2015压力管道布置、配管等讲义03

工程配管

1管道及其组成件

管子

1.1.1国内材料的管子壁厚按照SH3059规定计算；ASTM材料的管子壁厚应按照ASMEB31.3规定计算。如果管道材料等级中有特殊说明，可以按照其他标准进行计算。壁厚计算应以设计压力-温度条件，以及腐蚀或腐蚀裕量和机械加工附加量所要求的最小壁厚为依据。

当设计选用国内材料时，管子的尺寸和壁厚应执行SH3405标准；当管子的尺寸和壁厚超出SH3405标准规定的范围时，则应执行工程规定。

1.1.3当选用ASTM材料时，对于碳钢和低合金管子，其外径和壁厚应执行ASMEB36.10M标准。对于奥氏体不锈钢，非铁素体金属的管子，其外径和壁厚应执行ASMEB36.19M标准，如果管子的外径和壁厚范围超出ASMEB36.19M标准，则执行ASMEB36.10M标准。当管子的尺寸和壁厚超出ASMEB36.10M规定的范围时，则应执行工程规定。

1.1.4一般介质用钢管宜按下列要求选用。

1.1.4.1当压力等级VCL600时，一般性公用工程介质用碳钢管应选用：

a） 公称直径DN15〜DN500钢管选用无缝钢管；

b） 公称直径DN2550的钢管选用直缝焊接钢管。

1.1.4.2当压力等级VCL600时,一般性腐蚀介质或洁净介质用不锈钢管宜按下列要求选用：

a） 公称直径DNl5〜DN250钢管选用无缝钢管：

b） 公称直径DN$300的管子选用直缝电熔焊钢管。

1.1.4.3压力等级三CL600的任何介质的管道，公称直径DNW500的管子选用无缝钢管。

1.1.5在一般隋况下公称直径DNW40的钢管最小壁厚如下：

碳钢和低合金钢管不应小于SCH80；

奥氏体不锈钢管不应小于SCH40S；

C)镀锌钢管选GB/T3091加厚型。

管件

管件尺寸标准如下。

可锻铸铁螺纹管件：ASMEBl6.3。

承插焊和螺纹管件：应符合SH3410、GB/T14626或ASMEBl6.ll。

对焊管件：应符合SH3408、SH3409或ASMEBl6.9、ASMEBl6.28、MSSSP43。

当管件采用制造厂标准时，应征得业主的确认。

1.2.2承插焊管件使用范围公称直径 DNl5〜DN40，螺纹管件使用范围

DNl5〜DN50，对焊管件宜用于公称直径DN三DN50。

1.2.3焊接支管连接的补强应按照SH3059或ASMEB31.3进行设计。

1.2.4公称直径WDN80的净化风、生活用水管道应选用镀锌螺纹管件。

1.2.5活接头不应用于氢介质以及温度260°C以上或压力等级高于CL300的介质。

1.2.6短半径弯头(R=1.0D)的适用压力不应大于无缝直管承压强度的80%。

1.3阀门

阀门的制造应符合相应的标准的规定。

工艺介质管道需采用非金属阀座的球阀、旋塞阀时，阀门应有防火、防静电结构，且压力温度等级应根据设计条件校核。

对一般介质用法兰连接阀盖的阀门，当压力等级小于CL600时，其垫片使用柔性石墨复合垫或不锈钢缠绕垫；当压力等级等于CL600时，可选用缠绕垫，但对H2介质应使用金属环垫。压力等级三CL900,公称直径DN$50的阀门应选用压力自紧式密封阀盖。

法兰

对焊法兰的接管外径与壁厚应与其对接的管道的外径与壁厚相一致。

除非另有规定，法兰焊接端的坡口应与管子一致。

管道法兰的密封面应与其对接的阀门和设备管嘴法兰的密封面相匹配。

与工艺管道直接连接的仪表如调节阀、流量计等的法兰、在设备或工艺管线上取源用的法兰和阀门、以及高压部分的仪表用法兰和阀门应与配管专业所使用的法兰或与设备专业所使用的法兰一致。

设备专业的管嘴法兰应选用与配管专业相匹配的法兰。

活套法兰的使用应得到业主的批准并有如下限制。

当管路系统需要进行应力分析时，应同时对活套法兰进行应力校核。当与活套相接的管子因压力、重量和热膨胀而产生的合成径向应力超过在管子设计温度下的基本许用应力时，不允许使用活套法兰。

如果法兰接点无电化学腐蚀（如：碳钢法兰可以用于非埋地的l8Cr8Ni翻边短节），法兰的材料可以与管子的材料不同。

活套法兰的翻边短节如果用焊接制成，应为透焊。

平焊法兰的使用有如下限制。

如果没有业主的批准，平焊法兰不得用于CL400磅及以上压力等级。

平焊法兰不得用于设计温度超过700°F(400)或腐蚀裕量超过0.125英寸

(3mm)。

如果没有业主的批准，平焊法兰不得用于公称直径DN〉300的工艺管道上。

不得使用铝合金平焊法兰。

垫片

三种形式，标准

管法兰用螺栓和螺母

螺栓和螺母的螺纹：

M33及其以下：标准粗牙螺纹；

M36及其以上：标准细牙螺纹；

螺柱应选用全螺纹螺柱；

螺栓长度在相应的规范中给出；

端面连接

所有管系连接优先采用焊接。与设备连接的管端按等级规定用法兰连接。管道材料等级中管道的连接形式，应根据工艺物料特性和工艺要求确定。管道的连接形式通常采用下列几种类型：螺纹连接、法兰连接、咬合连接对焊和承插焊接。

