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压力管道设计图样规范要求福建省建筑轻纺设计院罗鸣2009 6 纲要 1 压力管道设计中存在问题探讨 一 压力管道的特点 二 压力管道的结构要求 三 设计方面的主要问题2 压力管道设计图样规范要求1 设计文件要求2 设计采用的标准和规范3 设计图样规定及安全规程4 压力管道材料选用 一 压力管道设计中存在问题的探讨 一 压力管道的特点不同类别的压力管道 由于材料 结构和敷设形式不同 其特点也有所不同 A 工业管道的特点1 数量多 管道系统大 车间内管道布置交叉 紧凑 2 管道组成件和支承件的材质 品种 规格复杂 质量均一性差 3 运行过程受生产过程波动影响 运行条件变化多 如热胀冷缩 交变载荷 温度和压力波动等 4 腐蚀和破坏机理复杂 材料失效模式多 B 长输管道和公用管道的特点1 管道敷设长度大 跨越地区多 地形地质复杂 2 埋地敷设多 缺陷检测难度大 3 容易遭受意外损伤 二 压力管道的结构要求压力管道由于输送的流体具有毒性 燃爆性和腐蚀性 且又有高温 高压 低温等特殊操作条件 使其具有相当大的危险性 因此 压力管道系统结构应当具备下列条件 耐压强度 承受管内流体作用于管道上的压力 内压或外压 温度所引起的应力及其长期 反复的影响 如蠕变和疲劳等 密封性 阻止管道内部流动的流体泄漏到管道外部空间或流体中 耐腐蚀性 承受管内流体对管道材料的腐蚀作用 管道材料的耐腐蚀等级分为4级 以年腐蚀速率衡量 充分耐腐蚀 0 05mm 耐腐蚀 0 05 0 1mm 尚耐腐蚀 0 1 0 5mm 不耐腐蚀 0 5mm 柔性 管道的柔性是反映管道变形难易程度的一个物理概念 管道在设计条件下工作时 因热胀冷缩 端点附加位移 管道支承设置不当等原因会产生应力过大 变形 泄漏或破坏等影响正常运行的情况 管道的柔性就是管道通过自身变形吸收因温度变化发生尺寸变化或其他原因所产生的位移 保证管道上的应力在材料许用应力范围内的性能 为了满足压力管道的结构要求 管道系统的管道组成件必须使用耐介质腐蚀 有能够在设计规定温度下承受介质作用压力的材料 且有相应的壁厚和密封结构 同时整个管道系统应有适当的支承 三 设计方面的主要问题压力管道的安全管理是一个比较复杂的问题 涉及到设计 制造 安装 检验 使用 维修等各个环节 暴露的问题也较多 已开始引起各方面的重视 各行业管理部门不断加大管理力度 做了许多有成效的工作 使我国的压力管道安全状况开始得到改善 设计方面的原因主要包括 选用材料不当 阀门 管件选型不合理 应力分析失误 系统设施布置不合理等 1 在管道设计文件中 有的只有设计图纸 缺少设计说明或技术要求 2 有的设计说明过于简单 缺少设计依据 验收法规 主要工艺参数 无损探伤要求 防腐要求 压力试验要求等 或者其要求不符合有关标准规定 3 缺管段表 管道特性表 4 对管子及管子附件没有列材料表 或未注明管材的标准号 管道元件的公称压力或标准号 5 设计校审无记录 无质量评定卡 6 图上设计单位资格印章格式未按标准刻制和报备 二 压力管道设计图样规范要求 1 设计文件要求 a 设计说明书b 管道安装一览表 管段表 c 材料表d 管架表 图 e 流程图 系统图 f 管道平面布置图g 管道立面布置图h 管件图 2 设计采用的标准和规范 压力管道的初步设计和施工图设计 都必须按现行标准和规范设计 在进行某个特殊介质的压力管道设计时 除了按一般通用的标准 规范进行设计外 还要参照该产品的设计规范 如 在进行氧气管道设计时 必须符合 氧气站设计规范 要求 进行乙炔气管道设计时 必须符合 乙炔站设计规范 要求 各种管道组件都有标准 设计中应执行各种现行标准 确保安全 以免造成重大的经济损失和人员伤亡 附 压力管道设计用标准规范目录 压力管道安全管理与监察规定 1996 压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则 