，建议选择高温高压材料，如铬钼合金钢、激光焊接材料等，以确保管道的长期安全运行。
三、管道布局在设计压力管道时，还要考虑到管道的布局，以促进其正常运作。
管道布局一般包括沿线布置、硬排、软排、转角和分流等。
以下是一些常见的管道布置方式。
1. 沿线布置沿着直线布置管道比较简单，但是也要遵守相关规范。
在管道布置时，要注意管道支持点、管道间距、管道弯曲等问题。
这样可以确保管道的稳定性和可靠性，并避免因管道振动和受力过大而导致管道失事。
2. 硬排硬排是一种形式为各种阀门、接头、弯头等连接件组成的“硬排”组件类型。
中国冶金建设协会（2009年01月）压力管道审批人员考卷答案卷单位 _________姓名__________ 日期_________________.分数____________ 注：1）本卷中的压力管道系指受国家质检部门监察的管道。
1. 填充题（36分，每题2分）1.1 国务院2003年颁发的《特种设备安全监察条例》（下简称《条例》）规定，压力管道属特种设备。
压力管道的范围，规定为最高工作压力≥0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或等于标准沸点的液体介质，且公称直径＞25mm 的管道。
1.2 根据《压力管道安全技术监察工程－工业管道》（下简称《工业管规》）规定，管道元件包括管道组成件和管道支撑件。
1.3 根据《工业管规》要求，管道组成件金属材料的延伸率不低于14％，用于焊接的碳钢、低合金钢的含碳量应≤0.10％1.2根据《压力容器压力管道设计许可规则》（下简称《设计规则》）的规定，设计审批人员应当经过压力管道设计鉴定评审机构考核合格，由国家质检总局公布，取得相应审批范围的压力管道设计审批人员资格证书，有效期为4年。
1.3. 根据《设计规则》规定，GC1、GD1级压力管道的设备布置图、管道布置图、应力分析计算书等应进行设计、校核、审核、审定4级签署。
1.4. 进行城市热力网管道应力计算时，蒸汽管道取用锅炉、汽轮机抽（排）汽口的最大工作压力和温度作为管道计算压力和工作循环最高温度。
(4.2.52)1.5. 运行中有温度变化但未达气化的液体管道、深冷液体管道，在二个切断阀之间的管段一般应装设微启式安全阀，其安全泄放主要是为了防止液体膨胀对管道可能产生的破坏。
1.6 一次应力的特点是没有自限性，二次应力的特点是具有自限性。
（7.1.9）1.7 根据GB50235规定，管道液压试验压力为设计压力的1.5 倍，对埋地钢管并不低于0.4MPa。
(5.4.36)1.8 常用法兰垫片按材料可区分为三大类：（1）金属垫片；（2）非金属垫片；（3）半金属垫片。
压力管道的定义及概念详解公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]压力管道的定义及概念详解更新时间：2008-11-19 7:43:00《特种设备安全监察条例》对压力管道的定义是：压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。
这就是说，现在所说的“压力管道”，不但是指其管内或管外承受压力，而且其内部输送的介质是“气体、液化气体和蒸汽”或“可能引起燃爆、中毒或腐蚀的液体”物质。
这里所谓能燃爆、能中毒或有腐蚀性，具有如下内涵：介质的燃爆性：即介质具有可燃性和爆炸性，在一定条件下能引起燃烧或爆炸，酿成火灾和破坏。
这些介质包括可燃气体、液化烃和可燃液体等有火灾危险性的物质，也包括容易引起爆炸的高温高压介质如蒸汽、超过标准沸点的高温热水、压缩空气和其他压缩气体等。
其中，可燃介质的火灾危险性根据《石油化工企业设计防火规范》 GB50160和《建筑设计防火规范》GBJ16，共分为甲、乙、丙三类。
其中甲、乙类可燃气体与空气混合物的爆炸下限（体积）分别规定为：甲类可燃气体：＜10%；乙类可燃气体：≥10%。
甲、乙和丙类可燃液体的分类见表1。
表1 液化烃、可燃液体的火灾危险性分类注：闪点低于45 ℃的液体称为易燃液体；闪点低于环境温度的液体称为易爆液体。
在GBJ16的规定中，属于甲类火灾危险性的可燃介质（或生产过程）还有：常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致自燃或爆炸的物质；常温下受到水或蒸汽作用能产生气体并引起燃烧或爆炸的物质；遇酸、受热、撞击、摩擦、催化及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂；受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质；以及在密闭设备内操作温度等于或超过物质本身自燃点的生产。
