工业管道设计(1) 2011.8

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7.1.2 《压力管道安全技术监察规程—工业管道》 TSGD0001-2009将工业管道划分成几个等级?
GC2级:除GC3级管道外,介质毒害程度、火灾危险性(可燃性)、设
计压力和设计温度低于GC1级的管道。

GC3级:输送无毒、非可燃流体介质,设计压力小于或者等于
1.0MPa, 并且设计温度高于-20OC但是不高于185OC的管道。
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7.2.7
阀门出厂前,一般要根据什么标准
进行哪些试验?试验要求如何?
阀门出厂前要根据ZBJ16006-90《阀门的试验与检验》进行壳体压 力试验和密封试验。密封试验分上密封、低压密封和高压密封试 验。
根据阀门类别不同选择密封试验。闸阀和截止阀要进行上密封和 低压密封试验; 壳体压力试验,一般采用温度不超过52℃的水或粘度不大于水的 非腐蚀性流体,以38℃时1.5倍的公称压力进行。
《工业金属管道设计规范》GB50316-2000 (2008版)适用于工程
压力≤42MPa的工业金属管道及非金属衬里的工业金属管道的设计。
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7.2.2
管道设计压力的确定原则是什么?
(1)管道设计压力不得低于最大工作压力;
(2)装有安全泄放装置的管道,其设计压力不得低于安全泄放装置的 开启压力(或爆破压力); (3)所有与设备相连接的管道,其设计压力应不小于所连接设备的设 计压力; (4)输送制冷剂、液化气类等沸点低的介质的管道,按阀被关闭或介 质不流动时介质可能达到的最大饱和蒸汽压力作为设计压力;
低压密封试验,一般采用空气或惰性气体,以(0.5~0.7)MPa
压力进行。
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7.2.8
什么情况下需设置双阀?
(1)液化石油气、其它可燃、有毒、贵重液体、有强腐蚀性(如浓酸、
烧碱)和有特殊要求的(如有恶臭的介质等对环境造成严重污染
的)介质的储罐,在其底部通向其它设备的管道上,不论靠近其 它设备处有无阀门,都应安装串联的两个阀(双阀),其中一个
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7.1.3 我国的压力管道及其元件应用标准有几种? 相互关係如何?
目前国内的压力管道及其元件的应用标准很多,常用的标准就有
国家标淮(GB)、机械行业标准(JB)、石化行业标准(SH)和 化工行业标准(HG)等。
这些标准各有各自的温度-压力表、密封面尺寸和接管尺寸,相互 之间互换性差,有些甚至不能配套使用。
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7.1.4 石化行业的应用标准体系法兰标准
石化行业应用标准体系的法兰标准(SH3406)等效采用了ASME
B16.5和API605标准,属于“美式法兰”。SH 3406在结构尺寸和 密封面形式上与ASME B16.5和API605有很好的互换性,因此它能
与ASME、API、MSS等标准的管道元件配套使用。
紧贴储罐接管口。当储罐容量较大或距离较远时,此阀最好是遥
控阀。 装有上述介质的容器的排净阀,也应是双阀。
上述介质管道上的取样阀及排净阀应按操作频繁程度及其它条件
来决定是否采用双阀;
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7.2.8
什么情况下需设置双阀?
(2)在装置运行中需切断检修清扫或进行再生的设备,应设双阀,并 在两阀之间设检查阀。设备从系统切断时,双阀关闭,检查阀打 开。
(5)由于工艺事故、自控事故、电力事故、火灾事故和公用工程事故 引起的超压部位;
(6)凝气透平机的蒸汽出口管道;
(7)余热锅炉等设备。
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7.2.13安全阀如何分类?
安全阀可以分为三个基本类型,三类分别是弹簧式、脉冲式和 杠杆式。
弹簧式安全阀
脉冲式安全阀
杠杆式安全阀
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7.2.14
什么叫安全阀的设定压力? 如何根据不同的介质或场合选择安全阀的形式?
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7.2.10 安全泄放装置的主要作用是什么 ? 常用的安全泄放装置有哪几种?
常用的安全泄放装置有阀型(安全阀、呼吸阀)、断裂型(爆破 片)和熔化型(易熔塞)等。
熔化型的使用条件上有很大的局限性,一是由于易熔合金强度低, 泄放面积很小,只适用小型容器,二是由于它是靠温度的升高而 动作的,只适用于压力随温而增大的容器,
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7.2.10 安全泄放装置的主要作用是什么 ? 常用的安全泄放装置有哪几种?
