壓力管道設計規(guī)范

1、壓力管道設計規(guī)范上?；ぴO計院有限公司二OO五年三月目 錄1管道設計技術規(guī)定 SH/P20-2005 2裝置布置設計技術規(guī)定 SH/P21-20053管道布置設計技術規(guī)定 SH/P22-2005 4管道材料設計技術規(guī)定 SH/P23-2005 5保溫、防腐及涂色設計技術規(guī)定 SH/P24-20056管道應力分析設計技術規(guī)定 SH/P25-20057管道支吊架設計技術規(guī)定 SH/P26-2005管道設計技術規(guī)定SH/P20-2005上?；ぴO計院有限公司二OO五年三月裝置布置設計技術規(guī)定SH/P21-2005上?；ぴO計院有限公司二OO五年三月管道布置設計技術規(guī)定SH/P22-2005上?；ぴO

2、計院有限公司二OO五年三月管道材料設計技術規(guī)定SH/P23-2005上海化工設計院有限公司二OO五年三月管道材料設計技術規(guī)定1、 適用范圍本設計規(guī)定適用于一般化工、石油化工裝置的管道及儀表流程圖（PID）上所示的管道材料（管子、管件、法蘭、墊片、緊固件、閥門）。1.1 材料的選用導則：1.1.1 被選用的材料應滿足裝置生產全過程配管的各種操作工況，并確保安全連續(xù)生產，無事故。1.1.2 被選用的材料應綜合考慮其加工工藝性和經濟性。1.1.3 新材料和特殊材料的選用須經嚴格試驗與生產論證后方可投入使用。1.2 金屬材料選用原則：1.2.1 根據材料的機械性能，物化特性，查閱有關材料手冊并以GB1

3、50鋼制壓力容器為依據，綜合考慮其溫度及壓力條件的使用狀況，進行既經濟又合理的選材。常用管材在工程中的使用溫度范圍：1）低碳有縫鋼管使用條件：0200低壓管線，不宜輸送危險性、可燃易爆或有毒的介質。2）低碳無縫鋼管（10、20鋼）使用條件：20350中低壓管線。3）低合金無縫鋼管（16Mn、12CrMo、15CrMo等）使用條件：350550之間的中溫工況。注：管道壓力分級（MPa）：真空管道P0，低壓管道0P1.6，中壓管道1.6P10.0，高壓管道P10.0。4）奧氏體不銹鋼管與25Cr-20N1鋼管使用條件：196（低溫）及600（高溫）工況。1.2.2 根據材料的腐蝕性能來考慮腐蝕裕量

4、的選取，除晶間腐蝕和其他局部腐蝕需按具體情況特殊考慮外，一般腐蝕裕量=腐蝕速度×使用年限，使用年限一般按1015年考慮。（具體腐蝕速度查腐蝕數據圖表）。1.3 非金屬材料的選用原則當介質腐蝕性強，不適宜選用一般碳鋼及合金鋼，須選用貴重合金時，為了考慮經濟實用，可用非金屬材料（例如PVC，PP，PTFE等），但在選用時必須考慮以下幾點：1.3.1 需注意允許使用的溫度及壓力范圍，襯里管道的真空度大小。1.3.2 塑料管道及附件受光和氧作用引起的老化現象，塑料管道在特定溫度上對介質的腐蝕性能。1.3.3 壓力和溫度突變的場合。1.3.4 塑料在某些介質作用下失去彈性而發(fā)生的脆性現象。1.

5、4 金屬與非金屬材料選用的注意事項：1.4.1 金屬材料的注意事項：1）鑄鐵材料僅用于強度及韌性要求不高的工況。且不得用于有毒、可燃介質或溫度急劇變化的受壓管道。2）碳鋼及低合金鋼不得在高溫（425）下使用，因為材料有石墨化，珠光體球化及高溫氧化傾向。3）NaOH高于下表（）所列濃度及其對應溫度應進行消除應力處理。表濃度%51015203040506070溫度8576706554484340384）碳鋼及低合金鋼耐熱鋼在200及一定壓力下與氫介質接觸產生的氫脆現象。具體見曲線圖，Nelson曲線，其中溫度應取介質的最高操作溫度加上2040的裕量。5）奧氏體不銹鋼對“Cl- ”離子易產生點蝕。6

