配管设计规定

配管设计规定目 录1 总则1.1 适用范围1.2 相关文件1.3 单位制1.4 符号和缩写词2 设计基础2.1 管道设计基本点2.2 设计压力和设计温度2.3 管道材料2.4 腐蚀裕量2.5 管道的公称尺寸 3 管道系统的构成3.1 管道器材3.1.1 管子3.1.2 弯头、弯管和虾米弯3.1.3 异径管3.1.4 支管连接3.1.5 法兰3.1.6 阀门3.1.7 端部密封3.1.8 盲板3.1.9 过滤器3.2 管道的连接3.3 管道材料等级变化3.4 管道的隔热3.5 管道的涂漆4 管道系统的配管设计4.1 概述4.1.1 管道走向4.1.2 管道布置4.1.3 管道坡度4.1.4 管道柔性4.1.5 管道的间距4.1.6 阀门的安装4.1.7 调节阀4.1.8 止回阀4.1.9 疏水阀4.1.10 过滤器 4.1.11 补偿器 4.1.12 仪表 4.1.13 放空和放净 4.1.14 管道支架 4.2 操作用通道、平台和梯子4.2.1 一般规定4.2.2 通道、平台和梯子4.2.3 平台的设置4.2.4 通道的净高4.2.5 通道的宽度4.3 基础高度 4.4 典型管道系统的配管设计 4.4.1 管道旁通4.4.2 安全阀系统4.4.3 蒸汽管道4.4.4 蒸汽凝水管道4.4.5 取样系统4.4.6 软管站4.4.7 洗眼和淋浴站4.4.8 蒸汽伴热系统5 管廊和设备周围的管道设计 5.1 管廊周围的管道设计 5.2 塔/立式容器周围的管道设计 5.3 卧室容器周围的管道设计 5.4 换热气周围的管道设计 5.5 泵周围的管道设计 5.5.1 一般规定5.5.2 泵进口管道设计5.5.3 泵出口管道设计5.6 压缩机周围的管道设计 5.7 加热器周围的管道设计 罐区周围的管道设计 附表-1 操作用通道、平台和梯子附表-2 通道要求附表-3 装置基础标高1 总则1.1 适用范围1.1.1 本规定适用于石油化工装置的管道布置设计。公用和辅助设施的管道布置设计可参照执行。1.1.2 本规定提出了石油化工管道布置设计的基本要求。1.13 本规定涉及的管道系统的范围均表示在管道及仪表流程图及公用系统流程图（UFD）中。1.1.4 附属于专利设备或机械设备（或设备包）的管道系统设计应执行设备制造厂标准。1.2 相关文件工艺配管 ASME B31。3爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 50058-92石油化工企业设计防火规范(1999年局部修订条文) GB50160-92石油化工企业管道布置设计通则 SHJ12-89石油化工企业非埋地管道抗震设计通则 SHJ39-91装置布置设计规定 B-A99-1999管道材料登记规定管道英里设计规定 YL-A99-1999蒸汽伴热管设计规定 A-A56-1999隔热设计规定 CL-A2-96设备和管道涂漆设计规定 CL-A3-961.3 单位制除有其它规定外，在图纸和技术资料中采用SI和摄氏单位，但管道的公称直径尺寸一般采用英制单位。1.4 符号和缩写词管道系统应使用规定的符号和缩写词表示在配管图上。2 设计基础2.1 管道设计基本点2.2.1 除一些特定的设施外，管道系统和管道材料的设计应按照本规定和ASME B31.3。2.2.2 管道设计应基于正常操作条件下很少出现温度、压力短期变化，同时不能按风载荷或地震载荷与温度、压力短期变化和出现考虑。2.2 设计压力和设计温度2.2.1 用于确定管道等级的设计温度等于与其相连的设备的设计温度。2.2.2 用于确定管道等级的设计压力基于以下几点：（1） 与管道相连的设备的设计压力；（2） 保护管道系统所用安全泄压阀的设定压力；（3） 操作压力低于大气压的系统按全真空设计。