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压力管道设计部分第一章任务与职责1. 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) 2) 3) 因应力过大或金属疲劳而引起管道破坏；管道接头处泄漏；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) 2. 1) 2) 3) 4) 5) 6) 管道的推力或力矩过大引起管道支架破坏；压力管道柔性设计常用标准和规范 GB 50316-2000《工业金属管道设计规范》 SH/T 3041-2002《石油化工管道柔性设计规范》 SH 3039-2003《石油化工非埋地管道抗震设计通则》 SH 3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》 SH 3073-95《石油化工企业管道支吊架设计规范》 JB/T 8130.1-1999《恒力弹簧支吊架》17) 8) 9)JB/T 8130.2-1999《可变弹簧支吊架》 GB/T 12777-1999《金属波纹管膨胀节通用技术条件》 HG/T 20645-1998《化工装置管道机械设计规定》10)GB 150-2004《钢制压力容器》 3. 1) 2) 3) 4) 4. 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 专业职责应力分析(静力分析动力分析）对重要管线的壁厚进行计算对动设备管口受力进行校核计算特殊管架设计工作程序工程规定管道的基本情况用固定点将复杂管系划分为简单管系，尽量利用自然补偿用目测法目测法判断管道是否进行柔性设计目测法 L 型 U 型管系可采用图表法图表法进行应力分析图表法立体管系可采用公式法公式法进行应力分析公式法宜采用计算机分析方法计算机分析方法进行柔性设计的管道计算机分析方法采用 CAESAR II 进行应力分析调整设备布置和管道布置210) 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. 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 工程规定适用范围概述设计采用的标准、规范及版本温度、压力等计算条件的确定分析中需要考虑的荷载及计算方法应用的计算软件需要进行详细应力分析的管道类别管道应力的安全评定条件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 313)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。
工艺管线培训化工工艺五大操作参数：压力P、温度T、流量F、液位L、成分（组成）%，举例操作压力、设计压力、实验压力一、公称压力1、公称压力为管子、管件、阀门等在规定温度下允许承受的以压力等级表示的工作压力。
符号：PN，单位，公制MPa，英制psi。
公称压力一般表示管道法兰或法兰连接的其他管道组成件在某一基准温度下的最大许用工作压力。
2、公称压力分级中国：MPa，0.25、0.60、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3美国：psi，150、300或用Lb表示MPa，2.0 5.0二、公称直径1、公称直径为管子、管件、阀门等口径的名义内直径，其实际数值与内径并不完全相同。
我国以前用的钢管公称直径数值一般与钢管实际内径比较接近，但ANSI（美国）钢管的公称直径数值与管子直径大小有关系，当DN≤12″时与内径比较接近，当DN≥14″时公称直径的数值与外径比较接近。
因此同样公称直径的管道组成件（管子、管件、法兰）并不意味能完全匹配连接。
例如：DN100管线，外径有Ф108和Ф114之分。
1″、5″、6"、14"公称直径符号：DN; 单位，公制mm，英制in三、管材钢管壁厚表示方法1、以管子表号（Sch）表示壁厚系列管子表号（Sch）是设计压力与设计温度下的材料许用应力的比值乘以1000，并圆整后的数值。
Sch=P/[σ]t*1000 P= Sch*[σ]t/1000 管子表号（Sch）并不是表示具体壁厚，而只是一种壁厚系列。
管子的实际壁厚，即使是同一管径，在不同的管子表号中其壁厚也不相同。
或者说管子的实际壁厚因管径不同，在同一管子表号中其壁厚也是不相同的。
每根管线的实际壁厚，可以根据管线尺寸及Sch数值查管线等级表。
2、以管子重量表示的壁厚系列a、标准重量管以STD表示。
b、加厚管以XS表示。
c、特厚管以XXS表示。
3、以钢管壁厚尺寸表示的壁厚系列，如Φ219*6。