6、）焊前預熱和焊后熱處理的溫度，詳見表1.4.13（僅為推薦）常用管材焊前預熱及焊后熱處理 表1.4.13管材類別名義成份管材牌號焊前預熱焊后熱處理備注壁厚(mm)溫度()壁厚(mm)溫度()碳素鋼C10,202610020030600650適用于C0.30%的全部碳素鋼中低合金鋼CMn16Mn、16MnR1515020020600650CMnV09MnV151502002056059015MnV15150200全部560590CCrMo12CrMo131502501665070016且C0.25%不處理15CrMo62003001065070012Cr2Mo全部25035067007505Cr

7、1Mo全部250350全部7007509Cr1Mo全部250350全部750780C-C r-Mo-V12Cr1MoV全部250350DN100700750DN100 且tm13不處理CNi2.25Ni、3.5Ni全部10015019600630高合金鋼CCrNi奧氏體不銹鋼全部10任意不要求1.4.2 非金屬材料的注意事項：1）非金屬材料的的選用須重點考慮其加工工藝性和連接性，目前國內主要非金屬管道的性能參數見表。 目前國內主要非金屬管道性能參數 表1.4.2序號管道品種名稱簡稱(代號)國內標準號使用溫度使用壓力現有生產規(guī)格尺寸連接方式用途備注1增強聚丙烯管FRPP*HG20539-92-2

8、0+1201.0D17500法蘭（對焊、螺紋）承插適用于污水管, 廢氣管可焊性差2聚丙烯/玻璃鋼（PP/FRP）管FRP/PP*HG/T21579-95-15+1001.6600承插，法蘭適用于工藝酸管+溶劑層間粘合要求高3玻璃鋼/聚氯乙烯（FRP/PVC）復合管FRP/PVCHG/T2163687801.6DN25600承插，法蘭適用于工藝酸管價格低4鋼襯改性聚丙烯復合管CS/PP*HG/T2437-93；HG20538-92-14+1001.6DN25400法蘭適用于壓力工藝管有熱膨脹問題5（鋼滾襯聚乙烯管）(CS/HDPE)擬制定601.6DN251000法蘭適用于大直徑耐磨管、真空管厚

9、度為46mm有均勻性問題6鋼襯聚四氟乙烯管(滾襯F40)CS/F4HG/T21562-94-20+1801.6DN25400(L4米)法蘭適用于高溫工藝耐酸管加工要求高，有熱膨脹問題，費用高7鋼襯橡膠CS/RBHG21562-94851.0DN25500法蘭適用于耐普通酸管易老化8高密度聚乙烯HDPESG8075601.0DN25500對焊輸水管、煤氣管有發(fā)展前途9纖維纏繞玻璃鋼管*FRP(FW)*JC55294(HG/T21633-91)120(與樹脂有關)1.6DN253000承插、法蘭適用于有壓力管機械纏繞為主10硬聚氯乙烯管*UPVC*GB422084GB/T421984601.6D1

10、0280承插、法蘭適用于耐普通酸管及污水管價格低11（聚丙烯管）PPSG246810+1101.0DN25500法蘭、對焊適用于室內工藝管不宜用于室外12丙烯腈-丁二烯-苯乙烯管ABSHG/T21561-94-20+701.0DN15200承插、法蘭適用于純水，污水管耐酸性差13（聚偏氟乙烯管）PVDF未制定1601.0DN25150對焊、法蘭適用于高純水管及氣體管價格高，以進口為主注：帶*號者為常用。帶括號者為不常用。2）熱塑性塑料不得用于地面上輸送可燃性流體。3）脆性材料（硼硅玻璃、陶瓷）不得用于輸送有毒、可燃易爆及危險性介質。1.5 管子1.5.1 由于有歐洲系列與美洲系列之分，故管子標

