《压力管道》PPT课件教学内容

合物的火花或高温
GB50058—92《爆炸和火灾 危险环境电力装置设计 规范》
工艺设计、联锁保护
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其它安全设计
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 高度不小于2.2m
➢ 通行大型车辆的净 高度要留4.5m
➢ 跨越铁路的净高度 则不小于5.5m
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其它安全设计
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。
• 对于需长期施工的工程，其管道的布置设计应统一规划， 力求做到施工、生产、维修互不影响 。
• 永久性的工艺、热力管道不得穿越工厂的发展用地。 • 在确定进出装置（单元）的管道方位与敷设方式时，应
做到内外协调 。 • 厂区内的全厂性管道的敷设，应与厂区内的装置（单
元）、道路、建筑物等协调，避免管道包围装置（单
小分类
名称
铸铁管
高级铸铁管、延性铸铁管
碳素钢管
普通钢管、高压钢管、高温钢管
低合金钢
低温用钢管、高温用钢管
合金钢
奥氏体钢管
铜及铜合金 铜管、铝黄铜、铝砷高强度黄铜、 铜、镍、蒙乃尔合金、耐蚀耐热镍 基合金
铅管、铝管、钛管
橡胶软管、橡胶衬里管
聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯
石棉管
混凝土管
玻璃管、玻璃衬里管
钢塑复合管、铝塑复合管
精选ppt43表62管子分类表按用途分类输送用传热用结构用其它用按材质分类金属管非金属管按形状分类套管双层管翅片管各种衬里管特殊用622一管子一管子分类精选ppt44表63不同用处分类表输送用及传热用普通配管用压力配管用高压用高温用高温耐热用低温用耐腐蚀普通结构用高强度结构用机械结构用油井用试锥用高压瓦斯容器用无缝钢管精选ppt45铅管铝管钛管铜管铝黄铜铝砷高强度黄铜铜镍蒙乃尔合金耐蚀耐热镍基合金铜及铜合金有色金属管奥氏体钢管合金钢低温用钢管高温用钢管低合金钢普通钢管高压钢管高温钢管碳素钢管钢管高级铸铁管延性铸铁管铸铁管铁管金属管名称小分类中分类大分类钢塑复合管铝塑复合管钢塑复合管复合管玻璃管玻璃衬里管玻璃陶瓷管混凝土管混凝土管石棉管石棉管聚氯乙烯聚乙烯聚四氟乙烯塑料管橡胶软管橡胶衬里管橡胶管非金属管表64不同材质分类表精选ppt46二管子的规格尺寸直径和壁厚
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一般要求
• 满足生产 • 足够的强度 • 足够的刚度 ，适当的支撑 • 柔性分析 • 动力分析 • 抵御风载和地震载荷的能力
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一般要求
1）管道的总体布置 2）管道布置与敷设 3）管道连接与弯管 4）管道与建筑物
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1）管道的总体布置
• 管道布置设计应做到安全可靠、经济合理，并满足施工、 操作、维修等方面的要求。
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（二）管子的规格尺寸
直径和壁厚：一般无缝钢管用外径与壁厚表示，主 要需确定管子的内径。
q = 管路内径：
π
v
4 D2 • u
D——管路内径，m； qv——管内介质的流量，m3/s； u——管内介质的流速，m/s。
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实际根据管内流速、压力损失确定经济管径，主要 考虑压力损失和设备费的比较。
最佳管径：对于碳钢管：
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便于检修、运行操作
• 泵一般布置在管廊的下面 ，为便于泵安 装、操作、检修，至少要有3.5m的净空 高度
• 管廊在道路上空穿越时，净空高度应为： 装置内检修通道不低于4.5m；管廊下的 检修通道不低于3m。
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6.1.2 管道设计的一般程序
• 初步设计 根据已批准的项目建议书和 可行性研究报告进行
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特种设备监察条例事故划分
特别重大事故： （一）特种设备事故造成30人以上死亡，或者100人以上 重伤（包括急性工业中毒，下同），或者1亿元以上直接经 济损失的； （二）600兆瓦以上锅炉爆炸的； （三）压力容器、压力管道有毒介质泄漏，造成15万人以 上转移的； （四）客运索道、大型游乐设施高空滞留100人以上并且 时间在48小时以上的。
依据：
• 管道材料的使用是根据所输送介质的操作条 件（如温度、压力）及其在该条件下的特性 决定的 。
• 在选择管子材料时，要求设计人员首先要了 解管子的种类、规格、性能、使用范围，根 据管系的设计压力、设计温度和管内介质的 性质对经济性和安全性或寿命等因素作考虑。
• 管道材料一般优先选用与之相联接的设备或 机器的材料 。
质检总局
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压力管道按用途分为三类
➢工业管道 企业、事业单位所属的用于 输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道 和其他辅助管道。 ➢公用管道 城镇范围内用于公用事业或 民用的燃气管道和热力管道。 ➢长输管道 产地、存储库、使用单位间 的用于输送商品介质的管道。
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管道安全
2009年5月 TSG D0001－2009《压力管道安全技 术监察规程》