TSGR1001 2008GB50316 2000 工业金属管道设计规范 2008版 GB50028 2006 城镇燃气设计规范 GB50160 92 石油化工企业设计防火规范 1999年版 GB50016 2006 建筑设计防火规范 GB50058 92 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50264 1997 工业设备及管道绝热工程设计规范 GB50235 1997 工业金属管道工程施工及验收规范 GB50236 1998 现场设备 工业管道焊接工程施工及验收规范 GB T3091 2008 低压流体输送用焊接钢管 GB T8163 2008 输送流体用无缝钢管 GB T8163 2008 输送流体用无缝钢管 GB T18984 2003 低温管道用无缝钢管 GB3087 1999 低中压锅炉用无缝钢管 GB T8175 2008 设备及管道绝热设计导则 GB T17116 1 3 97 管道支吊架 05R417 1 室内热力管道支吊架 3 设计图样规定及安全规程 A 设计规定1 一般要求 压力管道设计必须符合管道仪表流程图 图上应有管道特性表 设计所选用的各类压力管道元件均为取得元件注册许可的产品 工艺管道按GB50316 2000 工业金属管道设计规范 进行设计 制造 施工 检验 同时接受 特种设备安全监察条例 2008 监察 2 一般规定 绘制管道平面布置图时 可辅以若干局部立面图 平面布置图的右上角应绘制一个与设备布置图设计方向一致的方向标 管道平面布置图按比例用粗实线表达管道 细实线绘出建筑物柱梁 楼板 门 窗 楼梯 管沟等 根据设备布置图画出设备 操作台 安装孔 吊车梁等 画出建筑物的轴线与轴线间的尺寸 标出地面 楼面 平台面 吊车梁底面的标高以及生活间和辅助间的组成标出其名称 管道 管件 阀门 仪表等的表示方法应符合有关设计规定 管道平 立面布置图上应将管道的定位尺寸标注清楚 有坡度的管道标注坡度及坡向 各种阀门 管件之间及它们在管段中的位置的相对比例要协调 管道的走向按方向标的规定 方向标的北 N 向与管道布置图上的方向标北向一致 B 安全规程1 防火安全设计要求涉及的问题是 装置中的物质火灾危险性如何 与其设备的防火间距多大 材料的耐火等级与耐火保护如何 图中都应详细明确的标注或说明 如 当管道敷设在管廊上时 管廊的两侧是主体设备 管廊与它们要保持一定的距离 这个距离要满足有关防火的规范标准 据统计石油化工企业装置内 发生火灾后的持续时间多数在1h左右 所以必须加耐火保护层 标准规定耐火层的耐火极限不应低于1 5h 2 防爆安全设计要求一般产生爆炸必须具备三个条件 存在可燃气体 易燃液体的蒸汽或薄雾 上述物质与空气混合 其浓度达到爆炸极限 存在足以点燃爆炸性混合物的火花或高温 只要设法使这三个条件不同时出现 就基本可以防止出现爆炸 如 在图中应明确标明 不同等级的爆炸危险区与非爆炸危险区 隔开 采用露天布置或加强室内通风方式 3 其他安全设计 输送易燃易爆介质的埋地管道需要穿越电缆沟 且管道温度又较高时 必需采取隔热措施 以使外表面温度低于60 经过道路的管道必须有一定的架空高度 只有人员通行的净高不小于2 2m 通行大型车辆的净高要留4 5m 跨越铁路的净高则不小于5 5m 法兰的位置避免处于人行通道和机泵上方 输送腐蚀性介质管道上的法兰要设安全防护罩 4 便于检修 运行操作的设计 管廊的下面一般布置泵 这样可以有效利用空间 而且泵与管廊的距离缩短节省管材 为便于泵安装 操作 检修 至少要有3 5m的净空高度 在管廊下布置设备的还要增加管廊下的净空高度 管廊在道路上空穿越时 净空高度应为 装置内检修道不低于4 5m 主干道和铁路不低于5 5m 管廊下的检修通道不低于3m 4 压力管道材料选用压力管道常用管子材料的使用是根据所输送介质的操作条件 如压力 温度 及