11、準應根據工程實際要求來定，只有在管子標準確定后，其它管配件標準才能確定，所以管子標準和材質的選擇是管道組成件選擇的基礎。1.5.2 選用原則：1）最大管徑的選用范圍一般規(guī)定如下：焊接鋼管（螺紋連接，低壓流體用）：DN100無縫碳鋼管：DN400（成都無縫鋼管廠可生產至DN600）無縫不銹鋼管：DN2502）輸送氟里昂的管道，當DN25時用銅管（T2），其他用碳鋼（20）。3）在條件允許范圍內，應采用焊接不銹鋼管，以節(jié)約投資（凡輸送有危險介質，且PN4.0MPa，應采用氬弧焊，一般介質且PN1.6MPa，可采用電阻焊），奧氏體焊接不銹鋼管不得用于極度危害介質。1.5.3 管子壁厚可按下列公式計算

12、，經計算后的管子壁厚，雖已考慮到腐蝕裕度及加工偏差量，但還屬理論壁厚，最終厚度應符合標準及實際供貨狀況。管子理論壁厚的計算公式：Do管外徑，mmP設計壓力MPat最小厚度，mm材料許用應力Mpa焊縫系數焊接管=0.85無縫管=1C附加裕量（C1+C2）C1腐蝕裕量（按介質的10年腐蝕量?。?。C2無縫管管子成形的偏差量見表，鋼板卷制管要查板材偏差值。Y系數。 見表·當Do/t6或P10t/0.26 無縫鋼管的壁厚偏差量 表材料壁厚（mm）負偏差（%）碳鋼、合金鋼202012.512.5不銹鋼10101520系數Y值 表溫度°C£482510538566593

13、9;621鐵素體鋼0.40.50.70.70.70.7奧氏體鋼0.40.40.40.40.50.7其他韌性金屬0.40.40.40.40.40.41.5.4 結合項目實際情況及供貨狀況選擇國際標準或國內標準，常用管子標準如下：1）國際標準：ASME B36.10MASME B36.19MAPI 5L2）國內管子標準和使用范圍管子名稱標準號材質使用溫度公稱通徑mm備注碳素鋼管GB/T3091GB/T3092Q235-152006150GB3087GB8163GB6479GB994810-1942564002560062506250GB3087GB8163GB994820-194256400256

14、006250GB647920G-194256250低合金鋼管GB6479GB816316Mn-40450625025600GB816309Mn2V-7010025600合金鋼管GB5310GB6479GB994812CrMo上限5251550062506250GB5310GB6479GB994815CrMo上限5501550062506250GB5310GB994812Cr1MoV1Cr2Mo1Cr5Mo上限580上限580上限6001550062506250不銹鋼管GB/T149760Cr18Ni9Ti-196700GB/T1497600Cr18Ni10-1964256200GB/T1497

15、60Cr18Ni12Mo2Ti-196700GB/T1497600Cr17Ni14Mo2-19645050480注：表中系材質標準，另有規(guī)格標準，詳見HG2055393或 SH340596。1.6 管件1.6.1 管件應根據用途、使用場合等來確定管件的種類，并按照所在管道的設計壓力，設計溫度來確定其溫度壓力等級，并以公稱壓力或管表號來表示。1.6.2 選用原則：1）一般選用半徑=1.5DN的長半徑彎頭。2）與主管等徑的支管連接采用等徑三通（標準件）。3）支管小于主管時則用異徑三通（標準件）或等徑三通（標準件）另加異徑短管，當主管DN65，支管DN50時宜單頭管箍或支管臺。其余可直接焊接，但須計

16、算是否需補強。4）卷板焊異徑管僅用于PN2.5Mpa。5）螺紋連接的可鍛鑄鐵管件僅用于PN1.05MPa的無毒、不燃，對人體無危害的介質，溫度為-19175的地上管線。1.6.3 管件的常見標準見下：1）國內標準：GB1245990鋼制對焊無縫管件GB/T1246596管路松套伸縮接頭GB/T1340192鋼板制對焊管件GB3733376583卡套式接頭GB5625565385擴口式接頭GB8259826187卡箍柔性管式接頭GB328982可鍛鑄鐵管路連接件型式尺寸HG/T2163488鍛鋼承插焊管件HG/T6163587碳鋼、低合金鋼無縫對焊管件HG/T2163190鋼制有縫對焊管件HG/

