中国寰球工程公司江苏LNG项目管道设计工程规定(DOC).doc

管道设计工程规定管道设计工程规定 修改说 明设计校核审核审定项目经理日期 Rev DESCRIPTIONPRE DCHKDAPPRAUTH DPROJ MANDATE 本图纸为中国寰球工程公司财产 未经本公司许可不得转给第三者或复制 本图纸为中国寰球工程公司财产 未经本公司许可不得转给第三者或复制 The copyright of this drawing is the property of CHINA HUANQIU CONTRACTING ENGINEERING CORPORATION HQCEC unauthorized disclosure or duplication to the third party is not permitted 资质等级 GRADE OF QUALIFICATION 甲级 CLASS A 证书编号 CERTIFICATE NO 010016 sj 项目 PROJ 江苏 LNG 项目接收站工程 装置及工区 UNIT WORK AREA 全厂性工程 2008 北京 BEIJING 专业 SPECI 管道 PIP 第 1 张共 17 张 1 OF 17 图 号 DRAWING NO 70021 000 60 111 002 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 2 页共 17 页 修正表修正表 页码页码版次版次页码页码版次版次附录附录版次版次 AB B2 CAB B2 CAB B2 C 1XXXX26A 2XXXX27B 3XXXX28C 4XXXX29D 5XXXX30E 6XXXX31 7XXXX32 8XXXX33 9XXXX34 10XXXX35 11XXXX36 12XXXX37 13XXXX38 14XXXX39 15XXXX40 16XXXX41 17XXXX42 1843 1944 2045 2146 2247 2348 2449 2550 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 3 页共 17 页 目目 录录 1范围范围 5 2参考规范及项目文件参考规范及项目文件 5 2 1中国标准和规范 5 2 2API 美国石油协会标准 5 2 3ASME 美国工程师协会标准 5 2 4国际 LNG 标准和规范 6 2 5项目相关工程规定 6 3管道设计基础管道设计基础 6 3 1单位 6 3 2符号和缩写 6 3 3说明 7 3 4设计压力和温度 7 3 5壁厚确定 7 3 6管径要求 7 4管道布置管道布置 8 4 1总则 8 4 2净距 9 4 3阀门设置 10 4 4LNG 管道 11 4 5公用工程管道 12 4 6压力泄放系统 12 4 7水管道 13 4 8地下管道 13 4 9其它要求 13 5热胀冷缩及柔性热胀冷缩及柔性 13 6管架管架 13 7保冷 保温保冷 保温 14 8涂漆涂漆 14 9管道系统组件设计管道系统组件设计 14 9 1管道连接件 14 9 2分支管件 14 9 3插板和垫环 15 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 4 页共 17 页 9 4阀门 15 9 5放空 排净 取样连接 16 9 6管件 弯管和斜接弯管 16 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 5 页共 17 页 1 1 范围范围 本规定适用于 江苏 LNG 项目接收站工程 的管道布置设计和建设 2 2 参考规范及项目文件参考规范及项目文件 本规定参考下述标准和规范 2 1中国标准和规范 a GB50160 92 1999 版 石油化工企业设计防火规范 b GB50183 2004 石油天然气工程设计防火规范 c GB50316 2000 工业金属管道设计规范 d GB50235 97 工业金属管道工程施工及验收规范 e GB50236 98 现场设备 工业管道焊接工程施工及验收规 范 f GB50251 2003 输气管道工程设计规范 g SH3012 2000 石油化工管道布置设计通则 h HG T20549 1998 化工装置管道布置设计规定 2 2API 美国石油协会标准 a API 610 石油 重型化工和气体工业用离心泵 