压力管道设计方案

压力管道设计（工业管道、公用管道）工业管道、公公用管道道的设计计

压力管管道

中华人人民共和和国劳动动部《压压力管道道安全管管理与监监察规定定》

按压力力管道管管理

1.输输送GGB50044《职职业性接接触毒物物危害程程度分级级》中规规定的毒毒性程度度为极度度危害介介质的管管道。

2..输送GB5501660《石石油化工工企业设设计防火火规范》及及GBJJ16《建筑筑设计防防火规范范》中规规定的火火灾危险险性为甲甲、乙类类介质的的管道

3..最高工工作压力力大于等等于0..1MPPa（表表压，下下同），输输送介质质为气（汽汽）体、液液化气体体的管道道

44.最高高工作压压力大于于等于00.1MMPa输送介介质为可可燃、易易爆、有有毒、有有腐蚀性性的或最最高工作作温度高高于等于于标准沸沸点的液液体的管管道

5.前前四项规规定的管管道的附附属设施施及安全全保护装装置等不按压压力管道道管理

1..设备本本体所属属管道

2..军事装装备、交交通工具具上和装装置中的的管道

3..入户（居居民楼、庭庭院）前前的最后后一道阀阀门之后后的生活活用燃气气管道及及热力点点（不含含热力点点）之后后的热力力管道

压力力管道按按用途分分为四类类◆工业管管道企企业、事事业单位位所属的的用于输输送工艺艺介质的的工艺管管道、公公用工程程管道和和其他辅辅助管道道。GCC1，GGC2，GGC3

◆公用管管道城城镇范围围内用于于公用事事业或民民用的燃燃气管道道和热力力管道。GGB1，GGB2。

◆长输管道产地、存储库、使用单位间的用于输送商品介质的管道。GA1，GA2。

◆动力管道火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道，GD1、GD2。3.1工工业管道道的设计计工业管道的的定义：：

11）定义义

GGC类（工工业管道道）指企企业、事事业单位位所属的的用于输输送工艺艺介质的的工艺管管道、公公用工程程管道及及其他辅辅助管道道。包括括延伸出出工厂边边界线，但但归属企企业、事事业单位位所管辖辖的管道道。

2）分分级详详见《压压力容器器压力管管道设计计许可规规则》（简简称设计计规则）（TSGGR110011-20008附附录B）

划分为GC1级、GC2级、GC3级。

符合下列条件之一的工业管道为GC1级：

（1）输送国标GB5044-85《职业接触毒物危害程度分级》中规定的毒性程度为极度危害介质、高度危害气体介质和工作温度高于标准沸点的高度危害液体介质的管道；

（2）输送国标GB50160-1999《石油化工企业设计防火规范》及GB50016-2006《建筑设计防火规范》中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体（包括液化烃），并且设计压力大于或者等于4.0MPa的管道；

（3）输送流体介质并且设计压力大于或者等于10.0MPa，或者设计压力大于或者等于4.0MPa，并且设计温度大于或者等于400℃的管道。符合下下列条件件的工业业管道为为GC22级：

除除GC33级管道道外，介介质毒性性危害程程度、火火灾危险险性（可可燃性）、设设计压力力和设计计温度小小于GCC1级的的管道。

符合下列条件的工业管道为GC3级：

输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或等于1.0MPa，并且设计温度大于-20℃但是小于185℃的管道。

《压力管道安全技术监察规程》（TSGD0001-2009）（简称管规）第二条中强调了工业管道的三要素。本规程程适用于于同时具具备下列列条件的的工艺装装置、辅辅助装置置以及界界区内公公用工程程所属的的工业管管道（以以下简称称管道）：：

11）最高高工作压压力大于于或者等等于0..1MPPa（表表压，下下同）的的管道；；

22）公称称直径（即即公称通通径、公公称尺寸寸，代号号一般用用DN表表示）大大于255mm的的管道；；

33）输送送介质为为气体、蒸蒸汽、液液化气体体、最高高工作温温度高于于或者等等于其标标准沸点点的液体体或者可可燃、易易爆、有有毒、有有腐蚀性性的液体体的管道道。

注意管管规监管管的范围围不包括括下列管管道：

公称称压力为为42MMPa以以上的管管道和非非金属管管道。工业管道的的特点：：

11）工业业管道广广泛应用用于各工工矿企业业、事业业单位等等各行各各业中，分分布于城城、乡各各个地域域。

2）工工业管道道是压力力管道中中工艺流流程种类类最多、生生产制作作状态变变化最为为复杂、输输送的介介质品种种较多、条条件较为为苛刻。

3）工业管道输送压力高（最高可达300MPa以上）、温度高（最高可达1000℃以上）。

4）工业管道也是4种压力管道中分类品种级别最多的一种。

5）工业管道一般置于工厂与各种站、场等工业基地中，尽管操作条件复杂，环境条件苛刻，但管道比较集中易于控制管理。压力管道设设计基本本要求

压力力管道设设计基本本要求是是安全性性好和经济合合理。

11）安全全性首先先表现在在其操作作运行风风险小、安安全系数数大、不不至于因因失效而而产生重重大事故故。

2）其其次是运运行平稳稳、尽量量避免跑跑、冒、滴滴、漏现现象，不不至于因因其故障障造成整整个装置置的不正正常停车车。

33）经济济性好使使压力管管道的一一次投资资费用和和操作维维护费用用的综合合指数低低。

4）必必须满足足工艺要要求。

55）应进进行标准准化、系系列化设设计。

6）布布局美观观、合理理，便于于操作。

77）便以以制造和和施工。工业管道主主要标准准规范行行政法规规

国国务院令令第5449号《特特种设备备安全监监察条例例》（简简称条例例）

压力管管道的定定义、法法则。

技术术法规

11）TSSGRR10001-220088《压力力容器压压力管道道设计许许可规则则》（简简称设计计规则）

压力管道分级、质量管理。

2）TSGD0001-2009《压力管道安全技术监察规程—工业管道》（简称管规）

压力管道安全性能的基本要求、规范压力管道监管工作。标准规范

1）GB5044-1985《职业性接触性毒物危害程度分级》

2）GB/T20801-2006《压力管道规范工业管道》

3）GB50316-2000《工业金属管道设计规范》（2008年版）

4）GB50160-2008石油化工企业设计防火规范

5）GB50016-2006建筑设计防火规范3.1工工业管道道设计33.1..1管管道设计计的基本本要求与与一般程程序3..1.11.1管道设设计的基基本要求求

（11）一般般要求

（22）防火火安全设设计

（33）防爆爆安全设设计

（44）其它它安全设设计

（55）便于于检修、运运行操作作（1）一一般要求求

■满足足生产

■足够够的强度度

■足够够的刚度度，适适当的支支撑

■柔性性分析

■动力力分析

■抵御御风载和和地震载载荷的能能力

1）管管道的总总体布置置

管道布布置设计计应做到到安全可可靠、经经济合理理，并满满足施工工、操作作、维修修等方面面的要求求。

对于于需长期期施工的的工程，其其管道的的布置设设计应统统一规划划，力求求做到施施工、生生产、维维修互不不影响永永久性的的工艺、热热力管道道不得穿穿越工厂厂的发展展用地在在确定进进出装置置（单元元）的管管道方位位与敷设设方式时时，应做做到内外外协调厂厂区内的的全厂性性管道的的敷设，应应与厂区区内的装装置（单单元）、道道路、建建筑物等等协调，避避免管道道包围装装置（单单元），减减少管道道与铁路路、道路路的交叉叉2）管管道布置置与敷设设

管管道应尽尽可能地地上敷设设，如确确有需要要，可埋埋地或敷敷设在管管沟内；；在有条条件的地地方，管管道应集集中成排排布置地地上的管管道应敷敷设在管管架或管管墩上；；在管架架、管墩墩上布置置管道时时，宜使使管架或或管墩所所受的垂垂直载荷荷、水平平载荷均均衡；全全厂性管管架或管管墩上（包包括穿越越涵洞）应应留有110～330%的的空位，并并考虑其其荷重装装置主管管带管架架应留有有10%%的空位位，并考考虑其荷荷重输送送介质的的工艺条条件对距距离、角角度、高高差等有有特殊要要求的管管道以及及大直径径管道的的布置，应应在设备备布置设设计或总总图布置置设计时时统筹规规划管道道布置不不能妨碍碍设备、机机泵和其其它设施施的安装装、检修修和消防防车辆的的通行管管道布置置设计应应使管道道系统具具有必要要的柔性性，对设设备、机机泵的推推力（力力矩）不不得大于于允许值值管托：：管道系系统应有有正确和和可靠的的支承，避避免发生生管道同同它的支支承件脱脱离、扭扭曲、下下垂或立立管不垂垂直的现现象，有有隔热层层的管道道，在管管墩、管管架处应应设管托托。无隔隔热层的的管道，如如无要求求，可不不设管托托

