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1、LOGO工业管道设计基础四川省特种设备安全管理协会1.概述 管道运输是与铁路、公路、水路、航空并列的五大运输行业之一； 管道的定义及其特点： 管道：由管道组成件、管道支吊架等组成，用以输送、分配、混合、 分离、排放、计量或控制流体流动（工业金属管道设计规范 GB50316）。 管道组成件：用于连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、法兰 、紧固件、阀门以及管道特殊件等。压力管道的概念四川省特种设备安全管理协会1.概述 特种设备的定义：2009年5月1日开始实施的特种设备安全监察条例，对涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压 力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂
2、）内专 用机动车辆定为特种设备并实行安全监察。 压力管道的定义和范围是：压力管道是指利用一定的压力，用于输送 气体或液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、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介质，且公称直径 大于25mm的管道。 压力管道元件制造许可规则：本规则所称公称直径根据相关标准，依据 不同的管材、管件，可以指公称外径、公称内径、通径和口径、公称尺寸。压力管道的概念1.概述四川省特种设备安全管理协会管道支吊架（GB50316） 用于支承管道或约束管道位移的各种结构的总称，但不包括土建结构。固定支架
3、可使管系在支承点处不产生任何线位移，并可承受 管道各方向的各种荷载的支架。滑动支架有滑动支承面的支架，可约束管道垂直向下方向的 位移，不限制管道热胀或冷缩时的水平位移，承受 包括自重在内的垂直方向的荷载。1.概述四川省特种设备安全管理协会管道支吊架（GB50316）导向架可阻止因力矩和扭矩所产生旋转的支架，可对一个 或一个以上的方向进行导向，但管道可沿给定轴向 位移。当用在水平管道时，支架还承受包括自重力 在内的垂直方向荷载。通常导向架的结构兼有对某 轴向或二个轴向限位的作用。限位架可限制管道在某点处指定方向的位移（可以是一个 或一个以上方向线位移或角位移）。规定位移值的 限位架，称为定值限位
4、架。四川省特种设备安全管理协会1.概述 GA类：长输管道 GB类：公用管道 GB1城填燃气管道GB2城填热力管道 GC类：工业管道 GC类管道按设计压力 、设计温度、介质毒性程度、火灾危险性划分 为GC1、GC2、GC3三个等级。 GD类：动力管道：火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道 ，划分为GD1级、GD2级。压力管道的类别四川省特种设备安全管理协会1.概述 符合下列情况之一的管道为GC1级： 毒性程度为极度危害的介质； 毒性程度为高度危害的气体，工作温度高于标准沸点的高度危害的液体； 设计压力大于等于4.0MPa，火灾危险性为甲、乙类可燃气体或者甲类可燃液体； 设计压力大于等于10
5、.0MPa的管道和设计压力大于等于4.0MPa且设计温度 大于等于400的管道。 无毒、非可燃流体介质，设计压力小于等于1.0MPa且设计温度高于-20但 不高于185的管道为GC3级。 除GC3级管道外，介质毒性程度、火灾危险性、设计压力和设计温度低于 GC1级的管道为GC2级。压力管道的类别四川省特种设备安全管理协会1.概述 压力管道是一个系统，相互关联相互影响； 压力管道长径比大，极易失稳，受力情况比压力容器更复杂。压力管 道内流体流动状态复杂，缓冲余地小，工作条件变化频率比压力容器 高（如高温、高压、低温、低压、位移变形、风、雪、地震等都可能 影响受力情况）； 管道组成件和管道支承件的