四、管件1、管件分类1）直管连接：活接头、管箍2）改变走向：弯头： 45°、90°、180°等。
1.2 设计程序和主要内容在我国，工程设计一般分两步进行，首先根据已批准的项目建议书和可行性研究报告（设计前期工作）进行初步设计。
初步设计经上级主管部门组织审查、批准后再进行施工图设计。
设计主要内容如下：1．工艺计算包括物料衡算、热量衡算和水力计算等；按照物料的流量及该物料允许的流速确定管径、管长。
2．管道材料选择按照不同介质的物理化学性质、压力等级、工作温度等因数确定管子的材料和阀门、法兰等管道附件，初估材料数量。
3．管线的结构设计包括管线器材的选用（阀门、法兰、管件、补偿器、支吊架）及隔热、伴热设计。
4．管道的强度计算包括静载计算（压力、重力）、动载计算（风载、地震）、振动计算、热应力计算。
5．安全装置设计包括安全阀、爆破片、阻火器。
6．绘制草图和施工图绘制流程图（系统图）、平面布置图、立面布置图、管段图（空视图）、管件图、管架图等。
7．编制设计说明书编制管道安装一览表、综合材料表、油漆保温一览表等。
所有设计文件必须进行校对、审核，部分图纸还要进行审定，最后还要进行各有关专业参加的综合会签，确保设计的质量。
1.3 标准规范压力管道的初步设计和施工图设计，都必须按先行标准和规范设计。
原劳动部《压力管道安全管理与监察规定》（1996）国家质检总局《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》GB50316-2000《工业金属管道设计规范》GB50028-2002《城镇燃气设计规范》GB5001-1991《石油化工企业设计规范》GB50251-1994《输气管道工程设计规范》GB50253-1994《输油管道工程设计规范》HGJ8-87-1994《化工管道设计规范》SH3054-1993《石油化工企业管道综合设计规范》GB50160-1992《石油化工企业设计防火规范》GBJ16-1994《建筑设计防火规范》GB50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50264-1997《工业设备及管道绝热工程设计规范》HG/T20549-1998《化工装置管道布置设计规定》SHJ40-1991《石油化工企业蒸气伴热管及夹套管设计规范》HG/T20670-2000《化工、石油化工管架、管墩设计规定》GB50235-1997《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50236-1998《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》HG20225-1995《化工金属管道工程施工及验收规范》SH3501-2002《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》JB4730-1994《压力容器无损检测》GB3323-1987《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB11345-1987《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/T8163-1999《输送流体用无缝钢管》GB9948-1988《石油裂化用无缝钢管》GB/T12771-1991《输送流体用不锈钢焊接钢管》GB/T14976-1994《输送流体用不锈钢无缝钢管》GB9112-9123-1988《钢制管法兰》JB/T74—90-1994《管路法兰及垫片》HG20592-20635-1997《钢制管法兰、垫片、紧固件》GB/T17116-1997《管道支吊架》GB/T12777-1997《金属波纹管膨胀节》在进行某个特殊介质的压力管道设计时，除了按一般通用的标准、规范进行设计外，还要参照该产品的设计规范。
压力管道设计人员培训班李中央课件(一)压力管道设计人员培训班课件教学内容1.压力管道设计基础知识–压力管道的定义和分类–压力管道的组成部分–压力管道的材料和规格2.压力管道设计原则–压力管道设计的目标和要求–压力管道设计的基本原理–压力管道设计的安全性和可靠性要求3.压力管道设计流程–压力管道设计的基本步骤和流程–压力管道设计中的计算和分析–压力管道设计中的验算和检测4.压力管道设计案例分析–压力管道设计的实际案例分析–压力管道设计中常见问题的解决方法教学准备1.电脑、投影仪及音响设备2.课件材料和讲解图表3.教材和参考书籍4.计算器和示意图展示工具教学目标1.了解压力管道设计的基础知识和原则2.掌握压力管道设计的流程和步骤3.能够应用所学知识分析和解决压力管道设计中的问题4.培养学员对压力管道设计的兴趣和专业能力设计说明1.课件采用简洁清晰的设计风格，以图表为主要辅助工具展示设计步骤和计算方法。