管道布布置应力力求避免免出现袋袋形管或或“盲肠”

为为防止管管线中有有积液，阀阀门应布布置在横横管上，管管线不得得布置成成袋形

气液两两相流的的管道由由一路分分为两路路或多路路时，管管道布置置应考虑虑对称性性

3）管管道连接接与弯管管

管道除除与阀门门、仪表表、设备备等需要要用法兰兰或螺栓栓连接的的以外，应应尽可能能采用焊焊接连接接；

管道布布置时对对管道焊焊缝的设设置，应应使管道道对接焊焊口的中中心与弯弯管起弯弯点的距距离不小小于管子子外径，且且不小于于1000mm。

管道上两相邻对接焊口的中心间距：对于公称直径小于150mm的管道，不应小于外径，且不小于50mm；对于公称直径大于150mm的管道，不应小于150mm

管道穿过建筑物的楼板、房顶或墙面时，应加套管，套管内的空隙应密封。套管的直径应大于管道隔热层的外径，并不得影响管道的热位移，管道上的焊缝不应在套管内，距离管端部应不小于150mm。套管应高出楼板、房顶面50mm4）管管道与建建筑物

管管道穿过过建筑物物的楼板板、房顶顶或墙面面时，应应加套管管，套管管内的空空隙应密密封。套套管的直直径应大大于管道道隔热层层的外径径，并不不得影响响管道的的热位移移，管道道上的焊焊缝不应应在套管管内，距距离管端端部应不不小于1150mmm。套套管应高高出楼板板、房顶顶面500mm

布置腐腐蚀性介介质或有有毒介质质的管道道时，应应避免由由于法兰兰、楼板板和填料料密封等等泄漏而而造成对对人身和和设备的的危害；；全厂性性管道敷敷设应有有坡度并并尽量与与地面坡坡度一致致。管道道的最小小坡度宜宜为2‰‰。管道道弯坡点点宜设在在转弯处处或固定定点处；；对于跨跨越、穿穿越厂区区内铁路路和道路路的管道道，在其其跨越段段或穿越越段上不不得装设设阀门、波波形补偿偿器和法法兰、螺螺纹接头头等管件件

固定支支座

滑滑动支座座

只只限制一一个自由由度，也也可称为为托架

柔性分分析

对工作作温度较较高的管管道要作作柔性分分析、有有激振力力的管道道要作动动力分析析，使管管道既有有足够的的强度和和吸收热热膨胀位位移的能能力，又又有良好好的抗振振性

抗振性性分析

管系系自身产产生的

外力力引发的的（2）防防火安全全设计

GBB50001—91《石石油化工工企业设设计规范范》

裸露的的钢结构构耐火极极限只有有0.225h

发发生火灾灾后的持持续时间间多数在在1h左左右

标标准规定定耐火层层的耐火火极限不不应低于于1.55h（3）防防爆安全全设计

①存在可可燃气体体、易燃燃液体的的蒸汽或或薄雾

②上述物物质与空空气混合合，其浓浓度在爆爆炸极限限以内

③存在足足以点燃燃爆炸性性混合物物的火花花或高温温

GB5500558—92《爆爆炸和火火灾危险险环境电电力装置置设计规规范》

（4）其其它安全全设计

输送送易燃易易爆介质质的埋地地管道需需要穿越越电缆沟沟时，管管道温度度高时必必需采取取隔热措措施以使使外表面面温度低低于600℃。

经过过道路的的管道必必须有一一定的架架空高度度

只只有人员员通行的的净高度度不小于于2.22m

通行行大型车车辆的净净高度要要留4..5m

跨跨越铁路路的净高高度则不不小于55.5mm

法兰的位置置避免处处于人行行通道和和机泵上上方。输输送腐蚀蚀性介质质管道上上的法兰兰要设安安全防护护罩。（5）便便于检修修、运行行操作

泵泵一般布布置在管管廊的下下面，为为便于泵泵安装、操操作、检检修，至至少要有有3.55m的净净空高度度

管廊在在道路上上空穿越越时，净净空高度度应为：：装置内内检修通通道不低低于4..5m；；管廊下下的检修修通道不不低于33m。3.1.22管道道设计的的一般程程序

初步设设计———根据已已批准的的项目建建议书和和可行性性研究报报告进行行

施工设设计———初步设设计经上上级主管管部门组组织审查查批准后后

初步步设计：：物料和和热量衡衡算及水水力计算算等

物物料的流流量及该该物料允允许的流流速确定定管径

不不同介质质的物理理化学性性质、压压力等级级、工作作温度等等因素确确定管子子的材料料和阀门门、法兰兰等管道道附件

初初估材料料数量

绘绘制流程程图（系系统图）、布布置图、绘绘制主要要管道走走向草图图

并对主主要管道道进行应应力计算算施工图设计计

绘绘制详细细的管道道流程图图和设备备布置图图

设计管管道的平平立面布布置图，对温温度较高高的重要要管道进进行应力力计算绘绘制单管管图、管管口方位位图、蒸蒸汽伴热热管系图图等

编制制管道安安装一览览表、综综合材料料表和油油漆一览览表等

所所有设计计文件必必须进行行校对、审审核，部部分图纸纸还要进进行审定定，最后后还要进进行各有有关专业业参加的的综合鉴鉴定，确确保3.1.22管道道组成件件的选用用3..1.22.1管道材材料选定定的基本本原则

管道道材料的的使用是是根据所所输送介介质的操操作条件件（如温温度、压压力）及及其在该该条件下下的特性性决定的的在选择择管子材材料时，要要求设计计人员首首先要了了解管子子的种类类、规格格、性能能、使用用范围，根根据管系系的设计计压力、设设计温度度和管内内介质的的性质对对经济性性和安全全性或寿寿命等因因素作考考虑管道道材料一一般选用用与之相相联接的的设备或或机器的的材料3.1.22.2管子、管管件和附附件

表3..1管管子分类类表按用途分类输送用、传热用、结构用、其它用按材质分类金属管、非金属管按形状分类套管（双层管）、翅片管、各种衬里管其它特殊用表3..2不不同用途途分类表表输送用及传热用普通配管用、压力配管用、高压用、高温用、高温耐热用、低温用、耐腐蚀用结构用普通结构用、高强度结构用、机械结构用特殊用油井用、试锥用、高压瓦斯容器用无缝钢管表3..3不不同材质质分类表表大分类中分类小分类名称金属管铁管铸铁管高级铸铁管、延性铸铁管钢管碳素钢管普通钢管、高压钢管、高温钢管低合金钢低温用钢管、高温用钢管合金钢奥氏体钢管有色金属管铜及铜合金铜管、铝黄铜、铝砷高强度黄铜、铜、镍、蒙乃尔合金、耐蚀耐热镍基合金铅管、铝管、钛管非金属管橡胶管橡胶软管、橡胶衬里管塑料管聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯石棉管石棉管混凝土管混凝土管玻璃陶瓷管玻璃管、玻璃衬里管复合管钢塑复合管钢塑复合管、铝塑复合管管件

