压力管道的设计

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1、压力管道的设计广东省电力设计研究院二00九年七月化水室培训1提纲m压力容器压力管道设计许可规则（重点关注电厂化学压力管道）m电厂化学压力管道分类m电厂化学压力管道特点 m电厂化学压力管道设计标准m液氯、氢气和液氨系统设备布置、管道设计及附件选择要求m腐蚀性介质管道m管道试验要求2m压力容器压力管道设计许可规则 压力容器压力管道设计许可规则TSG R1001-2008 一、总则 为了加强对压力容器、压力管道设计单位的安全监察，确保压力容 器、压力管道的设计质量，根据特种设备安全监察条例、国 务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定的有关规定 ，制定本规则，并于2008年4月30日由国家质检

2、总局颁发执行。 对于电力行业的设计单位，主要是压力管道的设计。 二、压力管道的定义 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。3m压力容器压力管道设计许可规则 二、压力管道的定义 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、蒸汽介质或可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度 高于等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。 三、压力管道类别、级别 本规则将压力管道分为四类，GA类（长输管道）、GB类（公用管 道）、GC类（工业管道）、GD类（动力管道）。 （一）GA类（长输管道） 长输（油气）管道是指产地、储存库、使用单位之间的用于输送商

3、品介质的管道，划分为GA1级和GA2级。4m压力容器压力管道设计许可规则 （二）GB类（公用管道）公用管道是指城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道 和热力管道，划分为GB1级和GB2级。 （三）GC类（工业管道） 工业管道是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道 、公用工程管道及其他辅助管道，划分为GC1级、GC2级和GC3级 。 1、GC1级 符合下列条件之一的工业管道为GC1级： （1）输送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5m压力容器压力管道设计许可规则 1、GC1级点的高度危害液体介质的管

4、道； （2）输送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。6m压力容器压力管道设计许可规则 2、GC2级 除本规则规定的GC3级管道外，介质毒性危害程度、火灾危险性（ 可燃性）、设计压力和设计温度小于本规则规定的GC1级管道。 3、GC3级 输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或者等于1.0M

5、Pa，并 且设计温度大于-20但是小于185的管道。 （四）GD类（动力管道）动力管道是指火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道，划 分为GD1级和GD2级。7m电厂化学压力管道分类电厂化学压力管道主要包括有毒、可燃和腐蚀性介质管道，按照 设计许可规则中对压力管道的类别、级别划分，化学管道属于GC 类（工业管道），涉及的级别为GC1（1）、GC1（2）、GC2和 GC3。8m电厂化学压力管道特点一、毒性危害性大： GC1（1） 电厂化学压力管道输送的危害性化学物品，在GB5044职业接触 毒物危害程度分级中规定的危害程度如下: 级（高度危害）：氯； 级（中度危害）：硫酸； 级（轻度危害）：

6、盐酸、氢氧化钠、氨。 按照设计许可规则规定，符合GC1（1）的化学管道为氯气管 。 二、火灾爆炸危险性大： GC1（2） 电厂化学压力管道输送的甲类可燃气体有氢气，乙类可燃气体有氨 气。按照设计许可规则规定，符合GC1（2）的化学管道为设 计压力大于等于4.0MPa的氢气管。9m电厂化学压力管道特点三、腐蚀性介质多： GC2 按照设计许可规则规定，符合GC2的化学管道为硫酸输送管、 盐酸输送管等。 四、其它管道： GC3 按照设计许可规则规定，符合GC3的化学管道为压缩空气管。10m电厂化学压力管道设计标准电厂化学压力管道常用标准有： （1）DL/T5068-2006火力发电厂化学设计技术规程

7、； （2）GB50177-2005氢气站设计规范； （3）GB50050-2007工业循环冷却水处理设计规范； （4）GB5044-85职业性接触毒物危害程度分级； （5）DL/T5054-1996火力发电厂汽水管道设计技术规定； （6）GB50016-2006建筑设计防火规范； （7）火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计（2000版）； （8）GB11984-89氯气安全规程；11m电厂化学压力管道设计标准电厂化学压力管道常用标准有： （9）GB4962-85氢气使用安全技术规程； （10）DL/T869-2004 火力发电厂焊接技术规程； （11）DL/T935-2005钢塑复合管和管件；