17、T2163290鍛鋼承插焊、螺紋和對焊接管臺GB/T1462693鍛鋼制螺紋管件GB/T1438393鍛鋼制承插焊管件SH340896鋼制對焊無縫管件SH340996鋼板制對焊管件SH341096鍛鋼制承插焊管件2）國外標準：ASME B16.9工廠制造的鍛鋼對焊管件ASME B16.11承插焊和螺紋鍛鋼管件1.7 法蘭1.7.1 法蘭的壓力等級須高于管子的設計壓力，以達到法蘭面充分密封，無泄漏的要求。1.7.2 選擇法蘭的注意事項：1）根據壓力、溫度介質特性選擇恰當的法蘭連接型式，密封面型式及壓力等級。2）選擇法蘭須考慮法蘭的溫度壓力之間關系及墊片與緊固件的情況。3）劇烈循環(huán)條件下，應選用對

18、焊法蘭。4）承插焊法蘭不宜用于有縫隙腐蝕的流體。5）承插焊、帶頸平焊、螺紋法蘭一般用于常溫260。6）低溫流體（<-20）法蘭需作低溫沖擊試驗。1.7.3 法蘭的常用標準：ASME B16.5石化部標準 SH3406化工部標準 HG20592HG20635國家標準 GB/T911291241.8 閥門1.8.1 管道上用的閥門須根據管道內被輸送流體的相態(tài)（液、汽），含固量、壓力大小、溫度高低、腐蝕性質等諸方面進行考慮，此外，操作上可靠無故障，費用上經濟合理也是重要考慮因素。1.8.2 選擇閥門的材質須注意以下事項：1）鑄鐵閥體的使用溫度為t2302）t230時采用鋼閥3）t425時宜選用

19、合金鋼材料4）t250時不宜使用Cr含量>12%的閥桿1.8.3 閥門的種類及選用：1）閘閥用于流體的啟閉，流體阻力小，密封性好，重量較重，閥桿有明、暗桿之分，閘板有楔式、平行式及彈性，明桿適用于腐蝕介質及室內管道，閘閥不宜用于有固體沉降的流體，也不宜用于流量調節(jié)，如密封性要求及其嚴格，可采用雙閘板式。2）截止閥用于手動調節(jié)流量，結構簡單，制造維護方便，一般用于DN150的管道上，密封面結構較耐腐蝕，流體阻力大，不宜用于懸浮固體及粘度較大的流體。3）蝶閥廣泛用于PN<6.3MPa帶有懸浮固體的液體的啟閉和節(jié)流，阻力小、重量輕，結構尺寸小，啟閉迅速，適合用于大尺寸管道。4）球閥適用于

20、漿液、粘性流體及密封要求較高的管道上，啟閉迅速，阻力非常小，有浮動球和固定球之分。5）隔膜閥結構上分為直通式、堰式，依靠彈性隔膜切斷流體，適用于壓力不高溫度不高于60，有腐蝕性的漿液或懸浮粘性流體。6）旋塞閥分直通、三通、四通等適用于汽、液相流體多向分配，啟閉迅速，阻力較大，適用于漿液和高粘度流體。7）柱塞閥密封件耐磨性能較好，更換密封件方便，適用于密封要求較高的啟閉，但不宜用于有懸浮固體及粘度較大的液體，可代替截止閥，一般用于蒸汽。8）止回閥使用于防止流體逆向流動，有旋啟式、升降式、蝶型、球形之區(qū)分，升降式止回閥宜安裝在水平管道上，旋啟式止回閥可安裝在垂直或水平管線上，但易引起水錘現象。1.

