裝置工藝管道設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度的規(guī)定

1、2.1 管道設(shè)計(jì)壓力2.1.1 管道設(shè)計(jì)壓力的定義根據(jù)GB 50316規(guī)定，“一條管道及其每個(gè)組成件的設(shè)計(jì)壓力不應(yīng)小于運(yùn)行中遇到的由內(nèi)壓或外壓與溫度（最低或最高）相偶合時(shí)最嚴(yán)重條件下的壓力。最嚴(yán)重條件應(yīng)為管道強(qiáng)度計(jì)算中管道組成件需要最大厚度及最高公稱(chēng)壓力（壓力除注明者外，均指表壓力）時(shí)的參數(shù)”。2.1.2 管道設(shè)計(jì)壓力的確定原則2.1.2.1 管道設(shè)計(jì)壓力應(yīng)大于最高操作壓力。2.1.2.2 按SH3059規(guī)定，所有與設(shè)備或容器相連接的管道，其設(shè)計(jì)壓力不應(yīng)低于所連接設(shè)備或容器 的設(shè)計(jì)壓力。2.1.2.3 裝有壓力泄放裝置的管道，其設(shè)計(jì)壓力不應(yīng)低于安全泄放裝置的開(kāi)啟壓力（或爆破壓力）。2.1.2.

2、4 沒(méi)有壓力泄放裝置保護(hù)或與壓力泄放裝置隔離的管道，設(shè)計(jì)壓力不應(yīng)低于流體可達(dá)到的最大壓力。2.1.2.5 真空管道的設(shè)計(jì)壓力按外壓考慮。2.1.2.6 輸送制冷劑、液化燃等氣化溫度低的流體的管道，設(shè)計(jì)壓力不應(yīng)小于閥被關(guān)閉或流體不流動(dòng)時(shí)在最高環(huán)境溫度下氣化所能達(dá)到的最高壓力。2.1.3 管道設(shè)計(jì)壓力的選取2.1.3.1 設(shè)有安全閥的壓力管道，設(shè)計(jì)壓力應(yīng)等于或大于安全閥定壓加靜液柱壓力。2.1.3.2 與未設(shè)安全閥的設(shè)備相連的壓力管道，設(shè)計(jì)壓力應(yīng)等于或大于設(shè)備設(shè)計(jì)壓力與靜壓頭之和。2.1.3.3 泵入口管道的設(shè)計(jì)壓力不應(yīng)低于吸入設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力加上入口管道靜壓之和。2.1.3.4 無(wú)安全泄壓裝置的離

3、心泵出口與第一個(gè)帶安全閥的設(shè)備間管道設(shè)計(jì)壓力應(yīng)不低于入口設(shè)備 的設(shè)計(jì)壓力加管道的靜壓及泵流量為零時(shí)的壓差之和。當(dāng)缺乏離心泵的特性曲線(xiàn)時(shí)，可按泵所需揚(yáng) 程的1.3倍替代泵流量為零時(shí)的壓差。2.1.3.5 往復(fù)泵出口管道的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)等于或大于泵出口安全閥開(kāi)啟壓力。2.1.3.6 壓縮機(jī)排出管道的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)等于或大于安全閥開(kāi)啟壓力加壓縮機(jī)出口至安全閥沿程最大流量下的壓力降。2.1.3.7 真空管道應(yīng)按外壓設(shè)計(jì)，當(dāng)裝有安全控制裝置（真空泄放閥）時(shí)，設(shè)計(jì)壓力應(yīng)取1.25倍最大內(nèi)外壓差或0.1 MPa兩者中的低值；無(wú)安全控制裝置時(shí)，設(shè)計(jì)壓力應(yīng)取0.1MPa （外壓）。2.1.3.8 常溫下輸送混合液化燃管

4、道的設(shè)計(jì)壓力除考慮操作中壓力源的壓力外還應(yīng)考慮靜止時(shí)液化燒的飽和蒸氣壓力。管道設(shè)計(jì)壓力應(yīng)大于或等于50 C的混合液化燃組分的實(shí)際飽和蒸汽壓來(lái)確定。若無(wú)實(shí)際組分?jǐn)?shù)據(jù)或不做組分分析，其管道設(shè)計(jì)壓力應(yīng)大于或等于表2.1.3.8-1規(guī)定的壓力。表2.1.3.8-1混合液化燃管道的設(shè)計(jì)壓力混合液化燃50 C設(shè)計(jì)壓力，MPa飽和蒸氣壓力無(wú)保冷設(shè)施后可靠保冷設(shè)施w異丁烷50 c飽和蒸氣壓力> 50 c異丁烷的飽和蒸汽壓力可能達(dá)到的最高工作溫度 下異丁烷的飽和蒸氣壓力>異丁烷50 c飽和蒸氣壓力 w丙烷50 c飽和蒸氣壓力> 50 c丙烷的飽和蒸氣壓力可能達(dá)到的最高工作溫度 卜丙烷的飽和蒸氣