Centrifugal Pumps for Petroleum Heavy Duty Chemical and Gas Industry Services b API 618 石油 化工和气体工业用的往复式压缩机 Reciprocating Compressors for Petroleum Chemical and Gas Service Industry Services 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 6 页共 17 页 2 3ASME 美国工程师协会标准 a ASME B31 3 工艺管道 Process Piping b ANSI ASME B31 5 制冷管道 Refrigeration piping 2 4国际 LNG 标准和规范 NFPA 59A 液化天然气 LNG 生产 储存和装运标准 Standard for the Production Storage and Handling of Liquefied Natural Gas LNG 2 5项目相关工程规定 设备布置设计工程规定 70021 000 60 111 001 管道材料等级规定 70021 000 60 141 002 管道应力分析设计规定 70021 000 60 121 001 管架设计工程规定 70021 000 60 141 001 低温管道管架标准图 70021 000 60 391 001 绝热工程规定 70021 000 60 161 001 涂漆工程规定 70021 000 60 151 001 3 3 管道设计基础管道设计基础 3 1单位 除非另有说明 计量系统采用公制单位 米 公斤和摄氏度 但压力应采 用 SI 单位 MPa 管道的公称尺寸用英制系统 螺栓采用英制系统 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 7 页共 17 页 3 2符号和缩写 管道系统按照各图 文件定义的符号和缩写词来表示在管道布置图上 图 例见寰球工程公司管道图例符号规定 3 3说明 a 本接收站管道设计应满足中国相关规范的要求 同时遵循本规定和 ASME B31 3 的要求 b 管道材料等级规定 70021 000 60 141 002 补充了本规定的要求 3 4设计压力和温度 a 设计压力和温度应根据 B31 3 来确定 b 未经业主批准 B31 3 段 A302 2 4 中允许的温度 压力变化不允许 用于非金属衬里的金属管道 c 热泄放阀用于保护工艺管线 以防其被堵塞 以及由于阳光直照导致的 超压 应考虑泄放任何可能堵住的管段产生的超压 尤其在 Class150 法兰连接 的系统 典型升压原因是阳光直照和换热器管线被堵住 为防止热辐射的影响 应提供热泄放 3 5壁厚确定 a 管子壁厚按管子设计条件和 B31 3 中的公式计算 腐蚀裕量及制造厂负 偏差和螺纹 沟槽的机加工裕量应包括在最小壁厚的计算中 b 3 5 2 除了项目中有其它规定 最小腐蚀裕度考虑如下 1 碳钢 铁合金 铜铝非铁合金的管道 1 6mm 2 奥氏体不锈钢 镍合金不锈钢 非金属材料 非铁合金和涂衬管道 0 3 6管径要求 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 8 页共 17 页 a 工艺管线的最小口径不小于 DN25 1 公用工程管线最小口径不小 于 DN20 3 4 LNG 管线分支连接最小 DN50 2 b 管廊或管墩上的工艺管线最小口径皆不小于 DN40 1 1 2 公用工程 管线最小口径皆不小于 DN50 2 除流速特殊要求外 便于将来引分支管线 及减少支撑 4 4 管道布置管道布置 4 1总则 a 管线布置应该整洁有序 尽量成组成排布置 同时应考虑到经济合理 支撑方便 还应注意压力损失 b 在设计新管廊或管墩时应考虑留出足够下列空间 如果需要 1 电缆桥架 2 消防水管线 3 电缆管道 4 人行通道 5 操作 维修通道 c 除非在项目中有明确规定 新建管廊或管墩应预留至少 10 的空间 此 空间用于将来增加管道 d 在工艺单元 如果主管廊需要交叉 东西和南北走向应改变标高 管线 在进入和离开管廊时亦应改变标高 且避免挡住预留空间 管道改变标高时尽 量使用 90 弯头 尤其是当 45 弯头可能挡住预留空间时 不应采用 45 弯头 e 