Q∕SY 06315-2016 油气储运工程非标设备设计规范

1、Q/SY中国石油總气釧飼企业标准Q/SY 063152016油气储运工程非标设备设计规范Design code for non-standard equipmentsof oil & gas storage and transportation engineering2017 -04-01 实施2016-12-26 发布中国石油天然气集团公司发布Q/SY 063152016Q/SY 063152016目 次 TOC o 1-5 h z mwn1 細1 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 2规范性引用文件1 HYPERLINK l bookmark8

2、 o Current Document 3术语和定义3 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 通用要求3设计#数4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 5.1设计压力4 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 5.2设计温度45.3设计荷载5 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 5.4厚度附加量6 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 5.5许用应力6 HYPERLI

3、NK l bookmark14 o Current Document 5.6 操作介质 6材料6 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 材料选取 6 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 6.2材料代用7结*勾设# 7 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 基本要求7 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 7.2过滤分离设备7 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 7

4、.3 篮式过滤器8 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 7.4清管器收发筒87.5 放空火炬、放空立管 9 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 7.6加热炉9 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 8强度计算9 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 9 制造、检验与验收 1010娜碰腐10 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 11涂覆和运输包装10Q/SY 06

5、3152016 #Q/SY 063152016 IIQ/SY06315油气储运工程非标设备设计规范是油气储运工程建设系列标准之一。本标准按照GB/T 1.12009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则 起草。本标准由中国石油天然气集团公司工程建设分公司、中国石油天然气股份有限公司天然气与管道 分公司提出。本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会石油石化工程建设专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中国石油天然气管道工程有限公司、中国石油天然气股份有限公司天然气与管 道分公司、中国石油天然气股份有限公司北京天然气管道公司、中国石油天然气管道局。本标准主要起草人：王成、傅伟

6、庆、郭磊、张志强、陈小宁、程晖、尤泽广、申奇、张红兵、王 常顺、张玲、张旭东。Q/SY 063152016 Q/SY 063152016 油气储运工程非标设备设计规范1范围本标准规定了油气储运工程过滤分离设备、篮式过滤器、加热炉、清管器收发筒、放空火炬、放 空立管设计的基本要求。本标准适用于油气储运工程新建及改扩建项目。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 150.1压力容器GB 150.2压力容器GB 150.3压力容器GB 150.4压力容器第1部分：

7、通用要求 第2部分：材料第3部分：设计第4部分：制造、检验和验收GB 253煤油GB713锅炉和压力容器用钢板 GB 3087低中压锅炉用无缝钢管 GB 3531低温压力容器用钢板 GB 5310高压锅炉用无缝钢管GB/T5330工业用金属丝编织方孔筛网GB 6479高压化肥设备用无缝钢管GB/T9019压力容器公称直径GB/T9711石油天然气工业管线输送系统用钢管 GB 9948石油裂化用无缝钢管GB 13271锅炉大气污染物排放标准GB/T 14976流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T 14982黏土质耐火泥浆GB 17930车用汽油GB 19147车用柴油（V）GB 19189压力容器用

8、调质高强度钢板GB/T 25198压力容器封头GB 50009建筑结构荷载规范GB 50011建筑抗震设计规范GB 50251输气管道工程设计规范GB 50253输油管道工程设计规范HG/T 20592 钢制管法兰（PN系列）HG/T 20606HG/T 20607HG/T 20609HG/T 20610HG/T 20611HG/T 20612HG/T 20613HG/T 20614HG/T 20615HG/T 20623HG/T 20627HG/T 20628HG/T 20630HG/T 20631HG/T 20632HG/T 20633HG/T 20634HG/T 20635钢制管法兰用非

9、金属平垫片（PN系列） 钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片（PN系列） 钢制管法兰用金属包覆垫片（PN系列） 钢制管法兰用缠绕式垫片（PN系列） 钢制管法兰用具有覆盖层的齿形组合垫（PN系列） 钢制管法兰用金属环形垫（PN系列） 钢制管法兰用紧固件（PN系列）钢制管法兰、垫片、紧固件选配规定（PN系列） 钢制管法兰（Class系列）大直径钢制管法兰（Class系列）钢制管法兰用非金属平垫片（Class系列） 钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片（Class系列） 钢制管法兰用金属包覆垫片（Class系列） 钢制管法兰用缠绕式垫片（Class系列） 钢制管法兰用具有覆盖层的齿形组合垫（Class系列） 钢

