TSGD压力管道安全技术应用监察规程工业管道

TSGD压力管道安全技术应用监察规程工业管道2022/11/122第三章设计(35-56)35-39;设计许可35设计文件36-3940-56主要的安全设计准则2022/11/123设计许可第三十五条管道的设计单位应当取得相应的设计许可证书。TSGR1001-08压力容器压力管道设计许可规则

GC1GC2GC32022/11/124设计标准管道工程设计应当符合本规程以及GB/T20801的要求（包括使用单位规定的附加要求）;管规协调标准(合格评定);(total61-65)最低、基本安全要求;(total21)与其他标准关系(total66-75)2022/11/125设计文件36第三十六条管道设计文件一般包括图纸目录管道材料等级表、管道数据表（参见附件C）设备布置图、管道平面布置图、轴测图、强度计算书(管;攴管连接)、管道应力分析书，必要时还应当包括施工安装说明书。2022/11/126设计文件37第三十七条管道工程规定至少应当包括以下内容：(一)管道材料等级表、防腐处理、隔热要求、吹扫与清洗、管道涂色要求；(二)管道元件技术条件；(三)工程设计选用管道元件时，应当考虑工程设计寿命的要求；(四)管道制作与安装（包括焊接）技术条件；(五)试验和检验要求。2022/11/127设计文件的盖章和签署38,39第三十八条管道图纸目录和管道平面布置图上应当加盖设计单位设计许可印章。第三十九条管道数据表、管道材料等级表、设备布置图、管道平面布置图、强度计算书和管道应力分析计算书等主要设计图样和文件，应当有设计、校核、审核三级签字。GC1级管道的管道材料等级表和管道应力分析计算书还应当有设计审定人签字。2022/11/128设计压力第四十条管道设计压力应当不小于在操作中可能遇到的最苛刻的压力与温度组合工况的压力。

1.最苛刻的压力与温度组合=壁厚或PN最高

2.压力与温度组合管道操作工况超过设计条件时，应当符合GB/T20801关于允许超压的规定。超压或超温幅度----时间2022/11/129管道元件压力设计准则(41)管道元件的MAWP1.标准所规定的对应于设计温度的压力—温度额定值2.应力计算确定3.由验证试验确定4.其他方法2022/11/1210管道元件压力设计准则(41)(一)法兰、阀门等管道元件的适用压力，符合相关标准所规定的对应于设计温度的压力—温度额定值的规定；(二)直管、斜接弯头、弯管、盲板、非标法兰以及支管连接管件的适用压力按照GB/T20801进行计算确定；(三)承插和螺纹管件的适用压力按照相关标准规定的直管壁厚确定；(四)对焊管件和支管座(GB19326)的适用压力按照GB/T20801计算确定，无法进行计算时，可以由验证试验确定。不能按照本条(一)～(四)项确定适用压力的管道组成件，也可以根据使用经验、应力分析、型式试验等方法确定其适用压力，但需通过国家质检总局委托的技术组织或者技术机构的技术评审。2022/11/1211管道压力设计一般规律1.法兰、阀门MAWP------压力—温度额定值2.直管、斜接弯头、弯管、支管连接MAWP------选定厚度后校核计算确定3.标准承插、螺纹管件和支管座MAWP-----直管等强度(不低于)4.对焊管件MAWP-----直管等强度+验证试验5.管道设计压力≤1,2,3,4的最小MAWP6.支管连接和非金属阀座可例外2022/11/1212设计温度42第四十二条管道设计温度应当按照操作中可能遇到的最苛刻的压力与温度组合工况的温度确定。