21、8.4 閥門的常用標準國家標準 GB12220GB12240國外標準 ASME B16.34 API6001.9 墊片1.9.1 選用原則及注意事項合理正確選用墊片的材質、結構型式是保證管道系統連續(xù)安全生產，無跑、冒、泄漏的根本原則。1）選用的墊片應使所需的密封負荷與法蘭的設計壓力、密封面、法蘭強度及其螺栓連接相適應。2）須考慮在正常溫度，壓力波動范圍和有振動工況下，具有良好的密封性。3）墊片的材質須選用適合于流體的溫度、壓力、工藝特性及耐腐蝕性。4）用于FF型法蘭的墊片，應選用全平面軟墊片。5）用于不銹鋼法蘭的非金屬墊片，其氯離子的含量不得>50ppm。6）食品及醫(yī)藥工藝管道不宜選用石

22、棉橡膠板作墊片。7）工作壓力>0.6MPa及有熱膨脹管道應考慮用無冷流的墊片材料。低壓或真空時，當采用有冷流的墊片宜用RF法蘭。1.9.2 不同流體下墊片的選用曲線，見圖1.9.2151.9.3 墊片的常用標準：SH3401SH3403SH3407HG20606HG20612HG20627HG20633GB4622.1393鋼制管法蘭用纏繞墊片尺寸系列（PN2.5，PN4.0）GB/T39851995石棉橡膠板GB/T5391995 耐油石棉橡膠板GB912688 鋼制管法蘭用石棉橡膠板（除PN2.5，PN4.0外）GB912888 鋼制管法蘭連接用金屬環(huán)墊GB/T1340392 大直徑

23、碳鋼管法蘭用墊片GB/T1340492 管法蘭用聚四氟乙烯包復墊片一般性流體（海水、飲料水、蒸汽、工業(yè)用水、空氣、氮氣等）毒性氣體和可燃性氣體助燃性流體有機溶劑系流體油系流體（碳氫化合物，液化石油氣、甲烷、油、燃料氣）1.10 緊固件的選用原則1.10.1 根據法蘭的壓力等級、溫度、操作條件來選用相應的螺栓、螺柱和螺母，并使墊片充分密合以達到密封的目的。1.10.2 選用原則： 1） 螺母的機械性能稍低于螺栓/螺柱。 2） 螺柱/螺栓的長度及數量應符合法蘭的要求。 3） 公稱壓力10.0MPa時，或溫度壓力變化急劇頻繁時，可采用全螺紋螺柱。 4） 公稱壓力6.3MPa時，可采用等長雙頭螺柱。

24、5） 公稱壓力1.6MPa可選用六角頭螺栓。1.10.3 緊固件常用標準： 國內標準： HG2061397 HG2063497 SH340496 國外標準： ASME B16.52. 焊接材料的選用原則：2.1 焊接材料的選用應根據母材的化學成份、機械性能、焊接接頭型式以及耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、抗裂性和采用的焊接工藝程序和焊接措施來綜合考慮。2.2 選用原則：2.2.1 焊接材料中的化學成份相當母材的成份。2.2.1 焊后的接頭強度不低于母材抗拉強度的下限值，同時也不得遠大于標準規(guī)定抗拉強度的下限值。2.2.2 酸性焊條適用于一般受力不復雜的工況下，而堿性焊條可適用于低溫狀況。2.3 常用的

25、焊條和焊絲見表3（僅為推薦）。碳 鋼 焊 條 表2.31鋼材類別焊條牌號性 質低碳鋼，如Q23520R 20g 10 20J422J427酸性焊條低氫堿性焊條碳錳鋼，如16Mn16MnR 20MnMoJ507 J507RHJ507GR低氫堿性焊條 奧氏體不銹鋼焊條 表2.320Cr18Ni9 0Cr19Ni9A102鈦鈣酸性焊條00Cr19Ni11 00Cr19Ni11A002A002A鈦鈣酸性焊條氧化鈦鈣酸性焊條0Cr18Ni11Ti0Cr18Ni10Ti1Cr18Ni9TiA1320Cr17Ni12Mo2 A20200Cr17Ni14Mo2 A0220Cr18Ni12M02Ti1Cr18N

