压力管道设计基本要求P课件.ppt
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1、压力管道设计基本要求压力管道设计基本要求 一、压力管道的基本概念一、压力管道的基本概念1 1、管道含义及特征、管道含义及特征2 2、压力管道的概念、压力管道的概念3 3、压力管道的定义、压力管道的定义4 4、压力管道的分类和分级、压力管道的分类和分级5 5、工业管道的条件、工业管道的条件6、动力管道的条件动力管道的条件7 7、压力管道级别之间设计许可的涵盖关系、压力管道级别之间设计许可的涵盖关系8 8、压力管道输送介质的说明、压力管道输送介质的说明1、管道含义及特征管道含义及特征p管道定义:由管道组成件装配而成,用于输送、分配、管道定义:由管道组成件装配而成,用于输送、分配、混合、分离、排混合
2、、分离、排 放、计量或控制流体流动。放、计量或控制流体流动。p管道组成件:管道标准件、管道特殊件、管道支撑件管管道组成件:管道标准件、管道特殊件、管道支撑件管道。道。p特点:管道属于长细比大的特点:管道属于长细比大的设备设备,易失稳、受力情况复,易失稳、受力情况复杂;杂;管内介质种类复杂;管内介质种类复杂;管内流体状态复杂,运行条件变化多;管内流体状态复杂,运行条件变化多;管道组成件种类繁杂、各有特点管道组成件种类繁杂、各有特点;管道布置、安装及检验要求复杂。管道布置、安装及检验要求复杂。4、压力管道的分类和分级压力管道的分类和分级 GAGA类长输管道类长输管道:定义:定义:指产地、储存库、使
3、用单位用于输送商品指产地、储存库、使用单位用于输送商品介质的管道;介质的管道;分级:分级:分为分为GA1GA1级和级和GA2GA2级。级。基本特征:基本特征:流程简单;输送距离长和输送压力高;流程简单;输送距离长和输送压力高;管道有可能通过各种环境与地质的地区;管道有可能通过各种环境与地质的地区;4、压力管道的分类和分级压力管道的分类和分级 GBGB类公用管道类公用管道:定义:定义:指城市或乡镇范围内用于公用事业或民用的燃指城市或乡镇范围内用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。气管道和热力管道。分级分级:分为分为GB1GB1和和GB2GB2两级,两级,GB1GB1级为燃气管道。级为燃气管道。
4、GB2GB2级为热力管道。级为热力管道。基本基本特征:特征:敷设于城镇地下;一般压力较低;选线条敷设于城镇地下;一般压力较低;选线条件复杂、困难。件复杂、困难。4、压力管道的分类和分级压力管道的分类和分级关于公用管道关于公用管道(1 1)公用管道的范围:)公用管道的范围:指敷设在城市或乡镇区域内的管道,区别于长输管道的敷指敷设在城市或乡镇区域内的管道,区别于长输管道的敷设范围。设范围。(2 2)公用管道的服务对象:)公用管道的服务对象:指公用事业或民用这样的两类用户,有别于工业用户。指公用事业或民用这样的两类用户,有别于工业用户。(3 3)公用管道输送介质种类:)公用管道输送介质种类:城镇燃气
5、:代表物:天然气、液化石油气、人工煤气等城镇燃气:代表物:天然气、液化石油气、人工煤气等 城镇热力:代表物:高温热水、蒸汽、蒸汽凝结水等城镇热力:代表物:高温热水、蒸汽、蒸汽凝结水等 (4 4)管道的属性)管道的属性 公共性:公用管道具备了市政工程管道的某些特征公共性:公用管道具备了市政工程管道的某些特征 。商品性:是为公共事业或民用提供燃料或热量的特殊商品。商品性:是为公共事业或民用提供燃料或热量的特殊商品。4、压力管道的分类和分级压力管道的分类和分级GCGC类工业管道类工业管道:定义:定义:指企业、事业单位所属的用于输送工艺介指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及