在管管系中改改变走向向、标高高或管径径以及由由主管上上引出支支管等均均需用管管件

如三三通、四四通、异异径管、弯弯头、活活接头、丝丝堵、8字形形盲板、管管帽等

管管件可用用钢板焊焊制、钢钢管挤压压、铸造造或锻制制等方法法制作

管件件的连接接方法不不同，其其连接处处形状也也不同。一一般有对对焊连接接型、螺螺纹连接接型、承承插焊连连接型以以及法兰兰连接型型等四种种。

管件的的选用

当从从主管引引出支管管时，若若管径相相同，应应尽量采采用三通通连接

当当主管直直径小于于DN550而支支管小于于主管时时，可用用异径三三通或三三通加焊焊异径短短接管

当当主管直直径大于于或等于于DN880而支支管直径径小于或或等于DDN500时，用用高压管管嘴或单单头螺纹纹管接头头引出支支管

其它它情况可可以用焊焊接支管管，但必必须校核核支管引引出处是是否需要要补强三通

流体体分流处处或并流流处使用用三通

当主管管直径小小于DNN50而而支管小小于主管管时，可可用异径径三通或或三通加加焊异径径短接管管

弯弯头

异径管管

异异径管用用于不同同管径的的管子连连接的管管件

88字形盲盲板

管帽

平封封头即为为管帽

管件连连接方法法的选用用

一一般DNN50及及以上的的管道采采用对接接焊管件件

DN550以下下的管道道采用承承插焊管管件或螺螺纹连接接管件加加密封焊焊6.2.33管法法兰连接接件

管法法兰主要要用于管管子与管管件、阀阀门、设设备的连连接管法法兰与垫垫片和紧紧固件共共同组成成管道可可拆连接接接头选选用时要要对管法法兰的结结构型式式、密封封面形式式、垫片片的材料料和结构构形式，紧紧固件的的材料和和结构形形式全面面地进行行考虑，正确确选用法兰要要根据标标准来选选用适用用的法兰兰。我国国的现行行管法兰兰标准HHG2005922～2006355-977管法兰兰形式

为使使连接接接头能安安全运行行并获得得满意的的密封效效果，选选用时要要对管法法兰的结结构型式式、密封封面形式式、垫片片的材料料和结构构形式，紧紧固件的的材料和和结构形形式全面面地进行行考虑，正正确选用用法兰要要根据标标准来选选用适用用的法兰兰。我国国的现行行管法兰兰标准HHG2005922～2006355-977

管法兰兰密封面面形式

垫片系系列

采用半半塑性材材料制成成的垫片片置于法法兰之间间，在紧紧固法兰兰时使垫垫片产生生弹塑性性变形以以填补法法兰密封封面上微微观的不不平度从从而阻止止流体的的泄漏

螺栓与与螺母

3.1.22.4阀门

阀门门用于启启闭、节节流及保保证管系系和设备备的安全全运行等等

选用阀阀门主要要从装置置无故障障操作和和经济二二方面考考虑阀门门与管子子的联接接主要有有法兰连连接、螺螺纹连接接、对焊焊连接和和承插焊焊连接

阀门门运动

阀门的的分类

闸阀阀

截止阀阀

节流阀阀

止回阀阀

球阀

柱柱塞阀

蝶蝶阀

隔膜膜阀

减压压阀

疏水水阀

安全全阀

闸阀

闸阀的的密封性性能较截截止阀好好，流体体阻力小小，具有有一定的的调节性性能

闸阀阀可按阀阀杆上螺螺纹位置置分为明明杆式和和暗杆式式两类。从从闸板的的结构特特点又可可分为楔楔式与平平行式两两类截止阀阀

截止阀阀与闸阀阀相比，其其调节性性能好，密密封性能能差，结结构简单单，制造造维修方方便，流流体阻力力较大，价价格便宜宜。适用用于蒸汽汽等介质质，不宜宜用于粘粘度大、含含有颗粒粒易沉淀淀的介质质，也不不宜作放放空阀及及低真空空系统的的阀门节流阀阀

节流阀阀的外形形尺寸小小、质量量轻、调调节性能能较盘形形截止阀阀和针形形阀好，但但调节精精度不高高，由于于流速较较大，易易冲蚀密密封面。适适用于温温度较低低、压力力较高的的介质，以以及需要要调节流流量和压压力的部部位，不不适用于于粘度大大和含有有固体颗颗粒的介介质。不不宜作隔隔断阀

止回阀阀

止回阀阀按结构构可分为为升降式式和旋启启式两种种

升降式式止回阀阀较旋启启式止回回阀的密密封性好好，流体体阻力大大，卧式式的宜装装在水平平管线上上，立式式的应装装在垂直直管线上上

旋启式式止回阀阀不宜制制成小口口径阀门门。它可可装在水水平、垂垂直或倾倾斜的管管线上。如如装在垂垂直管线线上，介介质流向向应由下下向上升降式式止回阀阀

旋启式式止回阀阀

球阀

球球阀的结结构简单单、开关关迅速、操操作方便便、体积积小、质质量轻、零零部件少少、流体体阻力小小、结构构比闸阀阀、截止止阀简单单，密封封面比旋旋塞阀易易加工且且不易擦擦伤。适适用于低低温、高高压及粘粘度大的的介质，不不能作调调节流量量用

柱塞阀阀

柱塞与与密封圈圈间采用用过盈配配合，通通过调节节阀盖上上连接螺螺栓的压压紧力，使使密封圈圈上所产产生的径径向分力力远大于于流体的的压力，从从而保证证了密封封性，杜杜绝了外外泄漏。柱柱塞阀是是国际上上最近发发展的新新颖结构构阀门，具具有结构构紧凑、启启闭灵活活、寿命命长、维维修方便便等特点点

蝶阀

蝶阀阀与相同同公称压压力等级级的平行行式闸阀阀比较，其其尺寸小小、质量量轻、开开闭迅速速、具有有一定的的调节性性能，适适合制成成大口径径阀门，用用于温度度小于880℃、压力力小于11.0MMPa的的原油、油油品及水水等介质质

蝶蝶阀的传传动机构构

隔膜阀阀

阀的启启闭是一一块橡胶胶隔膜，夹夹于阀体体与阀盖盖之间。隔隔膜中间间突出部部分固定定在阀杆杆上，阀阀杆内衬衬有橡胶胶，由于于介质不不进入阀阀盖内腔腔，因此此无需填填料箱。隔隔膜阀结结构简单单，密封封性能好好，便于于维修，流流体阻力力小，适适用于温温度小于于2000℃、压力力小于11.0MMPa的的油品、水水、酸性性介质和和含有悬悬浮物的的介质，不不适用于于有机溶溶剂和强强氧化剂剂的介质质

减压阀阀

减压阀阀是通过过启闭件件的节流流，将进进口的高高压介质质降低到到某个需需要的出出口压力力，在进进口压力力及流量量变动时时，能自自动保持持出口压压力基本本不变的的自动阀阀门

选用用减压阀阀时，要要根据工工艺确定定减压阀阀流量，阀阀前、阀阀后的压压力及阀阀前流体体温度等等条件确确定阀孔孔面积，并并按此选选择减压压阀的尺尺寸及规规格

疏水阀阀

疏水阀阀（也称称阻汽排排水阀，疏疏水器）的的作用是是自动排排泄蒸汽汽管道和和设备中中不断产产生的凝凝结水、空空气及其其他不可可凝性气气体，又又同时阻阻止蒸汽汽的逸出出。它是是保证各各种加热热工艺设设备所需需温度和和热量并并能正常常工作的的一种节节能产品品

疏疏水阀必必须根据据进出口口的最大大压差和和最大排排水量进进行选用用。应选选择符合合国家标标准和CCVA标标准的优优质疏水水阀。这这种疏水水阀在阀阀门代号号S前都都冠以“C”字代号号，其使使用寿命命≥80000h，漏漏汽率≤≤3%

疏疏水阀

安全阀阀

3.1.22.5其他组组成件

阻火火器是一一种防止止火焰蔓蔓延的安安全装置置，通常常安装在在易燃易易爆气体体管路上上，当某某一段管管道发生生事故时时，不至至于影响响另一段段管道和和设备

过滤器器

管管道过滤滤器多用用于泵、仪仪表（如如流量计计）、疏疏水阀前前的液体体管道上上

一般根根据介质质的性质质和温度度、压力力来选用用适当的的过滤器器

过滤器器承受的的压力等等级有：：1.00MPaa，1..6MPPa，22.5MMPa，44.0MMPa，66.3MMPa，110MPPa。一一般比管管子内介介质的压压力高一一个档次次

3.1.33装置置用管道道设计33.1..3.11管廊廊（管桥桥）和管管廊上管管道的布布置

1.管管廊的布布置

管廊的的形状

管廊廊的形状状不能事事先确定定或固定定不变，要要根据设设备的平平面布置置而定

一一端式和和直通式式是管廊廊的基本本形状，其其它如LL型、TT型、UU型等及及形状较较复杂的的管廊，可可视为几几个基本本形状的的组合

管廊的的长度

管廊廊的长度度由设备备的平面面布置决决定。沿沿管廊布布置的设设备数量量和尺寸寸是决定定管廊长长度的主主要因素素

一般过过程工业业装置的的设备（换换热设备备、冷却却器、塔塔、容器器、露天天压缩机机、泵等等）每台台可按平平均占用用3m长长管廊估估计。布布置得当当，可压压缩到22.1～～2.44m