管道的布置应允许拆离设备时不必拆卸邻近设备的切断阀 以及大量相 连的元件和管道 f 不保温管线穿过防火墙 堤时 应进行防腐保护 如果管线在套管内 套 管应进行防腐保护 且端部用适当防火等级的材料密封 例如 Thunderline Link seals 不锈钢波纹管式密封或贫砂浆混合料 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 9 页共 17 页 g 保温管线穿过防火墙 堤时 可采用下述方法安装 1 用适当的保温材料保温并覆盖防潮夹套 如不锈钢或玻璃增强塑料 GRP 如果不用套管 则管系的应力分析时应把围堤处视为固定点 2 用适当的保温材料保温并设在套管内 且套管端部用适当防火等级 的材料密封 例如 Thunderline Link seals 或不锈钢波纹管式密封 h 保温和不保温的管线穿过混凝土的墙 围堰和铺砌时 应设在套管内 管子和套管都应进行防腐保护 套管端部应用适当防火等级的材料密封 例如 Thunderline Link seals 不锈钢波纹管式密封或贫砂浆混合料密封 i 易于受热破坏的设备或设施 如动力阀 不应布置在热量会导致设备超 过设计温度的地方 避免把输送低温 高蒸汽压流体的管道布置在不保温的热 管线或设备附近 尤其是输送这种流体的泵吸入口管道 j 避免把带法兰或螺纹连接 辐射热高或压力高的管道布置在仪表 电气电 缆桥架附近 k 设备附近的管线要考虑流动性及机械性能 尽量对称布置 4 2净距 a 在管道布置时应考虑维修设备 如叉车 吊车 换热器的管束抽出设施 泵或主驱动电动机等设备的起吊设施的运行通道 考虑设备的维修 应提供适 当的水平和垂直净距 最小净距见表 1 表1 最小净距 管道通过以下区域或设施时最小净距要求如下 道路 人行通道及吊装通道 主要车行通道最小净高 5 0m 泵维修通道最小净高 3 3m 工艺区检修道最小净高 4 5m 泵维修通道水平净距 不必成直线 2 0m 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 10 页共 17 页 从道路边缘到平台 设备 管道等的水平净距 1 0m 维修通道及人行道 最小宽度 不必成直线 0 8m 最小净高 如有阀杆或手轮伸入道路上方 可为 2 0m 2 2m 管墩上管线 管底与地面净距 除特殊要求外 0 4m 地上管线 法兰外缘与相邻管道隔热层外壁的净空 25mm 管道突出部分或管道隔热层的外壁的最突出部分 距管架或框架的支柱 建筑物的墙壁的间距 100mm b 和分支管上的阀门间的短管应有足够的长度 以保证阀门的手轮或手柄 距保温层有 50mm 的净距 短管最少应为 150mm 以满足检查的要求 c 排净阀门距地面或平台至少为 150mm 4 3阀门设置 a 所有需要人员定期维护的管道元件和所有阀门应接近地面或平台 b 控制阀应设置在地面或永久平台上 在地面上时 应沿管廊柱子 塔的 基础或邻近的设备布置 以便不影响其他设备的操作和维修 应给控制阀提供 足够的维修用水平和垂直空间 c 手动阀应尽可能在地面或平台操作 如果手轮高度超过 1 8m 或因其它 因素影响阀门的操作 阀门应设操纵装置 如链轮或伸长杆等以方便操作 链 轮操作需经业主批准 且有下列限制 1 螺纹端的阀门避免使用链轮操作 用伸长杆代替 除非螺纹端的阀 门进行密封焊或安装在立管上 否则不允许用链轮操作螺纹端的阀门 2 DN40 1 1 2 及以下的阀门避免使用链轮操作 不经常操作的 DN40 1 1 2 及以下的阀门可利用固定爬梯接近 3 链轮操作的阀门的位置应不要使得链条悬挂在人行道上或影响其他 设备 此外链条应挂在柱子或墙上 以保证足够的头上净空 4 链条应延长至操作面上 1m 范围内 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 11 页共 17 页 5 所有链轮操作的阀门中心线不应高出操作面 5 5m 6 链轮操作机构材料应为球墨铸铁或可锻铸铁且热镀锌 链条和连接 链轮操作机构和手轮的螺栓材料为 316 不锈钢 d 阀杆和手轮不应伸到过道上影响通行 阀杆方向不应低于水平线向下安 装 阀杆水平安装时 应尽量避免安装在 1 4m 到 1 9m 高度之内的人脸危险区 e 所有界区切断阀必须可以在界区平台上直接操作或通过永久延长装置操 作 f DN250 10 及以上口径的闸阀 截止阀 角阀水平安装 阀杆朝上时 手轮不应高于操作面 