安全泄放装置的主要作用是防止压力容器、锅炉和管道等受压设 备因火灾、操作故障或停水、停电造成压力设备超过其设计压力 而发生爆炸事故。
当设备内介质的压力达到预定值时,安全泄放装置立即动作,泄 放出压力介质,一旦压力恢复正常,它即自行关闭(爆破片除 外),以保证设备的正常运行。
因此,化工工艺装置常用的安全泄放装置一般均选用安全阀或爆 破片,或这两类型的组合,而常压设备则选用呼吸阀。
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7.2.12 哪些容器或部位必须设置安全阀?
凡属下列情况之一的容器或部位必须设置安全阀:
(1)独立的压力系统(有切断阀与其它系统分开)。该系统指全气相、 全液相或气液相连通; (2)设计压力小于压力来源处的压力容器及管道; (3)容积式泵和压缩机的出口管道; (4)加热炉出口管道上如设有切断阀或控制阀时,在该阀上游应设置 安全阀;
压力管道设计审批人员 考核培训教材
7.工业管道
2011.6
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7.1 工业管道规程
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7.1.1《压力管道安全技术监察规程—工业管道》 TSGD0001-2009 适用于哪些范围?
《压力管道安全技术监察规程—工业管道》TSGD0001-2009 适用于同 时具备下列条件的工艺装置、辅助装置以及界区内公用工程所属 的工业管道: (一)最高工作压力大于或者等于0.1Mpa(表压)的; (二)公称直径大于25mm的; (三)输送介质为气体、蒸汽、液化气体、最高工作温度高于或者等于 其标准沸点的液体或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体的。
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7.2.2
管道设计压力的确定原则是什么?
(5)管道或管道组成件与超压泄放装置间的通路可能被堵塞或隔断时, 设计压力按不低于可能产生的最大工作压力来确定;
(6)工程设计规定需要计算管壁厚度的管道,其“管壁厚度数据表” 中所列的计算压力即为该管道的设计压力,与计算压力相对应的 工作温度即为该管道的设计温度。
安全阀入口处的静压达到该值时,安全阀将动作。设
定压力要求不大于被保护系统内最低的设计压力。
可按下面所列的情况选择安全阀的形式:
(1)排放气体或蒸汽时,选用全启式安全阀; (2)排放液体时,选用全启式或微启式安全阀; (3)排放水蒸汽或空气时,可选用带扳手的安全阀; (4)对设定压力大于3MPa,温度超过235℃的气体用安全阀,则选用 带散热片的安全阀,以防止泄放介质直接冲蚀弹簧;
通用阀门规格书应包括下列内容:
(1)采用的标准代号; (2)阀门的名称、公称压力、公称直径; (3)阀体材料、阀体对外连接方式; (4)阀座密封面材料; (5)阀杆与阀盖结构;阀杆等内件材料,填料种类; (6)阀体中法兰垫片种类、紧固件结构及材料; (7)其他特殊要求。 国内现行的阀门型号表示方法,对阀杆及内件材料、填料种类、 中法兰垫片种类、中法兰紧固件材料种类等均无规定,不能全面 说明阀门规格。
根据化工工艺专业提供的正常工作过程中各种工况的工作温度, 按“最苛刻条件下的压力温度组合”来选取管道设计温度。具体 做法如下:
(1)以传热计算或实测得出的正常工作过程中,介质的最高工作温度 下的管道壁温作为设计温度。
(2)在不便于传热计算或实测管壁温度的情况下,以正常工作过程中 介质的最高(或最低)工作温度作为管道设计温度。
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7.2.4
工业管道设计温度的确定原则是什么?
金属管道:
1)不保温管道 ①介质温度<38℃管道:管道设计温度=介质最高温度; ②介质温度≥38℃管道:管道设计温度=95%的介质最高温度; 2)外部保温管道:管道设计温度=介质最高温度; 3)内保温管道(用绝热材料衬时):管道设计温度=传热计算管壁温 度或试验实测的管壁温度; 4)介质温度≤0℃的管道:管道设计温度=介质最低温度。
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7.2.3
如何选取管道设计压力?