6、其他辅助管道。质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。包括延伸出工厂边界线,但归属企、事业单位管包括延伸出工厂边界线,但归属企、事业单位管辖的工艺管线。辖的工艺管线。分级分级:GCGC类分为类分为GC1GC1、GC2GC2和和GC3GC3三级。三级。基本特征:基本特征:工艺流程种类最多;生产制作环境状工艺流程种类最多;生产制作环境状态最为复杂;输送介质品种较多和输送条件较苛态最为复杂;输送介质品种较多和输送条件较苛刻;输送压力和温度高。刻;输送压力和温度高。4、压力管道的分类和分级压力管道的分类和分级关于工业管道关于工业管道(1 1)工业管道的范围:工业管道的使用范围仅限于企业、)工业管道的
7、范围:工业管道的使用范围仅限于企业、事业单位内部,(包括延伸出工厂边界线,但归属于事业单位内部,(包括延伸出工厂边界线,但归属于企、事业单位管辖的工艺管道)主要有别于公用管道。企、事业单位管辖的工艺管道)主要有别于公用管道。分三类:工艺管道、公用工程管道分三类:工艺管道、公用工程管道 、辅助管道;、辅助管道;(2 2)工业管道的服务对象:)工业管道的服务对象:服务对象强调的是为企业、服务对象强调的是为企业、事业单位的生产服务事业单位的生产服务 。(3 3)工业管道的属性:这类压力管道为企、事业单位所有,)工业管道的属性:这类压力管道为企、事业单位所有,属于单位管辖。属于单位管辖。(4 4)介质
8、特性:介质种类多、压力温度范围大。)介质特性:介质种类多、压力温度范围大。4、压力管道的分类和分级压力管道的分类和分级GDGD类动力管道类动力管道:定义:定义:火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道;管道;分级:分级:分为分为GD1GD1级和级和GD2GD2级。级。特征:特征:介质单一,性质明确、压力与温度较高的输介质单一,性质明确、压力与温度较高的输送管道;送管道;5、工业管道(工业管道(GC类)的条件的条件1 1)GC1GC1级的条件:级的条件:o输送输送GB5044GB5044职业性接触毒物危害程度分级职业性接触毒物危害程度分级中规定中规定的毒性
9、程度为的毒性程度为极度危害介质、高度危害气体介质极度危害介质、高度危害气体介质和和工工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质作温度高于标准沸点的高度危害液体介质的管道;的管道;o输送输送GB50160GB50160石油化工企业设计防火规范石油化工企业设计防火规范及及GB50016GB50016建筑设计防火规范建筑设计防火规范中规定的火灾危险性中规定的火灾危险性为为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力介质且设计压力P 4.0MPaP 4.0MPa的管道;的管道;o 输送流体介质并且设计压力输送流体介质并且设计压力P10.0MPaP10.0MPa,或者,或者P4
10、.0MPaP4.0MPa 并且并且设计温度设计温度 T 400T 400的管道。的管道。5、工业管道(工业管道(GC类)的条件的条件2 2)GC2GC2级的条件:级的条件:o除规定的除规定的GC3GC3级管道外,介质毒性危害程度、火灾级管道外,介质毒性危害程度、火灾危险性(可燃性)、设计压力和设计温度小于规定危险性(可燃性)、设计压力和设计温度小于规定的的GC1GC1级的管道。级的管道。3 3)GC3GC3级的条件:级的条件:o输送无毒、非可燃流体介质,设计压力输送无毒、非可燃流体介质,设计压力P1.0MPaP1.0MPa,设计温度设计温度 20 T 18520 T 185的管道。的管道。6、