8、 （12）HG3690-2001工业用钢管架聚乙烯塑料复合管； （13）HG3691-2001工业用钢管架聚乙烯塑料复合管件； （14）GB/T17116管道支吊架；12m液氯系统设备布置、管道及附件设计一、概述 氯气是有毒气体，具有强烈的刺激性，吸入后会导致急性中毒，是 GB5044规定的危害较大的级高度危害物质。 液氯使用贮存，必须执行国务院颁发的化学危险品安全管理条例 （国务院令第334号）有关规定。 氯气生产、使用的厂房、库房建设必须符合GB50016建筑设计 防火规范的规定。 二、系统、设备布置设计 液氯贮存投加系统主要包括液氯钢瓶、蒸发器、真空加氯机、水射 器、升压泵等。13m液氯

9、系统设备布置、管道及附件设计二、系统、设备布置设计 1、液氯贮罐充满量不得超过全容积的80%（考虑到气体膨胀）。 2、瓶内液氯不能用尽，必须留有余压。充满量为500kg和1000kg 的钢瓶应保留5kg以上的余氯。 3、严禁使用蒸汽、明火直接加热钢瓶。可采用45以下的温水加 热。 4、液氯贮罐应单独布置在氯瓶间内；贮罐露天布置时，应有非燃 烧材料顶棚或隔热保温措施。在贮罐20m以内，严禁堆放易燃、可燃物品。 5、氯瓶和加氯机不应靠近采暖设备并应避免日照。 6、贮量1t以上的贮罐基础，每年应测定基础下沉状况。14m液氯系统设备布置、管道及附件设计二、系统、设备布置设计 7、室内电气设备和灯具应采

10、用密闭、防腐类型产品，照明和通风 设备的开关应设在室外。 8、液氯钢瓶必须有称重衡器，并装有膜片压力表（如采用一般压 力表时，应采取硅油隔离措施）、调节阀等装置。操作中应保持钢 瓶内压力大于使用侧压力（防止倒灌）。 9、加氯机应有指示瞬时投加量并有防止氯、水混合物倒灌入液氯 钢瓶内的措施。 10、加氯机喷射器水源应保证不间断并保持水压稳定，水泵应联锁 并有可靠的电源。 11、生产、使用氯气的车间（作业场所），空气中氯气含量最高允 许浓度为1mg/m3。 15m液氯系统设备布置、管道及附件设计二、系统、设备布置设计 12、系统应配置漏氯检测及报警装置并与漏氯处理设施联锁。漏氯 处理设施一般采用碱

11、液池或氯气吸收装置。 13、加氯系统应配备防护用品，常用防护用品配置要求如下： 防毒面具、防毒口罩数量与作业人数相同； 隔离式防毒面具（送风隔离式面具和隔离式氧气面具）数量与从 事紧急作业人数相同；每10个操作工要备用3个； 防护服、防护手套、防护靴数量与作业人数相同；采用橡胶或乙 烯材料。16m液氯系统设备布置、管道及附件设计三、管道及附件设计 1、氯化系统管道必须完好，连接紧密，无泄漏。 2、氯气总管中含氢应0.4%。 3、应采用经过退火处理的紫铜管连接钢瓶。紫铜管应经耐压试验 合格。 4、氯化设备和管道处的连接垫片应采用氟胶垫等，严禁使用橡胶 垫和石棉垫。 5、钢瓶出口端应设置针型阀调节

12、氯流量，不允许使用瓶阀直接调 节。 6、贮罐输入或输出管道，应设置两个以上截止阀门，定期检查， 确保正常。17m氢气系统设备布置、管道及附件设计一、概述 火力发电厂氢气系统主要有水电解制氢、外购氢气供氢两种方式。 外购氢气供氢分为外购氢气瓶、长管钢瓶拖车及管道输送三种。 氢气是可燃气体，其着火、爆炸范围宽，下限低，在空气中燃烧界 限为4%75%（体积）、爆轰界限为18.3%59%（体积）； 在氧气中燃烧界限为4.5%94%（体积）、爆轰界限为15% 90%（体积），是GB50016 建筑设计防火规范规定的甲类可 燃气体 。 氢气的生产、使用、贮存，必须执行国务院颁发的化学危险品安 全管理条例（