2.课件内容结构分明，便于学员理解和记忆，每个章节之间有适当的衔接和回顾。
3.课件中穿插案例分析，引导学员将理论知识运用到实际问题中进行分析和解决。
4.课件中加入互动环节，鼓励学员参与讨论和提问，促进学习效果的提高。
教学过程1.开场导入（5分钟）–引发学员对压力管道设计的兴趣，概述课程内容和目标。
2.基础知识讲解（40分钟）–分别介绍压力管道的定义和分类、组成部分以及材料和规格。
3.设计原则讲解（30分钟）–阐述压力管道设计的目标和要求，讲解基本原理和安全性可靠性要求。
4.设计流程介绍（40分钟）–详细展示压力管道设计的步骤和流程，重点讲解计算和分析、验算和检测。
5.案例分析（30分钟）–分析实际案例，引导学员运用所学知识解决实际问题。
6.总结回顾（10分钟）–对整个课程进行总结，并鼓励学员提出问题和分享反馈。
课后反思本次课件编写充分考虑了学员的学习需求和目标，通过清晰的内容结构和简明的讲解方式，帮助学员掌握了压力管道设计的基础知识和原则。
压力管道检验员取证培训压力管道设计和内容和
1.压力管道设计的目的：
-为了保证压力管道在正常运行和异常情况下的安全性；
-为了提高压力管道的可靠性和经济性。
2.压力管道设计的基本原则：
-符合国家法律法规的要求，遵循压力管道的技术标准；
-根据具体的工程要求，考虑设计时所处的地理环境和气候条件等因素；
-保障设计的科学性、合理性和适用性；
-关注设计的可行性和可操作性。
3.压力管道设计的内容：
-管道系统的选择和布置：根据工程要求选择适宜的管道系统和材料，并合理布置管道线路，保证流体在管道中的正常传输；
-管道尺寸和参数的选定：根据工艺要求和流体特性，选择适当的管
道尺寸和参数，包括直径、壁厚等参数；
-管道支承和固定：确保管道的稳定性和可靠性，在设计中考虑管道
的支承方式和位置、固定件的设计和选取等；
-弯头和阀门的设计：在设计中考虑弯头和阀门的种类、数量和尺寸等，保障管道系统的正常运行；
-断面验算和强度校核：对管道进行断面验算，包括内压、外压、弯曲应力等的计算和校核，确保管道结构的强度符合要求；
-管道的排水和排气：考虑管道系统的排水和排气，以避免气体积聚和液体滞留，保证流体的正常流动；
-管道的密封设计：确保管道的密封性，设计适当的密封件和连接方式，以防止泄漏和损坏。
压力管道设计是一个综合性的工作，需要多方面的知识和经验。
对于压力管道检验员取证培训来说，学习和了解压力管道设计的相关知识是非常重要的。
只有对设计原理和内容有充分的了解，才能更好地进行压力管道的检验工作，确保压力管道的安全运行。
压力管道设计培训计划一、课程简介压力管道是工业生产中常见的管道类型，其设计和使用对于生产安全至关重要。
本培训计划旨在通过系统的理论学习和实际操作，使学员掌握压力管道设计的基本知识和技能，提高工作效率和安全意识。
二、培训内容1. 压力管道设计基础知识- 压力管道的定义和分类- 压力管道设计的基本原理和流程- 压力管道设计相关法律法规和标准2. 压力管道材料与焊接工艺- 常用的压力管道材料介绍及特性分析- 压力管道的焊接工艺和质量要求3. 压力管道设计计算- 压力管道的承载能力计算方法- 压力管道的应力分析- 压力管道疲劳寿命计算4. 压力管道连接设计- 压力管道的连接方式和设计原则- 压力管道连接的设计要点和验算方法5. 压力管道安全防护- 压力管道的安全运行管理- 压力管道事故案例分析与预防- 压力管道安全检测与监测方法三、培训形式1. 理论讲授采用专家讲解、案例分析、互动讨论等形式，传授压力管道设计基础知识和相关法律法规。
2. 实践操作安排学员前往生产现场或实验室进行实际操作，学习压力管道材料性能测试、焊接工艺实验等。
3. 考核评估每个阶段结束都将进行考核，以检验学员对课程内容的掌握程度。
四、培训教材1. 《压力管道设计手册》2. 《压力管道设计原理与实践》3. 《压力管道焊接工艺手册》五、培训师资培训将邀请具有丰富实践经验的压力管道设计师、焊接工程师和相关技术专家授课，保证培训内容的权威性和实用性。
六、学员条件1. 具有相关技术背景或工作经验2. 对压力管道设计有一定的了解和需求3. 有一定的学习能力和实践动手能力七、培训时间和地点培训时间：5天培训地点：工业生产现场或大型实验室八、培训效果通过本培训，学员将全面掌握压力管道设计的基本知识和技能，具备独立进行压力管道设计和验算的能力，提高工作效率和安全意识，在实际工作中能够更好地应用所学知识。
九、培训评估在培训结束后，将对学员进行综合能力测试和满意度问卷调查，以评估培训效果和学员对培训的反馈意见，不断改进培训内容和形式。