11、动力管道(动力管道(GD类)的条件)的条件1 1)GD1GD1级的条件:级的条件:o输送设计压力输送设计压力P6.3MPaP6.3MPa,或者或者设计温度设计温度 T 400T 400的管道。的管道。2 2)GD2GD2级的条件:级的条件:输送设计压力输送设计压力P 6.3MPaP 6.3MPa,并,并且且设计温度设计温度T T 400400的管道。的管道。7、压力管道级别之间压力管道级别之间 设计许可的涵盖关系设计许可的涵盖关系不同类别管道之间的涵盖关系不同类别管道之间的涵盖关系 压力容器压力管道设计许可规则压力容器压力管道设计许可规则TSGR1001TSGR100120082008规定,具
12、备高一级的压力管道设计许可的单位及审批规定,具备高一级的压力管道设计许可的单位及审批人员,同时也具有相应低等级的设计、审批资格。人员,同时也具有相应低等级的设计、审批资格。(1 1)GA1GA1级涵盖级涵盖GA2GA2(2 2)GC1GC1级涵盖级涵盖GC2GC2、GC3GC3(3 3)GD1GD1级涵盖级涵盖GD2 GD2 8、压力管道输送介质的说明压力管道输送介质的说明p 甲类可燃气体:甲类可燃气体:特特 征:爆炸下限征:爆炸下限1010的气体的气体代表物:氢气、甲烷、环氧乙烷、天然气、水煤气、液化代表物:氢气、甲烷、环氧乙烷、天然气、水煤气、液化 石油气、硫石油气、硫 化氢、氯乙烯等化氢
13、、氯乙烯等p 乙类可燃(助燃)气体:乙类可燃(助燃)气体:特特 征:爆炸下限征:爆炸下限1010的气体和助燃气体的气体和助燃气体代表物:代表物:氨气、氧气等氨气、氧气等p 其它气(汽)体:其它气(汽)体:特特 征:不属上述两类的气体征:不属上述两类的气体代表物:水蒸汽、压缩空气、氮气、二氧化碳等代表物:水蒸汽、压缩空气、氮气、二氧化碳等8、压力管道输送介质的说明压力管道输送介质的说明p 甲类可燃液体甲类可燃液体特特 征:闪点征:闪点2828的液体的液体代表物:苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、醋酸乙酯、代表物:苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、醋酸乙酯、丙丙 酮、汽油、酮、汽油、6060度以上的白酒等
14、度以上的白酒等p 乙类可燃流体:乙类可燃流体:特特 征:闪点征:闪点 2828至至60 50 50度至度至 60 60度的度的 白白 酒等酒等;8、压力管道输送介质的说明压力管道输送介质的说明p 有毒流体:有毒流体:特特 征:散发征:散发 在空间,可经呼吸道、皮肤或经口进在空间,可经呼吸道、皮肤或经口进入人体而对健康产生危害的流体物质。毒性分级是入人体而对健康产生危害的流体物质。毒性分级是按照国家标准按照国家标准GB5044GB5044具体指标划分。具体指标划分。分级与代表物:分级与代表物:级级-极度危害:氯乙烯、铬酸盐、苯、氰化物等极度危害:氯乙烯、铬酸盐、苯、氰化物等 级级-高度危害:硫化
15、氢、三硝基甲苯、氯、甲醛等高度危害:硫化氢、三硝基甲苯、氯、甲醛等 级级-中度危害:苯乙烯、二甲苯、苯酚、甲醇、硝中度危害:苯乙烯、二甲苯、苯酚、甲醇、硝 酸、硫酸等酸、硫酸等 级级-轻度危害:丙酮、氨、氢氧化钠、溶剂汽油等轻度危害:丙酮、氨、氢氧化钠、溶剂汽油等8、压力管道输送介质的说明压力管道输送介质的说明p 腐蚀性流体:腐蚀性流体:特特 征:流体的化学或电化学作用引起对金属破征:流体的化学或电化学作用引起对金属破坏的介质。坏的介质。代表物:碱、酸、盐溶液或蒸汽。代表物:碱、酸、盐溶液或蒸汽。p 其它液体:其它液体:特特 征:最高工作温度高于或者等于标准沸点的征:最高工作温度高于或者等于标
16、准沸点的液体。液体。代表物:蒸汽凝水、过热水等。代表物:蒸汽凝水、过热水等。9.玻璃工厂常用压力管道输送介质玻璃工厂常用压力管道输送介质管道特点:管道特点:介质种类少、温度不高、压力较低、管径不大。介质种类少、温度不高、压力较低、管径不大。1 1)常用介质:)常用介质:气体:甲类:天然气、液化石油气、乙炔、氢气等气体:甲类:天然气、液化石油气、乙炔、氢气等 乙类:氧气等乙类:氧气等 有毒、腐蚀性:二氧化硫等有毒、腐蚀性:二氧化硫等 其它:压缩空气、氮气、饱和蒸汽等其它:压缩空气、氮气、饱和蒸汽等 液体:甲类:液化石油气(液化烃)等液体:甲类:液化石油气(液化烃)等 乙类:煤油等乙类:煤油等 丙