压缩机排出管道:管道设计压力≥安全阀开启压力+压缩机出口至 安全阀沿程最大正常流量下的压力降。
(2)真空管道:管道设计压力=全真空; (3)其它管道(凡不属上述范围的管道):管道设计压力≥工作压力 变动中的最大值。
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7.2.4
工业管道设计温度的确定原则是什么?
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7.1.2 《压力管道安全技术监察规程—工业管道》 TSGD0001-2009将工业管道划分成几个等级?
规程适用范围内的管道按照设计压力、设计温度、介质毒性程度、 腐蚀性和火灾危险性划分为GC1、GC2、GC3三个等级。
GC1级: (1)输送毒性程度为极度危害物貭,高度危害气体介质和工作温度高于 其标准沸点的高度危害的液体介质的管道; (2)输送火灾危险性为甲、乙类可燃气体或者甲类可燃液体(包括液化 烃)的管道,并且设计压力大于或者等于4.0MPa的管道;
(3)在设计高压废热锅炉及蒸汽系统时,可参照执行《火力发电厂汽 水管道设计技术规定》(DL/T5054-1996)中PN≥4.0MPa的管道疏 水和放水应串联设置两个截止阀;PN≥4.0MPa管道的放气装置, 应串联设置两个截止阀。 (4)对于烃类和有毒、有害化学药剂物料与其他工艺物料连接处的上 游和放空、放净管上设置双阀。
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7.2.3
如何选取管道设计压力?
由于管道设计压力应高于管系中工作压力和工作温度组合中最苛 刻条件下的压力。因此,按如下规定选取工业管道设计压力:
(1)压力管道: 设有安全阀的压力管道:管道设计压力≥安全阀开启压力; 与未设安全阀的设备相连的压力管道:管道设计压力≥设备设计 压力; 离心泵出口管道:管道设计压力≥泵的关闭压力; 往复泵出口管道:管道设计压力≥泵出口安全阀开启压力;
(3)输送除前两项介质的流体介质并且设计压力大于或者等于10.0MPa, 或者设计压力大于或者等于4.0MPa,并且设计温度高于或者等于 400OC的管道。
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压力管道类别
《压力容器压力管道设计许可规则》对压力管道进行了全面分类,将其分为 长输管道(GA)、公用管道(GB)、工业管道(GC)、动力管道(GD) 四个类别。 长输管道GA 产地、储存库、使用单位间用于输送商品介质的压力管道; 公用管道GB 城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力 管道; 工业管道GC 企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用 工程管道及其他辅助管道。包括延伸出工厂边界线,但归属企、事业管 辖的管线; 动力管道GD 火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道。 工业管道GC 企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其 他辅助管道。包括延伸出工厂边界线,但归属企、事业管辖的管线。
但因为SH3406采用了我国材料标准而不是美国材料标准(ASTM),
故两者的温度-压力表有少许偏差,在考虑两者互换时,应注意并
核对它们的温度-压力对应允许值。
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管道及附属设备
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7.2.1
《工业金属管道设计规范》 GB50316-2000(2008版)适用于哪些范围?
工业管道一般采用金属管道。
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7.2.5 阀门的一般会发生哪些质量问题?
1. 内漏问题 是否有内漏或内漏的大小是衡量一个阀门质量的主要技术指标。对 于压力管道来说,处理的介质大都是可燃、易燃、易爆、有毒的介质, 阀门关闭时,希望通过阀板的泄漏(内漏)越少越好,甚至有些介质 的泄漏要求为零。常用的评判阀门内漏的标准有API598、ASMEB16.10 和JB/T9092。 2. 外漏问题 外漏是指通过阀杆填料和阀盖垫片处的介质外泄漏。它同样是衡量 阀门好坏的一个重要指标。对有些介质,外漏的要求甚至比内漏要求 更严格,因为它直接泄入大气,会直接引起事故,造成人身伤害。对 于这种情况,有时不得不采用波纹管密封阀或隔膜阀来保证阀门的外 漏为零。
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7.2.5 阀门的一般会发生哪些质量问题?
3. 材料质量
材料质量是衡量阀门强度可靠性和使用寿命的一个重要指标。 众所周知,大多数DN≥50mm的阀门都是铸造阀体,如果质量不好, 会直接影响到阀门的可靠性和使用寿命。
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7.2.6 通用阀门规格书应包括哪些内容? 阀门型号能否全面说明阀门规格?
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