10、制管法兰用金属环形垫（Class系列）钢制管法兰用紧固件（Class系列）钢制管法兰、垫片、紧固件选配规定（Class系列）JB/T4711压力容器涂敷与运输包装JB/T 4712.1容器支座 第1部分：鞍式支座 JB/T 4712.2容器支座 第2部分：腿式支座 JB 4732钢制压力容器分析设计标准JB/T 7757.2机械密封用O形橡胶圈NB/T 47003.1钢制焊接常压容器NB/T 47008NB/T 47009NB/T 47010NB/T 47020NB/T 47021NB/T 47022NB/T 47023NB/T 47024NB/T 47025NB/T 47026NB/T 47

11、027NB/T 47041NB/T 47042SY/T 0524SY/T 0538SY/T 5262SY/T 6883承压设备用碳素钢和合金钢锻件 低温承压设备用低合金钢锻件 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 压力容器法兰分类与技术条件甲型平焊法兰乙型平焊法兰长颈对焊法兰非金属软垫片缠绕垫片金属包垫片压力容器法兰用紧固件塔式容器卧式容器导热油加热炉系统规范 管式加热炉规范 火筒式加热炉规范 输气管道工程过滤分离设备规范SY7513出矿原油技术条件TSG 21固定式压力容器安全技术监察规程 YB/T5106黏土质耐火砖3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1非标设备 non-standard

12、equipment过滤分离设备、篮式过滤器、加热炉、清管器收发筒、放空火炬、放空立管等需要根据油气储运 工程具体使用工况条件设计、制造的具备特定功能的设备。3.2过滤分离设备 filter & separator equipment包括过滤分离器、旋风分离器等。3.3篮式过滤器strainer采用滤框和金属丝网作为过滤部件，主要用于除去油品中所含固体杂质的分离设备。3.4加热炉heater油气储运工程用火焰加热原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备。一般按结构形式分为 管式加热炉、导热油加热炉和火筒式加热炉。4通用要求 4.1压力容器设备的设计，应由取得国家质量监督检疫总局颁发的相应等级的

13、压力容器设计许可证 的单位承担。设计人员应具有相应的从业资格证书。4.2油气储运工程非标设备的设计、制造、检验和验收除应符合本标准的规定外，还应遵循相关设 备的行业标准以及有关法律、法规和安全技术规范。4.3油气储运工程中属于压力容器的非标设备，其设计、制造、检验和验收除符合本标准的要求外, 还应符合TSG 21及GB 150.1 150.4的规定，并接受TSG 21的监察。4.4加热炉、放空火炬、放空立管的设计、制造、检验和验收除符合本标准的要求外，还应符合GB50251 或 GB 50253 的规定。4.5设备范围至少应包括以下内容：a）设备与工艺管道连接：1）焊接连接的第一道环向接头坡口

14、端面。2）螺纹连接的第一个螺纹接头端面。3）法兰连接的第一个法兰密封面。4）专用连接件或管件连接的第一个密封面。b）接管、人孔、手孔、封头、平盖及其紧固件等受压元件。c）非受压元件与受压元件的连接焊缝。d）直接连接在设备上的支座、裙座等非受压元件。e）设备上的压力表、液位计、安全阀等安全附件。4.6设计条件至少应包含以下内容：a）操作参数，包括工作压力、工作温度范围、液位高度、接管载荷等。b）设备使用地点及自然条件，包括环境温度、抗震设防烈度、风和雪载荷等。c）介质组分与特性。d）几何参数和管口方位。e）介质流量。f）设备性能指标，包括过滤效率、过滤精度、允许压降、换热面积及温度要求等。g）设

15、计需要的其他必要条件。5设计参数5.1设计压力5.1.1非标设备的设计压力不应小于相接工艺管道的设计内压力。 5.1.2压力容器设备的设计压力除应符合GB 150.1的规定外，还应符合表1的规定。表1设计压力选取表类型设计压力内压容器无安全泄放装置不低于1.0 - 1.1倍最高工作压力装有安全阀不低于安全阀的开启压力出口管线上装有安全阀不低于安全阀开启压力加上流体从容器流至安全阀处的压力降设备位于泵进口侧，且无安全控制装置时取无安全泄放装置时的设计压力，且以-O.IMPa外压进行校核设备位于泵或压缩机出口侧，且无安全控 制装置时取下面三者中大值：（1）泵或压缩机正常人口压力加1.2倍正常工作压