17、类:柴油、重油、渣油、煤焦油、变压器油、润滑油丙类:柴油、重油、渣油、煤焦油、变压器油、润滑油 其它:高温热水、蒸汽凝结水等其它:高温热水、蒸汽凝结水等2 2)工作压力:最大)工作压力:最大2.5MPa2.5MPa3 3)工作温度:)工作温度:2020183183(1.0MPa蒸汽温度)蒸汽温度)4 4)压力管道类别:一般为)压力管道类别:一般为GC2GC2、GC3GC3二、压力管道设计要求与程序二、压力管道设计要求与程序1、压力管道设计应熟悉的规范压力管道设计应熟悉的规范2、压力管道设计常备的手册压力管道设计常备的手册3、压力管道设计的总体要求压力管道设计的总体要求4、压力管道设计基本程序压
18、力管道设计基本程序1、压力管道设计应熟悉的规范压力管道设计应熟悉的规范o GBJ50016-2006 GBJ50016-2006 建筑设计防火规范建筑设计防火规范o GB50160-92 GB50160-92 石油化工企业设计防火规范石油化工企业设计防火规范 o GB5044-85 GB5044-85 职业性接触毒物危害程度分级职业性接触毒物危害程度分级o GB50316-2000 GB50316-2000 工业金属管道设计规范工业金属管道设计规范o GB50235-97 GB50235-97 工业金属管道工程施工及验收规范工业金属管道工程施工及验收规范o GB50236-98 GB50236
19、-98 现场设备工业管道焊接工程施工及验收现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范规范o GB50264-97 GB50264-97 工业设备及管道绝热工程设计规范工业设备及管道绝热工程设计规范o SDGJ6-90 SDGJ6-90 火力发电厂汽水管道应力计算技术规定火力发电厂汽水管道应力计算技术规定o DL/T5054DL/T50541996 1996 火力发电厂汽水管道设计技术规定火力发电厂汽水管道设计技术规定2、压力管道设计常备的手册压力管道设计常备的手册o 公司压力管道设计管理规定和技术规定公司压力管道设计管理规定和技术规定o 化工工艺设计手册化工工艺设计手册 o 管道安装技术实用手册管
20、道安装技术实用手册 o 化工管路手册化工管路手册 o 动力管道手册动力管道手册o 钢制管法兰、垫片、紧固件钢制管法兰、垫片、紧固件 (HG2059320635)o 全国压力管道设计审批人员培训教材全国压力管道设计审批人员培训教材3、压力管道设计要求压力管道设计要求 严格执行现行的设计、施工及验收规范及标准;严格执行现行的设计、施工及验收规范及标准;设计文件内容深度应符合国家及行业有关规定;设计文件内容深度应符合国家及行业有关规定;计算依据可靠、计算结果准确;计算依据可靠、计算结果准确;设计成果安全、适用、技术先进、经济合理。设计成果安全、适用、技术先进、经济合理。4、压力管道设计基本程序压力管
21、道设计基本程序 根据介质种类、压力、温度选择管道材料;根据介质种类、压力、温度选择管道材料;进行管径、管壁厚度计算,编制或确定进行管径、管壁厚度计算,编制或确定管道等级表管道等级表;进行管道布置方案、确定管道走向、敷设方式;进行管道布置方案、确定管道走向、敷设方式;绘制管道布置图、轴侧图;绘制管道布置图、轴侧图;编制编制管道特性表管道特性表;进行应力、热补偿、支架推力计算;进行应力、热补偿、支架推力计算;向有关专业提供土建资料;向有关专业提供土建资料;完成设计图纸、图纸会签;完成设计图纸、图纸会签;三、压力管道的材料与管部件三、压力管道的材料与管部件1.1.管道等级表的内涵管道等级表的内涵2.