5、壓力>丙烷50 c飽和蒸氣壓力> 50 C丙烯的飽和蒸氣壓力可能達(dá)到的最高工作溫度 卜丙烯的飽和蒸氣壓力幾種常用燒類(lèi)介質(zhì)的飽和蒸氣壓見(jiàn)附錄A。2.1.3.9 除上述情況外管道設(shè)計(jì)壓力也可根據(jù)管道中介質(zhì)的最高操作壓力按表2.1.3.9-1選取。表2.1.3.9-1管道的設(shè)計(jì)壓力最高操作壓力（P）, MPa （G）設(shè)計(jì)壓力（DP）, MPa （G）PW 1.77DP = P+0.181.77< PW 3.92DP=1.1P3.92< PW 7.85DP=P+0.4P>7.85DP =1.05 P2.2 管道設(shè)計(jì)溫度2.2.1 管道設(shè)計(jì)溫度的定義根據(jù)GB 50316規(guī)定

6、，“管道的設(shè)計(jì)溫度應(yīng)為管道在運(yùn)行時(shí)壓力和溫度相偶合的最嚴(yán)重條件下的溫度。對(duì)于 0c以下的管道，應(yīng)考慮流體及環(huán)境溫度影響，設(shè)計(jì)溫度應(yīng)取低于或等于管道材料可達(dá) 到的最低溫度”。2.2.2 管道設(shè)計(jì)溫度的確定原則2.2.2.1 以傳熱計(jì)算或?qū)崪y(cè)得出的正常工作過(guò)程中介質(zhì)的最高（或最低）操作溫度下的管道壁溫作為設(shè)計(jì)溫度。2.2.2.2 在不易進(jìn)行傳熱計(jì)算或介質(zhì)為危險(xiǎn)品不便實(shí)測(cè)管壁溫度的情況下，應(yīng)以正常工作過(guò)程中介質(zhì)的最高（或最低）操作溫度作為管道的設(shè)計(jì)溫度。2.2.2.3 管道的設(shè)計(jì)溫度應(yīng)是包括開(kāi)工、停工等各種操作過(guò)程中管道所能達(dá)到的極限溫度（最高或最低溫度）。2.2.3 管道設(shè)計(jì)溫度的選取2.2.3.

7、1 不保溫管道2.2.3.1.1 介質(zhì)溫度為0c65c時(shí)，管道設(shè)計(jì)溫度可取65c或取介質(zhì)的最高溫度。2.2.3.1.2 介質(zhì)溫度大于65c時(shí)，管道的設(shè)計(jì)溫度不應(yīng)低于95%的介質(zhì)最高溫度。2.2.3.2 外部保溫管道：除了經(jīng)過(guò)計(jì)算、試驗(yàn)或根據(jù)測(cè)量所得的操作數(shù)據(jù)可以選取其它溫度外，管道 的設(shè)計(jì)溫度應(yīng)取介質(zhì)的最高溫度。2.2.3.3 內(nèi)部保溫管道（用絕熱材料襯里）：管道的設(shè)計(jì)溫度應(yīng)由經(jīng)傳熱計(jì)算的管壁溫度或?qū)崪y(cè)的管壁溫度來(lái)確定。2.2.3.4 安裝在環(huán)境溫度高于介質(zhì)最高溫度的環(huán)境中的管道（已采取防護(hù)措施除外），管道設(shè)計(jì)溫度應(yīng)取環(huán)境溫度。2.2.3.5 帶夾套或伴熱管的管道：帶夾套的管道應(yīng)取伴熱介質(zhì)溫度

8、為設(shè)計(jì)溫度；帶外伴熱的管道應(yīng)取伴熱介質(zhì)溫度減10c作為設(shè)計(jì)溫度。2.2.3.6 安全泄壓管道：應(yīng)取泄壓排放時(shí)可能出現(xiàn)的最高或最低溫度作為設(shè)計(jì)溫度。2.2.3.7 要求吹掃的管道：管道設(shè)計(jì)溫度按SH3059規(guī)定應(yīng)由設(shè)計(jì)者根據(jù)具體條件確定。管道的設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足操作工況和吹掃工況的要求。對(duì)于需要吹掃的管道，當(dāng)吹掃介質(zhì)的操作壓力和（或）操作溫度比設(shè)計(jì)條件苛刻時(shí)，在管道表中除標(biāo)注設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度外，還應(yīng)用*號(hào)標(biāo)注吹掃介質(zhì)的操作壓力和操作溫度。吹掃介質(zhì)的操作壓力和操作溫度可按以下情況選?。?.1.1 .7.1當(dāng)吹掃介質(zhì)為惰性氣體、壓縮空氣、水等介質(zhì)時(shí)，可取該吹掃介質(zhì)的操作壓力和操作溫度。1.1.2 當(dāng)吹

