低温管道设计规定.doc

制冷系统的管道设计⑴⑵制冷系统管道设计包括管径的确定、管道和设备的防腐、保温以及管道的布置问题。

管道设计的好坏，关系到制冷装置运行的安全性、经济性和安装操作的简单方便程度。

通过本章的学习，掌握公式法和图表法确定系统管径以及管材、阀件的正确选用、管道安装布置时需注意的问题。

第一节氨制冷系统管道设计要求（一）对管道、阀件及连接件的一般要求1、管道氨制冷系统的管道应采用无缝钢管。

2、阀门制冷管道系统应采用氨专用阀门，氨系统所用阀类不允许有铜和铜合金的零部件。

阀体应是灰铸铁、可锻铸铁或铸钢的。

其公称压力不应小于2.5Mpa（表压），应有倒关阀座，当阀开足后能在运行中更换材料。

3、连接件氨系统管道一律采用焊接，一般管壁厚度小于4mm者宜用气焊，管壁厚度4mm以上者可用电焊。

（1）弯头一律采用煨弯。

（2）法兰用A3镇静钢制作，应带凸凹口。

（3）两根管子做T形连接时，应作顺流向的弯头。

若两根管子管径相同，则应在结合部位加一段较大的管子，如图7-1 （4）小口径阀门用丝扣连接时，连接管车削螺纹后剩余厚度不小于2.5~3.0mm，应先用一短管与阀门连接后，再与系统管道焊接，丝扣连接时不得使用白油麻丝，应采用纯甘油与黄粉（氧化铅）调和的填料。

（5）支管与集管的连接，支管管头应开弧形叉口与集管平接，不应插入集管内。

一、管道内允许的流速和压降在工程设计中，一般是采用限定管段流动阻力损失来确定对应管径的大小，氨制冷系统的吸气管道的压力损失不宜超过相当蒸发温度降低0.5℃,排气管道的压力损失不宜超过相当冷凝温度升高0.5℃。

二、氨管道布置原则氨与润滑油几乎是不互溶的，因此，在氨制冷系统中，设置氨油分离器，并在可能集油的设备底部装设放油阀，制冷系统中应有放油装置。

（1）吸气管为防止氨液滴进入压缩机，氨压缩机的吸气管应有不小于0.5%的坡度，坡向蒸发器。

（2）排气管为防止润滑油和冷凝液氨回流至压缩机，压缩机的排气管道应有不小于0.01的坡度，坡向油分离器。

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。

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页共 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。

低温管道设计规定目录1. 应用范围2. 管道设计注意事项2.1 防止冷缩的措施2.2 保冷2.3 支架2.4 阀门2.5 其它1.使用范围本规定应用于低温管线（-100℃～-164℃）的设计，0℃～-100℃的低温管线可参照本规定。