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以管子表号（Sch.）表示的壁厚系列 Sch.----全称：Schedule
p Sch.x=100×0
[σ]
式中： p—管子设计压力，MPa； [σ]—管子材料的许用应力， MPa； x—管表号数值。
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以管子表号（Sch.）表示的壁厚系列
举例：
计算管子公称直径为DN50，即2”；若材质为20#，设 计压力为1.2MPa，设计温度为150℃，该温度下材料的许 用应力为130MPa，则
（四）客运索道、大型游乐设施高空滞留100人以上并且 时间在24小时以上48小时以下的。
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特种设备监察条例事故划分
较大事故：
（一）特种设备事故造成3人以上10人以下死亡，或者10 人以上50人以下重伤，或者1000万元以上5000万元以下 直接经济损失的；
（二）锅炉、压力容器、压力管道爆炸的；
（三）压力容器、压力管道有毒介质泄漏，造成1万人以上 5万人以下转移的；
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TSG D0001－2009《压力管道安全技术 监察规程》对工业管道级别的划分
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6.1 管道设计的基本要求与一般程序
6.1.1 管道设计的基本要求 6.1.2 管道设计的一般程序
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6.1.1 管道设计的基本要求
1. 一般要求 2. 防火安全设计 3. 防爆安全设计 4. 其它安全设计 5. 便于检修、运行操作
元），减少管道与铁路、道路的交叉 。
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2）管道布置与敷设 • 尽可能地上敷设
➢管道敷设主要有架空和埋地两种类型。可根据具体情况 确定选择合适的敷设方式。一般过程工业装置的管道大 都采用架空敷设。 ➢载荷均衡并留有一定发展空位。 ➢输送介质工艺条件对距离、角度、高度差等有特殊要求 的管道及大直径管道布置，应在设计时统筹规划；
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4）管道与建筑物
• 管道穿过建筑物的楼板、房顶或墙面时，应加套管。套 管直径大于管道绝热层的外径，并不得影响管道的热位 移。焊缝不应在套管内。
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4）管道与建筑物
• 布置腐蚀性介质或有毒介质的管道时，应避免由于法兰、楼板和 填料密封等泄漏而造成对人身和设备的危害；全厂性管道敷设应 有坡度并尽量与地面坡度一致。对于跨越、穿越厂区内铁路和道 路的管道，在其跨越段或穿越段上不得装设阀门、波形补偿器和 法兰、螺纹接头等管件
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防火安全设计
• GB50160—2008《石油化工企业设计防火规范》 • 裸露的钢结构耐火极限只有0.25h • 发生火灾后的持续时间多数在1h左右 • 标准规定耐火层的耐火极限不应低于1.5h
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防爆安全设计
爆炸的三个条件： ①存在可燃气体、易燃液
体的蒸汽或薄雾 ②上述物质与空气混合，
其浓度在爆炸极限以内 ③存在足以点燃爆炸性混
D 最佳 =28G0 2.52 ρ0.37
对于不锈钢管：
D 最佳 =22G0 6.50 ρ0.35
式中：G—流量 kgபைடு நூலகம்s；
ρ—密度， kg/m3；
D最佳—最佳经济直径，mm。
一般在石化企业选择钢管规格可按钢管表号选取。中石化总
公司和原化学工业部标准分别编制了管表号表示的钢管壁厚
系列，作为工艺配管用管的基本系列。
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基本原则：
➢经济性和安全性统一，兼顾使用年限。 ➢关键部位采用高级材料。
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6.2.2 管子、管件和附件
一、管子
（一）管子分类
表6.2 管子分类表
按用途分类 按材质分类 按形状分类 其它
输送用、传热用、结构 用、其它用 金属管、非金属管
套管(双层管)、翅片管、 各种衬里管
特殊用
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表6.3 不同用处分类表
不按压力管道管理
➢设备本体所属管道
➢军事装备、交通工具上和装置中的管道
➢入户（居民楼、庭院）前的最后一道阀门之后
的生活用燃气管道及热力点（不含热力点）之后
的热力管道
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法律
条例
法
规
范
行政规章
畴
安全技术规范
引用标准
全国人大 国务院
国家主席 颁布实施
国务院总理 颁布实施
质检总局
质检总局令
特种设备 安全监察局
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• 管道应具有必要柔性，可靠支承； • 避免袋形或盲肠； • 两相流管道应考虑对称布置； • 不防碍设备的安装检修操作。
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袋形
• 为防止管线中有积液， 阀门应布置在横管上， 管线不得布置成袋形
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盲管
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3）管道连接与弯管