2.2.3 所有工艺和公用物料管道的设计压力和设计温度都表示在管道表里。2.3 管道材料2.3.1 所选用的管道材料必须符合国家标准或行业标准。当选用国外材料时，应ASTM标准。当维修时可以用国标、行标或ASTM标准材料代替时，设备包内的管道可以使用与其相适应的其它国家或制造厂标准的材料。2.3.2 管道材料的详细规定按“管道材料等级规定”执行。2.4 腐蚀裕量2.4.1 管道的腐蚀裕量应考虑与管道表面接触的介质性质。2.4.2 腐蚀裕量应根据管道材料来确定，其最小腐蚀裕量应符合下列规定：（1） 碳钢、镇静钢和低合金钢（不含腐蚀性介质） 1.3mm（2） 循环冷却水用碳钢 1.5mm（3） 不锈钢、非金属材料、非铁合金和镀层/衬里管子 0mm2.5 管道的公称尺寸2.5.1 除另有规定外,管道的最小尺寸为NPS1/2。2.5.2 除与标准设计的机械设备连接或特殊需要之外，不得使用NPS1-1/4、 2-1/2、 3-1/2、 5及其以上奇数公称直径和22的管道。2.5.3 埋地的污水管道的最小尺寸为NPS4，埋地的其他管道的最小尺寸为NPS1-1/2。 3 管道系统的构成3.1 管道器材3.1.1 管子管子使用于管道系统的直管段部分。3.1.2 弯头、弯管和虾米弯（1） 改变管道走向一般用弯头；如果可行，也可用弯管和虾米弯来代替。（2） 可用下面的管子在现场进行冷弯来代替弯头。 a. 碳钢管 等于或小于NPS1-1/2 b. 不锈钢、铁合金及铁合金钢管 等于或小于NPS1弯管曲率半径一般是公称外径的4到6倍，同时要考虑壁厚的减簿。（3） 用管子找早的虾米弯可用于以下情况：a. 单焊缝虾米弯使用于无压力敞开式管道系统，如空气压缩机进口管道和放空管道。b. 多焊缝虾米弯使用于直径大于24压力等级小于ANSI300磅的公用物料管道和钢制污水管道。（4） 除设计要求用短半径弯头外，一般用长半径弯头。3.1.3 异径管（1） 管道尺寸变化通常用异径管。（2） 异径管的选用应按照“管道材料等级规定”。（3） 同心或偏心异经管的选择应根据使用条件考虑。3.1.4 支管连接（1） 管道的支管连接应采用三通、半管箍、管嘴或开口焊等。（2） 支管连接的选用应按照“管道材料等级规定”。（3） 当采用开口焊时，支管与主管之间的夹角不应小于45。（4） 当采用开口焊时，如果管子壁厚不能承受压力和热应力时，在开口的一定范围内采用补强板。开口补强按照“管道材料等级规定”。3.1.5 法兰（1） 管道上法兰的使用仅限于与设备法兰管口、在线管道元件（如阀门、过滤器、仪表）等的连接。（2） 在下列情况下也应提供法兰。a. 经常需要拆除的管道。b. 除法兰连接外，不能采用焊接或其它形式连接的塑料、非金属、铸铁管或衬里管道等。3.1.6 阀门（1） 按照PID和UFD的要求，阀门用于切断管道系统、控制流量等情况。（2） 除工艺或机械设计其它要求外，公称直径等于或大于NPS 2压力等级等于或小于ANSI 600磅的阀门应为法兰连接形式。3.1.7 端部密封管道端部应使用管帽或盲法兰密封。3.1.8 盲板应按照PID和UFD的要求设置盲板，以使管道系统能完全隔离。3.1.9 过滤器（1） 用按照PID和UFD的要求设置过滤器。（2） 如果泵和压缩机的进口管道未设永久过滤器，当管道冲洗时，应在其进口管道上设置临时锥形过滤器或金属网。3.2 管道的连接3.2.1管道通常按下列方式连接：（1） 等于或大于NPS 2的管道采用对焊连接。（2） 等于或大于NPS 1-1/2的管道采用承插焊或螺纹连接。3.2.2 密封焊通常不用于螺纹连接处。3.3 管道材料等级变化当两种不同管道材料等级的管道连接时，管道材料等级的分界线一般设在阀门或法兰连接处。