通常情况下，承插焊用于公称直径DNW40的管道，对焊用于公称直径DN

$50的管道。

在堵头、放空和放净、孔板法兰的取压点和热电偶出口通常是螺纹连接。

下列介质需在螺纹连接处采用密封焊：

氢、烃或有毒介质及超过0.3MPa蒸汽；

所有漏入大气中能自燃的介质；

与压力容器相接，在第一切断阀上游端的管线(包括切断阀)；

保温管线上的水压试验的堵头(试压后)；

压力等级PNl0.0MPa(600Lb)和更高等级的管线。

要求在密封焊螺纹连接处，除去所有的油渍，应用板手拧紧达到全螺纹啮

合而不能使用密圭寸剂或聚四氟乙烯密圭寸带。密圭寸焊缝宽度最小6mm，最大12mm，并应覆盖露出的螺纹。

下列情况螺纹连接处在安装时，要使用聚四氟乙烯密圭带，不采用密圭焊

铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁件；

调节阀；

疏水阀；

放空和放净阀上的丝堵；

活接头的压紧螺母；

仪表。

支管连接

所有连接到其他管道或总管，包括放空、放净以及仪表接口均为支管连接

当主管公称直径DNW40时，支管连接全部使用三通管件。

当主管尺寸公称直径DN250时，支管的连接形式可以采用开孔焊，开孔补强，对焊三通或高压管嘴(加强管接头)等，具体要求详见管道材料等级中的支管表。补强板的宽度应进行计算，补强板的厚度不能小于主管的厚度。

在下列任何情况下，无业主的批准尺寸三公称直径DN100的整体补强分支焊接管件不允许焊接到主管外表面：

d/D的比值(支管直径/主管直径)超过0.8；

主管壁厚小于标准壁厚(STD)；

当外径超过36英寸(900mm)而主管壁厚小于0.75英寸(19mm)。

当管路设计温度大于或等于800T(427°C)时，不允许使用补强板补强的支管连接。

基本要求

所有的工艺和公用工程管道的设计应与流程规定的说明及其所列的规定相一致。

应优先遵守管道及仪表流程图上的要求和说明，同时符合各个规范的规定、政府规定或安全标准规范。

管道一般布置原则

管道布置应使管道系统具有必要的柔性。在保证管道的柔性及管道对

设备、机泵管口的作用力和力矩不超过允许值的情况下，应使管道最短，管件最少。

管道应架空或地上敷设；如确有需要，可埋地或敷设在管沟内。当采用管沟敷设时，应采取防止可燃气体、液化烃和可燃液体在管沟内积聚的措施，并在进、出装置及厂房处密封隔断。

输送脉冲流体的管道要选用适当的支架和固定架。

保温管道不应直接放在钢结构上，应选用管托。对于不保温管道当液体管道公称直径大于或等于500mm、气体管道公称直径大于或等于600mm时，应选用管托或托板。

管道宜集中成排布置。管道应根据其走向布置在不同的标高上。一般情况下管道改变方向时，宜改变管道标高。特殊管道（如塔顶管道、带坡度管道、气流输送管道、重力流管道等）宜用最少的弯头布置管道。

所有管道布置应考虑其支承点设置，便于设置管道支吊架。

管道布置不应妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修和消防车辆的通行。

调节阀、安全阀和有其他操作要求的阀门应设在平台或地面的附近，并在主要操作面上集中成组布置。

所有的管道布置中应避免“袋形”，否则应根据操作、检修要求设置放空、放净。对于在管道及仪表流程图P&ID中标出“无袋形”的管道，配管布置时不应有“袋形”。管道布置应减少“盲肠”。

