压力管道设计知识

压力管道设计技术规定
一、概述
二、设计准则
1、管道设计应满足安全和可靠性的要求。

2、管道的结构不宜过于复杂，管道布置应尽量紧凑，减少直径变动以减少排气损失。

3、应注意材料的组合，确保材料的耐腐蚀、承压能力等特性。

4、需要考虑地域环境、气候条件、地下水位、重力作用等因素，以及管道所在地的特点，从而确定管道的正确位置和安装方法。

5、需要{{考虑高低压管道的变化及其变形，以确定管道结构的强度和刚度。

6、需要考虑液体物质的物理状态变化，以确定合理的管径和设计流速。

7、需要考虑流体损失系数，以确定正确的流量。

8、管道设计应考虑防火设施，使管道可以免受火灾的危害。

三、管道材料
1、管道所采用的材料应具有良好的耐热、耐腐蚀性，以及适当的强度和刚性等性能。

2、管道材料的选择应考虑承压介质的物理性质，耐腐蚀性要求，温度、压力变化等因素。

3、管件材料应选择结构稳定，耐腐蚀耐磨性能优良。

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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》 １ ７）　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 ２ 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．　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 ３ 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。

压力管道设计技术方案1. 引言压力管道设计是工程项目中不可或缺的一环。

它涉及到对管道材料、尺寸和布局等方面进行精确计算和设计，以确保管道系统在承受压力的情况下能够安全运行。

本文档将介绍一个压力管道设计技术方案，包括设计原则、计算方法和注意事项。

2. 设计原则在进行压力管道设计时，应遵循以下原则：2.1 安全原则管道设计的首要原则是确保安全。

在选择管道材料、尺寸和布局时，应该考虑到管道所承受的压力、温度和介质等因素，并确保管道系统在任何情况下都能够保持结构完整和功能正常。

2.2 经济原则在满足安全要求的前提下，应尽量减少使用材料的数量和成本。

通过优化管道的尺寸和布局，可以降低工程项目的成本，提高经济效益。

2.3 可维护性原则设计时应考虑到管道的维护需求。

合理的布局和标识可以降低维修和清洁的难度，提高管道系统的可维护性。

3. 计算方法进行压力管道设计时，需要进行一系列的计算来确定管道的尺寸和材料。

下面是一些常用的计算方法：3.1 管道尺寸计算管道尺寸的计算涉及到管道的直径、壁厚和长度等参数。

一般来说，根据所承受的压力、温度和介质等因素，可以使用公式或图表来计算出合适的尺寸。

3.2 材料选择计算在选择管道材料时，需要考虑到管道所承受的压力、温度和介质等因素。

常用的压力管道材料包括钢、铸铁、不锈钢和塑料等。

根据实际情况，可以通过计算或经验来选择合适的材料。

3.3 弯头和弯管计算管道系统中常常需要使用弯头和弯管来改变流动方向。

在进行弯头和弯管的设计时，需要考虑到管道的直径、弯曲角度和曲率半径等参数，并根据计算结果来选择合适的尺寸和材料。

3.4 支撑和固定计算为了确保管道系统的稳定性和安全性，需要对管道进行支撑和固定。

在进行支撑和固定的设计时，需要考虑到管道的重量、压力和振动等因素，并根据计算结果来确定支撑和固定的位置和方式。

4. 注意事项在进行压力管道设计时，需要注意以下事项：4.1 法规和标准设计时必须遵守相关的法规和标准。

压力管道知识要点（含大部分答案）1、压力管道的工艺参数有哪些？答：公称压力、公称直径、设计压力、设计温度、防腐等级、壁厚、材质等。

2、压力管道的组成元件有哪些？回答：管道、阀门、法兰、垫圈、紧固件、弯头、膨胀节、柔性接头、压力软管、存水弯、过滤器和分离器。

3、压力管道常用的介质有哪些？答：水、蒸汽、导热油、空气、氨、液化石油气等。

4、认识常用介质中水、水蒸气、导热油、空气、氨以及液化石油气的物理化学特性。

答：在饱和状态下的液体称为饱和液体，与之相对应的就是饱和蒸汽，但最初只是湿饱和蒸汽，待饱和水中的水分完全蒸发后，才是干饱和蒸汽。

蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程温度不会增加，干饱和后再继续加热则温度会上升，成为过热蒸汽。

空气是指地球大气层中的气体混合。

它主要由78%的氮气、21%氧气、0.94%的稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙），0.03%的二氧化碳，0.03%的其他物质（如水蒸气、杂质等）组成的混合物。

在0℃及一个标准大气压下（1.013×10^5pa）空气密度为1.293g/l。

把气体在0℃和一个标准大气压下的状态称为标准状态，空气在标准状态下可视为理想气体，其摩尔体积为22.4l/mol。

氨，气味刺鼻，密度低，沸点高（-33.5℃），可用于制冷，极易溶于水。

液化石油气主要由丙烷和丁烷组成，密度为580kg/m3，气体密度为空气的1.5~2倍。

它是易燃易爆的。

5、简述你所管理或操作的压力管道的参数、主要受压部件名称、安全状况等级、检验周期以及关内介质。

答：根据你的实际情况回答。

6、简述你所管理或操作的压力管道操作工艺控制指标（包括最高工作压力、最高最低工作温度、流量、介质含量等）答：结合自己实际情况回答。

7.压力管道主要阀门的功能，如闸门、截止阀、止回阀、安全阀、减压阀、蝶阀、快速切断阀、球阀和排水阀。

答：蝶阀(英文：butterflyvalve)是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，在管道上主要起切断和节流作用。