3.3.1 除PID和UFD另有规定外，管道材料等级分界处的阀门或法兰应按高等级材料确定。3.3.2 应尽可能避免两种不同材料管道的焊接。3.4 管道的隔热3.4.1 管道的可热设计应符合PID和UFD以及管道表的要求。3.4.2 隔热层材料几厚度应执行“隔热设计规定”。3.5 管道的涂漆3.5.1 管道的涂漆要求按照“设备和管道涂漆设计规定”。4 管道系统的配管设计4.1 概述4.1.1 管道走向（1） 在满足热膨胀和柔性的情况下，管道走向应尽量减少管件数量。（2） 应考虑管道、设备组装、拆卸和支撑。（3） 布置在管廊或管墩上的管道，当管道走向改变时，管道标高应改变。4.1.2 管道布置（1） 除放净管、 污水管和其他特殊用途的管道外，装置内所有管道应集中成排布置。地上的管道应布置在管廊 管架上。如确有需要，可埋地或敷设在管沟内。a. 管廊可敷设多层管道。b. 对于多层管廊,工艺管道应不止在底层,公用物料管道和电缆槽板应布置在顶层。c. 如果使用管墩，管墩上管道的管标高最小为250mm。d. 如果使用管沟，管沟内应填充细沙，并且管沟内管道的所有法兰的最低点最少应高于沟底150mm。（2） 罐区内管道一般成组布置在低架管架（管墩）上。（3） 管架上管道的荷载按下列原则确定：a. 管道的荷载应按下列条件计算：-等于尺寸阀门、操作平台等集中荷载。c. 在荷载数据中应包括安装荷载和热膨胀的水平推力。冷或小于NPS8的管道 按充水重等于或小于NPS10的管道 按充水重 液体管道 按充水重 气体管道 按管子净重（4） b. 应考虑冷却水、饮用水、工业水和消防水主管道以及污水管道一般埋地敷设。a. 底下管道应埋在冰冻线以下。b. 支管的最小埋深为300mm，主管的最小埋深为600mm。c. 穿越道路的地下管道应采用敷设在套管或涵洞内等保护措施，以防止由于埋深可能出现管道受损坏的影响。4.1.3 管道坡度具有熔融固体或高黏度液体的水平管道，以及PID 上注明有坡度要求的管道，应设计成有连续坡度的管道。管道的坡度一般为3-5 。4.1.4 管道柔性（1） 在下列条件下，热膨胀的计算应按照ASME B31.3执行。a. 热位移的计算是在相对与环境温度的最大操作温度来确定。b. 在管道柔性较核时应考虑装置开车正常操作和停车极端等可能出现的特殊操作条件（如蒸汽吹扫系统、 催化剂再生系统）。c. 在热应力计算时，应考虑管道的腐蚀裕量。（2） 在考虑管道有热或冷所产生的位移时，可利用管道不止的自然几何形状 其他膨胀连接形式和/或管架设计等来增加管道的柔性。在这种情况下，应使用合适的到乡指甲以避免管道的轴向偏离。（3） 与设备连接的管道系统的不止，应保证作用在设备管口上的力和力矩不超过制造厂规定的允许值。（4） 需要进行热应力计算的管道应按有关规定执行。4.1.5管道的间距（1） 为便于管道安装、拆卸和维修，在同一平行敷设的无法兰管道不论有无隔热层，两管的外表面之间的最小净距为50mm。有法兰的管道，不论有无隔热层，其法兰突出部分距另一管道的外表面的最小净距为25mm 。（2） 在确定管道检举时，应靠路两相邻管道直径、热位移、保温厚度、最大法兰直径和管道福建以及连接在线仪表的仪表官衔所许的空间等。（3） 管道与管架或框架的支柱、建筑物墙壁或管沟壁的净距不应小于100mm 。4.1.6阀门的安装（1） 阀门应设在容易接近、便于操作、维修的地方。成排管道（如进出装置的管道）上阀门应集中布置，并考虑设置操作平台几梯子。地面以下管道上的阀门应设在阀门井内。（2） 水平管道上阀门的阀杆不能朝下。（3） 经常操作的阀门应优先安装，以便阀杆中心线不超过地面或平台1600mm ，当经常操作的阀门的标高超过1600mm 时，应考虑增设临时踏步 固定平台和远程操作等措施。