通常常设备和和车间应应在管廊廊两侧布布置，不不能布置置在一侧侧

扩建需需预留的的位置应应放在管管廊端部部

管廊的的高度

管廊廊横穿道道路上空空时净空空高度，次次要道路路（装置置内道路路一般为为次要道道路）44.5mm以上；；主要道道路（主主干道）6m以上；铁路7m以上

管廊下检修通道的净高不小于3.1m

为有效利用空间，多在管廊下布置泵

管廊外的设备管道进入管廊所必需的高度:管廊的最下一层横梁底标高应低于设备管嘴500～700mm

装置之间的管廊的高度取决于管架经过地区的具体情况

管廊的的宽度

管廊廊的宽度度主要由由管子根根数和管管径大小小决定，并并加一定定的余量量同时要要考虑管管廊下设设备和通通道以及及管廊上上空冷设设备结构构的影响响

当热管管道运行行时，可可能有少少量的横横向位移移而与邻邻管相碰碰、位移移受阻，故故管间距距不宜过过小

管廊廊宽度一一般为66～100m，超超过9mm采用部部分或全全部双层层管廊

管架结结构

管架架的结构构有单柱柱管架、双双柱管架架之分

管廊的的柱距和和管架的的跨距

管管廊的柱柱距与管管架的跨跨距由敷敷设在其其上的管管道因垂垂直荷重重（包括括管子自自身质量量、介质质重、保保温层重重或其它它集中荷荷载）所所产生的的弯曲应应力和挠挠度决定定

2.管管廊上的的管道布布置

管廊上上敷设的的管道种种类

工艺管管道：：连接两两设备之之间的管管道，其其长度大大于6mm者和进进出装置置的原料料、成品品、中间间产品物物料管道道

公用工工程管道道：如蒸蒸汽、凝凝结水等等管道

仪仪表管道道和电缆缆：一般般由桥架架和槽盒盒敷设在在管廊横横梁或柱柱子侧面面

管廊上上管道的的布置方方法

考虑管管径大小小的因素素

考虑设设备位置置的因素素

考虑被被输送物物料的性性质因素素

考虑热热应力的的影响

考考虑仪表表管道、动动力电缆缆的安全全

3.管管廊上管管道布置置设计时时的注意意事项

管廊廊上的管管道没有有坡度

管管道经道道路和人人行道上上方时，不不得敷设设法兰和和螺纹连连接件

考考虑补偿偿最好是是利用管管道走向向的变化化自然补补偿，不不能满足足时才采采用补偿偿器

凡管管廊上管管道，直直径改变变时要用用偏心异异径管；；底平，保保持管底底标高不不变

3.1.33.2设备配配管

1.设设备配管管的一般般原则

（11）一般般设备的的管嘴都都不考虑虑承受过过大的载载荷，所所以在管管嘴附近近设备固固定支架架，以承承受管重重和管子子的热胀胀反力

（22）应首首先在设设备的操操作侧设设定梯子子的位置置，然后后再进行行管道布布置

（33）管线线一般布布置在设设备的管管线侧，不不能布置置在操作作侧而影影响正常常操作

（44）先布布置直径径较大的的主管，然然后由上上向下依依次布置置管线，否否则易引引起反复复的修改改和返工工

（5）如如果温度度有变化化，必须须考虑热热应力对对管线的的影响

（66）为防防止管线线中有积积液，阀阀门应布布置在横横管上，管管线不得得布置成成袋形

（77）如果果设备有有多台并并联或多多个进出出口，应应力求使使管线分分支的阻阻力相等等，以使使流量相相等管嘴不不承受过过大的载载荷

1.一一般设备备的管嘴嘴都不考考虑承受受过大的的载荷，所所以在管管嘴附近近设备固固定支架架，以承承受管重重和管子子的热胀胀反力

应首先先在设备备的操作作侧设定定梯子的的位置，然然后再进进行管道道布置

管线线一般布布置在设设备的管管线侧，不不能布置置在操作作侧而影影响正常常操作

袋形

为防防止管线线中有积积液，阀阀门应布布置在横横管上，管管线不得得布置成成袋形

盲管

2.塔塔设备管管道设计计的特殊殊问题

塔顶顶馏出线线

进料线线

回流管管和回流流管的液液封

塔底底抽出线线

再沸器器的管道道

采样用用管道

沿沿塔管道道的固定定

检修用用的水、汽汽管

塔的的安全放放空管道道

3.槽槽（容器器）管道道设计的的特殊问问题

立式槽槽的管嘴嘴方位一一般不受受槽内部部结构的的影响，而而是由配配管最优优化设计计所决定定的。管管道布置置方法与与塔基本本相同

对对于设置置搅拌器器的槽类类应考虑虑设吊柱柱或单轨轨吊来取取出和安安装搅拌拌器并抽抽出搅拌拌轴以及及密封部部位的检检查和更更换，并并校核吊吊装搅拌拌器所需需的高度度

在立式式槽中，反反应槽（反反应器）一一般都不不是单设设一个，多多为数台台集中布布置。各各反应槽槽的管道道布置、阀阀门安装装位置力力求一致致，否则则易发生生误操作作。

平台的的注意事事项

平台可可以统一一考虑设设置联合合平台，但但此时要要考虑反反应槽不不同的膨膨胀量，平平台要用用销接或或脱开槽槽体

槽设有有安全阀阀时

安全阀阀要安装装在足够够的高度度，使安安全阀后后的泄压压管能坡坡向泄压压系统干干管，并并从上方方接入泄泄压干管管

若安全全阀远远远高出槽槽顶平台台，可把把安全阀阀设置在在最靠近近槽处，而而高度又又满足要要求的平平台处

若若安全阀阀距槽有有一定的的距离，要要检查安安全阀入入口的压压力降不不可超过过定压的的3%

4.换换热设备备管道设设计的特特殊问题题

换换热设备备的管道道设计

管壳壳式换热热设备管管道布置置应留有有足够空空间

管嘴相相连接的的管道标标高应一一致，以以保持美美观整齐齐

便便于检修修，管道道与管嘴嘴相接处处应设一一段可拆拆卸短管管

换热管管道阀门门高度和和手轮方方向应一一致

换热设设备接往往管廊上上的管道道配管方方向

管嘴的的方位

换热热设备安安全阀的的设置管壳式式换热设设备管道道布置应应留有足足够空间间

管管嘴相连连接的管管道标高高应一致致，以保保持美观观整齐

便于检检修

便于检检修，管管道与管管嘴相接接处应设设一段可可拆卸短短管

换热设设备的管管道布置置换热设设备的管管道设计计

可可根据管管道布置置的要求求来确定定管嘴的的方位。管管嘴可以以平行、垂垂直或任任意角度度，也可可在管嘴嘴法兰前前用弯头头代替直直管。虽虽然管嘴嘴成角度度或用弯弯头比较较费钱，但但对叠置置的换热热设备管管道，有有时可能能是经济济的

对换换热设备备在阀门门关闭后后可能由由于热膨膨胀或液液体蒸发发造成压压力憋高高出事故故的地方方要设安安全阀，出出口管接接往地面面或操作作面

架空空敷设的的换热设设备管道道，其标标高的确确定应同同管廊或或其它邻邻接换热热设备管管道互相相协调，并并及早提提条件给给土建，以以便设计计管架

若若换热设设备带有有吊柱的的话，配配管时管管道要避避开吊柱柱工作区区

若阀门门手轮中中心线高高度超出出操作面面2.11m，就就要考虑虑用链轮轮操作阀阀门启动动空冷器器的管道道布置

特别别注意流流体的均均匀分配配

两相流流时保证证液体和和汽体均均匀地分分布到每每个管束束。一般般需要对对称布置置管道

联联箱的管管嘴少于于或等于于六个时时，从联联箱中间间进料，每每侧只供供三个管管嘴。当当管嘴多多于六个个时，每每六个管管口一个个联箱，以以保证流流量分配配均匀

推推荐空冷冷器出入入口不装装阀门，而而采用对对称布置置管道的的方法使使流量分分配均匀匀，又可可省下阀阀门

作用用在管嘴嘴上的管管道的热热胀应力力之和不不得超过过制造厂厂家规定定的应力力范围

·同一类类型的几几台空冷冷器并联联时应特特别注意意流体的的均匀分分配

·去空空冷器的的管子是是两相流流时，必必须满足足两相流流对管道道的要求求，以保保证液体体和汽体体均匀地地分布到到每个管管束。一一般需要要对称布布置管道道

·当一一个联箱箱的管嘴嘴少于或或等于六六个时，从从联箱中中间进料料，每侧侧只供三三个管嘴嘴。出口口管也同同样设计计。当管管嘴多于于六个时时，每六六个管口口一个联联箱，以以保证流流量分配配均匀