2.管道设计应注意事项2.1防止冷缩的措施（1）应注意管材的性质通常用于低温管线的奥式体不锈钢，其线性膨胀量大于碳钢。

因此，奥式体不锈钢的位移量相当大。

由于许多不绣钢管的壁厚较薄，故强度较低，因此要考虑这些管子支架的设置。

（2）减少由于管线收缩而作用于管系的力的几项措施（a）使用自膨胀的管系。

（b）用膨胀环路。

（c）使用膨胀节。

（d）注意位移在采取措施以吸收位移量之前，应对管线上每一点进行计算和明确，以防止支架和梁被推倒。

2.2保冷对低温流体等取保冷保护与外界环境温度隔绝。

如果保冷层内有小的缺陷，如裂缝、裂痕等，就会对管内的低温流体产生较大的影响。

如保冷不当，水蒸汽从外界透过保冷层就会产生结露，进而结冰。

冰粒的不断增长，将破坏保冷材料，影响保冷效果。

因此必须从材料方面考虑，采用湿气渗透性较低的保冷材料，外表面也应采用可防水的另一种保冷材料。

（1）与热保温不同，法兰，阀门和仪表不能露在外面，而要用保冷材料包住。

（2）与热保温相比，下列情况下保冷层会很厚。

因此，应该考虑以下几个方面：（a）考虑到管线的位移，在管线与其他管线、设备、支架之间应预留有足够的间隙。

（b）与保温不同，应考虑到保冷管线上的法兰，阀门的厚度较大。

（c）排净和防空管的最小安装尺寸应在考虑了保冷方式之后再确定。

根据B阀露在外面的操作手轮不会被A阀外表面的保冷层挡住的原则确定最小尺寸l。

（d）穿过楼板的开孔会增大，应注意管线和梁之间的关系。

（e）在立式设备上的上升管较密的地方应考虑管架之间的安装空间。

（f）应考虑保冷施工空间。

（3）管架也应该设置保冷层，这种情况下，支架的保冷层厚度应为管线保冷层厚度的3倍或以上。

管道和设备防冻设计规定一、低温工程设计低温工程设计是指对低温环境下的管道和设备进行设计，以确保其正常运行和使用。

低温工程设计的主要目标是防止管道和设备结冰、受损和冻坏等问题。

1.温度要求：低温工程设计应根据环境温度确定管道和设备的设计温度。

一般来说，管道和设备的设计温度应比环境温度低5-10℃。

2.管道绝缘：低温工程设计应对管道进行绝缘处理，以防止热量向环境散失。

常见的绝缘材料有聚氨酯泡沫、硅酸铝纤维、岩棉等。

3.设备保温：低温工程设计应对设备进行保温处理，以保证设备在低温环境下正常运行。

常见的保温材料有玻璃棉、硅酸铝纤维、气凝胶等。

4.排水设计：低温工程设计应合理设置排水装置，以及时排出管道和设备内的积水，防止结冰导致管道和设备受损。

二、防冻系统设计防冻系统设计是指对管道和设备进行防冻设计，以确保其在低温环境下不结冰和受损。

防冻系统设计的主要目标是通过提供热源或保温措施，防止管道和设备内的介质结冰。

1.供热管道设计：供热管道设计应根据管道的材质和直径，确定供热功率和供热方式。

常见的供热方式有蒸汽加热、电加热、电热带加热等。

2.管道保温措施：管道防冻设计应对管道进行保温处理，以减少热量向环境散失。

常见的保温措施包括绝缘层、保温层、防护层等。

3.设备防冻措施：设备防冻设计应对设备进行防冻保护，以确保设备在低温环境下正常运行。

常见的设备防冻措施包括加热器、保温罩、加热电缆等。

4.控制系统设计：防冻系统设计应配备相应的控制系统，以实现对供热和防冻设备的自动控制。

常见的控制系统包括温度传感器、温控阀、控制面板等。

三、安全措施在管道和设备防冻设计中，还需要采取一些安全措施来确保设计的可靠性和安全性。

1.安全阀：在低温工程设计中，应设有安全阀，以防止管道和设备因压力过高而发生破裂或溢压。

2.状态监测：防冻系统应设有状态监测装置，可对管道和设备的温度、压力和流量等参数进行监测和报警，以及时发现和处理异常情况。

低温管道的设计压力和设计温度
首先，设计压力的确定需要考虑管道所输送的介质的压力，流体的性质，以及管道的材质和厚度等因素。

在低温条件下，介质的压力会随着温度的变化而发生变化，因此需要考虑介质在低温下的膨胀系数等参数。

此外，设计压力还需要考虑管道的安全系数，以确保在意外情况下管道不会发生破裂或泄漏。

其次，设计温度的确定同样需要考虑介质的温度，管道材质的最高使用温度，以及环境温度等因素。

在低温条件下，管道材质的韧性和抗裂性会下降，因此需要特别关注管道在低温下的抗冲击能力和抗裂性能。

设计温度还需要考虑介质在输送过程中可能发生的温度波动和急剧变化，以确保管道在各种工况下都能正常运行。

除了介质和材质的影响外，设计压力和设计温度还受到管道的使用环境、安全标准和法规的限制。

在设计低温管道时，需要严格按照相关标准和规范进行设计，确保管道在低温条件下能够安全可靠地运行。

总之，设计低温管道的设计压力和设计温度是一个复杂的工程
问题，需要综合考虑介质特性、管道材质、使用环境和安全标准等多个因素，以确保管道在低温条件下能够安全可靠地运行。

