管道设计手册

管 道 设 计 手 册 配管设计通则 目 次 1适用范围 2 2管系的设计压力与设计温度 2 3管系压力等级的分界 3 4 阀门选择 4 5 管系放空与排凝 6 6安全阀放空与停工放空 7 7 阀门及仪表的安装方法 9 8 管件的选择 12 9 法兰间隙与管间距 16 10 管系法兰的设置 18 11 管道的最大允许支撑间距 18 1 1 适用范围 本通则适用于装置 单元 配管设计中所涉及的一般事项 2 配管设计所需基础资料 a 设计基础条件 Basic Engineening Design Ddta b 详细工程设计数据 配管 Detailed Engineening Design Data Piping c 流程图 含工艺 公用工程 管道及仪表流程 P ID d 公用工程流程图 e 装置布置图 f 设备含机泵 工业炉及其它非定形设备 g 管道等级表 h 管道表 I 仪表规格表 2 管道系统 以下简称管系 的设计压力与设计温度 管系的设计压力与设计温度的确定原则如下 1 管系的设计温度取与其相接的设备的设计温度 2 管系的设计压力取以下压力的最高者 a 与管系连接的设备的设计压力 b 保护管系的安全阀的设定压力 c 当离心泵出口管道考虑切断时 设计压力为泵的正常吸入压力加 上泵进出口额定压差的1 2 倍 d 往复泵出口管道上安全阀的设定压力 3 对于低于大气压操作的管系 按承受外压条件设计 设计压力取 0 1MPa 4 夹套管内管设计压力 当内管介质压力大于夹套内介质压力时按 2 内管介质压力确定 3 管系等级的分界 当内管介质压力小于夹套内介质压力时 接承受外压设计 设计压力 按夹套内介质压力确定 夹套外管设计压力按夹套内介质压力确定 1 管系的压力范围是从压力源到较低压力的管系或所连设备前的第 一个切断阀或止回阀 当是双阀时 双阀的压力等级取较高侧的压力等级 见图 1 图 1 管系的压力范围 2 调节阀周围管道的压力及温度划分见图2 图 2 调节阀周围管道等级的划分 3 3 当等级在法兰式阀门处分界时 其分界处的螺栓 螺母和垫片的 材质按低压高温等级匹配 而型式则按高压 低温等级匹配 4 设备及管系上的安全阀 泄压阀是直接放大气时 阀后的材料等 级可降低 5 阀门的选择 管系中阀门尺寸和种类的选择 原则上以下列条件为准 5 1 切断阀 1 调节阀组切断阀的直径 如无特别要求按表1 选用 2 切断阀选用闸阀 5 2 旁路阀 1 调节阀组的旁路阀直径 如无特别要求按表2 进行选择 2 当旁路阀为8B 以下时选截止阀 10B 以上时选闸阀 4 表 1 调节阀组切断阀直径选用表 mm 管道尺寸 DN 152025405080100150200250300350 调节阀 DN 1515202540 20202540505050 252540505050 4040505050 5050808080 65808080 8080100100100 100100150150150 125150150150150 150150200200200 200200250250250 250250300300 300300350 表 2 调节阀组旁路阀直径选用表 管道尺寸 DN 152025405080100150200250300350 调节阀 DN 1515202540 20202525252525 252540404040 4040505050 5050808080 65808080 8080100100100 100100150150150 125150150150150 150150200200200 200200250250 250250300300 300300350 5 5 3 泵的阀门 泵出入口管道的阀门直径原则上根据泵嘴子直径按表3 的要求 选择 泵出入口阀门用闸阀或其它阻助小的阀门 表 3 泵出入口阀门选择表 尺寸 出入口 泵嘴尺寸阀门尺寸 比管道尺寸小一级管道线尺寸 入口端比管道尺寸小二级中间尺寸 