压力管道设计讲义工程配管1管道及其组成件1.1 管子1.1.1 国内材料的管子壁厚按照 SH 3059规定计算；AST喇料的管子壁厚 应按照ASME B31.3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1.1.2 当设计选用国内材料时，管子的尺寸和壁厚应执行 SH 3405标准；当管子的尺寸和壁厚超出SH 3405标准规定的范围时，则应执行工程规定1.1.3 当选用AST附料时，对于碳钢和低合金管子，其外径和壁厚应执行 ASM出36.10M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ASM旧36.19M标准，如果管子的外径和壁厚范围超出 ASM旧36.19M 标准，则执行 ASME B36.10标准当管子的尺寸和壁厚超出 ASME B36.10M 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＜ CL600时，一般性公用工程介质用碳钢管应选用：a）公称直径DN15〜DN500t冈管选用无缝钢管；b）公称直径Dg550的钢管选用直缝焊接钢管。
1.1.4.2 当压力等级＜ CL600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〜DN25洞管选用无缝钢管：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A CL600的任何介质的管道，公称直径DNC 500的管子选用无缝钢管1.1.5 在一般隋况下公称直径 DNC 40的钢管最小壁厚如下：a）碳钢和低合金钢管不应小于 SCH80b）奥氏体不锈钢管不应小于SCH40SC）镀锌钢管选GB/T 3091加厚型1.2 管件1.2.1 管件尺寸标准如下1.2.1.1 可锻铸铁螺纹管件：ASME B16.31.2.1.2 承插焊和螺纹管件：应符合 SH3410、GB/Tl4626或ASM旧l6.11 1.2.1.3 对焊管件：应符合 SH3408、SH3409 或 ASM田l6.9、ASM旧l6.28、MSS SP431.2.1.4 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> DN501.2.3 焊接支管连接的补强应按照 SH 3059或ASME B31.3进行设计。
1.2.4 公称直径W DN80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 260c以上或压力等级高于 CL300的介质1.2.6 短半径弯头（R=1.OD）的适用压力不应大于无缝直管承压强度的 80%1.3 阀门1.3.1 阀门的制造应符合相应的标准的规定1.3.2 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1.3.3 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A CL90Q公称直径DN >50的阀门应选用压力自紧式密封阀盖1.4 法兰1.4.1 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1.4.2 除非另有规定，法兰焊接端的坡口应与管子一致1.4.3 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1.4.4 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。
1.4.5 设备专业的管嘴法兰应选用与配管专业相匹配的法兰1.4.6 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1.4.7 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 T (400 C)或腐蚀裕量超过0.125英寸(3 mm)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1.5 垫片三种形式，标准1.6 管法兰用螺栓和螺母a)螺栓和螺母的螺纹：1) M33及其以下：标准粗牙螺纹；2) M36及其以上：标准细牙螺纹；b)螺柱应选用全螺纹螺柱；c)螺栓长度在相应的规范中给出；1.7 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 DNC 40的管道，对焊用于公称直径 DNA 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：a）氢、炫或有毒介质及超过0.3MPa蒸汽；b）所有漏入大气中能自燃的介质；c）与压力容器相接，在第一切断阀上游端的管线 （包括切断阀）；d）保温管线上的水压试验的堵头（试压后）；e）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封剂或聚四氟乙烯密封带密封焊缝宽度最小 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封带，不采用密封焊：a）铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁件；b）调节阀；c）疏水阀；d）放空和放净阀上的丝堵；e）活接头的压紧螺母；f）仪表1.8 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DNC40时，支管连接全部使用三通管件。
当主管尺寸公称直径DN>50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A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：a） d/D的比值（支管直径/主管直径）超过0.8 ;b）主管壁厚小于标准壁厚（STD）;c）当外径超过36英寸（900 mm）而主管壁厚小于0.75英寸（19mm>当管路设计温度大于或等于 800 F （427 C）时，不允许使用补强板补强的支 管连接2基本要求2.1 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2.2 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3管道一般布置原则3.1 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3.2 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、液化炫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。
3.3 输送脉冲流体的管道要选用适当的支架和固定架3.4 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寸, 应选用管托或托板3.5 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3.6 所有管道布置应考虑其支承点设置，便于设置管道支吊架3.7 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3.8 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3.9 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”3.10 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3.11 可燃气体、液化炫和可燃液体的管道，不得穿过与其无关的装置3.12 可燃气体、液化炫和可燃液体的管道，不得穿过与其无关的建筑物。
3.13 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250c的管道布置在上层；液化炫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 250 c的管道，可布置在外侧，但不应与液化煌管道相邻4管道净空及管间距4.1 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4.2 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 25mm4.3 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 100mm4.4 阀门手轮间净距不应小于 100mm4.5 管道穿越平台时距开洞边净空不应小于 25mm4.6 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4.7 氧气管道与可燃气体、液化烧、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 250mmi勺净距5管道的连接尺寸5.1 管子尺寸DN32 DN65 DN125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。
5.2 除工艺有特殊要求外，管道的最小尺寸应为 DN156材料等级变化6.1 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6.2 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7管件7.1 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7.2 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7.3 公称直径小于或等于25mm勺可燃气体、液化炫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7.5 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7.6 除工艺有特殊要求外，塔、反应器、立式容器等设。