9、掃介質(zhì)為 1.0MPa蒸氣時(shí)，若管道系統(tǒng)無(wú)背壓，可根據(jù)管道介質(zhì)的最高操作壓力，選取吹掃介質(zhì)的操作壓力和操作溫度：a）管道介質(zhì)操作壓力小于或等于0.5MPa時(shí)，可取吹掃介質(zhì)的操作壓力為0.6 MPa,操作溫度為 160C；b）管道介質(zhì)最高操作壓力大于0.5MPa時(shí)，可取吹掃介質(zhì)的操作壓力為1.0MPa,操作溫度為180 Co1.1.3 當(dāng)吹掃介質(zhì)為1.0MPa蒸汽時(shí)，若管道系統(tǒng)有背壓，可根據(jù)管道介質(zhì)的最高操作壓力加背壓值，按223.7.2選取吹掃介質(zhì)的操作壓力和操作溫度。1.1.4 當(dāng)管道系統(tǒng)進(jìn)行試壓時(shí)，此管道可按管道介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度和吹掃介質(zhì)的操作壓力、操作溫度分別計(jì)算試驗(yàn)壓力，取二者

10、中較大值為管道的試驗(yàn)壓力（管道系統(tǒng)試驗(yàn)壓力的規(guī)定見(jiàn)附錄B）。1.1.5 工藝專(zhuān)業(yè)如知道管道在正常工作過(guò)程中介質(zhì)的最高（或最低）工作溫度或最高工作溫度下的壁溫，就可將其作為管道的設(shè)計(jì)溫度。工藝專(zhuān)業(yè)如不知道管道在正常工作過(guò)程中介質(zhì)的最高（或最低）工作溫度，可將正常工作溫度加上（或減去）一定裕量作為設(shè)計(jì)溫度。計(jì)算原則見(jiàn)表2.2.3.8-1。表2.2.3.8-1管道設(shè)計(jì)溫度的選取介質(zhì)溫度t, c設(shè)計(jì)溫度t<-20 C介質(zhì)正常工作溫度減0 C 10 C-20 < t<15 C介質(zhì)正常工作溫度減5 C （但最低仍高于-20 C）15 C< t< 350 C介質(zhì)正常工作溫度加2

11、0 Ct>350 C介質(zhì)正常工作溫度加15 C 30 C應(yīng)結(jié)合具體情況慎重選取設(shè)計(jì)溫度，以免增1.1.6 當(dāng)介質(zhì)溫度接近所選材料允許使用溫度極限時(shí), 加投資或降低安全性。若增加溫度裕量后會(huì)引起更換高一檔的材料時(shí)，從經(jīng)濟(jì)上考慮，允許按工程 設(shè)計(jì)要求，可不加或少加溫度裕量，但工藝必須有措施，使操作中不至于超溫。1.1.7 0當(dāng)操作壓力和相應(yīng)的操作溫度有各種不同工況或周期性的變動(dòng)時(shí)，工藝設(shè)計(jì)人員應(yīng)將各種工況數(shù)據(jù)詳細(xì)列出并向配管專(zhuān)業(yè)加以書(shū)面說(shuō)明。2.3其它2.3.1 確定管道的設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度時(shí)，除考慮正常操作工況外，還應(yīng)考慮開(kāi)工、停工工況、改 變進(jìn)料工況和預(yù)期實(shí)際操作可能波動(dòng)的工況等。2.3

12、.2 管道組成件的材料許用應(yīng)力，應(yīng)按現(xiàn)行GB150的規(guī)定選用。2.3.3 對(duì)于非正常操作工況，壓力和溫度可能有變動(dòng)，在滿(mǎn)足下列要求時(shí)允許按2.3.4的規(guī)定有適當(dāng)波動(dòng)而不影響設(shè)計(jì)條件的確定：a）管道中無(wú)鑄鐵或其它非韌性金屬材料制造的組成件；b） 操作壓力在管道中產(chǎn)生的應(yīng)力不超過(guò)材料在該溫度下的屈服極限；c） 考慮臨時(shí)荷載的管道，其縱向組合應(yīng)力能滿(mǎn)足對(duì)臨時(shí)荷載的應(yīng)力限制；d） 管道在全部運(yùn)行期間，總的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)不超過(guò)7000次；e） 在任何情況下，提高后的壓力不得超過(guò)管道的系統(tǒng)試驗(yàn)壓力，且閥門(mén)和管道的連接點(diǎn)處的 密封元件不會(huì)由于這種壓力、溫度的變化而降低或失去其應(yīng)有的密封性能。2.3.4 能夠滿(mǎn)