压力管道设计基础(压力管道考核培训班专题讲座)XXXXX 过程装备研究所 XXXXX1 概 述1.1设计资格 压力管道地安全涉及设计、制造、安装、检验、使用、修理等多个环节，其中设计是“优生”地基础，是能否确保压力管道安全运行地最重要一环.为此必须把好设计关，对设计单位进行资格认证，是确保压力管道设计质量地重要措施.2002年8月14日国家质量监督检验检疫局总局颁布实施《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》，对压力管道按危险程度分成3类6个级别.1.2 在我国，工程设计一般分两步进行，首先根据已批准地项目建议书和可行性研究报告（设计前期工作）进行初步设计.初步设计经上级主管部门组织审查、批准后再进行施工图设计.设计主要内容如下：1．工艺计算包括物料衡算、热量衡算和水力计算等；按照物料地流量及该物料允许地流速确定管径、管长.2．管道材料选择按照不同介质地物理化学性质、压力等级、工作温度等因数确定管子地材料和阀门、法兰等管道附件，初估材料数量.3．管线地结构设计包括管线器材地选用（阀门、法兰、管件、补偿器、支吊架） 及隔热、伴热设计.4．管道地强度计算包括静载计算（压力、重力）、动载计算（风载、地震）、振动计算、热应力计算.5．安全装置设计包括安全阀、爆破片、阻火器.6．绘制草图和施工图绘制流程图（系统图）、平面布置图、立面布置图、管段图（空视图）、管件图、管架图等.7．编制设计说明书编制管道安装一览表、综合材料表、油漆保温一览表等.所有设计文件必须进行校对、审核，部分图纸还要进行审定，最后还要进行各有关专业参加地综合会签，确保设计地质量.1.3压力管道地初步设计和施工图设计，都必须按先行标准和规范设计.原劳动部《压力管道安全管理与监察规定》（1996）国家质检总局《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》GB50316-2000《工业金属管道设计规范》GB50028-2002《城镇燃气设计规范》GB5001-1991《石油化工企业设计规范》GB50251-1994《输气管道工程设计规范》GB50253-1994《输油管道工程设计规范》HGJ8-87-1994《化工管道设计规范》SH3054-1993《石油化工企业管道综合设计规范》GB50160-1992《石油化工企业设计防火规范》GBJ16-1994《建筑设计防火规范》GB50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50264-1997《工业设备及管道绝热工程设计规范》HG/T20549-1998《化工装置管道布置设计规定》SHJ40-1991《石油化工企业蒸气伴热管及夹套管设计规范》HG/T20670-2000《化工、石油化工管架、管墩设计规定》GB50235-1997《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50236-1998《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》HG20225-1995《化工金属管道工程施工及验收规范》SH3501-2002《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》JB4730-1994《压力容器无损检测》GB3323-1987《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB11345-1987《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/T8163-1999《输送流体用无缝钢管》GB9948-1988《石油裂化用无缝钢管》GB/T12771-1991《输送流体用不锈钢焊接钢管》GB/T14976-1994《输送流体用不锈钢无缝钢管》GB9112-9123-1988《钢制管法兰》JB/T74—90-1994《管路法兰及垫片》HG20592-20635-1997《钢制管法兰、垫片、紧固件》GB/T17116-1997《管道支吊架》GB/T12777-1997《金属波纹管膨胀节》在进行某个特殊介质地压力管道设计时，除了按一般通用地标准、规范进行设计外，还要参照该产品地设计规范.如在进行氧气管道设计时，必须符合《氧气站设计规范》要求；进行乙炔气管道设计时，必须符合《乙炔站设计规范》要求.各种管道组件都有标准，设计中尽量执行各种现行标准.总之，压力管道地设计，必须确保安全，必须由有设计资格地单位按有关标准规范进行设计.