16、力；（2）泵或压缩机最大人口压力加正常工作压力；（3）泵或压缩机正常人口压力加关闭压力（即泵或压缩机出口全关 闭压力）外压容器无安全控制装置设计外压取1.25倍最大内外压力差或者-O.IMPa两者中的较小值有安全控制装置设计外压取-O.IMPa两侧受压的压力容器元件一般应以两侧的设计压力分别作为该元件的设计压力，当有可靠措 施，确保两侧同时受压时，可取两侧最大压力差作为设计压力5.1.3当国家压力容器安全监察部门或工程设计中对容器的设计压力有专门规定时，其设计压力按有 关规定确定。5.2设计温度5.2.1确定设计温度应考虑在工作过程中可能出现的工作温度和对应的工作压力两者组合中最苛刻条 件下的

17、最高（和最低）工作温度。5.2.2设计温度应根据传热计算或测试结果确定。如果不能进行传热计算或实测时，可按工作介质的 最高（和最低）温度或介质正常工作温度加（或减）一定裕量作为设计温度，宜按表2选取。表2设计温度选取表最高或最低工作温度Gw），C设计温度（/），Ct -15 w取最低工作温度或t = tw-5-15 t 15 wt = tv-5（最低取20C ）15 Z 350 wt = Zw+（15 5）注：最高或最低工作温度是指设备在正常工作过程中，壳壁或元件金属实际达到的最高或最低温度。5.2.3地上室外设备的设计温度应考虑环境温度的影响，若存在带压停输工况，设计温度应综合考虑 停输时间

18、和环境温度的综合影响。5.2.4埋地设备埋置于冻土层以下时，设备设计温度不应考虑环境温度。5.2.5若设备的各个部位在工作过程中温度不同时，可按不同温度作为各相应部位的设计温度。5.3设计荷载 5.3.1压力荷载：a）设计压力。b）试验压力。c）液柱静压力。5.3.2下属质量所引起的荷载：a）空设备质量：设备壳体及固定附件（如接管、人孔、法兰、支承圈、支座等）的质量。b）可卸内件质量：设备内部可拆卸构件（如过滤网、滤芯等）的质量。c）介质质量：正常工作状态下设备内介质的最大质量。d）隔热材料质量：隔热材料及其支承件和外部保护层的质量。e）附件质量：与设备直接连接的平台、扶梯和附加装置的质量。f

19、）试验充液质量：液压试验时设备内的液体质量。g）检修质量：检修人员、检修工具及零部件等质量。若无确切资料时，可取70kg/m2 80kg/m2。 5.3.3附件质量：与设备直接连接的平台、扶梯和附加装置的质量。平台、扶梯的质量应根据具体工 程设计资料计算。风荷载和地震荷载根据容器类型按GB 50009及GB 50011进行计算。5.3.4雪荷载：应按GB 50009进行计算。5.3.5偏心荷载：由于内件或附属装置的重心偏离容器壳体中心线而引起的荷载。5.3.6其他荷载：a）设备壳体局部区域上作用的荷载（如支座、吊耳、内件等对壳体的反作用力、工艺管线的推 力等）。b）由于设备受工作介质的剧烈冲击

20、或运输、安装所产生的附加荷载。c）其他机械荷载以及工作温度变化所引起的荷载。5.3.7设备所承受的各项荷载，对预期能同时出现者，应考虑最不利的组合，一般情况下荷载的组合 可参照表3。表3荷载组合设备所处状态设计荷载组合方式安装空容器质量所引起的荷载冲击荷载风荷载取两者中较大值地震荷载加25%风荷载表3 （续）设备所处状态设计荷载组合方式安装附件质量所引起的荷载当采用 整体综合吊装时考虑可卸内件质量隔热材料质量水压试验空容器质量、附件质量、试验充水质量所引起的荷载试验压力30%风荷载局音卩荷载、偏心荷载正常工作空容器质量、附件质量、隔热材料质量、介质质量、可卸内件质 量所引起的荷载设计压力局咅卩

21、荷载、偏心荷载、冲击荷载雪荷载风荷载取两者中较大值地震荷载加25%风荷载5.4厚度附加量5.4.1厚度附加量C按公式（1）确定：C = c, + c2 （1）式中：q钢板或钢管的厚度负偏差，按相应钢板或钢管标准选取，mm ；C2钢板或钢管的腐蚀裕量，mm。5.4.2腐蚀裕量应根据预期的设计寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定，同时，还应考虑介质流动 对元件的冲蚀、磨损等影响。碳素钢或低合金钢设备的腐蚀裕量不应小于2mm。5.5许用应力5.5.1压力容器设备受压元件材料的许用应力按GB 150.2选取。5.5.2放空立管、放空火炬材料的许用应力按NB/T 47003.1选取。5.5.3螺栓许用应力