最苛刻的压力与温度组合中的温度设计温度不同于最高工作温度设计温度不同于最低工作温度设计温度不同于环境温度2022/11/1213环境低温43,44第四十三条环境温度低于0℃时，应当有防止切断阀、控制阀、安全保护装置和其他管道组成件的活动部件外表面结冰的措施。第四十四条当金属管道外壁温度受大气环境条件影响，压力管道设计时所考虑的最低环境温度，可以按照该地区气象资料，取历年来月平均最低气温的最低值（注9）。注9：月平均最低气温是指当月各天的最低气温值相加后除以当月的天数。2022/11/1214管道应力分析45凡是与机API618、泵类等动设备相连，(换热器,API661空冷器)或者在高温(400℃)、高压下使用，或者循环当量数大于7000，以及工程设计中有严格要求的管道(工程公司要求)2022/11/12152022/11/12162022/11/12172022/11/1218管道应力分析中荷载和作用力46第四十六条管道应力分析中应当考虑以下各类荷载的影响以及其他原因产生的荷载和作用力的相关作用：(一)介质压力、管道自重（包括隔热层、管道组成件以及介质重量）等持久荷载；(二)风荷载、地震荷载以及由于阀门关闭引起的压力短时升高、泄放阀打开时对管道的冲击反力等临时荷载；(三)温差荷载、固定支吊架或者端点位移对管道的交变或者非交变荷载。2022/11/1219管道轴向应力的判据47第四十七条管道轴向应力应当符合以下要求：(一)持久荷载组合工况下的管道轴向应力小于或等于最高工作温度下的材料许用应力；(二)持久荷载和必须考虑的临时荷载组合工况下的管道轴向应力小于或者等于1.33倍最高工作温度下的材料许用应力。2022/11/1220管道轴向应力的判据47(三)交变或者非交变荷载下由位移引起的应力范围小于或者等于柔性分析的许用应力范围(GB20801.3-067.3.3.2)2022/11/1221壁厚裕量48第四十八条管道设计应当有足够的腐蚀裕量。腐蚀裕量应当根据预期的管道使用寿命和介质对材料的腐蚀速率确定，并且还应当考虑介质流动时对管道或者受压元件的冲蚀量和局部腐蚀以及应力腐蚀对管道的影响，以满足管道安全运行的要求。2022/11/1222最小厚度49第四十九条管道组成件的最小厚度应当考虑包括腐蚀、冲蚀、螺纹深度或者沟槽深度所需的裕量。为了防止由于支承、结冰、回填、运输、装卸或者其他原因引起的附加荷载而产生超载应力，造成损坏、跨塌或者失稳，必要时，应当增加管壁厚度。1/120壁厚等级PN202022/11/1223金属许用应力S的基准50抗拉3屈服1.5SS中温屈服0.90持久1.5(平均),1.25(最低)中温屈服/常温屈服比值曲线2022/11/1224金属许用应力S的基准501.CS,AS,SS与ASMEB31.3基本一致常温不一;

屈服低时;2.与GB50316,GB150不同中温,高温

3.管、板(管)许用应力S有用锻、铸、螺、管件无用2022/11/1225许用应力

碳钢和合金钢许用应力示意图

2022/11/1226许用应力

ASTM碳钢材料中温屈服强度(MPa)碳钢材料

屈服强度(MPa)

温度℃抗拉40200250300350400450A283A310165142136129122114108A516-55380207177170161152143135A106B415241207198188177167158A105485248213204194183171162A516-70485262225216204199181171A662C485296254244232218205194A299515290248238226213200189A414G5153102662552422282152032022/11/1227许用应力

ASTM碳钢材料“中温屈服强度/常温屈服强度”比值“中温屈服强度/常温屈服强度”比值

温度℃402002503003504004501.00.8580.8210.780.7340.6930.6562022/11/1228下列温度℃的许用应力MPa材料标准材料标准牌号强度厚度20100150200250300350400425450475GB20801GB816320410/245≤1613713713713713212211689766249

410/235＞1613713713713712911911487746148

GB9711.1L245415/240

13813813813813212211689766249CS

B31.3A106Gr.B414/241

13813813813813112211689756248GB50316GB150GB647920G410/245≤161371371321231101019286836141410/235＞161371321261161049586797861412022/11/1229下列温度℃的许用应力MPa材料标准材料标准牌号强度厚度20100150200250300350400425450475500525550GB20801GB531015CrMoG440/235