·作用用在管嘴嘴上的管管道的热热胀应力力之和不不得超过过制造厂厂家规定定的应力力范围。常常把出口口管做成成弯管，以以补偿这这部分膨膨胀差值值

5.加加热炉管管道设计计的特殊殊问题

炉管管的布置置

◆加热热炉炉管管的排列列和进出出口的位位置与加加热炉的的管道布布置之间间有密切切的关系系

加热炉炉内炉管管的进出出口与炉炉外管道道间的关关系；

加热热炉内炉炉管的热热胀与炉炉外管道道间的关关系；

加热热炉炉外外管道的的热胀与与炉内炉炉管间的的关系；；

加加热炉内内炉管的的抽出与与炉外管管道间的的关系；；

加加热炉内内炉管与与炉外管管道的连连接方法法等等。加热炉炉内

加热炉炉内炉管管热胀，是是炉管在在哪一侧侧固定的的问题。据据一般常常识，在在炉管靠靠配管侧侧固定，炉炉管的抽抽出侧为为自由端端。炉管管热胀向向自由端端伸长。对对于垂直直排列的的炉管沿沿轴向伸伸长，横横向设有有导向管管卡，只只允许有有少量位位移

加热炉炉炉外

加热热炉炉外外管道的的热胀，一一般不受受炉管的的影响。当当加热炉炉出口管管道的热热胀不能能被炉出出口支管管吸收时时，应在在其中部部冷紧，即即炉出口口管嘴与与出口管管道连接接时，预预先使炉炉出口管管嘴横向向位移，当当温度上上升至正正常操作作温度时时，炉管管则恢复复垂直位位置。这这种办法法应在管管道设计计和炉管管排列时时共同考考虑

加热炉炉的工艺艺管道布布置

进出口口管道（进进料线和和出料线线）的布布置原则则，进出出口管道道应对称称布置（尤尤其汽液液两相流流动时，仪仪表不能能计量，阀阀门不能能调节）且且不应有有大的压压力损失失，主管管必须有有足够大大的截面面

为使流流量分配配均匀，除除对称式式布置管管道外，在在各分、集集合管及及支管上上设控制制阀（一一般指液液相进料料管），并并为校核核加热状状态而设设温度计计

在加热热炉入口口管道上上安装最最小直径径为500mm的的放气阀阀，在炉炉出口管管道上设设放净阀阀，且不不得妨碍碍管道的的试压圆筒式式加热炉炉

立式加加热炉

箱式加加热炉

3.1.33.3机器管管道设计计

11.机器器管道设设计的一一般原则则

在在管嘴附附近设管管道支、吊吊架，以以承受管管道的热热胀力和和管道、阀阀门等的的自身重重力

应根据据机器的的操作温温度，选选择适宜宜的管道道走向

在在机器的的出口安安装缓冲冲罐（脉脉动衰减减器）。缓缓冲罐应应尽量靠靠近机器器

为为了防止止管道的的振动，要要缩短支支架间距距提高管管道的刚刚性，并并适当地地采用固固定支架架、限位位支架和和导向支支架

在试试运转时时，机器器原吸入入口要安安装临时时过滤器器，以免免杂物损损坏机器器

对于输输送含有有固体颗颗粒流体体的机器器，为减减小管道道压降和和沉积物物堵塞管管道，可可在进口口管道上上设置过过滤器

管管道走向向不能影影响设备备的操作作和检修修

2.泵泵的管道道设计

泵泵的进出出口位置置

一一般应根根据泵的的入出口口位置进进行管道道布置，但但亦可按按管道布布置的要要求选择择入出口口位置合合适的泵泵

泵的进进出口位位置根据据处理流流体的性性状（指指性质和和状态）、流流量、扬扬程等不不同分别别有

1）顶顶—顶（即即入、出出口均在在泵体上上部）

22）端——顶

3）侧侧—侧

4）侧侧—顶顶—顶顶（即入入、出口口均在泵泵体上部部）

端端—顶

管道的的热应力力

要规定定泵嘴允允许的受受力

在进进行热应应力计算算时切不不可忘记记备用泵泵一侧的的管道温温度较低低，要考考虑相对对伸长量量最大的的不利因因素

管道道施工时时，务使使管法兰兰与泵嘴嘴法兰的的中心线线一致，且且法兰面面平行，当当确认其其间隙仅仅是垫片片的余量量后把紧紧螺栓，以以减少施施工的残残余应力力泵的吸吸入管道道

采取措措施防止止泵产生生汽蚀现现象

为防防止汽蚀蚀现象的的发生，泵泵吸入管管系统的的有效汽汽蚀余量量最少是是泵所要要求汽蚀蚀余量的的1.33倍以上上，否则则泵就不不能正常常工作

吸吸入管系系统由于于气体积积聚，也也会发生生汽蚀，因因此在吸吸入管的的中途不不得有气气袋

当泵泵吸入管管系统中中有U型型部分时时，应在在其高点点设排气气口，一一般情况况不得有有袋形

塔塔、槽最最低液面面与泵入入口中心心线高差差确定后后，为提提高有效效汽蚀余余量，应应减少入入口管系系统的阻阻力

侧面面吸入的的离心泵泵，入口口处要有有一段长长度大于于三倍管管径的直直管段，然然后才能能接弯头头。双吸吸入的离离心泵，为为使泵轴轴两侧的的推力相相等，叶叶轮平衡衡，此时时需要77～100倍于管管径的直直管段。无无论如何何也不能能设直管管段时，应应在泵嘴嘴附近安安装整流流管或加加导流板板以防止止偏流和和涡流泵的出出口管

一一般泵出出口管比比吸入管管小1～～2级、流流速增大大，不易易产生气气阻为为防止流流体倒流流（如单单台泵的的停泵及及并联泵泵的启动动或停泵泵等）在在泵出口口与第一一道切断断阀之间间设止回回阀，其其管径与与切断阀阀相同；；其型式式以旋启启式或蝶蝶式止回回阀为好好通常把把孔板、调调节阀和和其他限限流设施施装在离离心泵出出口管上上离心心泵出口口切断阀阀直径可可与管道道相同，也也可比管管道直径径小，但但不得小小于泵嘴嘴直径，视视具体情情况而定定

泵出口口不宜直直接连接接弯头

电电动往复复泵出口口和切断断阀之间间的管道道上要装装安全阀阀；安全全阀出口口接至泵泵吸入口口和切断断阀之间间的管道道

汽动往往复泵视视具体情情况决定定是否需需此安全全阀。其其它形式式的泵，只只有在阀阀关闭时时，系统统的压力力可能高高到损坏坏管道或或其它设设备时才才设安全全阀

对于于输送含含有固体体颗粒液液体的泵泵，为减减少管道道压降和和沉积物物堵塞管管道，泵泵的入、出出口管道道均采用用45°°斜接，阀阀门尽量量靠近分分支处

凡凡泵出口口压力表表均应设设在泵出出口与第第一道切切断阀之之间的管管段上暖泵线线

一一般输送送2300℃以上高高温液体体且有备备用泵的的情况下下，为避避免切换换泵时高高温液体体急剧涌涌入泵内内，使泵泵急热或或使泵体体、叶轮轮受热不不均而损损坏或变变形，致致使固定定部分和和旋转部部分出现现卡住现现象，往往往要设设暖泵线线

最小流流量线

当泵泵的工作作流量低低于泵的的额定流流量的220%以以上时，就就会产生生垂直于于轴方向向的径向向推力，而而且由于于泵在低低效率下下运转，使使入口部部位的液液温升高高，蒸汽汽压增高高，容易易出现汽汽蚀。为为了预防防发生这这种情况况，要设设置确保保泵在最最低流量量下正常常运转的的小流量量线。通通入此线线的流量量应依扬扬程、液液体种类类等使用用条件确确定，通通常控制制温升55～100℃左右