22、按GB 150.2选取。5.5.4当设计温度低于20C时，取20C时的许用应力。5.6操作介质5.6.1管输天然气应是经过脱硫、脱碳、脱水处理的净化天然气。5.6.2管输成品汽油、柴油和煤油应分别满足GB 17930, GB 19147和GB 253的要求。 5.6.3管输原油应满足SY7513的要求。6材料6.1材料选取6.1.1非标设备用钢材应考虑设计压力、设计温度、介质特性、力学性能、焊接性能、冷热加工性能、热处理防腐蚀性能、经济合理性以及设备结构等因素综合选取。6.1.2压力容器用钢板、钢管、锻件和螺柱、螺母应符合GB 150.2的规定。6.1.3非标设备用钢板应符合GB713, GB

23、 3531或GB 19189的规定。6.1.4非标设备用钢管应符合GB 5310, GB 6479或GB/T 9711的规定。6.1.5非标设备用锻件应符合NB/T 47008, NB/T 47009或NB/T 47010的规定，锻件级别应在图样或 相应技术文件中注明。6.1.6过滤分离元件用材料应符合SY/T6883的规定，还应满足环保要求。6.1.7放空火炬的火炬头材料及引火喷嘴材料应选用耐温大于1000C的耐热不锈钢。稳焰器或聚火 块、长明灯喷嘴材料应选用不低于06Cr25Ni20的耐热钢。6.1.8加热炉炉管材料应根据设计压力、管壁设计温度和工作介质选取，并考虑所选炉管蠕变温度的 影响

24、。炉管材料宜采用GB 9948, GB 3087或GB/T 14976规定的钢管。6.1.9火筒式加热炉燃烧道宜采用黏土质耐火材料制造，黏土质耐火材料的性能应符合YB/T 5106的 要求，耐火度不应低于173CTC ;砌筑燃烧道所用的耐火泥浆应符合GB/T 14982的规定。6.1.10篮式过滤器滤网应采用S30408不锈钢丝网。6.1.11境外牌号材料的使用应符合TSG21的规定。6.2材料代用材料代用应考虑下列因素：a）代用材料的强度、塑性、韧性、耐蚀性对原设计条件（温度、压力、介质、结构）的适应性。b）代用材料对制造加工工艺的适应性（焊接工艺、焊接材料、焊后热处理等）。c）代用材料与原

25、设计材料钢材的标准差异（化学成分、检验项目、检验率）。7结构设计7.1基本要求7.1.1设备公称直径应符合GB/T 9019的有关规定。设备筒体直径大于DN400应采用钢板卷焊制而 成，筒体直径小于等于DN400可采用无缝钢管。7.1.2中、低压设备封头宜采用标准椭圆形封头，且应符合GB/T 25198的有关规定。高压设备宜采 用半球形封头。7.1.3非标设备法兰、垫片、紧固件的设计和选用宜按NB/T 47020 - 47027系列标准选用。 7.1.4非标设备管法兰、垫片、紧固件的设计和选用宜按HG/T 20592 - 20635系列标准选用。 7.1.5公称压力大于或等于4.0MPa的接管

26、法兰应采用带颈对焊型式（WN），公称压力小于或等 于ll.OMPa的法兰可采用凸面（RF）型式密封面，公称压力大于或等于15.0MPa系列采用环连接面（RJ）型式密封面。7.1.6检查孔的数量及规格应符合TSG 21的有关规定。7.1.7设计压力大于4.0MPa时，开孔补强应采用整体补强结构。7.1.8设备支座、支腿应符合JB/T 4712.1和JB/T 4712.2的有关规定。设备裙座可按照NB/T 47041 的有关规定执行。7.2过滤分离设备7.2.1过滤分离设备的设计和性能要求应满足油气管道系统运行的要求，且不应低于SY/T 6883的相 关规定。7.2.2过滤分离设备应设置进气口、出

27、气口、排污口、注水口和注氮口。7.2.3旋风分离器出气口应设置在分离器顶部，分离器内部结构设计应充分考虑减小气体流动阻力。 7.2.4旋风分离器除进气口外，其余接管应与容器内壁齐平。7.2.5过滤分离器应采用方便滤芯更换的结构形式，宜设置快开盲板。7.2.6过滤分离器宜设置集液包，集液包筒体直径不应小于DN200,且应在集液包上设置液位计。 7.2.7过滤分离器的捕雾器距离出气口的距离不应小于1.0倍的过滤分离器筒体直径。 7.2.8旋风子的排布宜满足下列要求：a）两旋风子的中心间距不小于1.35倍旋风子外直径。b）旋风子中心距旋风分离器内壁的距离不小于1.0倍旋风子外直径。7.2.9滤芯的排