压力管道考试-压力管道设计人员考核试卷(二)1、水平π型补偿器两侧的导向架距弯头越近越好。
2、在应力分析中，计算温度应取实际工况温度，计算压力应取实际工况压力，安装温度（环境温度）应根据所在区域和安装时间的不同来确定。
3、对往复式压缩机的管道布置，除须进行柔性分析外，还须进行振动分析，直至两者都合格为止。
4、横向位移过大可能影响邻近管道，应设置限位支架。
5、支吊架边缘与管道焊缝的间距不应小于80mm，与需要热处理的管道焊缝的间距不应小于120mm。
6、横向位移过大可能影响邻近管道，应设置限位支架。
7、埋弧焊是依靠燃气和氧气发生剧烈的燃烧反应产生的火焰热量加热和融化母材和焊丝，形成焊接接头的焊接方法。
8、未焊透和咬边都是焊接时接头根部未完全熔透的现象。
9、管道吹扫压力不得超过容器和管道系统的设计压力。
10、外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。
11、《山东省特种设备安全监察条例》规定，特种设备作业人员的特种设备作业人员资格证存入使用单位人事档案，按照特种设备操作规程和安全技术规范的要求作业。
12、《山东省特种设备安全监察条例》规定，应当设置专门或兼职的特种设备安全管理机构或者配备专职、兼职安全管理人员和作业人员。
13、《特种设备安全监察条例》规定，对违反《特种设备安全监察条例》规定的行为，只有单位有权向特种设备安全监督管理部门和行政监察等有关部门举报。
14、《特种设备安全监察条例》规定，锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施的安装、改造、维修的施工单位以及场（厂）内专用机动车辆的改造、维修单位，在施工前未将拟进行的特种设备安装、改造、维修情况书面告知直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门即行施工的，由特种设备检验检测机构责令限期改正；15、一般来说，管道上____和____的应力比较大。
16、管道热补偿的方法有两种，即____和____补偿。
17、管道支吊架按其功能可分为____、____和____三大类。
压力管道柔性设计
柔性分析必须用ASME B31。
3进行榇。
其分析软件有simflex caesarII
1. 管道的基础条件
包括：介质温度压力管径壁厚材质荷载端点位移等。
2. 管道的计算温度确定
管道的计算温度应根据工艺设计条件及下列要求确定：
1) 对于无隔热层管道：介质温度低于65℃时，取介质温度为计算温度；介质温度等于或高于65℃时，取介质温度的95%为计算温度；
2) 对于有外隔热层管道，除另有计算或经验数据外，应取介质温度为计算温度；
3) 对于夹套管道应取内管或套管介质温度的较高者作为计算温度；
4) 对于外伴热管道应根据具体条件确定计算温度；
5) 对于衬里管道应根据计算或经验数据确定计算温度；
6) 对于安全泄压管道，应取排放时可能出现的最高或最低温度作为计算温度；
7) 进行管道柔性设计时，不仅应考虑正常操作条件下的温度，还应考虑开车、停车、除焦、再生及蒸汽吹扫等工况。
3. 管道安装温度宜取20℃（除另有规定外）。
4. 管道计算压力应取计算温度下对应的操作压力。
5. 管道钢材参数按《石油化工管道柔性设计规范》SH/T3041－2002执行
1) 钢材平均线膨胀系数可参照附录A选取。
2) 钢材弹性模量可参照附录B选取。
3) 计算二次应力范围时，管材的弹性模量应取安装温度下钢材的弹性模量。
6. 管道壁厚计算
1) 内压金属直管的壁厚
根据SH 3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》确定：
当S0< Do /6时，直管的计算壁厚为：
S0 = P D0/(2[σ]tΦ+2PY)
直管的选用壁厚为：S = S0 + C
式中S0――直管的计算壁厚，mm；
P――设计压力，MPa；
D0――直管外径，mm；
[σ]t――设计温度下直管材料的许用应力，MPa；
Φ――焊缝系数，对无缝钢管，Φ＝1；