13、足2.3.3各項(xiàng)要求的金屬管道，超過(guò)設(shè)計(jì)條件的非經(jīng)常性壓力、溫度變動(dòng)應(yīng)符合下列要求。2.3.4.1 當(dāng)任何一次發(fā)生變動(dòng)持續(xù)時(shí)間不超過(guò)10h,且全年累計(jì)不超過(guò) 100h時(shí)，允許超過(guò)其壓力參數(shù)值或超過(guò)其在提高狀態(tài)溫度下的壓力設(shè)計(jì)的許用應(yīng)力，可在 2.3.2規(guī)定基礎(chǔ)上提高33%。2.3.4.2 當(dāng)任何一次發(fā)生變動(dòng)持續(xù)時(shí)間不超過(guò)50h,且全年累計(jì)不超過(guò) 500h時(shí)，允許超過(guò)其壓力參數(shù)值或超過(guò)其在提高狀態(tài)溫度下的壓力設(shè)計(jì)的許用應(yīng)力，可在 2.3.2規(guī)定基礎(chǔ)上提高20%。2.3.5 最高操作壓力、最高（或最低）操作溫度不同時(shí)出現(xiàn)在一種工況時(shí)，不應(yīng)把所有的苛刻條件 組合在一起來(lái)確定設(shè)計(jì)條件，這樣做是不必要的

14、，也是不經(jīng)濟(jì)的。如某一工藝，其正常工況為高壓 低溫，而再生工況為低壓高溫，應(yīng)按這兩種工況的溫度和壓力，分別計(jì)算管道壁厚和確定材料，管 道壁厚和材料應(yīng)能滿(mǎn)足此兩種工況的要求。2.3.6 催化裂化裝置反應(yīng)再生系統(tǒng)的壓力取決于主風(fēng)機(jī)出口壓力，主風(fēng)機(jī)出口管道的壓力應(yīng)以主風(fēng) 機(jī)自保壓力作為設(shè)計(jì)壓力。2.3.7 凡介質(zhì)驟然氣化會(huì)造成急劇降溫的管道，如液化燒、氨等的節(jié)流閥或泄壓閥后的一段管道， 要取可能達(dá)到的最低溫度作為設(shè)計(jì)溫度。如果因此導(dǎo)致材料升級(jí)，可采取局部伴熱的措施，并在管 道流程中注明最小伴熱長(zhǎng)度從而提高設(shè)計(jì)溫度，避免材料升級(jí)。2.3.8 管道中的“盲腸”、放空、排凝部分，當(dāng)其預(yù)計(jì)最低溫度是冬季最低

15、環(huán)境溫度時(shí)，應(yīng)核對(duì)按照 主管道所選的管道等級(jí)能否符合最低環(huán)境溫度的要求；否則應(yīng)修改管道等級(jí)或采取局部伴熱的措施。2.3.9 當(dāng)一根管路中隔斷閥兩側(cè)的管道等級(jí)不同時(shí)，該隔斷閥應(yīng)按較高等級(jí)來(lái)選?。ㄈ鐖D2.3.9-1）;如果閥門(mén)遠(yuǎn)離高溫集合管 （或設(shè)備）而在較低溫度下操作時(shí)，閥門(mén)可按較低等級(jí)來(lái)選?。ㄈ鐖D2.3.9-2）。但閥門(mén)及其配對(duì)法蘭應(yīng)能承受閥門(mén)兩側(cè)管道的水壓試驗(yàn)。X2.5A12.5C1圖2.3.9-1隔斷閥按較高等級(jí)選取.量介XXXX35Al2.5C1圖2.3.9-2隔斷閥按較低等級(jí)選取高溫設(shè)備或管道高溫設(shè)備或管道附錄A幾種常用燒類(lèi)介質(zhì)的飽和蒸氣壓表A 幾種常用燒類(lèi)介質(zhì)的飽和蒸氣壓介質(zhì)名稱(chēng)飽和蒸氣壓，MPa (A)40 C50 C60 C順2 丁烯0.3350.4420.572反2 丁烯0.3720.4900.635丁烷0.3800.4980.6421 丁烷0.4590.5980.766異丁烯0.4690.6110.783異丁烷0.5320.6860.871丙烷1.3771.7232.128丙烯1.6602.0682.545附錄B管道系統(tǒng)壓力試驗(yàn)按SH 3501規(guī)定，管