28、布宜满足下列要求：a）两滤芯的中心间距不小于1.15倍滤芯外径。b）滤芯中心距过滤分离器内壁的距离不小于1.0倍滤芯外径。7.2.10过滤分离元件的结构宜满足下列要求：a）旋风分离器宜采用轴流式或切流式旋风子。b）旋风子直径不大于DN150,宜为DN100, DN150。c）旋风分离器内部易冲刷和磨损的部位应采取防冲刷防磨损措施。d）过滤滤芯宜采用“O”型圈径向密封结构，密封圈规格宜为054.4x2.65或075.6x5.3,且符 合JB/T 7757.2的相关要求。e）过滤滤芯外径宜为114mm,有效长度不应大于1200mm,宜为600mm, 900mm或1200mm。f）过滤滤芯的最大允许

29、压降不应小于0.65MPa。g）过滤滤芯外部应有保护网套。7.3篮式过滤器7.3.1篮式过滤器的结构形式为篮式，与工艺管线同高度水平进出，宜采用带有快开盲板的立式结 构；对于进出口直径较大的过滤器，可采用带有快开盲板的卧式结构。7.3.2篮式过滤器的有效过滤面积不宜小于进出管道流通面积的4.0倍至6.0倍。7.3.3篮式过滤器正常操作的初始压降应低于0.015MPa,过滤元件应能承受进出口 0.4MPa的压差。 7.3.4过滤网目数的确定应根据油品物性、过滤要求、最大流量（指与站内篮式过滤器相连接的管道 中的最大工作量）等综合选取。7.3.5滤网应采用S30408不锈钢丝网，其规格及技术要求按

30、GB/T 5330执行。7.3.6站内篮式过滤器筒体上应有清晰可见的箭头，以表示操作介质进、出过滤器的流向。7.4清管器收发筒7.4.1清管器收发筒应为带有快开盲板的卧式结构。7.4.2清管器收发筒长度应能方便接收或发送清管用清管球、智能清管器或检测器。 7.4.3清管器接收筒采用同心大小头，发送筒采用偏心大小头，大小头半顶角15。 7.4.4清管器收发筒小筒内径、大小头小端内径应根据工艺管线内径确定，保证内壁齐平。 7.4.5接管不允许采用螺纹连接。7.4.6当接管直径大于30%筒体直径时，应设挡条，挡条应满足以下要求：a）纵向、横向挡条的数量、厚度和高度应根据接管公称直径大小来确定。b）当

31、接管公称直径100 DN 300时，只设置纵向挡条，并沿主管轴线均匀布置。 #Q/SY 063152016 7.5放空火炬、放空立管7.5.1放空火炬宜采用拉索式结构，放空立管宜采用自立式结构。7.5.2放空火炬应由火炬头、火炬筒体、拉索、点火装置、控制系统、防爆电磁阀组等组成。火炬头 宜为无烟燃烧型，火炬头顶部耐温大于1000C。7.5.3应根据放空量确定合理的放空火炬筒体直径，保证其具有较大的操作弹性范围，燃烧稳定，低 流速时不回火，高流速时不脱火。7.5.4火炬点火应及时可靠，噪声小，燃烧完全。7.5.5点火装置可实现远程和就地点火。7.5.6放空火炬筒体顶部设避雷针，底部金属固定绳应设

32、集中接地装置。7.6加热炉7.6.1加热炉的炉型选择应考虑热负荷大小、被加热介质的性质、运转周期等工艺操作要求，并结合 场地条件和余热回收系统特点。7.6.2管式加热炉的设计应符合SY/T0538的有关规定，炉型选择按以下要求：a）被加热介质易结焦或易堵时，宜采用水平管卧式圆筒管式炉或水平管八角箱型管式炉。b）被加热介质为单相流，且要求压降小时，宜采用炉管为螺旋状的圆筒管式炉。c）当建设场地受到严格限制时，宜选用立式圆筒管式炉。7.6.3导热油加热炉的设计应符合SY/T0524的有关规定，炉型选择按以下要求：a）被加热介质进出炉温差较大时，宜采用水平管八角箱型炉。b）被加热介质要求压降小时，宜采用炉管为密集螺旋盘管圆筒炉。c）当建设场地受到严格限制时，宜选用立式炉型。7.6.4火筒式加热炉的设计应符合SY/T5262的有关规定，炉型选择按以下要求：a）对于管道输送气体介质不宜采用直接火筒式加热炉。b）被加热介质易结焦或易堵时，加热炉盘管应选用可抽出结构。7.6.5加热炉燃烧器应有足够的操作弹性，应能适应加热炉热负荷的变化。7.6.6燃油加热炉宜配设固定式吹灰器，烟气温度不高于65