1 6m 否则应附加操作平台或设置手轮为垂直的齿轮箱 齿轮箱的手轮高度不超过 1 8m g 从公用工程主管引出分之管线时 必须设置阀门 分支管线的第一个阀 门应靠近管廊或管墩边缘以利于操作 气体和蒸汽管线应从主管上部接出 液 体管线包括冷冻水主管 其分支可以从主管下部接出 凝液和两相流管线从主 管上部接出 h 只有在 P ID 上要求时 工艺管线的分支在靠近主管处才设置阀门 i 地下阀门应设置延伸杆或位置指示装置 然而手轮不可设在通道处 此 外其他要求如下 1 当 NRS 非升降式阀杆 和 ISRS 内螺纹升降式阀杆 闸阀 以及球 阀和蝶阀布置在地下且非明沟处时 应提供操作箱及延伸杆 延伸杆至 少应升至地上或操作平台上 1m 处 2 当 OS Y 外螺纹阀轭 闸阀和截止阀布置在地下且非明沟处时 应 提供混凝土操作箱或类似方法以保护阀杆的螺纹 填料密封螺栓和法兰 螺栓 k 所有仪表必须可以从地面操作 否则应设置永久性平台 任何例外 必 须得到业主批准 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 12 页共 17 页 4 4LNG 管道 a LNG 支管尺寸最小为 DN50 2 除了工艺支管尺寸为 DN50 2 的情 况 导淋 放空 仪表连接 热量散失管道以及旁路阀管路均为 DN25 1 无工艺分支的主管尺寸最小为 DN40 1 1 2 b 设计时应考虑到主管的热位移 小分支管线要有足够的柔性 c 分支管线的设置应认真考虑在冷态操作时 是否会影响平台 电缆桥架 管墩等 4 5公用工程管道 a 空气 氮气和水管与工艺管道和设备的连接应是临时的 除非它们是工 艺的一部分 且在 P Id 上表示为永久连接 b 氮气和空气管线 包括仪表空气管线的设置 在系统试车前应可以通过 全尺寸的开孔自由吹扫 4 6压力泄放系统 a 泄放阀出口管道的设计必须考虑到能够承受轴向和横向的泄放反力 而 且要控制震动和噪音 排至密闭系统的泄放阀安全阀出口管道 必须从泄放主 管顶部接入主管 b 泄放系统主管必须设置膨胀弯以吸收热胀及冷缩 波纹膨胀节禁止使用 在泄放阀的进口和出口管道及其它任何泄放系统的管道 c 泄放阀出口管道设计应该能够承受泄放时的热影响 如液化气泄放时 由于压力骤降造成的急冷及高温流体泄放时造成的温度骤升 d 如果火炬管线可能通过凝液 应遵守下列要求 1 应进行静力和活塞流分析 以决定系统的力 位移和应力 2 在方向改变初的支承点 如弯头和三通附近 火炬管线应包在结 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 13 页共 17 页 构框架内 结构按上述 a 的荷载计算进行设计 除了考虑管道的热位 移 管子与结构间的最小净距为 100mm e 直接排向大气的泄放管道应该竖直向上 顶端应高出 10m 连续排放应 是 20 m 半径范围内的平台至少 3 5m 顶端应该平切 在泄放管道低点应设置 泪孔以防止积液 要根据排放的类型确定排放点和操作平台的安全距离 除 LNG 储罐上的安全距离为 4m 或考虑泄放物扩散及热辐射来确定安全距离外 其余地方的安全距离为 3m 放空管端部应设置防鸟网或鹅颈管 4 7水管道 a 大口径水管两个切断阀之间的高点应设放空 并保护其不受机械损伤 b 即使停车期间也应保证洗手间 安全淋浴 洗眼器等的供水 c 从主管引出的每一个分支管线都应设置切断阀 4 8地下管道 a 烃类和化学物料管线应在地面铺设 如果必须埋地铺设时 应在沿途设 置标记 并遵守相应的标准规范 b 地下管道穿越铁路 公路下方时 应设钢制套管 c 所有埋地钢管及套管必须采取外部防腐措施 4 9其它要求 a 在管道系统设计中 要考虑便于临时任务和操作设施的安装和维修 为了 维修的目的 所有操作性过滤器应便于接近 b 在试车及开车阶段 为管道系统的液压试验 泄露试验 冲洗及吹扫 应 提供足够的放空和排净 c 所有测量元件 孔板 限流孔板和特殊件的设置应可使它们易于从管线上 拆离 d 所有控制阀的方位应便于在操作侧通过目测来测定 e 所有就地仪表应便于接近以及在开车阶段 有利于可能的替换 标定和事 故排除 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 14 页共 17 页 5 5 热胀冷缩及柔性热胀冷缩及柔性 具体管道应力分析及要求见 70021 000 60 