26、i12Mo2Ti不銹鋼焊絲和焊劑 表2.33鋼材類別焊 絲0Cr18Ni9 H0Cr21Ni1000Cr19Ni10H00Cr21Ni100Cr18Ni10Ti1Cr18Ni9TiH0Cr20Ni10TiH0Cr20Ni10Nb0Cr17Ni12Mo2H0Cr19Ni12Mo200Cr17Ni14Mo2H00Cr19Ni12Mo00Cr18Ni12Mo2TiH00Cr19Ni12Mo2 2.4 管道類別、射線探傷比例及合格標準，見表2.4（僅為推薦） 管道類別、檢驗比例及合格標準 表2.4類別設計壓力(P)設計溫度(t)檢驗比例%合格批準A任意任意100BB11P10MPa任意10010MPa

27、>P4MPat400B210MPa>P4MPat<400204MPa>P>1MPat400B3P1MPat40010P1MPat<400B4P1MPat<4005CC1P10MPat400100C2P10MPat<4002010MPa>P4MPat4002.5 常用配管的焊接施工焊材的選用，見表2.5（僅為推薦）。類別設計壓力(P)設計溫度(t)檢驗比例%合格批準CC310MPa>P4MPat<400104MPa>P>1MPat400C44MPa>P>1MPat<4005P1MPat400C5P1M

28、Pa186<t<400DP1MPa-29t186 注：（1） 當設計溫度t<-29時，無論哪一類管道，均應100%射線照相檢驗，級合格。 （2） 氧氣管道按B類管道進行檢驗。 （3） 管道類別為： A類：極度危害和高度危害的有毒流體 B類：可燃流體和一般有毒流體 C類：非燃流體和無毒流體 D類：非燃流體和無毒流體(P1MPa，-29t186)常用配管的焊接施工焊材的選用 表2.5 材料焊條、焊絲材料20G,Q235-AQ215A,2020R102020g16Mn2516Mn10MnDR09Mn2VDR3.5Ni0Ni3.5MoXtD15CrMo16Mo12Cr1MoV0Cr1

29、8Ni9T0Cr18Ni91Cr18Ni9Ti00Cr18Ni1000Cr19Ni1020G,Q235-AQ215A,20,20RJ427H08AH08MnAJ427H08AH08MnA10,20,20gJ427H08AH08MnAJ427H08AH08MnA16Mn25J427H08AH08MnAJ427H08AH08MnAJ507H10Mn216Mn10MnDRJ427H08AH08MnAJ427H08AH08MnAJ507H10Mn2J507,W707H10Mn2H08Mn2MoVA09Mn2VDRJ427H08AH08MnAJ427H08AH08MnAJ507H10Mn2J507H10

30、Mn2W707H08Mn2MoVA3.5Ni1Ni3.5MiXIDRJ427H08AH08MnAJ427H08AH08MnAJ507H10Mn2W707NiW907NiW907Ni5CrMo,16Mo12Cr1MoVJ427H08AH08MnAJ427H08AH08MnAJ507H10Mn2R307,H13CrMoAR307*,H08CrMoATGR55CM0Cr18Ni9Ti0Cr19Ni91Cr18Ni9TiA312H0Cr21Ni10A312H0Cr21Ni10A312H0Cr21Ni10A312H0Cr21Ni10A312H0Cr21Ni10A312H0Cr21Ni10A312H0Cr

31、21Ni10A137,H0Cr21Ni10TiH0Cr21Ni10NbA312H0Cr21Ni1000Cr18Ni1000Cr19Ni10A312H00Cr21Ni10A312H00Cr21Ni10A312H00Cr21Ni10A312H00Cr21Ni10A312H00Cr21Ni10A312H00Cr21Ni10A312H00Cr21Ni10A137H00Cr21Ni10A002H00Cr21Ni101. TGR55cm焊絲系上海電力修造總廠最新牌號。 2. 10MnDR、ONi3.5MoXtDR由于為成都鋼管廠廠標材料，故目前無標準焊絲供應，可由成都廠制造本體焊絲。保溫、防腐及涂色設計技