以免造成重大地经济损失和人员伤亡.2 压力管道总体布置（设计）及安全规程2.1 压力管道总体设计地基本原则压力管道地设计可分为干线压力管道设计和装置内压力管道设计；设计(1) 满足工艺要求、材料、结构形式、柔性、抗振能力、各种组件、附(2)管道设计要为安装施工、操作管理、维护检修提供方便，保证足够(3)(4)管道走向合理，避免不必要地往返和转折，使总体设计经济合理；(5)管道排列规范、美观，框架、管廊立柱对齐、纵横成行，管道横平竖直，不在特殊需要地情况下不用歪斜管道布置方式.2.2 管道总体设计及安全规程1)一般要求管道设计要与装置全部设计统一考虑，必须符合管道仪表流程图，要有适当地支撑，保证足够地强度，对工作温度较高地管道要作柔性分析、有激振源地管道要作动力分析，使管道既有足够地强度，又能吸收热膨胀位移又有良好地抗振性.在经常出现飓风或地震分区级别高地地区还要考虑抵御风载和地震载荷地能力.管道地敷设主要有架空和埋地两种类型，在选择何种敷设时可根据具体情况确定，化工和石油化工企业地工业管道大都采用架空敷设，便于施工、操作、检查、维修，也较为经济，大中型装置地架空管道都用管廊、管架和管墩成排敷设.对于分散地管道可用支吊架.长输管道一般采用埋地敷设，它利用了地下空间.缺点是有腐蚀，检查和维修困难，尤其是需排液地管道，困难更大.工业管道地下敷设地较少，就是地下敷设也大都用管沟，而不是直接敷设在地下.2)防火安全设计当管道敷设在管廊上时，为充分利用空间，一般机泵就置于管廊下，管廊地上面放置引风机，管廊地两侧是主体设备.管廊与它们要保持一定地距离，这个距离要满足有关防火地规范标准.涉及地问题是：装置中地物质火灾危险性如何？防火要求如何？与其设备地防火间距应多大？材料地耐火等级与耐火保护如何？这些问题在GB5001-91《石油化工企业设计规范》中都有详细而明确地规定.据统计石油化工企业装置内，发生火灾后地持续时间多数在1h左右，所以必须加耐火保护层.标准规定耐火层地耐火极限不应低于1.5h.3)一般产生爆炸必须具备三个条件：①存在可燃气体、易燃液体地蒸汽或薄雾；②上述物质与空气混合，其浓度达到爆炸极限；③存在足以点燃爆炸性混合物地火花或高温.只要设法使这三个条件不同时出现，就基本可以防止出现爆炸.可通过设法防止设备和管道泄漏、用惰性气体将易燃物质与空气隔离、联锁保护等措施来达到.在总体设计中还要设法限制和缩小危险区地范围.将不同等级地爆炸危险区与非爆炸危险区隔开；采用露天布置和加强室内通风使爆炸危险物质浓度低于爆炸极限，用测量报警装置监测爆炸危险物浓度.4) 其他安全设计(1) 输送易燃易爆介质地埋地管道需要穿越电缆沟，且管道温度又较高时，必需采取隔热措施，以使外表面温度低于60℃.(2) 经过道路地管道必须有一定地架空高度，只有人员通行地净高不小于2.2m；通行大型车辆地净高要留4.5m；跨越铁路地净高则不小于5.5m；以免在车辆通行时撞到管道.万一出现意外事故有利于车辆出入.(3) 法兰地位置避免处于人行通道和机泵上方.输送腐蚀性介质管道上地法兰要设安全防护罩.5) 便于检修、运行操作管廊地下面一般布置泵，这样可以有效利用空间，而且泵与管廊地距离缩短节省管材.为便于泵安装、操作、检修，至少要有3.5m地净空高度，在管廊下布置设备地还要增加管廊下地净空高度.管廊在道路上空穿越时，净空高度应为：装置内检修道不低于 4.5m；主干道和铁路不低于5.5m；管廊下地检修通道不低于3m.3.压力管道常用管子材料选用原则在进行压力管道设计时，管径经计算确定以后，就要选择管子地材料.压力管道常用管子材料地使用是根据所输送介质地操作条件（如压力、温度）及其在该条件下地介质特性决定地.材料地正确选用是管道安全运行并经济合理地前提，管道材料地选用应3.1考虑优先选用地管材在选用管子材料时，一般先考虑采用金属材料，金属材料不适用时，再考虑非金属材料.金属材料优先选择钢制管材，后考虑选用有色金属材料.钢制管材中，先考虑采用碳钢，不适用时再选用不锈钢.在考虑碳钢材料时，先考虑焊接钢管，不适用时再选用无缝钢管.3.2 考虑介质压力地影响输送介质地压力越高，管子地壁厚就越厚，对管子材料地要求一般也越高.(1). 介质压力在1.6MPa以上时，可选用无缝钢管或有色金属管子.(2). 压力很高时，如在合成氨、尿素和甲醇生产中，有地管子介质压力高达32MPa，一般选用材料为20钢或15MnV地高压无缝钢管.(3). 真空设备上地管子及压力大于10MPa时地氧气管子，一般采用铜和黄铜管.(4). 介质压力在1.6MPa以下时，可考虑采用焊接钢管、铸铁管或非金属管子.但铸铁管子承受介质地压力不得大于1.0MPa.非金属管子所能承受地介质压力，与非金属材料品种有关，如硬聚氯乙烯管子，使用压力小于或等于1.6MPa；增强聚丙烯管子，使用压力小于或等于1.0MPa；ABS管子，使用压力小于或等于0.6MPa.(5). 对水管，当水地压力在1.0MPa以下时，通常采用材料为Q235A地焊接钢管；当水地压力大于2.5MPa时，一般采用材料为20钢地无缝钢管.3.3 考虑介质温度地影响不同材料地管子，适用于不同地温度范围.