比管道尺寸小三级比管道尺寸小一级 出口端小于管道尺寸比泵嘴大一级 5 4仪表及其他用阀门的各种类和规格如表4 6 管系放气与排液 表 5 放气口 排液口的最小公径直径 mm 管径 DN 放气口 排液口 2515 40 150 20 200 350 25 40040 注 催化剂 浆液或高粘度介质 如焦油 沥青 重质燃料油等 管 道排液公称直径不得小于25mm 6 表 4 仪表及其他用阀门尺寸与种类 安装场所阀门尺寸阀门种类 外浮筒液位计DN40 或 DN50闸阀 玻璃板液面计 DN20 闸阀 压力表取压嘴DN15 或 DN20闸阀 差压式漏流量计取压嘴DN15 或 DN20闸阀 管系放气 排液见 表 5 闸阀 采样阀第一道阀DN20闸阀 第二道阀DN10 或 DN15 针形阀 软管站接头 DN20 闸 阀 蒸汽疏水配管用阀与疏水器尺寸相同闸阀 1 在DN50 以上工艺管道产生气袋的地方 应设置带螺纹管帽或丝 堵的放空口 而在有集液的地方 不论直径的大小 都应设排液阀 其端部 还要加螺纹管帽或丝堵 2 对需进行液体试压和试漏的公用工程管道 非净化风 氮气 蒸 汽 乏汽 即使有气袋亦可不设放空 3 工艺及公用工程管道 特别是高温压管道上的放空阀可用盲法兰 代替 7 泄压与放空 Relief and BLOWdown 1 安全阀应尽可能靠近所保护的设备或主管安装 为防止安全阀放 空时的振动 安装有安全阀的管道需增设支架 如安全阀无法靠近所保护的设备或主管设置时 为防止压力降的产生 需核算安全阀入口管道的管径 2 安全阀入口管系应布置成能使管内液体自流向所保护设备或主管 道的形式 3 安全阀出口管与放空总管连接时 为使管内介质自流进入总管 7 应顺着总管介质流向与总管呈45 连接 4 泄压阀的出口为液体并与放空总管连接时 在背压许可的情况下 泄压阀可布置在低于总管的位置 5 泄压和放空总管应布置成能自流进入分液罐或凝液罐 如不能实 现 可在液袋处设液位计和排液罐 向大气排放的放空管口高度应符合下列要求 一 设备上的放空管 尖高出邻近的操作平台2 米以上 二 紧靠建筑物 构筑物或在其内部布置的设备的放空管口 应高出 建 构筑物2 米以上 6 安全阀出口介质为气体并允许排向大气时 其排放口不得朝向邻 正设备或有人通过的地区 排放管口端部必须高于安全阀周围8 米范围内的最高操作平台和设备3 米以上 端部形状可呈T 型 I 型或L 型 并切成如图3 所示如45 角的形式 切口方向应避开周 围道路和设备 图 3 安全阀出口端形状 注1 注 原则上选T 型 当受场地限制时可使用L 型 当使用I 及 L 型时 必须核算管系及支架承受安全阀放空反推力的受情况 安全阀 放空反推力的计算按照 工艺管道安装设计手册 第一篇第十七章第 四节四款的方法 进行计算 8 7 安全阀放大气时 如放空端部比安全阀高 应在出口管的最下部 设 6mm 的泪孔 7 阀门及仪表安装方法 1 所有阀门必须布置在操作方便易于维修的地方 a 阀门最适当的安装高度是距 操作面1 2 米 上下 b 阀门中心高于2 1 米 时 集中布置的阀组或频繁操作的单个 阀门应设操作平台 不经常操作的单个阀 可设链轮 也可利用活动平台 但小于1 1 2B 的阀不设链轮 c 阀门手轮低于操作平台时 可采用阀门延伸杆 d 从公用工程集合管分出的管系 其切断阀应设置在水平段上 阀 门两侧的液体可向两侧自流 2 调节阀 安全阀和容积式流量计等 应设置在操作方便 易于维 修的地面或平台上 管道上温度计 压力计的位置可自由选定时 原则上距 操作面的高度不大于1 5 米 安装设备上各种仪表 如温度计 压力计 液面计等 必须设操作平 台和梯子 a 调节阀 调节阀应尽量靠近与其有关的指示仪表并尽量接近测量元件附近安 装 调节阀公称直径小于管道直径时 大小头应紧靠调节阀安装 调节阀设有手动装置时 应确认膜头的上方或横向的空间 调节阀 的安装位置应使手动装置便于操作 角式调节阀需根据介质流向 有上进下出和下进上出两种 确定角 阀形式 