管道工程防冻方案规范标准一、引言管道工程是指为输送液体或气体而设计、安装的管道系统。

在寒冷的冬季，管道工程可能会面临结冰和冻裂的问题，这会给管道系统带来严重的安全隐患和经济损失。

因此，为了保障管道工程的安全运行，必须制定科学的防冻方案，并严格按照规范进行实施。

二、防冻方案制定原则1. 安全第一：防冻方案必须以保障人员和设备安全为首要目标，确保管道系统的正常运行和使用安全。

2. 经济合理：防冻方案制定应考虑成本控制，确保采取的防冻措施是经济合理的，并能达到预期的防冻效果。

3. 实用可行：防冻方案的实施应考虑到施工条件、设备性能和工程环境等因素，确保方案的可行性和实用性。

4. 涉及广泛：防冻方案要考虑到管道系统的全部组成部分，包括管道本身、管道支架、阀门、泵等设备，以及相关的配套设施。

三、防冻方案的内容1. 前期准备：在制定防冻方案之前，要对管道系统的运行状态进行全面的检查和评估，包括管道材料的选择、安装质量、运行条件、管道周围环境等方面的情况，以便为后续的防冻措施提供参考依据。

2. 保温隔热：采取保温隔热措施是防冻的基本手段之一。

对于暴露在室外的管道，在选用保温材料时，应考虑其保温性能、防水性能和耐腐蚀性能，确保其能在恶劣环境下长期使用。

3. 加热系统：对于需要长时间处于低温环境中的管道，可以考虑采用加热系统进行防冻。

加热系统可以采用外部加热装置、内部电加热导线、加热管道等形式，确保管道内部温度不低于安全温度。

4. 排水系统：对于易结冰的管道系统，应建立完善的排水系统，确保在不使用时，将管道内的液体完全排空，避免因液体结冰引起的管道冻裂事故。

5. 阀门和泵的保温加热：阀门和泵等设备在长时间停用后易受低温环境影响，需要采取相应的保温加热措施，以保证其正常运行。

6. 防冻设备的运行监控：为了确保防冻设备的正常运行，应建立运行监控系统，对防冻设备的运行状态进行实时监测，确保在发现异常情况时及时处理。

7. 人员培训：为了保障防冻措施的有效实施，需要对相关人员进行专业的防冻知识培训，以提高其应对紧急情况的能力和水平。

浅谈低温乙烯管道配管设计摘要：本文从低温乙烯管道特点入手，分析了低温乙烯管道配管设计的一般原则和要求，并详细介绍了低温管道管架的设计和保冷结构的设计。

关键词：低温乙烯；配管设计；管架设计；保冷结构当前大中型乙烯装置中裂解气中氢气、甲烷等组分的分离通常采用深冷分离的形式，因为低温储存系统不仅储存容量大、储存压力、操作维护成本低，而且安全性能较高，所以低温管道在石油化工企业中应用广泛。

本文对低温乙烯管道配管设计进行了分析探讨。

1低温乙烯管道特点分析乙烯属于液化烃，属于易燃易爆的甲A类火灾危险性介质。

因为低温乙烯管道的温度能低到-104℃，要求的保冷材料非常苛刻和特殊，特别是对保冷厚度有着较高的要求，有时要比管线的管径还要大。

低温管道材料一般选择经济合理的镇静钢即完全脱氧钢，要满足设计温度下的低温冲击韧性，防止管系出现脆裂脆断现象。

保冷结构通常由保冷层+防潮层+保护层三层构成，其中保冷层主要是维护介质温度的稳定性，防潮层主要承担防水、防潮作用确保保冷层保冷效果，保护层在保冷层外面主要起保护作用，防止大气、风、雨、雪等恶劣天气和环境对保冷层的破坏，在延长保冷层使用寿命的同时保持其结构的外形不受损坏，所以保冷材料应通常选用闭孔、阻燃、低吸水的材料制品。

另外，为防止管道冷量损失，管道支架要设计“冷桥”措施。

除此之外，因为低温乙烯具有容易气化的特点，一旦阀门完全关闭密封腔内液体容易气化蒸发产生额外压力从而破坏阀门，所以要在管道上设置单独热膨胀阀来缓解和释放管道中的压力。

2低温乙烯管道配管设计的原则和要求2.1低温乙烯管道配管设计的原则。

低温管道设计要满足“低温脆性”和“保冷需求”两个设计要求，首先管道必须要柔性十足，低温管道布置要防止泵、压缩机、排气管引起的管道振动，必要时控制机械振源和消振处理。