13、国务院令第334号）有关规定。18m氢气系统设备布置、管道及附件设计二、系统、设备布置设计 （一）水电解制氢系统 1、水电解制氢系统包括：水电解槽及其辅助设备。 2、系统应设置压力调节装置，以维持水电解槽出口氢气与氧气之 间一定的压力差值，差值宜小于0.5kPa。 3、水电解制氢间内的主要通道不宜小于2.5m；水电解槽之间的净 距不宜小于2.0m；水电解槽与墙之间的净距不宜小于1.5m。 4、氢气纯化间主要通道净宽度不宜小于1.5m 。纯化设备之间及其 与墙之间的净距均不宜小于1.0m。 5、氢气实瓶间、空瓶间和汇流排间的通道净宽度，应根据气瓶运 输方式确定，但不宜小于1.5m 。19m氢气系

14、统设备布置、管道及附件设计二、系统、设备布置设计 （二）氢气压缩机 1、氢气压缩机前应设置有氢气缓冲罐，输送氢气用压缩机后，应 设氢气罐。 2、数台氢气压缩机，可并联从同一氢气管道吸气，但应采取措施 确保吸气侧氢气为正压。 3、氢气压缩机之间的净距不宜小于1.5m，与墙之间的净距不宜小于 1.0m。当规定的净距不能满足零部件抽出时，则净距应比抽出零 部件的长度大0.5m。 4、氢气压缩机的安全保护装置的设置，应符合下列规定： （1）压缩机出口与第1个切断阀之间，应设安全阀，安全阀应装防 护罩，排出的氢气应接至室外。20m氢气系统设备布置、管道及附件设计二、系统、设备布置设计 （2）压缩机进、出

15、口应设高低压报警和超限停机装置。 （3）润滑油系统应设油压过低或油温过高的报警装置。 （4）压缩机的冷却水系统应设温度或压力报警和停机装置。 （5）压缩机进、出口管路应设有置换吹扫口。 （三）氢气贮存罐 1、氢气罐不应设在厂房内。在寒冷地区，湿式氢气罐和固定容积 含湿氢气罐底部，应采取防冻措施。 2、湿式氢气罐之间的防火间距，不应小于相邻较大罐（罐径较大 者，下同）的半径；卧式氢气罐之间的防火间距，不应小于相邻较 大罐直径的2/3；立式罐之间、球形罐之间的防火间距，不应小于 相邻较大罐的直径。（验收时经常会检查这一条）21m氢气系统设备布置、管道及附件设计二、系统、设备布置设计 3、氢气站、供

16、氢站的氢气罐的安全措施设置，应符合下列规定： （1）压力型氢气罐上或其进气/出气管第1个切断阀前必须设泄压 用安全阀。 （2）氢气罐顶部最高点，应设氢气放空管。（强制性条款，有的 生产厂家从罐内部接一根管出来，引至最顶部的方式是不行的） （3）应设压力测量仪表。 三、管道设计 1、为避免因氢气泄漏、造成燃烧和爆炸事故的发生，氢气管道的 管材应采用无缝钢管，不得采用具有焊缝的焊接钢管、电焊钢管等 。氢气管道的连接，应采用焊接。 2、碳素钢管和不锈钢管中氢气最大流速，应符合下列规定：22m氢气系统设备布置、管道及附件设计三、管道设计 （1）当设计压力大于3.0MPa时，碳素钢管和不锈钢管的最大流速 均为10m/s。 （2）当设计压力为0.1 3.0MPa时，碳素钢管的最大流速为 15m/s，不锈钢管的最大流速为25m/s。 3、氢气管道的壁厚按第三强度理论计算，其最小壁厚按下式计算 ： Sm=pD0/2t+2Yp +