3.2 燃气管道的设计（GB1）3.2.1 概述压力管道定义■ 利用一定的压力，用于输送气体或液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或等于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者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。

■ 压力管道系指《特种设备安全监察条例》限定范围内的管道，为一安全范畴，而不是一般意义上的承压管道。

■ 管道与设备的划分界限：管道与设备焊接连接的第一个环向焊缝、螺纹连接的第一个接头、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件的第一个密封面。

压力管道分类及分级（TSG_R1001-2008压力容器压力管道设计许可规则附件B）压力管道共分为4大类，9级。

基本概念◆ GB类（公用管道的定义）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。

城市或乡镇范围内输送工作压力大于或者等于0.1Mpa（表压）﹑公称直径大于25mm的城镇燃气管道及温度大于或者等于100℃的水及蒸汽的市政热力管道。

◆ 公用行业与公用管道公用行业：气源，热源；输配系统，应用。

城镇燃气行业包括：长输管道GA，公用管道GB1，工业管道GC。

城镇供热行业包括：公用管道GB2，工业管道GC，动力管道GD。

公用管道：是行业中输配系统的市政部分的压力管道。

GB1—城镇燃气管道。

GB2—城镇热力管道。

3.2.2 城镇燃气管道GB1城镇燃气管道设计常用标准、规范GB 50028—2006，城镇燃气设计规范使用范围■规范适用于向城市、乡镇或居民点供给居民生活、商业、工业企业生产、采暖通风和空调等各类用户作燃料用的新建、扩建或改建城镇燃气工程设计。

·本规范不适用于城镇燃气门站以前的长距离输气管道工程。

·本规范不适用于工业企业自建供生产工艺用且燃气质量不符合本规范质量要求的燃气工程设计，但自建供生产工艺用且燃气质量符合本规范要求的燃气工程设计，可按本规范执行。

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。

第一章压力管道基础知识第一节压力管道基本概念一、压力管道的定义、工作原理及用途1 、压力管道的定义人们在生产、生活中广泛利用管道来输送介质, 管道输送已经成为与铁路、公路、水运、航运并列的运输行业之一。

在生产、生活中所使用的管道中的部分管道是压力管道,它作为一种特殊承压设备越来越广泛的应用于石油、石化、化工、电力等行业及城市燃气和供热工程中。

《特种设备安全监察条例》对压力管道做了明确定义: 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者等于标准沸点的液体介质, 且公称直径大于25mm的管道。

压力管道包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。

2 、压力管道的工作原理及用途对单条压力管道而言, 其工作原理就是依靠外界的动力或者是介质本身的驱动力将该条压力管道源头的介质输送到该条压力管道的终点。

压力管道的主要用途就是输送流体介质, 而除此用途之外还可以延伸出以下一些功能, 如储存功能 (主要用于长输管道) 和热交换 (主要用于工业管道) 等。

二、压力管道的压力与温度1、压力垂直作用于物体表面单位面积上的力则应称为压强，人们习惯于将压强称为压力，以后所说的压力实际上就是压强。

P=F/S式中： P：压强 F：压力 S：受力面积（2）、绝对压力：管道内介质的实际压力称为绝对压力，用符号“Pa”来表示。

（3）、用各种压力表测量管道介质的压力得到的压力数值称为表压力或表压用“MPa”表示。

①、当管道内介质的压力等于大气压力时，压力表的指针指在零位，即表压为零。

②、当管道内介质的压力大于大气压力时，压力表的指针才会转动，表上才有读数。

此时压力表的读数就是管道内介质压力超出大气压力的部分，即表压为正压力。

③、当管道内介质的压力低于外界大气压力时，真空表的压力值即为介质的压力低于大气压力的部分，表压为负压力或真空，简称负压。

压力管道设计基本要求全解1.材料选用压力管道的材料选用是设计的第一步。

一般要求材料具有足够的强度和刚度来承受压力和负载，同时要具备耐腐蚀和耐磨损等特性。

常见的材料包括碳钢、不锈钢、合金钢和塑料等。

在选择材料时，还需要考虑到介质的性质和工作环境等因素。

2.设计参数设计参数是指压力管道在设计过程中需要确定的各种参数，包括设计压力、设计温度、管道直径和厚度等。

设计压力一般应大于实际工作压力，并考虑到温度变化、压力突变和冲击负荷等因素。

设计温度的选择应根据介质的性质和工作环境来确定。

管道直径和厚度的计算需要考虑到管道的强度和安全性。

3.安全性-抗内压能力：管道必须具备足够的强度来抵抗内部压力的作用，避免发生破裂和漏水等事故。

-抗外力能力：管道还必须能够承受外部负载、地震和其他意外力的作用，保证管道的稳定性和完整性。

-泄漏防止：管道连接和密封设计应确保无泄漏，防止介质外泄，避免对环境和人员造成危害。

-耐腐蚀性：管道在特定介质中应具备良好的耐腐蚀性能，避免管道内壁受腐蚀而破损。

4.可靠性为了保证压力管道的可靠性，设计中还需要考虑管道的使用寿命、维修和检测等方面：-使用寿命：管道在设计阶段应该考虑到预期使用寿命，并在设计和材料选择上进行合理的预测和计算。

-维修和检测：管道的设计和布置应方便维修和检测操作，以便及时发现和修复潜在问题，确保管道的正常运行。

综上所述，压力管道设计的基本要求包括材料选用、设计参数、安全性和可靠性。

通过合理选择材料、确定设计参数，并考虑安全和可靠性方面的要求，可以确保压力管道的设计满足工程需求，并保障其长期稳定运行。