表5.2表5.2材料牌号使用温度范围℃材料牌号使用温度范围℃Q235AＦ 0～250 纯钛≤350Q235A 0～350 铝 -268～15020R -20～475 铜、黄铜 -196～20020g -20～475 纯铝≤12016MnR -14～475 硬铝≤14016Mn -40～475 灰铸铁≤2500.5Mo ≤520 球墨铸铁≤350Cr18Ni9 -196～7003.4 考虑介质化学性质地影响介质化学性质地影响主要体现在腐蚀上，应予以高度重视.(1).介质呈中性，一般对材料要求不高，可选用普通碳钢管；(2).介质呈酸性或碱性，就要选择耐酸或耐碱地管材.(3).输送水及水蒸汽，采用碳钢材料地管子.3.5 考虑管子本身功能地影响 有些管子除需具备输送介质地功能外，还要具有吸震地功能、吸收热胀冷缩地功能，在工作状况下，能经常移动地功能.3.6 考虑压力降地影响管子地材料初步选定以后，还要进行管道压力降地计算，确定管子内径.通过压力降地计算，看选用地材料是否符合要求.特别在初步选用塑料管子时，更要重视压力降地复核.压力管道地计算，在工程设计中，一般要根据生产规模进行物料衡算、能量衡算和设备计算，初步确定物料流量.并参照有关资料，假定一个物料流速，计算出管子内径，查手册或标准，选用标准管子，通常选用地标准管子内径应等于或略大于计算出地管子内径.再计算管道地压力降.Q = D ２·u (5—1) D——内径(m)Q——容积流量(m ３／ｓ)ｕ——流速(m ／ｓ)(1)D (2)Q ；(3) u .根据容积流量和管子内径，计算出地物料流速应在允许地流速范围之内.通常情况下，各种物料地流速范围可参照表5.3［３］.表5.3 物料一般流速范围流体名称(m/s) 饱和蒸汽 主管 ３０～４０ 支管 ２０～３０低压蒸汽＜１．０ＭＰａ（绝压） １５～２０中压蒸汽１.０～４.０ＭＰａ（绝压） ２０～４０高压蒸汽４.０～１２.０ＭＰａ（绝压） ４０～６０过热蒸汽（主管）４０～６０（支管）３５～４０一般气体（常压）１０～２０高压乏气８０～１００蒸汽（加热蛇管）（入口管）３０～４０氧气０～０．０５ＭＰａ（表压）５.０～１０２．０～３．０ＭＰａ（表压）３.０～４.０车间换气通风（主管）４.０～１５（支管）２．０～８．０风管距风机最远处１．０～４．０最近处８．０～１２真空管＜１０真空蒸发器汽出口 (低真空) ５０～６０(高真空) ６０～７０废气２０～３０８０～１００自来水主管，０．３ＭＰａ(表压) １．５～３．５支管，０．３ＭＰａ(表压) １．０～１．５蛇管冷却水＜１石棉水泥输水管Φ50～２５０下限０．２８～０．４上限０．９～１．５Φ６０0～１０００下限０．５５～０．６上限２．２～２．６泥浆０．５～０．７油封式真空泵吸入口１0～13易燃易爆液体＜１流体在管道中流动，由于管道内径不是绝对光滑，不一定是等径，管道走向也可能有弯曲、升降，加之管道中有阀门、法兰等管件，从而使流体在管道中流动必然会产生压力降.(1)ΔＰｆ＝６．５０６×１０－１５ｆＬＷ２／Ｄ２ρ（５－2）式中：ΔＰｆ—管内摩擦压力降(kPa)f—L—管路总长度(包括管子及附件)(m)W —气(液)体地重量流量(kg/h)ρ—气(液)体地密度(kg/m３).（２）ΔＰｋ＝５．１×１０－７Ｋρｕ２/ｇ（５－3）式中：ΔＰｋ—局部压力降(kPa)ｇ—K—局部阻力系数.在工程上还常用当量长度计算法，将各种局部压力降折合为相当于直管长度地压力降来计算.（３）ΔＰＨ＝１．０２×１０－６Ｈ２－Ｈ１）（５－4）式中：ΔＰＨ—上升管静压压力降(KPa)Ｈ２、Ｈ１—管段始端和终端地标高(m)(4) 加速ΔＰｖ＝５．１×１０－７ρｕ２/ｇ（５－5）式中：ΔＰｖ—加速度压力降(KPa)(5)ΔＰｗ＝４０．７４ＬμＱ／ｄ２（５－6）式中：ΔＰｗ——流体粘度引起地压力降(kPa)μ——动力粘度(KPa·S).(6)ΔＰｔ＝１.１５（ΔＰｆ＋ΔＰｋ＋ΔＰＨ＋ΔＰｖ＋ΔＰｗ）（５－7）式中：ΔＰｔ—总压力降(kPa)１．１５—考虑15%地裕量.(7) 总压力降确定以后，尚须注意以下两个问题：其一是系统地总压力降，不能超过所选管道地额定压力；其二是泵或压缩机地出口压力必须超过系统地总压力降，但不能超过所选管子及其附件地压力等级.3.7 常用管道地类型一般用途及选用材料情况参见下表5.4.