低温管道设计规定

中国石化集团兰州设计院标准

SLDI 333C07-2002

中国石化集团兰州设计院

目录

1. 应用范围 (1)

2. 管道设计注意事项 (1)

2.1 防止冷缩的措施 (1)

2.2 保冷 (1)

2.3 支架 (2)

2.4 阀门 (3)

2.5 其它 (4)

中国石化集团兰州设计院

1. 使用范围

本规定应用于低温管线（-100℃～-164℃）的设计，0℃～-100℃的低温管线可参照本规定。

2.管道设计应注意事项

2.1防止冷缩的措施

(1) 应注意管材的性质

通常用于低温管线的奥式体不锈钢，其线性膨胀量大于碳钢。因此，奥式体不锈钢的位移量相当大。由于许多不绣钢管的壁厚较薄，故强度较低，因此要考虑这些管子支架的设置。

(2) 减少由于管线收缩而作用于管系的力的几项措施

(a) 使用自膨胀的管系。

(b) 用膨胀环路。

(c) 使用膨胀节。

(d) 注意位移

在采取措施以吸收位移量之前，应对管线上每一点进行计算和明确，以防止支架和梁被推倒。

2.2保冷

对低温流体等取保冷保护与外界环境温度隔绝。如果保冷层内有小的缺陷，如裂缝、裂痕等，就会对管内的低温流体产生较大的影响。如保冷不当，水蒸汽从外界透过保冷层就会产生结露，进而结冰。冰粒的不断增长，将破坏保冷材料，影响保冷效果。因此必须从材料方面考虑，采用湿气渗透性较低的保冷材料，外表面也应采用可防水的另一种保冷材料。

(1) 与热保温不同，法兰，阀门和仪表不能露在外面，而要用保冷材料包住。

(2) 与热保温相比，下列情况下保冷层会很厚。因此，应该考虑以下几个方面：

(a) 考虑到管线的位移，在管线与其他管线、设备、支架之间应预留有足够的间隙。

(b) 与保温不同，应考虑到保冷管线上的法兰，阀门的厚度较大。

(c) 排净和防空管的最小安装尺寸应在考虑了保冷方式之后再确定。

根据B阀露在外面的操作手轮不会被A阀外表面的保冷层

挡住的原则确定最小尺寸l。

(d) 穿过楼板的开孔会增大，应注意管线和梁之间的关系。

(e) 在立式设备上的上升管较密的地方应考虑管架之间的安装空间。

(f) 应考虑保冷施工空间。

(3) 管架也应该设置保冷层，这种情况下，支架的保冷层厚度应为管线保冷层厚度的3倍或以上。

保冷材料应放在支腿A内。这种情况下，B可不用绝热块，只需用普通钢板。

(4) 普通平台的安装不同，设备平台的梁及支耳的高度必须依照支耳保冷层厚度而相应减小，这与。因

此，要认真考虑梁的高度。

平台

保冷层

支耳应与设备专业共同确认支耳

2.3管架

以下是低温管线设计相关的几点注意事项：

（1） 管架支撑管重，必须是隔热的。因此这些管架应包含隔热材料。

（2） 因为隔热材料的强度较低，低温管线上的支架跨度要小于光管支架跨度。

（3） 管底标高根据管架上保冷层的厚度确定。应注意支管的向上或向下的尺寸。若管线管径变小，保冷层的厚度也应相应变小。但在这种情况下，绝热块的厚度应不变，以保持管底水平（如下图所示）。

保冷层

隔热层

（4） 为避免由于管子弯曲接触到中间梁而引起保冷层的破坏，隔热块的厚度至少应比保冷层厚度大5mm。

（5） 固定和支撑设备支耳的保冷层长度应为设备保冷层厚度的3倍，故需增大支耳长度，而管子到设备外表面的距离也应相应增加。对于螺纹连接，有必要增加管口长度或采取其它措施。

设备/管子没有保冷的情况

平台的有效宽度将受影响

（6） 大部分情况下，低温立式泵管道上的可调节型支架安装的尺寸会因保冷而变小。在管架的设计过程中应考虑到这一点。

例如

（7） 在低温管道中，结露的地方很容易生锈，在管架的滑动面上应设置一块滑动板。

2.4阀门

低温阀门与普通和高压阀门相比，在结构和功能上有很大区别。

（1） 低温阀带有长阀盖，可防止填料盖被冻住，破坏填料。物流是液体时，阀杆需朝上安装，以防止填料密封盖与低温流体不断接触。若阀门手柄较长，应注意阀门的排列。

（2） 在闸阀表面有一泄放孔。或在填料密封盖上装设安全阀。（V型固体盘除外）。

当阀门完全关闭时，密闭在密封腔内的液体将受热蒸发，会产生额外的压力并破坏阀门。因此要采取措施释放压力。

2.5其他

（1） 操作平台和通道的设计。

（a） 与高温单元不同，低温单元中很多项目需频繁地检查，需特别注意液体的泄露和保冷层是否被破坏，以便发现问题及时解决。

（b） 在小面积独立结构中，例如操作平台和通道，需临时组合的结构件如螺纹连接和焊接常常是特殊的。

（2） 铝制换热器周围的配管

（a） 管子的外力是很小的，因为换热器本身的力不大。因此，管口附近应设支架以防止管口受管子热应力的影响。

（b） 铝制管法兰应注意以下事项：

配管

铝制换热器

钢法兰

采用不锈钢垫片保护铝法兰

密封垫

厚度大于钢法兰，应注意垫片与螺栓长度的确定。

（c）若四根及四根以上保冷管线与铝制换热器靠得很近，应考虑二者之间的空间。