压力管道设计审批人员-考核培训教材

1产品设计中国市政工程华北设计研究总院

2017.08前言各位领导.专家:大家好今天由我来介绍关于产品设计。目前我国取得生产许可证和制造许可证的厂家很多。可以说在制造技术上很成熟了,水平也都很高，但是在设计图纸上还存在些问题,下面从几个方面与大家进行交流。2技术交流一.压力管道概念二.燃气调压装置设计三.现场调试技巧3一.压力管道概念（1）1.压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定：要同时具备下列3条，称为压力管道，1.最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压），2.介质为气体、液化气体、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体，3.且公称直径大于或者等于50mm的管道。4一.压力管道概念（2）

2.公称直径小于150mm，且其最高工作压力小于1.6MPa（表压）的输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体的管道和设备本体所属管道除外。（来自特种设备目录）5一.压力管道概念（3）

3.强调一下：对于取压力管道元件制造证（燃气调压装置）的厂家来说，制造样机应注意3点：①工作压力必须大于1.6MPa,②管径必须大于或者等于DN50③样机必须具备过滤、调压、超压切断和超压放散等，功能。6二.设计（图纸）前面讲的是压力管道概念，接下来讲讲图纸，大家都知道图纸是工程上的语言,所以图纸要表达清晰、并且完整.否则就会给加工制造者带来很多不便。审查过程中,发现有些厂家图纸不完善、不受控。因此在讲设计之前我先讲一下图纸的受控问题；71.图纸目录①新图②公司内复用图③公司外复用图8二.

设计（图纸）图纸目录9二.设计（图纸）2.装配图：是表达装置或部件的图样。在产品的设计过程中，一般先画出装配图，然后根据装配图画出零件图。在生产过程中，根据装配图将零件装配成装置或部件。在使用过程中，装配图可帮助使用者了解装置或部件的结构，为安装、检验和维修提供技术资料。所以装配图是设计、制造和使用装置或部件的重要技术文件。10二.设计（图纸）装配图的内容：①一组图形（如下图）

②材料表1(签到合同后，装置中供货周期长的部件要先购买，如进口调压器、流量计阀门、换热器等。)

③材料表2（设计图纸完成后非常详细的材料清单和零部件，如钢管、管件、法兰、螺栓等等）

④技术特性表（如下表）⑤技术要求（如下面例子）

⑥管口表（如下表）11设计

技术特性表12设计13设计14装配图15二.

设计(设计压力)工业管道设计压力的确定原则是什么？

1）管道设计压力不得低于最大工作压力；（2）装有安全泄放装置的管道，其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力（或爆破压力）；（3）所有与设备相连接的管道，其设计压力应不小于所连接设备的设计压力；（4）输送制冷剂、液化气类等沸点低的介质的管道，按阀被关闭或介质不流动时介质可能达到的最大饱和蒸汽压力作为设计压力；16二.

设计(设计压力)5）管道或管道组成件与超压泄放装置间的通路可能被堵塞或隔断时，设计压力按不低于可能产生的最大工作压力来确定；（6）工程设计规定需要计算管壁厚度的管道，其“管壁厚度数据表”中所列的计算压力即为该管道的设计压力，与计算压力相对应的工作温度即为该管道的设计温度。17二.

设计(设计压力)由于管道设计压力应高于管系中工作压力和工作温度组合中最苛刻条件下的压力。因此，按如下规定选取工业管道设计压力：（1）压力管道：设有安全阀的压力管道：管道设计压力≥安全阀开启压力；与未设安全阀的设备相连的压力管道：管道设计压力≥设备设计压力；离心泵出口管道：管道设计压力≥泵的关闭压力；往复泵出口管道：管道设计压力≥泵出口安全阀开启压力18二.

设计(设计压力)压缩机排出管道：管道设计压力≥安全阀开启压力+压缩机出口至安全阀沿程最大正常流量下的压力降。（2）真空管道：管道设计压力=全真空；（3）其它管道（凡不属上述范围的管道）：管道设计压力≥工作压力变动中的最大值。19二.

设计(设计温度)3.工业管道设计温度的确定原则是什么？根据化工工艺专业提供的正常工作过程中各种工况的工作温度，按“最苛刻条件下的压力温度组合”来选取管道设计温度。具体做法如下：（1）以传热计算或实测得出的正常工作过程中，介质的最高工作温度下的管道壁温作为设计温度。（2）在不便于传热计算或实测管壁温度的情况下，以正常工作过程中介质的最高（或最低）工作温度作为管道设计温度。20二.设计(设计温度)金属管道：1）不保温管道①介质温度<38℃管道：管道设计温度=介质最高温度；②介质温度≥38℃管道：管道设计温度=95%的介质最高温度；2）外部保温管道：管道设计温度=介质最高温度；3）内保温管道（用绝热材料衬时）：管道设计温度=传热计算管壁温度或试验实测的管壁温度；4）介质温度≤0℃的管道：管道设计温度=介质最低温度。21二.

设计下面就拿燃气调压装置（CNG）为例，如何设计：首先根据公司下达的任务书和技术文件，两级调压应分为三种设计压力：

管线1：一级调压前的最大工作压力乘以1.1倍做为设计压力管线2：一级调压后的最大工作压力乘以1.1倍做为设计压力

管线3：二级调压后的最大工作压力乘以1.1倍做为设计压力22二.设计要注意的是设计压力不要取公称压力，因为法兰随着温度变化耐压值有很大变化，如美系标准和国家标准的法兰：以PN4.0为例：

在20℃时：3.68MPa

在50℃时：3.61MPa在100℃时：3.35MPa23二.设计在城镇燃气规范（GB50028）中7.5.3条规定：压缩天然气系统的管道、管件、设备与阀门的设计压力或压力等级不应小于系统的设计压力，其材料应与天然气介质相适应。24二.

设计（计算书）设计压力选好后开始进行计算；（GB/T20801）计算书包括四项内容：1.根据甲方给定的峰值进行管径计算（内径）（管线1；管线2；管线3）2.根据不同的管径再进行强度计算（壁厚）3.根据流量计算出热负荷（计算换热面积）4.水力计算（计算供水需要管径）25二.设计（主要部件选型）过滤器：是把管道里的杂质过滤出来，以确保调压器和流量计正常运行。滤芯过滤精度一般在10~20μ；值得注意的是滤芯过滤面积；一般过滤精度在10~20μ时，过滤面积需要10~15倍的进口截面积。如果过滤面积偏小滤芯会瘪。针对CNG来说过滤器应放在换热器后调压器前。（因为盘管内的杂质很难吹净）26过滤器27过滤器28不锈钢折叠滤芯29不锈钢折叠滤芯30二.设计（主要部件选型）调压器：是燃气调压装置中的核心部件，所以选型时要特别注意；根据现场经验我总结了几点供大家参考：31调压器（间接作用式）1.对于管容足够大的用户可以选择带指挥器的调压器。32调压器（直接作用式）2.对于管容小的用户、工业用户和燃气炉可以选择直接作用式调压器。33二.设计（主要部件选型）流量计选型时注意：不要选满量程，这样容易损坏；应该选满量程的75%。34三.现场调试经验1.调压器喘气：CNG上一级普遍用的凯姆雷，但有些使用凯姆雷的厂家反应喘气问题比较普遍。这个问题与仪表风有关，在额定流量情况下仪表风压力是0.2MPa,如果达不到额定流量时仪表风压力就应该调低，调到不喘气为好。2.调整切断