埋地管道埋设深度的确定应以管道不受破坏为原则，并考虑地下水位等影响。

可燃气体、液化烃和可燃液体的管道，不得穿过与其无关的装置。

可燃气体、液化烃和可燃液体的管道，不得穿过与其无关的建筑物。

工艺和公用工程管道共架多层敷设时，宜将介质温度等于或高于

250°C的管道布置在上层；液化烃及腐蚀性介质管道布置在下层；必须布置在下层的介质温度高于或等于250C的管道，可布置在外侧，但不应与液化

烃管道相邻。

管道净空及管间距

装置内管道的最小净空高度和装置内通道的最小净宽应符合10157P-02-02附表A的规定。

为便于管道的拆卸或维修，在管墩、管架上的管道不论有无隔热层，其净距不应小于50mm，法兰外缘与相邻管道的净距不得小于25mm。

管道外壁或管道隔热层的外壁的突出部分，距管架或构架的立柱、建

筑物墙壁或管沟壁的净距不应小于100mm。

阀门手轮间净距不应小于100mm。

4.5管道穿越平台时距开洞边净空不应小于25mm。

确定管道间距应考虑其热位移及其方向，以及管道上装有管道附件尺寸。

氧气管道与可燃气体、液化烃、可燃液体的管道共架敷设时，氧气管道应布置在一侧，与上述管道之间宜用公用工程管道隔开，或保持不小于250mm的净距。

管道的连接尺寸

管子尺寸DN32，DN65，DNl25等，除必须与机器设备相连或必须保持

特殊的流速的场合外，不宜选用。

除工艺有特殊要求外，管道的最小尺寸应为DNl5。

材料等级变化

当一种材料或压力等级的管道与高等级的材料或压力等级的管道相连时，连接的管道一直到连线上的第一个阀门，应采用高等级的材料或压力等级。

容器设计等级比相连的管道等级高的地方，容器上的阀门应当与容器的压力等级相同。

管件

除设计有特殊要求外，弯头应选用曲率半径等于1.5倍公称直径的长半径弯头，输送气-固、液-固两相流的管道应选用大曲率半径的弯头。

管道隔热层中的丝堵或螺纹管帽等应有足够的长度，以便伸出隔热层外。

公称直径小于或等于25mm的可燃气体、液化烃和可燃液体的金属管道和阀门采用锥管螺纹连接时，除能产生缝隙腐蚀的介质管道外，应在螺纹处采用密封焊。

7.4管道尺寸改变时，应该遵守10157P-02-04的相关规定。

水平吸入的离心泵泵入口管道的偏心异径管，当管道从下向上进泵时，应采用顶平安装，当管道从上向下进泵时，宜采用底平安装。

除工艺有特殊要求外，塔、反应器、立式容器等设备裙座内的管道不得布置法兰和螺纹接头。

法兰

管道除与阀门、仪表、设备等需要用法兰或螺纹连接者外，应采用焊接连接。

下列情况应考虑法兰、螺纹或其他可拆卸连接：

因检修、清洗、吹扫等需要拆除的管道；

不能焊接的塑料或非金属管道系统或不能用除法兰外其他方法连接的管道系统；

为拆除设备如压缩机，反应器头盖等等的场合；

设置盲板或“8”字盲板的位置；

管道由两段异种材料组成且不宜焊接连接者。

8.3管道尺寸改变时，应该遵守10157P-02-04的相关规定。

阀门及阀门的布置

9.1阀门的型式应符合工艺管道及仪表流程图(P&ID)的相关要求。

除有特殊要求外，阀门的布置安装不得影响操作人员的操作和通行。

无弹簧的升降式止回阀应安装在水平管道上；旋启式止回阀应优先安装在水平管道上，也可安装在介质自下而上流动的垂直管道上。

从干管上引出的水平支管的切断阀，宜设在靠近干管根部的水平管段上。

设备上的切断阀宜直连或靠近设备管口安装。与装有剧毒介质的设备相连接管道上的阀门，应与设备管口直接相接。

除工艺有特殊要求外，阀门不得布置在塔和立式容器的裙座内。设备管口也不得布置在塔和立式容器的裙座内。

所有阀门的安装方向、阀杆位置等都要在配管图上表示出来。

阀门的阀杆方向按下列要求确定：

a)阀门手轮或阀杆不得影响操作人员的操作和通行；

b)铅封开阀门的阀杆方向应水平，或朝下45。范围内；

除另有规定或铅封开的阀门外，水平管道上阀杆方向不宜低于水平；

除铅封开阀门外，清焦管道上的闸阀手轮必须垂直向上或在朝上的45。范围内。

阀门的安装高度按下列要求确定：

垂直管道上阀门的安装高度宜为l.2m,不宜超过加；

在地面或平台上阀杆中心线超过加，可采取下列措施：

经常操作的阀门或集中布置的成组阀门应设操作平台；

不经常操作的阀门，可以利用梯子、活动平台等进行操作。

支架和固定架

管道支架的设计应符合安装要求

所有配管都应有可靠的支撑并设固定架、移动架或减振器以防止作用在设备上的附加力和附加振动。

所有的管道支吊架的设置应考虑热胀或冷缩。

由于设备布置或其他因素使管道系统的几何形状受到限制，补偿能力不能满足要求时，应在管道系统的适当位置安装补偿器。

所有管道系统的设计都应使作用在机械设备法兰上的荷载和力矩，例如泵和压缩机，不能超过设备允许的力和力矩。

管道的连接和支管连接

管道上两相邻对接焊口的中心间距：

a） 对于公称直径小于l50mm的管道，不应小于外径，且不得小于50mm；

b） 对于公称直径大于或等于150mm的管道，不应小于l50mm。

管道相邻两焊缝中心的距离除定型管件外，其他任意两焊缝间距离不应小于50mm。

11.3管道焊缝与支、吊架边缘的净距离不应小于50mm。需要热处理的管道焊缝与支、吊架边缘的净距离应大于焊缝宽度的5倍，且不小于100mm。

除另有要求外，开孔焊的支管设计的分支方向与主管的夹角不宜小于45°。

放空和放净

放空和放净应该通过连接的容器或设备来实现。

容器的顶部或底部没有阀门或盲板，容器的放空和放净可以设在管道的顶部或底部。

12.3工艺管道上的放空和放净应设置阀门，并应表示在P&ID流程图上。

管廊上管道系统和总管的盲端宜设带阀的放净或清扫管口。

当设置双切断阀时，两切断阀之间应加一段带放空和放净的短管。两切断阀之间除放空和放净的短管外不得有其他连接。

炉子管道

燃料油系统管道

每个燃烧器的管道应从总管顶部接出。

每个燃烧器的管道应为可拆卸连接（法兰或螺纹管接头）。可拆卸段的位置应既距燃烧器最近，又便于将整个燃烧器的拆卸。

燃料总管的所有连接必须在开工前和停工期间便于清扫。所有盲端应设盲板法兰，而且盲端长度应尽量短。

燃料油总管必须尽可能靠近每个燃烧器的切断阀。

除另有规定外，燃烧器的阀门必须靠近看火门。以便于边观察火焰边调节燃烧器。

除另有规定外，每个燃料气的燃烧器管道上可以安装金属软管，其金属软管的接口应选择可以防止金属软管接口扭曲的型式。

13.2公用工程管道

吹灰器管道布置不得有袋形，防止凝液进入吹灰器。

如果使用机械除焦器时，配管布置应遵循下列规定：

a）加热炉外部进口和出口管道的设计应方便对所有工艺介质管道的除焦。管道上在焊缝和仪表连接点内部突出部分不得妨碍管道除焦器的通过；

b）每个管系的入口和出口处都应设约1m有带法兰的可拆短节，以便于安装管道除焦器的起动装置。

工艺管道和泄放管道

14.1取样管道和取样冷却器应按P&ID流程图上表示的范围设计。

14.2向大气直接排放的非可燃气体放空口应高出邻近的平台加以上。

当安全泄压装置的出口介质允许向大气排放时，放空口应高出8m范围内的最高操作平台3m。

14.4可燃气体排气筒、放空管的高度应符合GB50160-2008的规定，连续排放的可燃气体的放空口应高出20m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上；间歇排放的可燃气体的放空口应高出10m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上。