一般不使用铰链操作，但如果需要，可以使用延伸杆。（4） 立管上阀门手轮的安装高度（阀门手轮中心与操作面的距离）宜为1200mm，不宜超过1800mm。（5） 阀门手轮之间的最小检举一般为100mm。但公用物料软管站阀门之间的间距为50mm。（6） 不止在操作平台周围的阀门的 手轮中心距操作平台边缘不一大于450mm ，当阀杆和手轮伸入平台上方且高度小于2m 时，应使其不影响操作人员的操作和通行。（7） 水平安装的明杆式阀门开启时，阀杆不得影响通行。4.1.7 调节阀（1） 调节阀的按应满足工艺流程设计和便于观察一次指示仪表的要求。（2） 调节阀应布置在地面或平台上便于操作的地方。（3） 除制造厂另有规定外，调节阀应直立安装。（4） 调节阀组（包括调节阀、旁通阀、切断阀和排液阀）成正立、垂直安装时，调节阀应安装在旁路的下方。公称直径小于NPS1的调节阀，也可安装在旁路的上方。（5） 调节阀膜头顶部距旁路管道的净高应大雨200mm 。调节阀与旁路阀上下布置时应错开位置。（6） 介质中喊有固体颗粒的管道上的调节阀应布置在旁路的下放。（7） 调节阀两侧管道上的大小头应进靠调节阀。4.1.8 止回阀（1） 升降式止回阀应安装在水平管道上。旋启式止回阀可安装在水平管道上，也可安装在管内介质自下而上流动的立管上。（2） 底阀应安装在离心泵吸入管的立管端。4.1.9 疏水阀（1） 疏水阀的安装位置不应高于疏水点。（2） 疏水阀的安装应符合下列要求：a. 浮动式疏水阀必须水平安装，安装在室外时，应采取不要的防冻措施；b. 热动力式疏水阀应水平安装；c. 密闭系统的冷凝水主管高于疏水阀时，除热动力式疏水阀外，应在疏水阀后设止回阀。（3） 多个疏水阀同时使用，必须并联安装。4.1.10 过滤器管道上应提供永久性和/或临时过滤器用语保护下列设备：（1） 泵：进口管道；（2） 蒸汽透平和蒸汽喷射器：蒸汽进口管道；（3） 压缩机：工艺介质进口管道，在不影响压缩机已校正的情况下，过滤器的设置应便于安装、拆除和清洗；（4） 泵和压缩机：密封和冲洗油管道；（5） 空气或水驱动的设备：进口管道。4.1.11 补偿器（1） 管道有热胀或冷缩产生的位移，应优先利用管道布置的自然几何形状来吸收。（2） 由于设备布置的原因或其他因素使管道系统的自然几何形状受到限制，其比厂能力不能满足要求时，应在管道系统的适当位置安装补偿器。补偿器的选用和布置规定如下：a. 管道宜选用 型补偿器；b. 型补偿器与固定点的距离不宜小于固定点间距的三分之一。c. 管道布置受限制时，在设计压力和输送介质允许情况下可选用波形补偿器。d. 不宜选用套筒式补偿器。（3） 管道固定点的设置应满足下列要求：a. 固定点应设在能充分利用管道自然补偿的地方；b. 固定点宜靠近需要限制分支管2位移的地方；c. 固定点应设置在需要承受管道震动、 冲击荷载或需要限制管道多方向唯一的地方。4.1.12 仪表管道上的仪表或测量元件的不止应便于安装、观察和维修。必要时应设置专用操作平台或梯子。4.1.13 放空和放净（1） 管道系统的放空和放净一般通过预期连接的容器和设备完成。（2） 不管PID和UFD是否有要求，如果操作需要，对管道系统的“袋形”处应提供带切断阀的放净系统。（3） 管道上放空和放净阀的尺寸应按其牌坊介质的特性来确定。在任何情况下，放空和放净阀的最小公称直径应符合下列规定： -NPS1/2 管道 放空阀NPS1/2 -等于或大于NPS3/4 的管道 放空阀NPS3/4 -NPS1/2管道 放净阀NPS1/2 -等于或大于NPS3/4 的管道 放净阀NPS3/4（4） 仅用于水压实验的放空时，一般不提供切断阀。4.1.14 管道支架（1） 管架设计应按照“管架设计规定”执行。（2） 管架既不能阻塞通道也不能干扰通行。