S――包括附加裕量在内的直管壁厚，mm；
C――直管壁厚的附加裕量，mm；
Y――温度修正系数，按下表选取。
温度修整系数表
当S0≥D0/6或P/[σ]t > 0.385时，直管壁厚应根据断裂理论、疲劳、热应力及材料特性等因素综合考虑确定。
2）对于外压直管的壁厚
应根据GB 150-1998《钢制压力容器》规定的方法确定。
7. 管道上的荷载
管道上可能承受的荷载有：
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，压力荷载包括内压力和外压力；
3) 位移荷载，位移荷载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) 机器振动荷载，如回转设备的振动。
8. 管道端点的附加位移
在管道柔性设计中，除考虑管道本身的热胀冷缩外，还应考虑下列管道端点的附加位移：
1) 静设备热胀冷缩时对连接管道施加的附加位移；
2) 转动设备热胀冷缩在连接管口处产生的附加位移；
3) 加热炉管对加热炉进出口管道施加的附加位移；
4) 储罐等设备基础沉降在连接管口处产生的附加位移；
5) 不和主管一起分析的支管，应将分支点处主管的位移作为支管端点的附加位移。
9. 管道布置
管道的布置尽量利用自然补偿能力：
1) 改变管道的走向，以增加整个管道的柔性；
2) 利用弹簧支吊架放松约束；
3) 改变设备布置。
4) 对于复杂管道可用固定点将其划分成几个形状较为简单的管段，如L形、Π形、Z形等管段。
确定管道固定点位置时，宜使两固定点间的管段能够自然补偿。
10. 宜采用计算机分析方法进行详细柔性设计的管道
1) 操作温度大于400 ℃ 或小于－50 ℃ 的管道；
2) 进出加热炉及蒸汽发生器的高温管道；
3) 进出反应器的高温管道；
4) 进出汽轮机的蒸汽管道；
5) 进出离心压缩机、往复式压缩机的工艺管道；
6) 与离心泵连接的管道，可根据设计要求或按图 1-1 确定柔性设计方法；
图 1-1 与离心泵连接管道柔性设计方法的选择
7) 设备管口有特殊受力要求的其他管道；
8) 利用简化分析方法分析后，表明需进一步详细分析的管道。
11. 不需要进行计算机应力分析的管道
1) 与运行良好的管道柔性相同或基本相当的管道；
2) 和已分析管道相比较，确认有足够柔性的管道；
3) 对具有同一直径、同一壁厚、无支管、两端固定、无中间约束并能满足式 (1) 和式 (2) 要求的非极度危害或非高度危害介质管道。
D o·Y/(L-U)2 ≤208.3――(1)
Y = (⊿X2+⊿Y2+⊿Z2)1/2――(2）
式中：D O――管道外径， mm；
Y――管道总线位移全补偿值，mm；
Δx、Δy、Δz分别为管道沿坐标轴x、y、z方向的线位移全补偿值，mm；
L――管系在两固定点之间的展开长度，m；
U――管系在两固定点之间的直线距离，m。
式( l ）不适用于下列管道：
(1) 在剧烈循环条件下运行，有疲劳危险的管道：
(2) 大直径薄壁管道(管件应力增强系数i≥5）：
(3) 不在这接固定点方向的端点附加位移量占总位移量大部分的管道；
(4)L/U>2.5的不等腿"U"形弯管，或近似直线的锯齿状管道。
12. 管道端点无附加角位移时管道线位移全补偿值计算
当管道端点无附加角位移时，管道线位移全补偿值应按下列公式计算：
⊿X=⊿X B-⊿X A-⊿X t AB
⊿Y=⊿Y B-⊿Y A-⊿Y t AB
⊿Z=⊿Z B-⊿Z A-⊿Z t AB
⊿X t AB =α1(X B– X A）(T –T0）
⊿Y t AB =α1(Y B– Y A）(T –T0）
⊿Z t AB =α1(Z B– Z A）(T –T0）
式中：
⊿X、⊿Y、⊿Z ――分别为管道沿坐标轴X、Y、Z方向的线位移全补偿值，mm：
⊿X A、⊿Y A、⊿Z A――分别为管道的始端A沿坐标轴X、Y、Z方向的附加线位移，mm；⊿X B、⊿Y B、⊿Z B――分别为管道的末端B沿坐标轴X、Y、Z方向的附加线位移，mm；⊿X t AB、⊿Y t AB、⊿Z t AB――分别为管道AB沿坐标轴X、Y、Z方向的热伸长值，mm；
αt――管道材料在安装温度与计算温度间的平均线膨胀系数，mm/mm·℃；
X A、Y A、Z A――管道始端A的坐标值，mm；
X B、Y B、Z B――管道末端B的坐标值，mm；
T――管道计算温度，℃；
T0――管道安装温度，℃。