14.5当直接排向大气时，安全阀出口管道的低点应开一个C6mm的泪孔。

安全阀向大气排放的出口管道不得有袋形。

蒸汽系统

所有蒸汽支管应从主管顶部引出。

按蒸汽流程图表示的范围，支管上应设专用的切断阀，切断阀应安装在靠近主管的水平管段上。

蒸汽管道在设计中应避免不必要的袋形。如果袋形不可避免，应根据不同情况设排液阀或（和）疏水阀。

疏水阀应设在容易接近的地方，以方便拆除和维修。

公用工程管道

公用工程软管站管径应为DN20。

16.2软管所能达到的范围宜l5m左右。

公用工程软管站应按一致的次序排列成组。从操作面看由左向右即氮气、空气，蒸汽和水。

火炬放空系统

火炬系统管道设计应考虑蒸汽吹扫工况。

装置内的火炬放空总管和分支管道，应按一定的坡度坡向火炬分液罐，火炬放空管道上严禁有袋形。

三。金属膨胀节选用、金属软管选用

1.1金属膨胀节的选用应符合GB/T12777-2008的要求。

金属膨胀节的型式和安装位置应经过详细的管道应力分析后确定。

金属膨胀节的选用应考虑到管道工作介质、外部环境、工作温度和工作压力、设计温度和设计压力的影响。

金属膨胀节端部连接型式可采用焊接或法兰连接，采用法兰连接时应注意法兰的型式和压力等级；采用焊接连接时膨胀节端管材质应与管道材质一致。

金属膨胀节的预变形应在膨胀节制造厂内进行。

管道膨胀节的设计寿命为循环次数最小1000次。

波纹管成型前厚度不小于0.035"(0.9mm)。如果没有特殊说明，对于输送固体介质的管道，波纹管成型前的最小厚度为0.075"(1.9mm)。

对于双层结构的波纹管，每层都应承受流体设计温度下对应的设计压力，每层之间还应进行泄漏检查或测试。

对于设计温度超出疲劳设计曲线极限温度的膨胀节，当设计温度低于

650°C，设计寿命为1000次时，沿子午线方向的薄膜应力与弯曲应力的合成值（Sn）的最大允许值为：

a） 设计温度高于或等于510°C时，Sn等于室温下材料的最小屈服极限与设

计温度下拉伸许用应力值之和；

b） 当设计温度高于疲劳设计曲线极限值但低于510C时，Sn取设计寿命在疲劳设计曲线上的对应值与上面a）中取值的线性插值（插值按温度进行）。

1.10如果介质温度超过482C,设计波纹管时应通过采取适当的措施（如套筒和（或）隔热层）来控制波纹管的工作温度，使其介于177C和427C之间。

管道上的膨胀节应装备有可拆除的钢外罩，以保护波纹管避免受到来自外部的机械损伤。膨胀节的外罩不应妨碍膨胀节的热位移，并应装有测量膨胀节位移（包括轴向、横向和角向位移）的指示装置。如果膨胀节带有内衬里，膨胀节的外罩应设置通风装置以保证波纹管金属温度限定在其设计值。

对于输送固体介质或可能发生腐蚀的场合，膨胀节应设置内衬筒，以保护波纹管避免受到介质的影响，内衬筒应焊接在波纹管的上游端，在下游端处应允许其热变形；内衬筒的流向应用流向箭头永久标注在膨胀节的外部；在波纹管和内衬筒之间应填充隔热陶瓷纤维，并应设置固定隔热陶瓷纤维的装置。

D类（ASMEB31.3）以外的流体，如流体设计温度超过538C，对于奥氏体不锈钢或镍合金波纹管，在冷成型后应进行固溶处理或稳定化处理，然后迅速在空气中进行冷却。

所有对焊焊缝均应100%射线探伤，其他焊缝按下列一种方法100%进

行检查：

a）对于铁合金采用湿磁粉检测，检测过程中应采取措施避免电弧烧伤工件

表；

b）对于奥氏体和非铁素体合金采用渗透检测。

膨胀节最终成型后，应对其所有表面进行外观缺陷检查，其表面不平

整度（如划痕）的最大允许深度为0.002〃（0.05mm）或金属名义厚度的5%,两者取大值。

1.16选用金属膨胀节时应提供详细的金属膨胀节定货规格书见附录A。

金属软管选用

金属软管的选用应符合GB／Tl4525-1993的要求。

金属软管的型式和安装位置应经过详细的计算后确定。

金属软管的选用应考虑到管道工作介质、外部环境、工作温度和工作压力的影响。

金属软管的端部连接型式可采用球面型、管螺纹型、法兰型、焊接型及平行活接头等多种型式,应注意其连接型式和压力等级与管道一致；采用焊接型式连接时软管接管材质应与管道材质一致。

