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管道设计原理手册

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管道 设计 原理 手册
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次1 适用范围………………………………………………………………………………22 管系的设计压力与设计温度………………………………………………………… 2 3 管系压力等级的分界………………………………………………………………… 3 4 阀门选择……………………………………………………………………………… 4 5 管系放空与排凝……………………………………………………………………… 66 安全阀放空与停工放空……………………………………………………………… 77 阀门及仪表的安装方法………………………………………………………………98 管件的选择……………………………………………………………………………129 法兰间隙与管间距……………………………………………………………………1610 管系法兰的设置………………………………………………………………………1811 管道的最大允许支撑间距……………………………………………………………适 用 范 围本 通 则 适 用 于 装 置 ( 单 元 ) 配 管 设 计 中 所 涉 及 的 一 般 事 项 。2、 配 管 设 计 所 需 基 础 资 料(a) 设 计 基 础 条 件 ( b) 详 细 工 程 设 计 数 据 ( 配 管 ) [(c) 流 程 图 ( 含 工 艺 、 公 用 工 程 、 管 道 及 仪 表 流 程 (P&d) 公 用 工 程 流 程 图(e) 装 置 布 置 图(f) 设 备 含 机 泵 、 工 业 炉 及 其 它 非 定 形 设 备(g) 管 道 等 级 表(h) 管 道 表(I) 仪 表 规 格 表2、 管 道 系 统 ( 以 下 简 称 管 系 ) 的 设 计 压 力 与 设 计 温 度管 系 的 设 计 压 力 与 设 计 温 度 的 确 定 原 则 如 下 :( 1) 管 系 的 设 计 温 度 取 与 其 相 接 的 设 备 的 设 计 温 度 。( 2) 管 系 的 设 计 压 力 取 以 下 压 力 的 最 高 者(a) 与 管 系 连 接 的 设 备 的 设 计 压 力 ;(b) 保 护 管 系 的 安 全 阀 的 设 定 压 力 ;(c) 当 离 心 泵 出 口 管 道 考 虑 切 断 时 , 设 计 压 力 为 泵 的 正 常 吸 入 压 力 加上 泵 进 出 口 额 定 压 差 的 。(d) 往 复 泵 出 口 管 道 上 安 全 阀 的 设 定 压 力 。( 3) 对 于 低 于 大 气 压 操 作 的 管 系 , 按 承 受 外 压 条 件 设 计 , 设 计 压 力 4) 夹 套 管 内 管 设 计 压 力 : 当 内 管 介 质 压 力 大 于 夹 套 内 介 质 压 力 时 介 质 压 力 确 定 。3、 管 系 等 级 的 分 界当 内 管 介 质 压 力 小 于 夹 套 内 介 质 压 力 时 , 接 承 受 外 压 设 计 , 设 计 压 力按 夹 套 内 介 质 压 力 确 定 ; 夹 套 外 管 设 计 压 力 按 夹 套 内 介 质 压 力 确 定 。( 1) 管 系 的 压 力 范 围 是 从 压 力 源 到 较 低 压 力 的 管 系 或 所 连 设 备 前 的 第一 个 切 断 阀 或 止 回 阀 。当 是 双 阀 时 , 双 阀 的 压 力 等 级 取 较 高 侧 的 压 力 等 级 ( 见 图1)图 1 管 系 的 压 力 范 围( 2) 调 节 阀 周 围 管 道 的 压 力 及 温 度 划 分 见 图 2图 2 调 节 阀 周 围 管 道 等 级 的 划 3) 当 等 级 在 法 兰 式 阀 门 处 分 界 时 , 其 分 界 处 的 螺 栓 、 螺 母 和 垫 片 的材 质 按 低 压 高 温 等 级 匹 配 , 而 型 式 则 按 高 压 、 低 温 等 级 匹 配 。( 4) 设 备 及 管 系 上 的 安 全 阀 、 泄 压 阀 是 直 接 放 大 气 时 , 阀 后 的 材 料 等级 可 降 低 。