小小流量线线不要接接至泵的的吸入管管，而应应接至吸吸入罐或或其它系系统上

平衡线线

在在输送在在常温下下饱和蒸蒸汽压高高于大气气压的液液体或处处于泡点点状态的的液体时时，为防防止进泵泵液体产产生蒸汽汽或有汽汽泡进入入泵内引引起汽蚀蚀而设平平衡线。平平衡线是是由泵入入口接至至吸入罐罐的汽相相段。汽汽泡靠比比重差向向上返回回吸入罐罐。特别别是立式式泵，由由于气体体容易集集聚在泵泵内，所所以平衡衡管被广广泛采用用。使用用这种辅辅助管道道时，汽汽泡仅仅仅靠自身身密度差差而移动动，所以以要由泵泵向罐上上坡，接接到吸入入罐的气气相部位位

旁通线

启动高高扬程的的泵时，出出口阀单单方向受受压过大大，不易易打开，若若强制打打开将有有损坏阀阀杆、阀阀座的危危险。在在出口阀阀的前后后设带有有限流孔孔板的旁旁通线时时便可容容易开启启。同时时，旁通通线还有有减少管管道振动动和噪声声的作用用

防凝线线

输输送在常常温下凝凝固的高高凝固点点的液体体时，其其备用泵泵和管道道应设防防凝线，以以免备用用泵和管管道堵塞塞

一般设设两根防防凝线，其其中一根根从泵出出口切断断阀后接接至止回回阀前，另另一根防防凝线是是从泵出出口切断断阀后接接至泵入入口切断断阀前

防防凝线的的安装，应应使泵进进出口管管道的“死角”最少，必必要时可可对防凝凝线加伴伴热管

泵的辅辅助管道道

泵泵的轴承承一般需需要冷却却水冷却却，或者者需要冲冲洗水把把漏出的的液体洗洗掉，以以免扩散散于大气气；有时时还需要要润滑油油或密封封液，这这些管道道叫泵的的辅助管管道

一般般在带控控制点流流程图上上画出。泵泵的辅助助管道常常绘成透透视图

在在开车前前就应把把这些辅辅助管道道安装好好，并进进行检查查

冷却水水管要设设检流器器或漏斗斗，以观观察水流流情况；；冷却水水管要注注意防冻冻

放放空和放放净

离心泵泵的泵体体上部常常设有放放空口，用用丝堵堵堵死

离心心泵的底底部设有有放净口口，亦用用丝堵堵堵塞

其它它形式的的泵亦要要有合适适的放空空和放净净口，用用丝堵堵堵塞3.压压缩机的的管道设设计

压缩机机容量大大，压力力高。所所以，压压缩机管管道的布布置不论论从操作作、维修修或安全全方面，都都必须充充分考虑虑

1）往往复式压压缩机的的管道设设计

2）离离心式压压缩机的的管道设设计

3）压压缩机的的辅助管管道设计计

往往复式压压缩机的的管道设设计

为减少少气体压压力脉动动，可在在压缩机机管道上上安装孔孔板或装装设缓冲冲罐。最最有效的的办法是是在压缩缩机的吸吸入口和和排出口口都安装装缓冲罐罐，它的的位置越越接近压压缩机的的管嘴越越好，最最好能直直接与压压缩机出出入口相相接

管道道设计时时必须加加大管道道支架的的刚性，增增多支架架数量，这这对处理理气体压压力脉动动是必要要的其它管管道不可可与压缩缩机管道道合用一一个支架架，以免免传递振振动

压缩缩机的结结构要充充分了解解，压缩缩机的管管道不得得妨碍操操作和解解体检修修

若压缩缩机和被被压缩的的气体用用水冷却却时，先先将水接接往后冷冷器，然然后接往往中间冷冷却器，最最后至冷冷却汽缸缸夹套，以以充分利利用冷却却水

要减减少压缩缩机的机机械振动动，就要要尽量减减少管道道弯头的的个数和和采用曲曲率半径径较大的的弯头

为为避免产产生共振振，压缩缩机管道道的固有有频率与与压缩机机的工作作频率间间的比例例有一定定的要求求

要防止止凝液进进入压缩缩机气缸缸，必须须在各段段吸入口口前设吸吸入罐或或凝液分分离罐，除除去凝液液

压缩机机的入口口管应尽尽量地短短而直。凝凝液分离离罐要尽尽量靠近近压缩机机入口

离心式式压缩机机的管道道设计

离心心式压缩缩机是连连续排气气的，几几乎可以以不考虑虑振动。但但由于气气体密度度小，转转子转速速高，又又为多级级式，故故轴的找找正要求求非常高高

压缩机机的管道道在尽可可能不妨妨碍美观观的条件件下可采采用弯管管，虽稍稍微增加加管长，但但对压降降影响不不大

根据管管道热膨膨胀所产产生的位位移量、方方向、应应力和力力矩来考考虑约束束点的位位置和限限位支架架的形式式

使用限限位支架架时因有有制造误误差和安安装误差差，所以以，限位位支架的的节点最最好是可可调的，以以消除误误差

吸入入管上，为为防止凝凝液进入入机内而而设分离离器，同同样在各各压缩段段也要防防凝液进进入；停停车时要要防止出出口管中中的凝液液回流入入压缩机机。止回回阀要采采用阻力力小的特特殊形式式。压缩缩机吸入入管的直直管段长长度至少少为直径径的两倍倍，变径径管角度度为8～～12°°压缩机机的辅助助管道设设计

压缩机机的辅助助管道有有冷却水水、润滑滑油、密密封油、洗洗涤油、气气体平衡衡管、放放空管等等

密封油油、润滑滑油，还还有油冷冷却器的的冷却水水管和冬冬天贮罐罐保温用用的蒸汽汽管油管管使用前前必须进进行充分分的清洗洗

当当压缩机机用蒸汽汽透平驱驱动时，需需要蒸汽汽管道，蒸蒸汽温度度高，压压力高，所所以要特特别注意意热应力力

3.1.33.4具有特特殊要求求的管道道设计

1..汽液两两相流动动的管道道设计

对于于单相流流动的流流体管道道，它是是以截止止阀或调调节阀等等进行调调节，并并通过孔孔板进行行测量，而而汽液两两相流体体的流动动则是完完全不同同的问题题。管道道中同时时通过汽汽液两相相的流体体，仪表表不能计计量，也也不能靠靠阀门调调节

由于于汽液两两相流体体流动，当当汽体和和液体以以不同流流速流动动时可能能形成各各种流动动形式，例例如分散散流；环环状流；；波状流流；塞状状流等等等。在工工程计算算中必须须确定流流动形式式。在不不允许有有压力波波动的操操作中，不不应形成成塞状流流

一般对对两相流流的进出出口管道道的布置置采用对对称的管管道使流流体平均均分配到到各支管管。所谓谓对称的的管道，即即不管分分为多少少支路，只只要按照照每一路路压降相相等的方方法设计计的管道道就是对对称管道道。这就就是用对对称布置置管道解解决两相相流动的的分配问问题

由由于两相相流通过过同一管管道时，汽汽体流动动比液体体快，在在光滑的的转弯处处液体有有沿着管管壁流动动的趋势势，因此此弯头和和集合管管垂直为为“好”；弯头头与集合合管平行行为“劣”；T型型管与集集合管连连接为“可以”对于加加热炉，由由于入口口全部是是液体，而而出口是是汽液两两相流动动。被加加热介质质由入口口联箱分分为四股股，每个个支管在在炉前都都有调节节流量用用的截止止阀和计计量孔板板；炉后后有测温温仪表。运运行时，要要求保证证每支管管的流量量相同，出出口温度度达到设设计值。有有的设计计者一见见到两相相流动就就考虑设设置对称称管道，但但在这里里却没有有必要，因因为入口口全部是是液体，又又考虑了了流量控控制措施施（用截截止阀调调节流量量，流量量计指示示流量），能能保证液液体能均均匀地进进入各支支管，它它也必然然均匀地地从加热热炉流出出。因此此，在测测温仪表表后可不不设置对对称管道道。在这这种情况况下，只只有在非非常低的的压力下下才考虑虑对称管管道，如如原油加加热炉。在在较高压压力的配配管设计计时，多多根出口口管道应应采用最最经济的的汇流方方式。因因此，配配管设计计人员在在遇到必必须考虑虑对称管管道时要要慎重对对待；尤尤其在加加热炉出出口，更更要慎重重。2.平平衡液体体的管道道设计