四。隔热、保温

设备和管道隔热工程的设计应符合SH3010《石油化工设备和管道隔热

技术规范》的相关规定。

4.2在管道及仪表流程图（PID）和公用系统流程图（UFD）及管道表上所标识出隔热分类和符号见表

类别

符号

用途

保温

H

需要连续保温

保冷

C

需要连续保冷

其他目的隔热

P

防烫隔热

AS

防结露

ST

蒸汽伴热

HT

热水伴热

CT

冷冻水伴热

ET

电伴热

隔热材料的选择应以设计温度为依据。保温材料及制品的允许使用温度应高于设备和管道的设计温度；保冷材料及制品的允许使用温度应低于设备和管道的设计温度。

在保温和防烫隔热的情况下，计算保温厚度应以内部介质的正常操作温度为根据；而在保冷和防结露的情况下，计算保冷厚度应以内部介质正常操作时的最低温度为根据。

保温

需保温设计的设备、管道、管件及阀门范围应符合相关规定。

具有耐火或绝缘材料作为内衬的设备和管道，在其外部不应再保温，但在必须控制金属温度的地方除外。

除另有规定外，安全阀连同其出口管道以及蒸汽吹出阀、放空和放净阀等的下游管道均不应保温。防烫隔热除外。

疏水阀及其下游管道均不应保温，但当有必要回收凝结水热量、防止结冰堵塞时，以及设计另有规定者除外。

防烫隔热

需要设置防烫隔热设备和管道范围应符合相关规定。

在工艺过程要求必须裸露、要求散热的设备和管道，可以设置屏障或防护物以取代防烫隔热。

保冷

保冷适用于操作温度常温以下的设备和管道；工艺要求需要温度升高或汽化者除外。

阀门的保冷和防结露保冷应做到阀盖为止，安全阀应做到该阀的排放口法

兰端。

除另有规定外，操作温度在0°C及其以上工作的泵不应进行保冷。

与低温设备和低温管道相连的下列低温附件进行保冷时，对于聚氨酯泡沫塑

料等其保冷层长度不得小于保冷层厚度的6〜8倍。

设备支座、裙座、支腿、吊耳；

管道支吊架：

放空和放净管道的支管。

防结露保冷

防结露保冷适用于操作温度常温以下，0C以上的设备和管道，防止表面

生成凝结水。

隔热材料

一般要求

保温和防烫隔热的材料：管道的设计温度250°C及以上统一选用硅酸铝纤维制品或憎水型微孔硅酸钙材料；设计温度250C以下选用岩棉，具体应按工艺专业管道说明表中要求的材质和厚度选用。不锈钢管道、立式设备、高压系统、仪表系统应选用硅酸铝纤维制品；其他系统可选用憎水型微孔硅酸钙及岩棉制品。

异型设备（泵、阀门等）隔热材料采用防水型复合硅酸铝纤维制品。奥氏体不锈钢设备用隔热材料的氯离子含量V25ppm。硅酸铝纤维制品保温材料的容重统一按120kg/m3考虑，硅酸铝绳的容重统一按500kg/m3考虑。

保冷材料选用聚氨酯泡沫塑料。

绝热材料及其制品主要性能应符合下表要求：

材料名称

使用密度

推荐使用温度

常温导热系数

导热系数

抗压强度

MPa

w/(m•C)

岩棉

1b/MlJ

100〜120

<250

<0.046

入=入+0.00018t

0 m

1T11CL

150〜160

<0.048

<200

0.044

微孔硅酸钙

170

<550

<0.055

入—入+0.0001161

0 m

0.4

220

<0.062

0.5

硅酸铝纤维制品

120〜200

<900

<0.056

入=入+0.00021

聚氨酯泡沫塑料制品

30〜60

-65〜+80

<0.027

入=入+0.000091

0 m

——

隔热材料及其制品的性能，还应符合下列要求。

隔热材料及其制品的PH值不应小于8。

保冷材料应腐蚀性小、防透水性好。

隔热材料及其制品应具有安全使用温度和耐燃烧性能（不燃性、难燃性、可燃件）数据。必要时，尚应提供防潮性能（吸水性、吸湿性、防水性）、线膨胀率或收缩率、抗压强度、腐蚀或抗腐蚀性、化学稳定性、热稳定性、渣球含量、纤维直径等的测试报告：阻燃型保冷材料及其制品的氧指数不应小于30。

保冷材料及其制品应为闭孔型材料，材料的吸水率低、吸湿率低和透气率低，并应有良好的抗冻性，在低温下物性稳定，可长期使用。除以上各技术指标外，还应符合：

a） 含水率（质量）不大于1%；

b） 非燃烧性或阻燃性，氧指数不小于30。

需经常拆除保温的地方，应选用可拆卸结构的材料；有振动的设备和管道应选用防振材料；化学药品易泄漏部位，应考虑防腐蚀。

设备和管道的保温结构应用非燃烧材料组成，设备和管道的保冷结构可由阻燃材料组成。设备和管道的隔热层除必须采用填充式结构外，宜选用隔热制品。

不应使用在被隔热的设备和管道表面产生腐蚀的隔热材料。用于奥氏体不锈钢设备和管道上的隔热材料及其制品中的氯离子含量，应符合GBJ126的有关规定，并且氯离子含量不应高于25ppm。

所选隔热材料及其制品的各项技术性能，应由指定的检测机构按国家有关标准的规定测定合格。

外保护层材料

外保护层应选择强度高，在使用条件下不软化、不脆裂且抗老化的材料。其使用寿命不得小于设计使用年限。

外保护层材料应具有防水、防潮、不燃、抗大气腐蚀的性能，且化学性能稳定，不腐蚀保温层或防潮层。

外保护层材料选择应符合下列要求：

采用镀锌铁皮保护层：

DN〉600的管道和设备采用防水型硅酸铝纤维卷毡外包0.5mm镀锌铁皮。

40WDNW600的管道采用防水型硅酸铝纤维管売外包0.5mm镀锌铁皮。

DNW25管子保温采用硅酸铝绳两层外包细格玻璃布。

采用铝合金板保护层：铝合金板作为保护层材料时的厚度规定如下：

管道使用0.5mm厚的平铝合金板；

卧式和760mm及以下的立式设备使用0.5mm厚的平铝合金板；

760mm以上的立式设备使用0.8mm~1.0mm厚的铝合金板；

所有不规则的表面，如设备封头、泵表面、阀保温盖、管件保温盖等使

用0.8mm厚的平铝合金板。

紧固材料

用于保温层、防烫伤保温层和外层保冷层的紧固材料可选镀锌铁丝或钢带。

对于双层或多层保冷材料时，不锈钢丝和不锈钢带可作为内层保冷层材料

的紧固材料。

紧固材料可按下选用

序号

材料

标准

规格，mm

应用

1

镀锌铁丝

#18®1.2）双股

DNW100的管道

#16®1.6）双股

DN100〜DN600的设备和管道

2

钢带

GB/T710

12X0.5（宽X厚）

600〈DNW1000的设备和管道

20X0.5（宽X厚）

DN>1000的设备

3

不锈钢丝

GB4240

#18®1.2）双股

DNW100的管道

#16®1.6）双股

DN100〜DN600的设备和管道

4

不锈钢带

GB/T4239

12X0.5（宽X厚）

600〈DNW1000的设备和管道

20X0.5（宽X厚）

DN>100的设备

防潮层材料

防潮层材料应具有抗蒸汽渗透、防水、防潮、无毒、耐腐蚀的性能，且化学性能稳定，不得对保温层和保护层产生腐蚀或溶解作用，吸水率不应大于1%。

防潮层应选择夏季不软化、不流淌、不起泡，低温时不脆裂、不脱落的材料。用于涂抹型防潮层的材料，其软化温度不应低于65°C,粘结强度不应小于0.5MPa，挥发物不得大于30%。