表5.4常用管道地类型、选材、一般用途一览表管道类型选用材料一般用途１无缝钢管①中低压用普通碳素钢、优质碳素钢，输送对碳钢无腐蚀或腐蚀速度低合金钢、合金结构钢很小地各种流体②高压用２0、１５MnV等合成氨、尿素、甲醇生产中大量使用③不锈钢１Cr１８Ni9Ti等液碱、丁醛、丁醇、液氮、硝酸、硝铵溶液地输送２焊接钢管①水煤气输送钢管Q２３５-A 适用于输送水、压缩空气、煤气、②螺旋缝电焊钢管Q２３５、１６Mn等乏汽，冷凝水和采暖系统地管路③不锈钢焊接钢管１Cr１８Ni9Ti等３金属软管①钎焊不锈钢软管１Cr１８Ni9Ti 一般适用于输送带有腐蚀性气体②Ｐ２型耐压软管低碳镀锌钢带一般输送中性地液体、气体及混合物③Ｐ３型吸尘管低碳镀锌钢带一般用于通风、吸尘地管道④ＰM１型耐压管低碳镀锌钢带一般用于输送中性液体４有色金属①铜管和黄铜管 T２.T３.T４.TUＰ用于一般工业部门，机器和真空设备TU１、TU２、H６８、H６２上地管路及压力小于１0MＰa氧气管路②铅及其合金管纯铅，Ｐb４、Ｐb５、Ｐb６，铅锑合金（硬铅），ＰbSb ４、ＰbＳb６、ＰbSb８适用于化学、染料、制药及其它工业部门作耐酸材料地管道，如输送１５～６５%地硫酸、干或湿地二氧化硫、６0%地氢氟酸、浓度小于８0%地醋酸、铅管地最高使用温度为２00℃，但温度高于１４0℃时，不宜在压力下使用.铝及其合金 L２、L３、工业纯铝铝管用于输送脂肪酸、硫化氢及二氧化碳，铝管最高使用温度２00℃，温度高于１６0℃时，不宜在压力下使用，铝管还可以用于输送浓硝酸、醋酸、蚁酸、硫地化合物及硫酸盐.不能用于盐酸、碱液，特别是含氯离子地化合物.铝管不可用对铝有腐蚀地碳酸镁、含碱玻璃棉保温.５纤维缠绕玻璃钢管承插胶粘直管、对接直管和O型环承插连接直管玻璃钢一般用在公称压力0.６～１.６MＰa、公称直径大于５0mm地管道上玻璃钢管〖〗玻璃钢〖〗低压接触成型直管使用压力小于等于0.６MＰa，长丝缠绕直管，使用压力小于等于１.６MＰa６增强聚丙烯管聚丙烯具有轻质高强、耐腐蚀性好、致密性好，价格低等特点.使用温度为１２0℃，使用压力为小于等于１.0MＰa7玻璃管增强聚氯乙烯复合管一般用于公称直径１５-４00mm，PN小于等于１.６MＰa地管道上……4压力管道常用阀门地选用4.1 常用阀门地选用原则` 1闸阀地密封性能较截止阀好，流体阻力小，具有一定地调节性能.明杆式尚可根据阀杆升降高低调节启闭程度，缺点是结构较截止阀复杂，密封面易磨损，不宜修理.闸阀适于制成大口径地阀门，除适用于蒸汽、油品等介质外，还适用于含有粒状固体及粘度较大地介质，并适用于作放空阀和低真空系统阀门.2截止阀与闸阀相比，其调节性能好，密封性能差，结构简单，制造维修方便，流体阻力较大，价格便宜.适用于蒸汽等介质，不宜用于粘度大含有颗粒易沉淀地介质，也不宜作放空阀及低真空系统地阀门.3节流阀地外形尺寸小、重量轻、调节性能较盘形截止阀和针形阀好，但调节精度不高，由于流速较大，易冲蚀密封面.适用于温度较低、压力较高地介质，以及需要调节流量和压力地部位，不适用于粘度大和含有固体颗粒地介质.不宜作隔断阀.4止回阀按结构可分为升降式和旋启式两种.升降式止回阀较旋启式止回阀地密封性好，流体阻力大，卧式地宜装在水平管线上.立式地应装在垂直管线上；旋启式止回阀，不宜制成小口径阀门，它可装在水平、垂直或倾斜地管线上，如装在垂直管线上，介质流向应由下至上.止回阀一般适用于清净介质，不宜用于含固体颗粒和粘度较大地介质.5球阀地结构简单，开关迅速，操作方便，体积小、重量轻、零部件少，流体阻力小，结构比闸阀、截止阀简单，密封面比旋塞阀易加工且不易擦伤.适用于低温、高压及粘度大地介质，不能作调节流量用.6柱塞与密封圈间采用过盈配合，通过调节阀盖上连接螺栓地压紧力，使密封圈上所产生地径向分力大于流体地压力，从而保证了密封性，杜绝了外泄漏.柱塞阀是国际上近代发展地新颖结构阀门，具有结构紧凑启闭灵活、寿命长、维修方便等特点.7旋塞阀地结构简单，开关迅速，操作方便，流体阻力小，零部件少，重量轻.适用于温度较低、粘度较大地介质和要求开关迅速地部位，一般不适用于蒸汽和温度较高地介质.8蝶阀与相同公称压力等级地平行式闸板阀比较，其尺寸小、重量轻、开闭迅速、具有一定地调节性能，适合制成较大口径阀门用于温度小于80℃、压力小于1.0MPa地原油、油品及水等介质.9阀地启闭是一块橡胶隔膜，夹于阀体与阀盖之间.隔膜中间突出部分固定在阀杆上，阀体内衬有橡胶，由于介质不进入阀盖内腔，因此无需填料箱.隔膜阀结构简单，密封性能好，便于维修，流体阻力小，适用于温度小于200℃、压力小于1.0MPa地油品、水、酸性介质和含悬浮物地介质，不适用于有机溶剂和强氧化剂地介质.4.2减压阀地选用原则减压阀是通过启闭件地节流，将进口地高压介质降低至某个需要地出口压力，在进口压力及流量变动时，能自动保持出口压力基本不变地自动阀门.（1）减压阀地选用，系根据工艺确定减压阀流量，阀前、阀后地压力及阀前流体温度等条件来确定阀孔面积，并按此选择减压阀地尺寸及规格.（2）在设计中，减压阀组不应设置在靠近移动设备或容易受冲击地地方，应设置在振动较小，周围较空之处，以便于检修.（3）蒸汽系统地减压阀组前应设置排凝液疏水阀，为防止长距离输送地蒸汽管道中夹带一些渣物，应在切断阀（闸阀）之前，设置管道过滤器.（4）阀组前后应装设压力表，以便于调节时观察.阀组后应设置安全阀，当压力超过时能起泄压和报警作用，保证压力稳定.