6、种类繁多，各种材料各有特点和具体技术 要求，材料选用复杂； 管道上可能泄漏点多于压力容器； 压力管道种类多、数量大，设计、制造、安装、检验、应用管理环节 多。压力管道的特点四川省特种设备安全管理协会1.概述 压力管道设计属于多学科综合性专业； 压力管道设计具有严格的法规性； 压力管道设计是详细设计的主导专业； 压力管道设计具有高度的依附性； 压力管道设计图纸复用率低； 压力管道设计工作量大且繁杂； 压力管道施工现场服务的时间长； 现代的压力管道设计技术对计算机依赖性强。压力管道设计的特点1.概述四川省特种设备安全管理协会压力管道设计的基本要求安全性 安全问题涉及人的生命，是 最重要的因素，压力
7、管道设 计要把安全问题放在设计的 首要位置。设计部门的设计 装备、设计环境、设计管理 水平、设计质量控制水平、 设计手段及其设计人员的责 任心、技术水平、设计经验 等无不对压力管道的安全性 产生影响。一个良好的设计 单位，应在上述各个方面做 得都比较好。经济性 指压力管道的一 次投资费用和操作 维护费用的综合指 数。一般情况下， 如果说一次投资费 用较高，其可靠性 好，操作维护费用 低。满足工艺要求 满足工艺要求是 压力管道设计的最 基本的要求，工艺 流程图是压力管道 设计的依据。1.概述四川省特种设备安全管理协会压力管道设计的分级（类）压力容器压力管道许可规 则压力管道分类 GA 长输管道：
8、 GB公用管道； GC工业管道； GD动力管道。美国管道ASME B31管道分 类 ASME B31.1动力管道； ASME B31.3工艺管道； ASME B31.4液态烃和其 他液体管道输送系统； ASME B31.5致冷管道； ASME B31.8输气和配气 管道系统； ASME B31.9建筑管道； ASME B31.11浆液管道 输送系统。1.概述四川省特种设备安全管理协会压力管道设计的分级（类）化工金属管道工程施工及 验收规范(HG20225)管道液 体分类 A 输送剧毒介质的管； B输送可燃介质或有毒介 质的管道； C输送非可燃、无毒介质 的管道； D输送设计压力小于等于 1MP
9、a，且设计温度为- 29186 非可燃、无毒介质 的管道。石油化工金属管道工程施 工及质量验收规范 (GB50517)管道分级 SHA1SHA4、SHB1SHB4 、SHC1SHC5四川省特种设备安全管理协会1.概述 A1类流体剧毒流体； A2类流体有毒流体（高度、中度、轻度危害） ； B类流体指这些流体在环境或操作条件下是一种气体或可闪蒸产生 气体的液体，这些流体能点燃并在空气中连续燃烧； C类流体指不包括D类流体的不可燃、无毒的流体； D类流体指不可燃、无毒、设计压力小于等于1MPa，设计温度在-29186 之间的流体。工业金属管道流体的分类（GB50316）四川省特种设备安全管理协会1.
10、概述 爆炸性气体混合物：大气条件下气体、蒸气、薄雾状的易燃物质与空气 的混合物，点燃后燃烧将在全范围内传播。P9 爆炸极限：可燃气体、可燃液体的蒸气或可燃粉尘和空气混合达到一定 浓度时，遇到火源就会发生爆炸。达到爆炸的空气混合物的浓度，称之 为爆炸极限。爆炸极限通常以可燃气体、蒸气或粉尘在空气中的体积百 分数来表示。其最低浓度称为“爆炸下限”，最高浓度称为“爆炸上限”。 P9 爆炸危险区域：爆炸性混合物出现的或预期可能出现的数量达到足以要 求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。P9 压力管道输送介质的特性四川省特种设备安全管理协会1.概述 一次危险：设备或系统内潜在着发生火灾或爆炸
11、的危险，但在正常操作 状况下，不会危害人身安全或设备完好。P11 次生危险：由于一次危险而引起的危险，它会直接危害到人身安全、设 备毁坏和建筑物的倒塌等。P11 三重安全措施：首先预防一次危险引起的次生危险；其次是一旦发生次 生危险则尽可能限制其危害程度和范围；第三是次生危险发生以后，能 为及时抢救和安全疏散提供方便条件。P122压力管道输送介质的特性四川省特种设备安全管理协会1.概述 按职业性接触毒物危害程度分级（GBZ230-2010）GBZ 230-2010 职业性接触毒物危害程度分级.pdf规定，职业性接触毒物危害程度共分 为四级，分别为级（极度危害）、级（高度危害）、级（中度危 害）