32、術規(guī)定SH/P24-2005上?；ぴO計院有限公司二OO五年三月保溫、防腐及涂色設計技術規(guī)定管道應力分析設計技術規(guī)定SH/P25-2005上?；ぴO計院有限公司二OO五年三月管道應力分析設計技術規(guī)定1. 總則1.1 概述 1.1.1 管道應力計算主要驗算管道在內壓、持續(xù)外載作用下的一次應力和由于熱脹、冷縮及其它位移受約束產生的二次應力，以判明所計算的管道是否安全、經濟、合理；計算管道由于熱脹、冷縮及其它位移受約束和持續(xù)外載作用產生的對設備的推力和力矩，以判明是否在設備所能安全承受的范圍之內。1.2 范圍1.2.1 下列范圍的管道必須通過計算機計算： （1） 管徑大于等于DN150，且設計溫度大

33、于等于230或低于-20的所有管線。 （2） 設計溫度大于等于340的所有管線。 （3） 管徑大于等于DN100，且操作溫度大于等于230或低于-20的所有泵的進出口管線。 （4） 汽輪機進、進口連接的管道。 （5） 離心壓縮機進、出口連接的管道。 （6） 往復壓縮機進、出口連接的管道。 （7） 有關規(guī)范中規(guī)定要進行應力計算的管道。1.2.2 下列范圍內（除條規(guī)定之外）的管道一般應通過目測、手工簡易計算進行應力分析，在判斷困難時，仍應通過計算機計算： （1） 管徑大于、等于DN400的管道。 （2） 連接到壓力容器的重要管道。 （3） 所有由工藝專業(yè)提出的重要管道和內部絕熱管道。 （4） 所有

34、鋁及鋁合金的管道。 （5） 管道支撐點或與管道相連的設備、建構筑物基礎可能過度下沉的管道。 （6） 夾套管。 （7） 管道應力分析人員選定的管線。（8） 安全閥放散管。1.2.3 下列管道可不再進行應力計算 （1） 與運行良好的管道柔性相同或基本相當的管道。（2） 和已分析的管道比較，確認有足夠柔性的管道。2. 設計條件和設計標準2.1 設計條件2.1.1 管道應力計算空視草圖 由配管人員繪制后提交給管道應力計算人員。格式見附件5.1。2.1.2 管道應力計算必須具備的基礎數據 （1） 管道計算壓力 （a） 一條管道的計算壓力不應小于在操作中可能遇到內壓或外壓與溫度相偶合時的最嚴格情況下的壓力

35、（即確定的設計壓力）。 （b） 如果管系與其壓力泄放裝置之間的通路可能被堵塞或隔離，則此管系應按不低于在上述情況下可能產生的最大壓力計算。 （c） 管道計算壓力不應小于選定的事故壓力或最大操作壓力。 所謂事故壓力是指在操作中可能遇到的壓力與溫度相偶合時的最嚴格情況下的壓力。而操作壓力則為系統處在正常操作情況下的壓力。 （2） 管道計算溫度 設計溫度應不低于操作過程中壓力和溫度相偶合時的最嚴格情況下的材料溫度。 不同金屬管道計算溫度取法如下： （a） 不絕熱的金屬管道 · 流體溫度在38以下時，取流體溫度； · 流體溫度在38或以上時，取試驗或傳熱計算確定的平均壁溫。 （b）

36、 外部絕熱的金屬管道 · 取計算、預先試驗或根據測量所得的操作經驗證明可以使用的溫度。 · 取流體溫度。 · 凡是采用伴管、夾套加熱，在確定計算溫度時應把這種加熱影響考慮在內。 （c） 內部絕熱襯里的金屬管道，取傳熱計算或試驗所得的金屬溫度。 （d） 在確定計算溫度時，應同時考慮使用柔性溫度。 （e） 管道設計安裝溫度，當工藝系統專業(yè)未特別提出數據時，均采用20。2.2 設計標準2.2.1 國外材料采用美國國家化工廠和煉油廠管道（ASME B31.3）標準。2.2.2 國內材料采用GB503162000工業(yè)金屬管道設計規(guī)范。3. 管道應力分析程序及其方法3.1 管