（3） 如果有设备维修的要求，管架布置应允许管道的拆卸。（4） 管道支吊架应在管道允许跨度内设置，并应符合下列要求：a. 靠近设备；b. 设在集中荷载附近；c. 设在弯头和大直径三通式分支管附近；d. 尽可能利用建筑物、构筑物的梁、柱等设置支吊架的生根点。4.2 操作用通道、平台和梯子4.2.1 一般规定需要操作/维修的设备或仪表，应从地面、平台、梯子或临时设施上可以靠近。4.2.2 通道、平台和梯子需要操作/维修的设备或仪表，其操作作用通道、平台和梯子应符合附表-1的要求。4.2.3 平台的设置平台的设置应按照“装置布置设计规定”执行。4.2.4 通道的净高通道的最小净高应符合“装置布置设计规定”的要求。4.2.5 通道的宽度（1） 通道最小宽度应符合“装置布置设计规定”的要求。（2） 操作通道的要求见附表-2。4.3 基础高度设备、框架、铺砌面的基础高度见附表-3。4.4 典型管道系统的配管设计4.4.1管道旁通设备周围和在线仪表等的旁通，应按PID和UFD的要求设置。4.4.2 安全阀系统（1） 安全阀应按PID和UFD的要求设置。（2） 所有安全阀出口端应设置出口管道，按照PID和UFD的要求，出口管道应引向大气（开放式）或连接到密闭系统（密闭式）。a. 开放式安全阀的出口管道设置应符合下列要求：安全阀排放管口的高度应高出以安全阀泻压装置为中心、半径为8.0m 的范围内最高操作平台3.0m 。当安全阀出口管道不可避免出现有“袋形”时，在“袋形”位置的下方应加一个10 mm的泪孔。如安全需要，应将泪孔中排放液引致安全的地方。b. 密闭式安全阀的出管道设置应符合下列要求：一般情况下，密闭系统的管道走向不能有“袋形”，并排放至火炬总管。当含有水汽的“袋形”存在于出口管道时，如果需要，“袋形”部分应设蒸汽伴热。出口管道与主管的连接点，应尽可能靠近主管的固定点。否则，出口管道应具有足够的柔性以吸收主观的位移。排入密闭系统的安全阀出口管道应顺介质流向45斜接到拍房总管的顶部。（3） 安全阀的安装位置应尽量靠近被保护设备或管道；如果不能靠近进布置，则要求从保护的设备关口到安全阀入口之间管道的压力降不超过该阀定压值的3 。（4） 安全阀应设检修平台。4.4.3 蒸汽管道（1） 蒸汽管道的配管设计应可能地减少“袋形”，并有利于凝水连续排除。（2） 除了超高压蒸汽系统外，蒸汽管道上出现“袋形”的低点处或蒸汽总管的端部均应设置疏水阀和捕集器。（3） 蒸汽支管应从蒸汽主观的顶部接出，避免主观的凝水进入支管。支管上的切断阀应安装在靠近主管的水平段上。（4） 蒸汽主管的末端应设分液包。4.4.4 蒸汽凝水管道（1） 管廊上蒸汽冷凝水总管应水平布置，不允许出现“袋形”，以防凝水在返回冷凝水回收罐时产生“气锤”现象。（2） 公称直径等于或大于NPS2的凝水支管，要求顺流向45斜界在凝水总管的顶部；但对于公称直径小于NPS2的凝水支管，可以垂直地接在凝水总管的顶部。4.4.5 取样系统（1） 取样管道和取样冷却器的设置应符合PID和UFD的要求。（2） PID另有住外，取样管道应为NPS3/4 。（3） 取样口的布置，应使采集的样品具有代表性，取样系统的管道布置应避免死角或“袋形”管。（4） 取样阀应安装在便于操作的地方，设备或管道与取样阀之间的管道应尽量短。（5） 现场取样点应设在离地面或操作平台以上1.0m 的位置。4.4.6 软管站（1） 软管站应按UFD表示的要求设置，其一般用途如下：a. 设备和管道系统的吹扫；b. 清洗、冲洗和洗涤；c. 在正常操作和事故情况下使用。（2） 地面上公用物料软管站的设置应使每一个软管站工作范围以软管长15 m考虑。（3） 软管站所用介质如下：a. 氮气b. 装置空气c. 低压蒸汽d. 