对平平衡液体体的管道道设计要要特别注注意。平平衡液体体在一定定的压力力和温度度下处于于泡点。若若管道系系统内引引起很小小的压降降，平衡衡液体就就开始闪闪蒸，产产生两相相流体流流动，增增加流体体线速度度，使流流体的控控制变得得困难，并并难于计计量。平平衡液体体和闪蒸蒸液体管管道安装装的基本本原则是是维持压压降最小小，管道道的垂直直上升段段要设在在测量和和控制设设施之后后

33.热油油汽旁路路

对对于分馏馏塔而言言，塔顶顶油汽线线连到空空冷器（或或管壳式式换热设设备）经经冷凝后后到塔顶顶贮罐。为为保持贮贮罐压力力，要装装一个热热油汽旁旁路，旁旁路上要要设压力力控制阀阀，使贮贮罐压力力达到所所需值。旁旁路上不不允许有有袋形管管道。压压力控制制阀装在在罐顶上上，使凝凝液能连连续地在在旁路管管道流动动

4.冷冷凝器的的液封

在重重力回流流冷凝系系统中设设置液封封管可以以防止冷冷凝液出出口管道道中的汽汽相倒流流。它还还可以用用来控制制冷凝器器中的液液位。如如果重力力回流管管的终端端为立管管，管道道设计时时应防止止液封管管因虹吸吸而抽空空的现象象3.1.44管道道应力分分析33.1..4.11管道道的载荷荷和应力力

11.载荷荷

均布载载荷：作作用于管管道的载载荷有管管内介质质产生的的压力，管管子质量量（包括括管内介介质、保保温材料料等）产产生的

集集中载荷荷：阀门门、三通通、法兰兰等管件件质量产产生的

热热载荷：：管道温温度变化化热胀冷冷缩受约约束产生生的

安装装残余应应力：管管道安装装施工时时各部分分尺寸误误差产生生

与与管道连连接的设设备变位位或其它它原因的的管端位位移引起起管系变变形而产产生的载载荷

动载载荷：管管内介质质压力脉脉动引起起的管道道振动以以及液击击产生的的冲击波波等

随机机载荷：：风载荷荷，地震震载荷等等根据载载荷的性性质

一静静力载荷荷：指缓缓慢、毫毫无振动动地加到到管道上上的载荷荷，它的的大小和和位置与与时间无无关，或或者是极极为缓慢慢地变化化

自限性性载荷：：指管道道由于结结构变形形受约束束所产生生的载荷荷。只要要管材塑塑性良好好，初次次施加自自限性载载荷不会会直接导导致破坏坏

非自限限性载荷荷：指外外力载荷荷，例如如介质内内压非自自限性载载荷超过过一定的的限度，就就会直接接导致破破坏

二动力载载荷：指指随时间间有迅速速变化的的载荷

载荷荷的分类类

◆一般般管道静静力计算算主要考考虑的载载荷有

压力力载荷：：介质内内压力

机械械载荷（持持续外载载）：：管道自自身质量量、支吊吊架反力力和其它它外载

位位移载荷荷（热载载荷）：：热胀冷冷缩和端端点附加加位移2.应应力分类类

管道在在压力载载荷、持持续外载载及热载载荷等作作用下，在在整个管管路或某某些局部部区域产产生不同同性质的的应力

压压力管道道的应力力

◆一次次应力：：是由于于外载荷荷作用而而在管道道内部产产生的正正应力或或剪应力力

a.一一次总体体薄膜应应力

b..一次弯弯曲应力力

c.一一次局部部薄膜应应力

◆二次次应力：：主要考考虑的是是由于热热胀冷缩缩以及其其它位移移受约束束而产生生的应力力

◆峰值值应力：：是由于于载荷、结结构形状状的局部部突变而而引起的的局部应应力集中中的最高高应力值值3.1.44.2管道应应力许用用值及安安全性的的判据

压力力管道的的静力分分析，主主要考虑虑内压，持持续外载载和热载载荷的作作用

1..由内压压和持续续外载在在管道中中引起的的应力属属于一次次应力，它它的基本本特征是是没有自自限性

22.热载载荷在管管道中引引起的应应力属于于二次应应力，它它的特征征是有自自限性

33.管道道的局部部形状突突变等原原因会造造成峰值值应力，峰峰值应力力的特征征是结构构不产生生任何显显著的变变形

一次次应力：：极限载载荷准则则来规定定其许用用应力值值

二次应应力：安安定性准准则来限限定其许许用范围围

一次应应力

根据极极限载荷荷准则来来规定其其许用应应力值，这是是一个防防止结构构过度变变形的准准则

极限限载荷法法认为，一一旦在某某结构单单元的整整个截面面上发生生屈服，该该结构就就达到极极限状态态，不能能再承担担任何附附加载荷荷。结构构在极限限状态下下承受的的外载荷荷称之为为极限载载荷

一次次弯曲应应力和一一次局部部薄膜应应力可以以比一次次总体薄薄膜应力力有较高高的许用用应力值值二次应应力

采用安安定性准准则来限限定其许许用范围围

安定性性是指结结构在载载荷（包包括热载载荷）反复变变化的过过程中，不不发生塑塑性变形形的连续续循环。对对管道热热胀二次次应力的的限定，是是控制冷冷、热态态的应变变在一定定的应力力范围和和控制一一定的交交变次数数，以保保证管道道安全运运行而不不产生疲疲劳破坏坏

钢钢材在220℃时的基基本许用用应力[[σ]取

[σ]=σb//3和[σ]=σs/11.5二二者中的的较小值值。

式中σσb为材材料200℃时的强强度极限限

σs为材材料200℃时的屈屈服极限限

钢钢材在工工作温度度时的基基本许用用应力[[σ]tt取

[σ]tt＝σtb/33和[σ]t=σtb/1..5二者者中的较较小值

式中中σtb为材料料在工作作温度下下的强度度极限

σtb为材料料在工作作温度下下的屈服服极限一次应应力的验验算

内压压折算应应力验算算：内压压折算应应力是由由内压在在管壁上上产生的的三个互互相垂直直的主应应力（内内压环向向应力，内内压轴向向应力和和内压径径向应力力），按按最大剪剪应力理理论和以以管壁平平均应力力为基础础导出的的当量应应力，内内压折算算应力不不得超过过钢材在在工作温温度下的的基本许许用应力力

σzh11≤[σ]tσzh11——内压压和持续续外载合合成的轴轴向应力力

内压和和持续外外载合成成的轴向向应力验验算：在在持续外外载作用用下，管管壁上产产生持续续外载轴轴向应力力、弯曲曲应力和和扭转应应力，其其中外载载产生的的扭转应应力一般般很小，可可以认为为弯扭合合成应力力的方向向基本上上是沿轴轴向的。内内压和持持续外载载合成的的轴向应应力（包包括内压压轴向应应力、持持续外载载轴向应应力和弯弯扭合成成应力）也也不得大大于材料料在工作作温度下下的基本本许用应应力

σzh11≤[σ]tσzh11——内压压和持续续外载合合成的轴轴向应力力二次应应力的许许用应力力范围

对对二次应应力的限限定，并并不是一一个时期期的应力力水平，而而是采用用许用应应力范围围和控制制一定的的交变循循环次数数

管系在在内压、持持续外载载、热载载荷等作作用下产产生的一一次应力力加二次次应力的的许用应应力范围围为

1.225f（[[σ]++[σ]t）

单单独计算算二次热热胀应力力的许用用范围为为

f［11.255（[σσ]++[σ]t）-σzh11］

ff为交变变次数NN对许用用应力范范围的修修正系数数，

N＜770000次时，ff=11.0；；N≥70000次时时，f=0..93.1.44.3承受内内压管子子的强度度计算

1..承受内内压管子子的强度度分析

σθ=PPDn/2SS

σz=PDDn2/44s（DDn+ss）

σr=P//2

管壁上上的三个个主应力力服从关关系式σσθ＞σz＞σr

最最大剪应应力强度度理论，强强度条件件为σe=σθ-σr≤[σ]