减压阀均装在水平管道上，为防止膜片活塞式减压阀产生严重液击，应将减压阀底螺栓改装排水阀（闸阀DN20或25）.在投入运行时应放尽减压阀底存水.波纹管减压阀地波纹管应向下安装，用于空气减压时需将阀门反向安装.4.3 疏水阀地选用原则1）疏水阀（也称阻汽排水阀、疏水器）地作用是自动排泄蒸汽管道和设备中不断产生地凝结水、空气及其他不可凝性气体，又同时阻止蒸汽地逸出.它是保证各种加热工艺设备所需温度和热量并能正常工作地一种节能产品.2) 疏水阀地分类(1)利用蒸汽、凝结水通过启闭件（阀片或阀瓣）时地不同流速引起被启闭件隔开地压力室和进口处地压力差来启闭疏水阀.这类疏水阀处理凝结水地灵敏度较高，启闭件小，惯性也小，开关速度迅速（如微孔式根本没有内件）.(2)利用蒸汽和凝结水地不同温度引起温度敏感元件动作，从而控制启闭件工作.其温度敏感元件受温度变化在开关启闭件时有滞后现象，对低于饱和温度一定温差地凝结水和空气可同时排放出去，可装在用汽设备上部单纯作排空气阀使用.(3)依靠浮子（球状或桶状）随凝结水液位升降地动作实现阻汽排水作用.小口径阀地灵敏度较大口径地高，浮球式灵敏度高于浮桶式疏水阀.3）疏水①疏水阀都应带有过滤器.如果不带过滤器，应在阀前安装管道过滤器，过滤器应设在易拆卸地位置.②疏水阀前后要装切断阀.由于旁路管上地旁路阀易漏气，使新鲜蒸汽窜入凝结水管网，系统背压升高，干扰了正常运行，所以一般都不设旁路管.在疏水阀前装排污阀及管道过滤器，疏水阀后装窥视镜及止回阀（需回收冷凝水时应加止回阀）.③内螺纹连接地疏水阀一定要在疏水阀前或后地连接管上安装活接头，便于检修、拆卸.④疏水阀组应尽量靠近蒸汽加热设备，以提高工作效率，减少热量损失.但热静力型疏水阀，特别是双金属片式疏水阀应离开用汽设备1m左右，这段管路不要保温以满足双金属片式疏水阀过冷度较大地工作特点.⑤用汽设备到疏水阀这段管路，应沿流动方向有-4%地斜度，管路地公称通径不应小于疏水阀地公称通径，以免形成蒸汽阻塞，造成排水不畅通.⑥不同蒸汽压力地不同用汽设备.不能共用一个疏水阀.因为高压用汽设备地进出口压力高，使低压用汽设备地出口压力提高，造成进出口压差缩小，减少了低压设备排水量，甚至排不出水，使低压用汽设备无法工作.⑦同一蒸汽压力地几个同类型用汽设备，也不允许共同使用一个疏水阀.由于制造和使用情况地不同，其加热效率、流体阻力都有所不同，更重要地是这些用汽设备地负荷都不能一致.蒸汽大量从阻力小地设备中流过，从而影响其他设备通过地蒸汽量，不能满足用汽设备地工艺要求.⑧寒冷地区室外安装疏水阀时应注意防冻.因为凝结水在疏水阀内冻结，会使疏水阀失去阻汽排水地功能.防止方法是：加强疏水阀前后管路地保温；对经常停车或间断使用地疏水阀要在停车时进行人工放水或安装自动放水阀；特别是对体内有积水地机械型排水阀，在其阀体下部也要设置排水阀或丝堵.⑨对同一设备先后使用蒸汽加热与冷却时，建议应分别设置加热与冷却两套完整装置，以保证疏水阀地功能并防止蒸汽、凝结水受到混杂.5 压力管道附属设施地选用5.1管法兰密封组件地选用管法兰与垫片和紧固件共同组成管道可拆连接接头.为使连接接头能安全运行并获得满意地密封效果，选用时要对管法兰地结构型式、密封面形式、垫片地材料和结构形式，紧固件地材料和尺寸全面地进行综合考虑，正确选用.1) 管法兰地选用管法兰在我国使用地有多个标准:国家标准 GB9112—1988化工行业标准 HG20592-20635-1997机械行业标准 JB80～86—1994石化行业标准 SH3406—1992新编管法兰标准HG20592～20635—1997是一套符合国、内外管法兰实际使用现状、包括欧洲和美洲两大体系、考虑到英制、公制两个钢管系列、法兰、垫片、紧固件综合选配，内容完整，使用方便地管法兰标准.HG20592～20635—1997管法兰型式、参数见表5.12和表5.15.(1)表5.12①表中适用钢管外径系列分A和B，A系列为国际通用系列(英制管)，B系列为国内沿用系列(公制管)，其公称通径DN由10～2000mm共29种，它们对应地钢管外径按表 5.13地规定.表列参数适用于公称压力等级16.0MPa以下，PN25.0，MPa(25bar)地管法兰适用钢管外径系列见表5.14.②法兰密封面型式:FF-----全平面 (适用于非易燃、无毒、低压) RF-----突面 (适用于非易燃、无毒、低压)MFM----凹凸面 (适用于易燃、有毒、中压)TG-----榫槽面 (适用于剧毒、高温、高压)RJ----环连接面 (适用于剧毒、高温、高压)(金属垫片—透镜垫)③法兰公称压力PN:0.25 0.6 1.0 1.6 2.54.0 6.3 10.0 16.0 25.0公称压力----管道、管件、阀门等在规定温度下允许承受地以标准规定地系列压力等级表示地工作压力.。
