装置工艺管道设计压力和设计温度的规定

2 设计要求

管道设计压力

管道设计压力的定义

根据 GB 50316 规定，“一条管道及其每个组成件的设计压力不应小于运行中遇到的由内压或外压与温度（最低或最高）相偶合时最严重条件下的压力。最严重条件应为管道强度计算中管道组成件需要最大厚度及最高公称压力（压力除注明者外，均指表压力）时的参数”。

管道设计压力的确定原则

管道设计压力应大于最高操作压力。

按SH3059 规定，所有与设备或容器相连接的管道，其设计压力不应低于所连接设备或容器的设计压力。

装有压力泄放装置的管道，其设计压力不应低于安全泄放装置的开启压力（或爆破压力）。

没有压力泄放装置保护或与压力泄放装置隔离的管道，设计压力不应低于流体可达到的最大压力。

真空管道的设计压力按外压考虑。

输送制冷剂﹑液化烃等气化温度低的流体的管道，设计压力不应小于阀被关闭或流体不流动时在最高环境温度下气化所能达到的最高压力。

管道设计压力的选取

设有安全阀的压力管道，设计压力应等于或大于安全阀定压加静液柱压力。

与未设安全阀的设备相连的压力管道，设计压力应等于或大于设备设计压力与静压头之和。

泵入口管道的设计压力不应低于吸入设备的设计压力加上入口管道静压之和。

无安全泄压装置的离心泵出口与第一个带安全阀的设备间管道设计压力应不低于入口设备的设计压力加管道的静压及泵流量为零时的压差之和。当缺乏离心泵的特性曲线时，可按泵所需扬程的倍替代泵流量为零时的压差。

往复泵出口管道的设计压力应等于或大于泵出口安全阀开启压力。

压缩机排出管道的设计压力应等于或大于安全阀开启压力加压缩机出口至安全阀沿程最大流量下的压力降。

真空管道应按外压设计，当装有安全控制装置（真空泄放阀）时，设计压力应取倍最大内外压差或 MPa两者中的低值；无安全控制装置时，设计压力应取（外压）。

常温下输送混合液化烃管道的设计压力除考虑操作中压力源的压力外还应考虑静止时液化烃的饱和蒸气压力。管道设计压力应大于或等于 50 ℃的混合液化烃组分的实际饱和蒸汽压来确定。若无实际组分数据或不做组分分析，其管道设计压力应大于或等于表-1规定的压力。

表 -1 混合液化烃管道的设计压力

几种常用烃类介质的饱和蒸气压见附录A。

除上述情况外管道设计压力也可根据管道中介质的最高操作压力按表-1选取。

表 -1 管道的设计压力

管道设计温度

管道设计温度的定义

根据 GB 50316规定，“管道的设计温度应为管道在运行时压力和温度相偶合的最严重条件下的温度。对于0℃以下的管道，应考虑流体及环境温度影响，设计温度应取低于或等于管道材料可达到的最低温度”。

管道设计温度的确定原则

以传热计算或实测得出的正常工作过程中介质的最高（或最低）操作温度下的管道壁温作为设计温度。

在不易进行传热计算或介质为危险品不便实测管壁温度的情况下，应以正常工作过程中介质的最高（或最低）操作温度作为管道的设计温度。

管道的设计温度应是包括开工、停工等各种操作过程中管道所能达到的极限温度（最高或最低温度）。

管道设计温度的选取

不保温管道

.1 介质温度为0℃～65℃时，管道设计温度可取65℃或取介质的最高温度。

.2 介质温度大于65℃时，管道的设计温度不应低于95%的介质最高温度。

外部保温管道：除了经过计算、试验或根据测量所得的操作数据可以选取其它温度外，管道的设计温度应取介质的最高温度。

内部保温管道（用绝热材料衬里）：管道的设计温度应由经传热计算的管壁温度或实测的管壁温度

来确定。

安装在环境温度高于介质最高温度的环境中的管道（已采取防护措施除外），管道设计温度应取环境温度。

带夹套或伴热管的管道：带夹套的管道应取伴热介质温度为设计温度；带外伴热的管道应取伴热介质温度减10℃作为设计温度。

安全泄压管道：应取泄压排放时可能出现的最高或最低温度作为设计温度。

要求吹扫的管道：管道设计温度按SH3059规定应由设计者根据具体条件确定。管道的设计应同时满足操作工况和吹扫工况的要求。对于需要吹扫的管道，当吹扫介质的操作压力和（或）操作温度比设计条件苛刻时，在管道表中除标注设计压力和设计温度外，还应用＊号标注吹扫介质的操作压力和操作温度。吹扫介质的操作压力和操作温度可按以下情况选取：

.1 当吹扫介质为惰性气体、压缩空气、水等介质时，可取该吹扫介质的操作压力和操作温度。

.2 当吹扫介质为蒸气时，若管道系统无背压，可根据管道介质的最高操作压力，选取吹扫介质的操作压力和操作温度：

a) 管道介质操作压力小于或等于时，可取吹扫介质的操作压力为 MPa，操作温度为160℃；

b) 管道介质最高操作压力大于时，可取吹扫介质的操作压力为，操作温度为 180℃。

.3 当吹扫介质为蒸汽时，若管道系统有背压，可根据管道介质的最高操作压力加背压值，按.2选取吹扫介质的操作压力和操作温度。

.4 当管道系统进行试压时，此管道可按管道介质的设计压力、设计温度和吹扫介质的操作压力、操作温度分别计算试验压力，取二者中较大值为管道的试验压力（管道系统试验压力的规定见附录B）。

工艺专业如知道管道在正常工作过程中介质的最高（或最低）工作温度或最高工作温度下的壁温，就可将其作为管道的设计温度。工艺专业如不知道管道在正常工作过程中介质的最高（或最低）工作温度，可将正常工作温度加上（或减去）一定裕量作为设计温度。计算原则见表-1。

表 -1 管道设计温度的选取

当介质温度接近所选材料允许使用温度极限时，应结合具体情况慎重选取设计温度，以免增加投资或降低安全性。若增加温度裕量后会引起更换高一档的材料时，从经济上考虑，允许按工程设计要求，可不加或少加温度裕量，但工艺必须有措施，使操作中不至于超温。