12、、级（轻度危害）。 危害程度不同的分级范围： 级（轻度危害）THI35级（中度危害）THI35, 50级（高度危害）THI50, 65 级（极度危害）THI 65THI毒物危害指数介质的毒性分类四川省特种设备安全管理协会1.概述一般规定 压力管道中介质毒性程度、腐蚀性和火灾危险性的划分应当以介质的“化学品安 全技术说明书”（MSDS）为依据，按照GBZ230-2010或TSG D0001的划分原则确定。 介质同时具有毒性及火灾危险性时，应当按照毒性危害程度和火灾危险性的划 分原则分别定级。 介质为质为 混合物时时，应应当按照有毒化学品的组组成比例及其急性毒性指标标（LD50 、LC50），采用
13、加权平均法，获得混合物的急性毒性（LD50、LC50） ，然后 按照毒性危害级别级别 最高者，确定混合物的毒性危害级别级别 。 介质毒性程度、腐蚀性和火灾危险性划分 （TSG D0001）四川省特种设备安全管理协会1.概述毒性危害程度 压力管道中介质毒性程度的分级应当符合GBZ230、GB5044职业性接触毒物危害程度分级的规定，以急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、 慢性中毒后果、致癌性和最高容许浓度等六项指标为基础的定级标准； 压力管道中介质的毒性危害程度包括极度危害、高度危害以及中度危害三个级 别。（注： GBZ230、GB5044规定为极度危害、高度危害、中度危害和轻度危害四
14、个级别） 介质质毒性危害程度的级别应级别应 当不低于以急性毒性和最高容许浓许浓 度两项项指标标分 别别确定的最高危害程度级别级别 。 如果以急性中毒发发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果和致癌性四项项指 标标确定的介质质毒性危害程度高于 按照上一条确定的危害程度级别时级别时 ，应应当根据 压压力管道具体工况，综综合分析，全面权权衡，适当提高介质质的毒性危害程度级别级别介质毒性程度、腐蚀性和火灾危险性划分 （TSG D0001）四川省特种设备安全管理协会1.概述介质毒性程度、腐蚀性和火灾危险性划分 （TSG D0001）有些行业对苯、丙烯腈、二硫化碳等介质的分类与GB5044不同 介质标准
15、苯二硫化碳光气（碳酰氯）丙烯腈氟化氢GB5044-1985极度危害高度危害高度危害高度危害HG20660-2000高度危害中度危害极度危害高度危害高度危害GB50517-2010极度危害高度危害高度危害高/极度危害高度危害四川省特种设备安全管理协会1.概述腐蚀性 压力管道中的腐蚀性液体系指: 与皮肤接触,在4h内出现可見坏死现象，或55 时，对20钢的腐蚀率大于6.25mm/y(年)的流体（注：介质腐蚀性与压力管道分级无关）。介质毒性程度、腐蚀性和火灾危险性划分 （TSG D0001）四川省特种设备安全管理协会1.概述火灾危险性 压力管道中介质的火灾危险性包括GB50160石油化工企业设计防火规范及 GB 50016建筑设计防火规范中规定的甲、乙类可燃气体、液化烃和甲、乙 类可燃液体。工作温度超过其闪点的丙类可燃液体，应当视为乙类可燃液体 国家安全生产监督管理总局颁布的危险化学品名录中的第1类爆炸品、第2 类第2项易燃气体、第4类易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品以及第5类氧化剂和有机过氧化物，应当根据其爆炸或者燃烧危险性、闪点和介质的状态（气体、 液体）视为甲、乙类可燃气体、液化烃或者甲、乙类可燃液体 甲类可燃气体指可燃气体与空气混合物的爆炸下限小于10（体积）；乙类可 燃气体指可燃气体与空气混合物的爆炸下限大于或者等于10（