37、道應力分析程序 目前，我院的管道應力計算程序主要有兩種，一種是從美國COADE公司引進的CAESARII程序，另一種是我院自行開發(fā)的等值剛度法計算程序。這里主要介紹CAESAR管道應力分析程序。 該程序是進行管道靜力分析和動力分析的專有程序，功能相當齊全，可在微機上運算。該程序不僅可計算管道由內壓、自重、熱膨脹和端點位移等荷載所產生的應力和各點位移，還可考慮管道的非線性約束，例如管道與支架之間的摩擦力，限位支架的間隙等?？捎嬎阌胁ㄐ窝a償器的管道，計算管道與設備連接的管嘴柔性和設備管嘴處的局部應力。可把管架與管道作為一個整體進行應力分析和對法蘭連接進行泄漏的分析驗算等。該程序還具有靈活的荷載組合

38、和圖形顯示功能。程序還可按指定的各種國際通用規(guī)范進行計算。 CAESAR程序雖然可考慮摩擦力，但計算時要經過多次循環(huán)，有時形成死循環(huán)計算不出結果，此時需要人工考慮。 在轉動設備附近有時設置限位支架或固定支架以阻止管道傳來的推力作用在轉動設備上。在程序中往往假設此支架的剛度非常大。如果支架的實際剛度小，受力后有較大的變形，轉動設備仍可能受力很大。 CAESAR程序為線彈性分析程序，程序中往往未考慮應力松弛和應力自平衡，因此程序給出的固定點推力可能比實際的推力大。3.2 管道應力分析方法 管道應力分析一般采用計算機程序進行分析，對于一些簡單的管線可采用手工計算的方法，這里主要介紹CAESAR程序的

39、操作方法。3.2.1 使用CAESAR前的準備工作 （1） 準備尺寸齊全的管網計算模型簡圖。 （2） 進行節(jié)點NODE和單元Element編號。 （3） 準備各管道，管件的有關尺寸和材質特性參數。 （4） 確定邊界條件：各部件的約束條件。3.2.2 上機使用CAESAR軟件 （1） 主菜單CAESAR Version 3.191. Input數據輸入A. Structural Input結構輸入2. Statics靜力分析B. Buried Pipe Input埋地管輸入3. Dynamics動力分析C. WRC297,SIFS,Flanges應力加強，法蘭4. Output輸入D. WRC1

40、075. Files/Jobnane文件/工作名E. Rotating Equipment轉動設備6. Jobname工作名F. 2-D Plotting 2D繪圖7. Utilities工具G. AISC Unity Checks AISC檢查8. Exit DOS退到DOSH.Change Units改變單位9. Configure-Setup配置-設置I. ASCII Editor文本編輯J.System Check系統檢查Option<?-Help>-è6 （2） 數據輸入通過選項5或選項6選擇工作名和建立工作名，再選擇選項1即進入數據輸入屏。FROM NODET

41、O NODERESTRAINTS (Y/N)DISPLACEMENTS (Y/N)DXDYDZFORCES/MOMENTS(Y/N)UNIFORM LOADS (Y/N)WIND LOADS (Y/N)OFFSETS (Y/N)DIAMETERWT/SCHALLOW.STRESS (Y/N)SIFs & TEEs (Y/N)INSUL THKCORROSIONBEND(B/Y/N)TEMP#1TEMP#2TEMP#3RIGID(Y/N)EXP JT(Y/N)RPESSURE#1PRESSURE#2MATERIAL#ELASTIC MODPOIS. RATIOPIPE wgtINSUL

42、wgtFLUID wgtMov Cont Fnd Ins Del Break Title Plot Lst Hgr Valve EXPJT kaux ?help Update Quit輸入屏中各單元含義如下： FROM NODE單元始節(jié)點 TO NODE單元終節(jié)點 DX DY DZ單元在X，Y，Z坐標軸上的投影長度 DIAMETER管子外徑 WT/SCH保溫（或保冷）厚度 CORROSION管子腐蝕裕量 BENDTO NODE處是否有彎管 RIGID當前單元是否是剛性元件 EXP JT當前單元是否是波形膨脹節(jié) MATERIAL單元材質 ELASTIC MOD楊氏彈性模量 POIS. RATIO泊松比 PI