121 001 管道应力分析设计规定 6 6 管架管架 管架设计见 70021 000 60 141 001 管架设计工程规定 低温管架设计标准图见 70021 000 60 391 001 低温管道管架标准图 7 7 保冷 保温保冷 保温 保冷及保温设计见 70021 000 60 161 001 绝热工程规定 8 8 涂漆涂漆 涂漆见 70021 000 60 151 001 涂漆工程规定 9 9 管道系统组件设计管道系统组件设计 9 1管道连接件 a 一般管子和管件连接采用焊接 对焊或承插焊 除非 管道材料规定 允许的某些等级可以采用螺纹或平焊法兰 b 不同压力等级的分界应设在阀门处 等级分界处的阀门应按较高等级的 选择 同压力等级但不同材质的连接应尽量采用法兰连接 c 接头和其它一些如螺纹管接头禁止用于剧烈循环工况或往复式设备 但 这些管道连接方式可以用于 DN50 2 以下的 D 类流体管道 d 非 D 类流体的管道 不可使用柔性管件 如膨胀节 软管等 9 2分支管件 a 分支连接应按照管道材料规定执行 b 除了需要考虑流动和压力降等因素外 如火炬管线 不采用非 90 的等 径或异径分支 且遵守下列限制 1 支管与主管的夹角不小于 45 且支管与主管的中心线相交 2 对于 class150 的管系 角度为 45 的连接最好采用整体锻造的 45 管件 如 sweepolet 或 vesselets 对于 class300 及以上的管系 除非业主批准 否则所有分支均为 90 分支 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 15 页共 17 页 c 在详细设计过程中 为了避免由于震动或者超载对分支连接处造成的机 械损害或者断裂 应在取样点 仪表连接 吹扫 热力泄放阀 腐蚀探针及放 空 排净等分支连接处 特别是那些需要两个切断阀处 应考虑使用加强撑 d 在管道热位移较大的地方 分支连接 特别是小口径的排净 疏水 仪 表管线等处 要有足够的柔性 分支连接应当尽量靠近固定架 导向架等主管 位移较小处 e 分支处如需要设置补强板 则应在补强板上开两个 6mm 的螺纹孔 以 供压力试验及作为气体排出之用 对不保温的管线 这些孔应该用塑料塞子或 者用胶封上防止腐蚀 但不应使用金属丝堵 f 为了增加 LNG 管线分支的强度 从主管引出的最小分支尺寸为 DN50 2 9 3插板和垫环 a 由于操作和维修需要 插板应设置在地面或永久性平台易于操作的地方 b 插板位置的设置应该考虑装卸螺栓及旋转插板的可操作性 c 插板的操作应遵守 ASME B16 48 1 DN300 12 及以下的管道使用 8 字盲板 DN350 14 及以上的管 道使用插板和垫环 然而在选择合适的类型时还应考虑重量和可接近性 等因素 所有低温管线按工艺要求使用 2 如果所需插板的温度压力等级和尺寸超出 ASME B16 48 或材料为 非标准 则应遵循 B31 3 的要求 3 ASME B16 48 的低温限制应为 B31 3 中低温限制的规定 9 4阀门 a 对于 900 磅及以上通大气的管线 为了便于开启 应设双切断阀 b 止回阀不可设在物料流向向下的立管上 泵出口工艺管线上的止回阀应 70021 000 60 111 002 C 管道设计工程规定 第 16 页共 17 页 易于在地面或平台接近 c 对夹式止回阀不可与切断阀或者设备管口直连 d 控制阀的旁路阀应该在地面或平台易于操作 e 阀杆和手轮不应伸到过道上影响通行 阀杆方向不应低于水平线向下安 装 9 5放空 排净 取样连接 a 除了高点放空和低点排净 P ID 上应表示所有阀门 下列情况需要高 点放空和低点排净 1 高点放空设在形成袋型的高点 仅用于水压试验的高点放空应用法 兰和盲法兰连接 在水压试验时 应设置临时阀门 2 地上管系的低点应设置带阀门的低点排污 b 公用工程管线的放空 排净和取样连接最小为 DN20 3 4 工艺管线 的放空 排净和取样最小为 DN25 1 LNG 管线最小为 DN40 1 1 2 但在 分支处最小为 DN50 2 排净 放空 仪表连接 热泄放管线及旁路阀门可 为 DN25 1 但在分支处最小为 DN50 2 由于特殊考虑 如吹扫 清洗 和容器排净 可能需要大口径的排净 b 通大气的放空 排净及取样连接点 对于 class150 的管线 设置一个切 断阀 对 class900 及以上的管线 设置双阀 在阀