14712812412111911611110510410091826342

B31.3A335P12414/220

1381281241211191161101041031009181624115CrMoGB50316GB150GB647915CrMo440/235≤161471321231161101019589878684835837440/225＞161411261161101049589868483817958372022/11/1230下列温度℃的许用应力MPa材料标准材料标准牌号强度厚度20100150200250300350400425450475500525550575GB20801GB647912Cr2MoG450/280≤1615015015015014914814614314013611392654631

450/270＞1615015014714514414314113813513210992654631B31.3A335P22414/20713812712412312312312312312210391796345302.25Cr1Mo

A234WP22Cl.3517/310

17217216916616516416215815515112588624330GB50316GB150GB647912Cr2MoG450/280≤1615015015014714414113813413112811989614637450/270＞16150150147141138134131128126123119896146372022/11/12312022/11/1232许用应力

㈦Cr-Ni不锈钢的许用应力2.奥氏体不锈钢中高温强度分组按成分(304,316,321,347,309,310),C高/低,

锻轧材/铸件,GB20801分成16组2022/11/1233许用应力

㈦Cr-Ni不锈钢的许用应力304分4组①锻轧材304(C≥0.04%);304H(0.04≤C≤0.10%)

②锻轧材

304L(C≤0.03%)；304(C≤0.08%),

但常温屈服强度不同③铸件

CF8(C≥0.04%铸件)④铸件CF3(C≤0.03%铸件)；CF8（C≤0.08%，铸件）2022/11/1234许用应力

㈦Cr-Ni不锈钢的许用应力316分4组①锻轧材316(C≥0.04%);316H(0.04≤C≤0.10%)

②锻轧材

316L(C≤0.03%)；316(C≤0.08%),但常温屈服强度不同③铸件

CF8M(C≥0.04%铸件)④铸件CF3M(C≤0.03%铸件)；CF8M（C≤0.08%，铸件）2022/11/1235第5章许用应力

㈦Cr-Ni不锈钢的许用应力321分2组①锻轧材

321H(0.04≤C≤0.10%);②锻轧材

321(C≤0.08%);③321无铸件

2022/11/1236下列温度℃的许用应力MPa牌号强度厚度20100150200250300350400425450475500525550304/304H520/205

1381381381301221151111071051031011009790

304/304H517/207

13813813712912211511110710510310199979030413713713713012211411110710510310110098912022/11/1237纵缝焊缝系数1.焊管纵缝2.管件焊缝系数=焊管纵缝系数3.低温钢,AS,Ni,Ti管件焊缝系数=1.04.ERW管不作管件5.按装环缝及角接焊缝无焊缝系数6.ASMEB31.3-2005540℃以上AS,SS,Ni焊缝系数2022/11/1238序号焊接型式焊缝类型检查ΦW1连续炉焊[a]直缝按材料标准规定0.602电阻焊（ERW）[a]直缝或螺旋缝按材料标准规定0.853电熔焊（EFW）a.单面对接焊（带或不带填充金属）直缝或螺旋缝按材料标准或本规范规定不作RT0.80局部（10%）RT0.90100%RT1.00b.双面对接焊（带或不带填充金属）直缝或螺旋缝（除序号4外）按材料标准或本规范规定不作RT0.85局部（10%）RT0.90100%RT1.004GB/T9711.1埋弧焊、气体保护金属弧焊或两者结合直缝(一条或二条)或螺旋缝按GB/T9711.1规定0.95a：不得通过附加无损检测来提高纵向焊接接头系数。2022/11/1239管道组成件的设计和选用51第五十一条管道组成件的设计和选用应当符合GB/T20801.3的规定5.1管道组成件的选用管子和对焊管件;弯管;斜接弯头（虾米弯）;短半径弯头;翻边接头;支管连接及其管件;法兰;紧固件和垫片;阀门;5.2管道组成件的连接形式焊接连接;法兰连接;胀接接头;螺纹密封的管螺纹连接;直螺纹