理论壁壁厚公式式S≥≥PDDn/2[σ]φ-P

S≥PDDw/2[σ]φ+P

Dn：内径径

Dw：外径径

P:管内内介质压压力

S:管子子壁厚

Φ：焊缝缝系数2.管管子壁厚厚计算

承承受内压压管子理理论壁厚厚公式

1..通常按按管子外外径确定定时为S=PPDw/2[σ]φ+P

2.若若按管子子内径确确定时为为S=PPDn/2[σ]φ-P

式中S———管子子理论壁壁厚，mmm；φ——焊缝缝系数；；P———管子的的设计工工作压力力，MPPa；

[σσ]———管子材材料在设设计温度度下的基基本许用用应力，MMPa。DDw、Dn的单位位均为mmm

管子子理论壁壁厚公式式实际上上就是圆圆筒形压压力容器器的理论论壁厚公公式

管子理理论壁厚厚，是按按照强度度条件确确定的承承受内压压所需的的最小管管子壁厚厚。工程程使用的的管道壁壁厚还需需考虑管管子由于于制造工工艺等方方面造成成强度削削弱的因因素。其其管子壁壁厚计算算公式为为

SI=Sl+C

SSI——管子子计算壁壁厚，mmm；C———管子壁壁厚附加加值，mmm焊缝系系数

无缝缝钢管，φ=1.0

对单面焊接的螺旋焊接钢管，φ=0.6

纵缝焊接钢管，参照《钢制压力容器》的有关标准选取

此焊缝系数是指焊接钢管的焊缝（如水管，煤气管等）

此焊缝系数反映焊接钢管的纵焊缝和螺旋焊缝对钢管强度的削弱（如水管，煤气管等）壁厚附附加量CC

C=CC1+CC2

CC1——管子子壁厚负负偏差、弯弯管减薄薄量的附附加值，mmm

C22——管子子腐蚀、磨磨损减薄薄量的附附加值，mmm

壁厚负负偏差：管子子计算壁壁厚中必必须计入入管子壁壁厚负偏偏差的附附加值

CC1=aSSl/（1100--a）

aa为管子子壁厚负负偏差百百分数

对对于采用用钢板或或钢带卷卷制的焊焊接钢管管，其壁壁厚S负负偏差就就是钢板板、钢带带的允许许负偏差差

腐蚀速速度小于于0.005mmm/a时时，单面面腐蚀取取C2=1～～1.55mm，双双面腐蚀蚀取C22=2～～2.55mm

当当管子外外面涂防防腐油漆漆时，可可认为是是单面腐腐蚀，当当管子内内外壁均均有较严严重腐蚀蚀时，则则认为是是双面腐腐蚀钢管种类壁厚mm负偏差a（%）普通高级碳素钢和低合金钢≤20

>2015

12.512.5

10不锈钢≤10

>10—2015

2012.5

153.弯弯管壁厚厚计算

采采用直管管弯制成成弯管后后，壁厚厚是有变变化的

弯弯管外侧侧壁的实实际环向向应力仍仍比直管管大，内内侧壁的的环向应应力则比比直管小小。且应应力值与与弯管的的弯曲半半径R有有关。而而弯管的的径向应应力与直直管相同同，没有有变化

弯弯制弯管管的管子子理论壁壁厚公式式

Slww=Sl（1++Dw/4RR）

Sllw=[PDDw/2[σ]φ+P]]（1++Dw/4RR）

Slww——弯弯管理论论计算壁壁厚，mmm；RR——弯管管弯曲半半径，mmm

弯制制弯管时时，管子子横截面面的外侧侧受拉，内内侧受压压而呈扁扁园。不不圆度的的表达式式为

Tuu=（DDmaxx-DDminn）/Dmaax×1000%

Tuu弯管不不园度（%%）；Dmaax、DDminn分别为为弯管横横截面最最大和最最小外径径，mmm

我国的的GB5502335-997《工工业金属属管道工工程施工工及验收收规范》对弯制弯管Tu的规定为高压管道不超过5%，中、低压管道不超过8%4.焊焊制三通通壁厚计计算

三通通处曲率率半径发发生突然然变化以以及方向向的改变变，导致致主支管管接管处处出现相相当大的的应力集集中，这这种应力力集中现现象只发发生在局局部区域域，离接接管处稍稍远就很很快衰减减。只要要将接管管处的主主管或支支管加厚厚或主、支支管同时时加厚，或或采用补补强的方方法，满满足强度度要求

三通主主管和支支管的理理论壁厚厚公式分分别

Slzz=[PPDw/2[σ]φ+P]]SSld=Slzzdw/Dw

SSlz———三通主主管理论论计算壁壁厚，mmm；SSld———支管管理论壁壁厚，mmm；ddw——支管管外径，mmm；..φ———强度削削弱系数数，对于于单筋、蝶蝶式等局局部补强强的三通通，φ=0..9

适用用于Dww≤6600mm；；支管内内径与主主管内径径之比ddn/Dn≥0.88；主管管外径与与内径之之比β=Dw/Dn的取值值范围在在1.005≤ββ≤1..5的焊焊制三通通。焊制制三通所所用管子子为无缝缝钢管（否否则应考考虑焊缝缝系数）。焊焊制三通通长度一一般取33.5Dw，高度度一般取取1.77Dw3.1.44.4管系的的热应力力

11.管系系的热应应力概念念

压压力管道道系统必必须考虑虑由持续续外载与与热载荷荷所引起起的一次次应力和和二次应应力，以以便对管管系进行行应力验验算

管道道有热胀胀冷缩的的性质，如如果温度度变化时时，管道道不受外外界的限限制而完完全自由由地伸缩缩，这时时管道中中并不产产生热应应力。如如果管道道受到约约束，温温度变化化时不能能自由地地膨胀或或收缩，这这时管道道将产生生热应力力，或称称热胀应应力

P=（ΔLt/L）EA=αΔtEA

σ=P/A=αΔtE

管中的热应力σ

管道工作温度大于安装温度时热应力为压应力；工作温度小于安装温度则热应力为拉应力2.管管道热应应力的计计算

直直线管道道中热应应力很大大，并将将对管端端设备产产生很大大的推力力，造成成油罐局局部变形形甚至破破坏

直线线管道的的热胀应应力大小小与管道道长度和和截面积积无关，而而仅与材材料热膨膨胀系数数和温度度变化有有关

例如如，设某某油罐进进出油管管线为φφ1599×4.55钢管，如如图6..17。管管材为220钢，操操作温度度1000℃，安装装温度00℃，求管管中热应应力和管管子对油油罐的推推力

查220钢α=112.22×10-66/℃；EE=2..0×1055MPaa

管管子截面面积AA=2..17××10-33m2

温温度变化化Δt=（1100--0）==1000℃

则则管中热热应力σ=αΔtEE=2244Mpaa

管子对对油罐的的推力P=σσA=00.5229488×106N3.平平面管系系的热变变形

除温度度变化外外，管道道热胀可可能性的的大小对对热应力力的影响响很大

温温度变化化时管道道系统的的热胀可可能性称称为管系系的柔性性（或弹性性）

在同样样的温度度变化下下，管系系的柔性性愈大，热热应力就就愈小

管管系的柔柔性与管管系的几几何形状状、管系系的展开开长度，管管子的直直径和壁壁厚、管管材的弹弹性模量量等有关关

管道中中的热应应力将由由于立体体管系有有更大的的柔性而而比相似似条件下下的平面面管系中中的热应应力更小小

平平面管系系当一端端自由时时，管系系总的热热伸长等等于管系系两端点点之间直直线管长长的热伸伸长

如果果平面管管系两端端都固定定管系中中的热应应力将比比相似条条件下直直线管道道中的热热应力小小得多。因因为平面面管系由由于几何何形状的的原因比比直线管管系有更更大的柔柔性3.1.44.5管道补补偿器和和管道支支吊架33.1..4.55.1管道补补偿器

管道道的热应应力与管管道柔性性（即弹弹性）有有关，因因此在温温度较高高的管道道系统中中，常常常设置一一些弯曲曲的管段段或可伸伸缩的装装置以增增加管道道的柔性性，减小小热应力力

这些能能减小热热应力的的弯曲管管段和伸伸缩装置置称为补补偿器或或伸缩器器

补补偿器可可分成两两类

1）由由于工艺艺需要在在布置管管道时自自然形成成的弯曲曲管段，称称自然补补偿器，如如L型补偿偿器和ZZ型补偿偿器

2）专专门设置置用于吸吸收管道道热膨胀胀的弯曲曲管段或或伸缩装装置，称称人工补补偿器，如如п型补偿偿