• 连接：法兰、螺栓连接、焊接。尽可能 采用焊接。
• 弯管：
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施工图设计
➢ 绘制详细的管道流程图和设备布置图 ➢ 设计管道的平立面布置图 ,对温度较高的重要管 道进行应力计算
➢ 绘制单管图、管口方位图、蒸汽伴热管系图等 ➢ 编制管道安装一览表、综合材料表和油漆一览 表等
➢ 所有设计文件必须进行校对、审核，部分图纸 还要进行审定，最后还要进行各有关专业参加的综 合鉴定，确保设计的质量。
《压力管道》PPT课件
管道设计
6.1 管道设计的基本要求与一般程序 6.2 管道组成件 6.3 装置用管道设计 6.4 管道设计图 6.5 管道应力分析 6.6 管道的振动
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引言：压力管道介绍
《特种设备监察条例（2009）》
压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体 或液体的管状设备，其范围规定为最大工作压力 大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、 蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最 高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质， 且公称直径大于25mm的管道。
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特种设备监察条例事故划分
重大事故：
（一）特种设备事故造成10人以上30人以下死亡，或者50 人以上100人以下重伤，或者5000万元以上1亿元以下直接 经济损失的；
（二）600兆瓦以上锅炉因安全故障中断运行240小时以上 的；
（三）压力容器、压力管道有毒介质泄漏，造成5万人以上 15万人以下转移的；
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钢管的公称直径系列DN
➢公称直径是表示管道系统中除已用外径表示的组成 件以外的所有组成件通用的一个尺寸数字。 ➢通常是整数。 ➢与组成件真实尺寸接近，但不相等。 ➢公称直径有公制（SI）和英制两种。 ➢换算关系：1 in＝25mm
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钢管的外径系列
➢目前各国外径系列尺寸不统一。 ➢目前广泛应用的有：美国ANSI B36.10；德国 DIN2448；英国BS 3600；国际标准化组织ISO 4200。 ➢日本有JIS标准，但按美、英、德标准生产钢管。 ➢单位：我国、日、德、ISO用mm，美有mm和in两 种。
• 施工设计 初步设计经上级主管部门组 织审查批准后
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初步设计 : 物料和热量衡算等
➢ 物料的流量及该物料允许的流速确定管径 ➢不同介质的物理化学性质、压力等级、工作温度等 因素确定管子的材料和阀门、法兰等管道附件 ➢ 绘制流程图（系统图）、布置图、绘制主要管道走 向草图 ➢并对主要管道进行应力计算
10 p 0 1 00 1 .2 0 9 0 .2 圆 3 S 整 .1 c 0 h 壁 2 .9 m 厚 m
[]
130
表示为： 2" sch.10
2" sch.10s 表示2”接管的壁厚为2.9mm,材质为不锈钢
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以管子表号（Sch.）表示的壁厚系列
➢ANSI B36.10壁厚等级：Sch10、Sch20、 Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、 Sch120、Sch140、Sch160十个等级; ➢ANSI B36.19壁厚等级：Sch5s、Sch10s、 Sch40s、Sch80s四个等级;
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6.2 管道组成件
6.2.1 管道材料选定的基本原则 6.2.2 管子、管件和附件 6.2.3 法兰连接件 6.2.4 阀门 6.2.5 其他组成件
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管道
管子 主要组成部分 管件 三通、弯头、异径管、丝堵 法兰连接件 管法兰、螺栓/螺母、垫片 阀门 其他组成件 阻火器、过滤器、疏水器
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6.2.1 管道材料选定的基本原则
输送用及传热用
结构用 特殊用
普通配管用、压力配管用、高 压用、高温用、
高温耐热用、低温用、耐腐蚀 用
普通结构用、高强度结构用、 机械结构用
油井用、试锥用、高压瓦斯容 器用无缝钢管
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表6.4 不同材质分类表
大分类 金属管
中分类 铁管
钢管
有色金属管
橡胶管 塑料管 石棉管 非金属管 混凝土管 玻璃陶瓷管 复合管 钢塑复合管
（四）起重机械整体倾覆的；
（五）客运索道、大型游乐设施高空滞留人员12小时以上 的。
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特种设备监察条例事故划分
一般事故： （一）特种设备事故造成3人以下死亡，或者10人以下重 伤，或者1万元以上1000万元以下直接经济损失的； （二）压力容器、压力管道有毒介质泄漏，造成500人以 上1万人以下转移的； （三）电梯轿厢滞留人员2小时以上的； （四）起重机械主要受力结构件折断或者起升机构坠落的； （五）客运索道高空滞留人员3.5小时以上12小时以下的； （六）大型游乐设施高空滞留人员1小时以上12小时以下 的。