防潮层材料可按下表选用：

号

材料

厚度

mm

应用

备注

1

沥青玛蹄脂玻璃布防潮层：

第一层：阻燃型

石油沥青玛蹄脂

3

用于设备和管道保冷层外

有特殊要求保温

层外

第一层：中碱粗格平纹玻璃布

0.1〜

0.2

用于加强石油沥青玛蹄脂

玻璃布厚度规格

第三层：阻燃型石油沥青玛蹄脂

3

用于有碱粗格平纹玻璃布外

2

橡胶沥青防水冷胶料玻璃布防潮层

第…层：橡胶沥青防水冷胶料

3

用于设备和管道保冷层外

有特殊要求保温

层外

第一层：中碱粗格平纹玻璃布

0.1〜

0.2

用于加强石油沥青玛蹄脂

玻璃布厚度规格

第三层：橡胶沥青防水冷胶料

3

用于有碱粗格平纹玻璃布外

3

新型冷胶料卷材

用于设备和管道保冷层外

4

冷涂料

用于设备和管道保冷层外

4.11隔热层厚度保温层的厚度计算，应符合下列原则。

工艺无特殊要求时，应以经济厚度法计算保温层厚度。当经济厚度偏小，且散热损失量超过最大允许散热损失时，应用最大允许热损失量的80%~90%校核其保温层厚度。

延迟冻结、凝固、结晶时间或控制物料温降的保温层，应按平衡法计算厚度。

保冷层的厚度计算，应符合下列原则：

为减少冷量损失的保冷层，应采用经济厚度法计算厚度；

为防止外表面结露的保冷层，应采用表面温度法计算厚度；

工艺上允许一定量冷损失的保冷层，应用热平衡法计算厚度，并校对外

表面温度，且应高于露点温度1°C〜3°C。

隔热层的厚度不应小于20mm，且按10mm递增。

管道隔热层厚度

根据不同的目的和限制条件，采用不同的保温计算方法。为减少保温结构

散热损失的保温层厚度，应按“经济厚度法”计算，其散热损失不得超过标准的规定值。只有在用“经济厚度法”计算无法满足散热损失要求或无法使用“经济厚度法”计算时，方可按允许热损失计算；防止烫伤部位的保温层厚度，应按“表面温度法”计算，保温层外表面温度不宜超过60%；为限定表面散热热流量，应采用最大允许散热损失法计算。

为减少冷量损失，采用“经济厚度法”计算保冷厚度；为防止外表面结露，采用“表面温度法”计算保冷层厚度；工艺上允许一定量冷损失的保冷层厚度用“热平衡法”计算。并校核外表面温度，且应高于露点温度l°c〜3°C。

根据项目所在地的当地年平均温度，最热月平均温度，室外夏季通风温度，露点温度确定保温计算的环境温度；保冷计算的露点温度。

管道防烫隔热层厚度

防烫伤部位的保温层，应按表面温度法计算厚度，保温层外表面的温度不宜超过60c。

五。静电接地

对爆炸、火灾危险场所内可能产生和积聚静电而造成静电危害的管道，应采取静电接地措施。

设置静电接地连接点的位置应符合下列要求：

不易受到外力损伤；

便于检查维修；

便于与接地干线相连；

不妨碍操作；

尽量避开易形成和积聚可燃混合物及易锈蚀的地点。金属管道上静电接地连接方法有以下几种。

管道金属法兰的螺栓连接部位，能确保长期运行中始终保持电气上的良好接触，可兼作管道的静电接地连接用，不必另装静电接地连接线，否则应进行跨接。

采用专用的金属接地板或螺栓时，其具体要求应符合下列要求：

a)金属接地板或螺栓可焊接或紧固于管道金属壁或支座上；

b）金属接地板或螺栓的材质，应与管道金属壁的材质相同；

c） 金属接地板的截面不宜小于50mmX10mm，其最小有效长度宜为60mm或

110mm， 如管道有隔热层时，金属接地板应伸出隔热层外60mm或

110mm。

d） 接地用螺栓规格不应小于M10。

静电接地连接做法应符合下列要求：静电接地连接采用焊接或螺栓紧固连接。

当金属法兰采用金属螺栓或卡子紧固时，一般情况可不必另装静电连接线。在腐蚀条件下，应保证至少有两个螺栓或卡子间的接触面，在安装前去锈和除油污，以及在安装时加防松螺帽或弹簧垫等防松设施。

非金属管道上的金属部件的接地连接，可用镀锌垫圈、镀锌钢丝和可挠多股金属线等相互连接并接地。

管道的静电接地连接应在隔热施工及涂漆前完成。静电接地连接材料的选择应符合下列要求。

a静电接地连接线应采用具有足够机械强度、耐腐蚀和不易断线的多股金属线。接地连接线的长度应按实际需要，且留出必要的裕度。

b管道上作机械固定用的金属螺栓，可兼作被固定管道的静电连接用。如需

要另做静电连接线时，可用截面l6mm2的多股铜芯绝缘电线。

c静电接地连接材料选择可按下表选用：

项目

材料

数量

跨接线

16mm2多股铜芯绝缘电线

型L~400mm

型L~800mm

引下线

16mm2多股铜芯绝缘电线

自接地点至离地500mm处实际需要量

接线端子

0T16-12铜制裸压接端头

2个/l条跨接线

金属接地板

尺寸见图2.2.4-2，材质同被接地体

根据结构型式确定

法兰连接板

尺寸见图2.2.4-2,碳钢镀锌

根据结构型式确定

螺栓/螺母

M10X35镀锌

2套/l条跨接线

静电接地

可燃气体、液化烃、可燃液体、可燃固体的管道在进出装置或设施处，爆炸危险场所的边界等应进行静电接地，静电接地设计应符合相关规范要求。

长距离无分支管道，应每隔l00m与静电接地体可靠连接，管架也可作静电接地体。

地下直埋金属管道可不做静电接地。

液化烃、可燃气体、易燃液体的管道之间及管道与设备、阀门之间的金属连接法兰，采用金属螺栓或卡子相紧固时，可不必另装静电跨接线。气流输送易产生静电的粉、粒状的可燃固体物料的管道应采用导电材料，管道之间及管道与设备、阀门之间的连接法兰，管段之间连接法兰，必须跨接并接地。