水4.4.7 洗眼和淋浴站（1） 洗眼和淋浴站应按UFD的要求设置。（2） 洗眼和淋浴用水一般取自饮用水系统。4.4.8 蒸汽伴热系统管道系统的蒸汽伴热设计应按照“蒸汽伴热管设计规定”执行。5 管廊和设备周围的管道设计5.1 管廊周围的管道设计5.1.1 同一方向的管廊应有同一标高，不同方向的管廊应有不同的标高，以便于管廊在交汇点的支管的连接。5.1.2 避免水平转弯，当改变方向时应改变标高。5.1.3 对仪表槽板和电气槽板应提供足够的空间。5.1.4 工艺单元主管廊下应提供2.0m宽、2.5m高的连续空间作为维修通道。5.1.5 管廊的典型布置如图-1所示。 5.2 塔/立式容器周围的管道设计5.2.1 塔和立式容器周围的管道应位于管廊侧，塔和容器上人孔和平台应位于通道侧。5.2.2塔和立式容器管道上切断阀应直接与设备管口项链或靠近设备管口。阀门一般不安装在裙座内。5.2.3 塔和立式容器等设备裙座内的管道上不宜布置法兰、活接头和开口。5.2.4排放至火炬系统的安全阀，排放管从塔顶出料管的垂直管段上引出，安全阀安装在高于火炬总管的塔平台上。排至大气的安全阀应直接安装在设备管口上。5.2.5 应考虑管道的热胀冷缩，管道应有足够的柔性，以防止对所连接管口的影响。5.3 卧式容器周围的管道设计5.3.1卧式容器上的管道设计，通常将容器周围划分为操作区，配管区一般位于管廊或管道连接叫多的相关设备一侧。平台、梯子、人孔、液位计、压力计、温度计等布置在操作区，而管道布置在配管区。5.3.2 当人孔、安全阀、调节阀及公称直径大于或等于NPS2的阀门与操作面的距离3.0 以上时，需设置操作平台。而液位计只需设置梯子，以便观察和维修。5.3.3 卧式容器的顶部管口通常位于一条直线上，管道布置时应采用90 弯头转向与管廊或相关设备相连，并应特别注意管口的检举要满足操作的需要。5.3.4 卧式容器周围的管架，一般都采用柱架。支架也可生根在容器上。5.4 换热器周围的管道设计5.4.1 换热器周围管道布置时，应有足够的空间以满足阀门的仪表的操作，并设有人行通道。5.4.2 应有满足设备维修时（如封头 壳程和管束的拆卸）所需的空间。5.4.3 应考虑管道布置的几何形状和设置正确的支架，以减少因管道自重和热应力引起作用在设备管口上的荷载超载。5.5 泵周围的管道设计5.5.1 一般规定（1） 泵周围管道布置时，应有便于操作和维修所需的空空间。（2） 泵的管道布置要有足够的柔性，泵管口承受的反力必须在允许范围内。输送高温或低温介质时，泵的配管要进行应力分析，管道布置形状和长度应在热应力允许范围内。（3） 泵进、出口管道的放净，应尽可能通过泵体的放净口。否则，应在管道的最低点设置放净。5.5.2 泵进口管道设计（1） 泵进口管道的布置应满足泵所许净正吸入压头（NPSH），管道应尽可能短和少拐弯，不允许出现“气袋”。（2） 泵的进口与连接管道之间有管井变化时，应设置异径管：a. 异径管应靠近泵口；b. 除浆液管有特殊要求的管道外，异径管的形式一般为偏心异径管。c. 泵进口处偏心异径管的安装方向：当泵是水平或从下面抽吸时，异径管应顶平安装；当泵是从上面吸入且吸入管是垂直的，异径管应低平安装。（3） 当PID或UFD有要求时，泵进口管道应装过滤器。5.5.3 泵出口管道设计（1） 离心泵出口与切断阀之间应装有止回阀（2） 泵出口管道布置时应不应乡泵和惦记的维修工作。（3） 泵出口管道的放净，可通过止回阀的放净口来完成。5.6 压缩机周围的管道设计5.6.1离心式压缩机进出口管道的布置，在满足热补偿和允许受力的条件下，应近可能减少弯头数量以减少压降。5.6.2 离心式压缩机的进、出口管道应设有适当的支架，但不影响安装时管口的调整工作。5.6.3 往复式压缩机的