并设置于无障碍的地方 对压差较高的调节阀 应考虑防止噪音和振动 b 流量计 9 差压式流量计的孔板既可设在水平管上也可设在立管上 需根据介 质情况决定 差压式流量计的孔板和容积式流量计的转子 其上下游的直管长度 应满足自控专业要求 差压式流量计的取压方向 对蒸汽 液体来说采用水平取压方式 而对气体则采用上方取压方式 水平取压受限制时 如是蒸汽可用斜上式 如是液体可用斜下式 如图4 蒸汽管道 液体管道 图 4 取压方向 c 压力表 为准确测量静压 压力表取压点应在直管段上 并设切断阀 其配管 形式如图 5 10 压力表应设置在易于读表的位置 在振动管道上安装压力表时 应避免振动传至压力表使其受到损坏 应采取适当加强措施 垂直管道 水平管道 图 5 压力表的安装 d 温度计 双金属温度 热电偶 安装在直管上的温度计 当管道直径不小于DN50 时 可垂直 安装在管道上 当管道直径小于DN150 时 应根据自控专业要求扩径 在弯管上安装温度计时 管道直径不小于DN50 应逆介质流 向安装 温度计也可倾斜45 水平安装 倾斜45 安装时 应与管内 11 流体流动方向逆向接触 温度计管嘴的安装见图6 图 6 温度计管嘴的安装 热偶的长度 因管径及安装位置的不同而异 其位置应设在易于热 偶插入 拔出的地方 e 液面计 为能使在设备操作情况下取出液位计 在切断阀与液面计之间需设 法兰或活接头 两个以上液面计重叠使用时 其重叠部分取200mm 玻璃板液面计 有反射式和透光式两种 和玻璃管液面计在外形上 有很大区别 前者用于高温高压 后者仅用于低压 对透光式玻璃板液面计 应安装在光线能透过的方向上 8 管件的选择 配管管件 除法兰 弯头管件外 的用法如表5 和表6 主管 DN50 度以上和采用对焊型 DN80 及以下采用承插焊或螺纹连接 异径三通和异径管 大口径小口径侧与不同壁厚的管道连接时 异径 三通和异径管的壁厚取较厚侧管道的壁厚 1 分支管的选择如表5 表 5 分支管道管件选择表 12 2 变径管件的选择如表6 3 偏心变径管件用于与管底取齐的情况 除此而外 原则上应选择 同心异径管 4 短节 Nipple 的选择按以下规定 a 等径短节的端部由平端 平端 螺纹 螺纹以及平端 13 螺纹三种形式 Straight Nipple 一般用于公称直径或等于 DN40 的管件最小连接时 其外形尺寸见有关标准 b 异径管箍 Swaged Nipple 异径管箍的端部类型 按表7 进行组合 表 17 异径管箍的端部类型 14 大口径小口径 1 螺纹 PT 1 螺纹 PT 2 锥管螺纹 NPT 2 锥管螺纹 NPT 3 平端 Plain 3 平端 Plain 4 坡口 BeveLed 4 坡口 BeveLed 5 丝口 Ps 5 丝口 PS 异径短节一般用于公称直径DN50 以下管道间的变径 最小壁厚 取 SCH80 外型尺寸见公司有关标准 5 原则上不使用DN32 DN65 DN125 DN175 等特殊管径 当机械设备接口中使用这些管径时 应与之相连的使管子尽可能短 然后 用异径管与管系相连 9 法兰间隙与管间距 1 图纸中所表示的法兰间隙见表8 和表9 表 8 法兰间隙 单位 mm 垫片种类垫片厚度法兰间隙 石棉垫片1 5 或 1 6 1 3 0 或 3 2 3 金属包垫片3 0 或 3 2 3 缠绕垫 4 5 或 4 8 4 15 表 9 法兰间隙 单位 mm 公称直径 环 槽 面 压力等级 152025405080100150200250300350400450500600 300 5 03444666666666667 600 10 04444555555555556 900 15 04444344444444556 1500 25 0444433334456881011 2500 45 044433344568 2 管间距 管桥 管墩等处的管道 原则上根据以下三个公式确 定 a 法兰外径管外径 隔热层 2 25mm b 管外径管外径 隔