其静电接地线的安装应符合下列要求。

a在管壁上焊接金属接地板时，不得降低和损伤管道强度。也可利用管道的固定式支座进行静电接地。

b管道与设备、阀门之间的连接法兰，采用金属线跨接并以螺栓紧固时，连

接线宜选用16mm2多股铜芯绝缘电线，其长度应留有不小于100mm的裕度。

其跨接型式见图。金属接地板、法兰连接板详图见

I型：适用于DNW80的工艺管道

II型：适用于DN>80的工艺管道

III型：适用于设备管口和阀门处图

2.2.5.2-1金属法兰连接处防静电跨接示意图

35_._E5

r=

用于无隔热层管道的金属接地板详图

适用于有隔热层管道的金属接地

板详图

法兰螺栓

规格

M14

M16

M20

M24

M27

M30

M33

a

28

35

42

50

57

65

72

d

16

18

22

26

30

33

36

b

40

44

46

50

54

58

62

法兰连接板详图

金属接地板、法兰连接板详图

c平行敷设的金属管道净距小于100mm时，应每隔20m加跨接线；当管道

交叉且管道净距小于100mm时，应加跨接线。

d工艺管道的加热伴管，除利用金属丝捆扎连接外，应在伴管进汽口、回

水口处与工艺管道等电位连接，见图

無热

巨水二

社酉支座

伴袋

\棊汽£■駅哲

蒸汽伴管与工艺管道连接示意

e管及保温层的保护罩当采用薄金属板制作时，应咬口并利用机械固定的

螺栓等电位连接，见图。

风管、隔热结构金属保护层连接示意

f非导体管段上的所有金属部件均应就近可靠地接地。装在软管上的金属

喷嘴、接头等，应采用下列静电接地措施：

使用导电性或防静电软管时，应使喷嘴、接头等与软管可靠地连接并接地；

装在软管上的金属喷嘴、接头等金属部件，可用专用接地线与接地装置连接；

在气体或蒸汽喷出作业前，应将专用接地线连接好，作业完毕后方可拆除。

软管连接金属部件的连接示意

j金属管道中间的非金属管段，除需做特殊防静电处理外，两端的金属管

应分别与接地线相接，或用16mm2多股铜芯绝缘电线跨接后接地。

六管道柔性设计

管道设计应使管道具有必要的柔性，以满足下列要求：

能够避免管道因温度循环变化导致疲劳破坏；

管道对相接设备的力与力矩应不会对设备产生实质性损害；

管道对法兰的力与力矩应不会导致介质泄漏。

在考虑管道柔性的同时，管道设计还应满足下列要求：

管道应能够承受管道上各种重量，包括管道组成件、隔热材料重量以及

工作状态下被输送流体重量和水压试验过程中水的重量；

管道应能够承受当地的地震、风以及冲击载荷的作用。

对于储罐管道，储罐与围堤之间应至少有一个弯头，以保证管道必要的柔性。

除非得到业主的批准，否则不应在工艺装置内或装置外被设计确定的

潜在着火区内采用膨胀节或软管。

管道应力

在任何预计工况下，管道中由于压力、重力和其他持续荷载所引起

的纵向应力之和均不应超过管道材料在当时工况下的许用应力。

温度变化引起的管道位移应力之变化范围不应超过许用的位移应力

范围，该许用的位移应力范围为：

Q二f{.25/]+・])—◎

AL

式中：

oA——应力许用范围，MPa；

[o]——管材在冷态的许用应力，MPa：

[o]t 管材在热态下的许用应力，MPa；

oL――由于重力、压力等持续荷载引起的管道纵向应力之和,MPa；

f 与冷、热变换次数有关的管道许用位移应力范围折减系数，按GB

50316-2000取值。

6.2.3对于GB50316-2000所划定的Al类之外的管道，即非剧毒流体管道，在工作状态下，管道中由于压力、重力、其他持续荷载与地震或风共同影响所产生的纵向应力不应超过管道材料在工作温度下的1.33倍许用应力；对于GB50316-2000所划定的Al类的管道，即剧毒流体管道，按GB50316-2000相关规定执行。