特别是对于振源附近的管道设置波型补偿器等弹性元件来阻断振源。

另外，对于低碳素钢、低合金钢低温管道安装安全阀或排气、排污物支管时，要防止因气化造成表面结霜冰现象，所以尽量采用奥氏体不锈钢材料或用法兰连接不同材质支管。

低温低温管道
液氮低温管道主要是用于液氮、液氢、液氧、等低温液体输送的常用低温管道，主要结构采用304不锈钢无缝管制造。

在应用上分为两种，用于干路管道铺设的一般使用低温硬管，在支路或者终端应用上一般使用低温软管。

所以低温管道一般分为硬管和软管两种。

硬管的生产工艺主要是真空夹套和夹层保温生产工艺，这样大大提高了液氮管道和低温管道的保温性能。

用于干路的低温液体传输，包装低温液体传输的有效性。

低温软管一般使用不锈钢波纹管制造，用于终端使用，拆卸方便，有真空软管和普通保温软管两种。

使用不锈钢波纹管制作，主要是为了做好低温软管的延展性和管路外部的伸缩补偿，一般在低温波纹软管的外部再做一层不锈钢缠绕层，保证其使用耐久度。

用途最为广泛的是配套液氮罐及杜瓦瓶使用的液氮输出使用的低温管路、为各种深冷处理机补液的液氮低温管道、为液氮低温切削系统配套的带喷头的液氮低温管路、以及整套的低温补液系统配套的液氮管道系统等。

这些常用的液氮低温管道一般都配套使用的是普通液氮低温软管，采用保温工艺制作，具有保温性能，两端接口拆卸方便，是最常用的应用方法。

一般补液使用的杜瓦瓶或者液氮罐出口即标准CGA295接口，可直接凹口内螺纹液氮低温软管，液氮低温软管有保温套装提供保温措施，软硬度适中，方便拆卸，另一端接设备使用端：比如应用设备的入口电磁阀、干细胞库的补液入口、深冷处理机液氮入口、液氮低温切削系统、液氮低温粉碎机、汽化器入口等。

非标接口也可以提供转接或者定制接头。

使用真空低温硬管或低温软管的干路管路，一般客户接口会需要使用法兰接口，根据客户需求定制法兰接口。

液氮低温管道技术参数：
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管道布置设计原则1 管道布置基本原则1.1 管道布置设计是将工艺管道及附属公用管道按一定的规则进行空间定位的过程。

GB50160、GB50136及一些相关行业标准规范已给出了这方面的准则。

本附录无意就管道的布置设计作出详细的规定，而仅仅从安全角度对管道布置设计给出了一些规定及一些指导性的实践经验。

1.2 管道布置基本原则：a) 符合管道及仪表控制流程设计的要求；b) 应符合有关的规范、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；d) 满足施工、操作和维修等方面的要求；e) 在确定进、出装置的管道方位与敷设方式时，应做到内外协调；f) 厂区内的全厂性管道的敷设，应与厂区内的装置（单元）、道路、建筑物、构筑物等协调，避免管道包围装置（单元），减少管道与铁路、道路的交叉；g) 永久性的地上、地下管道不得穿越或跨越与其无关的工艺装置、系统单元或储罐组；h) 管道布置应满足管道柔性及设备、机泵管口允许的作用力和力矩要求，且应使管道短，弯头数量少；i) 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少“气袋”或“液袋”，否则应根据操作检修要求设置放空或放净。

管道布置应减少死区。

j) 管道布置中应能承受各种动力荷载，控制管道的振动，如：风荷载、地震引起的水平力、压力脉动、机器共振等，在地震区设计的管道应符合国家现行抗震标准规定；k) 管道布置和支承点设置应同时考虑所能承受外部或内部的动力荷载。

支承应可靠，不应发生管道与其支承件脱离、管道扭曲、下垂或立管不垂直等现象；l) 管道的净空高度、净距及埋设深度应符合现行有关标准；m) 阀门应布置在容易接近、便于操作和检修的地方。

成排管道上的阀门应集中布置，并设置操作平台及梯子。

应尽量减少阀门延伸杆或链轮操作。

如要采用，不能阻挡操作通道；n) 管道布置不应妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修；o) 安全喷淋洗眼器应根据腐蚀性介质或有毒介质的性质、操作特点和防护要求等设置，其服务半径范围不应大于15m；p) 软管站应根据需要设置，站内可包括蒸汽、新鲜水、装置空气和氮气，其服务半径的范围宜为15m~20m；q) 金属管道除与阀门、仪表、设备等需要用法兰或螺纹连接者外，应尽量采用焊接连接。