22、2.管道特性表的内涵管道特性表的内涵3.3.设计压力和设计温度的确定设计压力和设计温度的确定4.4.材料的选择材料的选择5.5.管道等级的确定管道等级的确定6.6.管道标准和壁厚的确定管道标准和壁厚的确定7.7.法兰、垫片和紧固件的选择法兰、垫片和紧固件的选择8.8.阀门与管件阀门与管件1 1、管道等级表的内涵、管道等级表的内涵o 根据生产流程和管道输送介质的物性、压力、根据生产流程和管道输送介质的物性、压力、温度等编制的管道等级表是压力管道设计的基温度等编制的管道等级表是压力管道设计的基本依据;本依据;o 管道等级表管道等级表的内容包含针对输送介质的管道、的内容包含针对输送介质的管道、管件、
23、阀门、法兰、垫片、紧固件、安全设施管件、阀门、法兰、垫片、紧固件、安全设施等在内的标准、型号、规格和技术参数;等在内的标准、型号、规格和技术参数;1 1、管道等级表的内涵、管道等级表的内涵主要内容:主要内容:1 1管道等级管道等级:流体介质:流体介质/温度压力额定值温度压力额定值2 2管子:材料管子:材料/公称直径公称直径/外径外径/管道壁厚管道壁厚/管表号管表号Sch Sch 3 3法兰:材料法兰:材料/法兰类型法兰类型/密封面密封面/法兰盖法兰盖 4 4阀门:球阀阀门:球阀/闸阀闸阀/截止阀截止阀/止回阀止回阀/立式止回阀立式止回阀/蝶阀蝶阀5 5管件:材料管件:材料/弯头弯头/三通三通/
24、同心大小头同心大小头/偏心大小头偏心大小头/管帽管帽/管接头管接头/堵头堵头/短节短节/螺纹活接头螺纹活接头/垫片垫片6 6紧固件:螺栓、螺母紧固件:螺栓、螺母/螺栓长度螺栓长度/螺柱数量螺柱数量7 7、特殊附件:过滤器、特殊附件:过滤器/蒸汽疏水器蒸汽疏水器/爆破片爆破片/安全阀安全阀2 2、管道特性表的内涵、管道特性表的内涵管道特性表管道特性表是生产装置全部管道的索引,它标明了每根管道是生产装置全部管道的索引,它标明了每根管道的主要技术参数:的主要技术参数:o管道编号:按车间、工段、以及工艺和公用管道编排;管道编号:按车间、工段、以及工艺和公用管道编排;o介质:物料名称和代号介质:物料名称
25、和代号o管道起点和止点:设备至设备、管道至管道、管道至设备管道起点和止点:设备至设备、管道至管道、管道至设备o管道规格:公称直径管道规格:公称直径o管道等级:管道等级:o工作和设计参数:工作压力、工作温度、设计压力、设计工作和设计参数:工作压力、工作温度、设计压力、设计温度温度o试验要求:包括试压和无损检测试验要求:包括试压和无损检测o其他要求:包括保温和油漆要求其他要求:包括保温和油漆要求3、设计压力的确定设计压力的确定工作压力工作压力 Pw(MPa)设计压力设计压力 P(MPa)Pw Pw 1.8 1.8 P=Pw+0.18 P=Pw+0.18 1.8 1.8Pw Pw 4.0 4.0 P
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