对于储罐管道，各荷载组合工况下引起的应力应符合下列要求：

满足6.2.1和6.2.3的要求；

管道和储罐的热胀或冷缩与水压和压力造成储罐壁鼓凸变形引起的径向

位移和转角位移共同作用产生的管道应力应不大于6.2.2中的许用位移应力范围，即oA。；

管道和储罐的热胀或冷缩、水压和压力造成储罐壁鼓凸变形引起的径向位移和转角位移以及储罐沉陷位移共同作用产生的管道应力应不大于2倍

中的许用的位移应力范围，即2oA。

对于松套法兰，由介质压力、重量以及热胀共同引起的在翻边短节处的管道纵向应力应不超出管道在操作温度下的许用应力。

6.3设备管口允许外力与外力矩

管道作用于转动设备管口的力与力矩不应超过设备制造商规定的允许值，若设备制造商没有限制性要求，则应符合下列标准：

对于离心泵，应符合API610；

对于离心压缩机，应符合API617；

对于汽轮机，应符合NEMASM-23。

管道作用于静设备管口的力与力矩不应超过设备制造商规定的允许

值，若设备制造商没有提出限制性要求，则应提交设备专业认可。

6.4柔性分析

考虑范围

管道温度小于等于-50°C,或大于等于l00°C,应视为需要考虑柔性的温度

范围。

需要考虑柔性的管道直径范围依据设计温度和管道布置的具体情况确定。

存在外加强迫位移的管道应考虑柔性设计。

对介质存在压力脉动的管道,应核算管道固有频率,防止管道出现共振。

适用方法

可根据具体情况选择采用经验目测、简单公式判断、图表法或详细计算的

方法。

对于符合下列条件之一的管道,可采用经验目测的方法：

与实际运行良好的管道相同；

与经过详细计算并合格的管道相比,没有实质性变化。

对下列的管道,除非得到业主的批准,应采用详细计算的方法：

进、出加热炉的工艺管道,再生管道和烧焦管道；

进、出高温反应器的工艺管道、再生管道；

进、出蒸汽发生器的管道；

进、出汽轮机的蒸汽管道；

进、出离心式压缩机、鼓风机的工艺管道；

进、出往复压缩机、往复泵的工艺管道；

其他公称直径不小于DN80的其他转动设备的管道；

设计温度在232°C及以上，公称直径为DN100及以上的管道；

设计温度在177C及以上，公称直径为DN200及以上的管道；

设计温度在121C以上，公称直径为DN300及以上的管道；

设计温度在65C以上，公称直径为DN500及以上的管道；

含膨胀节的管道；

衬隔热内衬里的管道；

公称直径为DNl00及以上的空冷器管道；

公称直径为DN300及以上的储罐管道；

其它有特别要求的管道。

对无法经验目测或简单计算不合格的管道，应采用详细计算的方法核算

七。支吊架

一般规定

在管道支吊架的布置设计中，管道的纵向应力应符合GB50316-2000第

条及第3.2.8条的规定。

应优先选用标准的及通用的支吊架，对主要受力的支吊架结构的零部件应进行强度及刚度计算。

支吊架的设置及最大间距

应在规划管道的同时妥善考虑管道支吊架的位置、支撑方式及生根方法。水平管道支吊架的最大间距，应按刚度条件和强度条件进行计算，并取两者中较小值。装置内管道设计挠度不应超过15mm。装置外管道设计挠度不应超过38mm。敷设无坡度的蒸汽管道，其挠度不宜超过3mm。

选用标准支架时，应注意标准支架的允许垂直荷载、许用弯距和水平推力等是否适用于设计实际情况。对于荷载较大的支架位置要事先与有关专业联系，并提出支架位置、标高和荷载情况。

支吊架生根在建（构）筑物的构件上时，该构件应有足够的强度和刚度；在衬里设备或管道上的生根件，应在衬里前完成其焊制工作；在需要热处理的设备上的生根件，应在设备热处理前完成其焊制工作。

高压管道或有特殊要求的支吊架宜设置在直管段上，不宜设置在弯头和支管连接点等局部应力较高的部位，以防止局部应力过大。

在阀门、小型设备、支管等集中荷载附近宜设置支吊架。但不宜对它们作直接支撑。

对有压力脉动的管道，决定支架间距时，应核算管道固有频率，防止管道发生共振。

往复式压缩机的吸入或排出管道以及其他有强烈振动的管道，应单独设置支架并与建筑物和构筑物基础分开，以避免将振动传递到建筑物和构筑物上。

支吊架的设置不应影响设备和管道的运行操作及维修。

安全阀出口管道应设置支架，以满足安全阀放空时反作用力的要求。

需要维护的支吊架，如可变弹簧支吊架、恒力弹簧吊架等，应尽可能设在便于维护的地方，并应在支吊架周围留有足够的维修空间。

管端部不得伸长作为假管支架使用。

液体降压阀管道，高压降压阀管道的支架设计时应考虑柱塞流的冲击力。

为减小旋转设备嘴子受力而设计的限位和固定支架应有足够的刚度。

设计假管支架时应减小外部腐蚀和便于检查。假管支架应有排液口和端部盲板。

由土建设计完成的钢梁表面上加36mm的圆钢，混凝土表面上加少20mm的

圆钢。

支吊架荷载和材料

支吊架荷载的计算方法应按SH/T3073-2004执行。

与管道组成件直接接触的支吊架零部件材料应按管道的设计温度选用；直

接与管道组成件焊接的支吊架零部件材料应与管道组成件材料具有相容性。

支吊架结构设计及选用

支吊架的管托及活动部位的结构应符合下列规定：

支吊架的滑动面应露在隔热层之外；

设计滑动管托时，应采用该点管道热位移所需的相应管托长度。采用偏置安装时，设计文件中应表明偏置量及偏置方向；

对于无隔热层管道，当液体管公称直径大于或等于400mm,气体管公称直径大于或等于500mm时，不宜直接将管子放置在支撑梁上，应带有管托或托板。

应控制支吊架零部件与管道组成件连接处的局部应力，防止管道局部塑性变形。

碳钢的支吊架零部件与有色金属或不锈钢管道组成件不应直接接触，在接触面之间可增加非金属材料的隔离垫或相应措施。

支吊架的连接件的设计应符合下列规定

a吊杆直径不宜小于10mm。材料为Q235-B或20优质钢的吊杆的最大使用荷载应满足SH3073-2004中表-4的要求。当采用螺纹吊杆时，最大使用荷载应按螺纹的根部截面积计算。

b当吊杆有水平位移时，拉杆两端应为铰接，两铰接点间应有足够长度。

对刚性拉杆吊架，可活动的拉杆长度不应小于吊点处水平位移的20倍，吊杆与垂直线夹角不应大于3。；对弹性吊架，可活动的拉杆长度不应小于吊点处水平位移的15倍，吊杆与垂直线夹角不应大于4。。

可变弹簧支吊架可用于管道支吊点有垂直方向位移处，同时承受该方向的

自重荷载。可变弹簧支吊架的荷载变化系数不应大于25%。

当管道在支承点有垂直位移且要求支承点所承受的荷载恒定时，应选用恒力弹簧吊架。

与土建结构或基础或设备相连接的管道支吊架的钢结构的设计，应符合下

列规定：