5、 阀 门 的 选 择管 系 中 阀 门 尺 寸 和 种 类 的 选 择 , 原 则 上 以 下 列 条 件 为 准 。 断 阀( 1) 调 节 阀 组 切 断 阀 的 直 径 , 如 无 特 别 要 求 按 表 1 选 用 。( 2) 切 断 阀 选 用 闸 路 阀( 1) 调 节 阀 组 的 旁 路 阀 直 径 , 如 无 特 别 要 求 按 表 2 进 行 选 择 。( 2) 当 旁 路 阀 为 8B 以 下 时 选 截 止 阀 , 10B 以 上 时 选 闸 阀 。 调 节 阀 组 切 断 阀 直 径 选 用 表 ( 道 尺 寸 (15 20 25 40 50 80 100 150 200 250 300 350调 节 阀 5 20 25 4020 20 25 40 50 50 5025 25 40 50 50 5040 40 50 50 5050 50 80 80 8065 80 80 8080 80 100 100 100100 100 150 150 150125 150 150 150 150150 150 200 200 200200 200 250 250 250250 250 300 300300 300 350表 2 调 节 阀 组 旁 路 阀 直 径 选 用 表管 道 尺 寸 (15 20 25 40 50 80 100 150 200 250 300 350调 节 阀 5 20 25 4020 20 25 25 25 25 2525 25 40 40 40 4040 40 50 50 5050 50 80 80 8065 80 80 8080 80 100 100 100100 100 150 150 150125 150 150 150 150150 150 200 200 200200 200 250 250250 250 300 300300 300 的 阀 门泵 出 入 口 管 道 的 阀 门 直 径 原 则 上 根 据 泵 嘴 子 直 径 按 表 3 的 要 求选 择 。泵 出 入 口 阀 门 用 闸 阀 或 其 它 阻 助 小 的 阀 门表 3 泵 出 入 口 阀 门 选 择 表尺 寸出 入 口泵 嘴 尺 寸 阀 门 尺 寸比 管 道 尺 寸 小 一 级 管 道 线 尺 寸入 口 端 比 管 道 尺 寸 小 二 级 中 间 尺 寸比 管 道 尺 寸 小 三 级 比 管 道 尺 寸 小 一 级出 口 端 小 于 管 道 尺 寸 比 泵 嘴 大 一 表 及 其 他 用 阀 门 的 各 种 类 和 规 格 如 表 46、 管 系 放 气 与 排 液表 放 气 口 、 排 液 口 的 最 小 公 径 直 径 ( 径 ( 放 气 口 、 排 液 口≤ 25 1540~ 150 20200~ 350 25≥ 400 40注 : 催 化 剂 , 浆 液 或 高 粘 度 介 质 ( 如 焦 油 、 沥 青 、 重 质 燃 料 油 等 ) 管道 排 液 公 称 直 径 不 得 小 于 25mm。 仪 表 及 其 他 用 阀 门 尺 寸 与 种 类安 装 场 所 阀 门 尺 寸 阀 门 种 类外 浮 筒 液 位 计 阀玻 璃 板 液 面 计 阀压 力 表 取 压 嘴 阀差 压 式 漏 流 量 计 取 压 嘴 阀管 系 放 气 /排 液 见 “表 闸 阀采 样 阀 第 一 道 阀 阀第 二 道 阀 针 形 阀 )软 管 站 接 头 阀蒸 汽 疏 水 配 管 用 阀 与 疏 水 器 尺 寸 相 同 闸 阀( 1) 在 上 工 艺 管 道 产 生 气 袋 的 地 方 , 应 设 置 带 螺 纹 管 帽 或 丝堵 的 放 空 口 ; 而 在 有 集 液 的 地 方 , 不 论 直 径 的 大 小 , 都 应 设 排 液 阀 , 其 端 部还 要 加 螺 纹 管 帽 或 丝 堵 。( 2) 对 需 进 行 液 体 试 压 和 试 漏 的 公 用 工 程 管 道 ( 非 净 化 风 、 氮 气 、 蒸汽 、 乏 汽 ) , 即 使 有 气 袋 亦 可 不 设 放 空 。( 3) 工 艺 及 公 用 工 程 管 道 , 特 别 是 高 温 压 管 道 上 的 放 空 阀 可 用 盲 法 兰代 替 。7、 泄 压 与 放 空 ( 1) 安 全 阀 应 尽 可 能 靠 近 所 保 护 的 设 备 或 主 管 安 装 , 为 防 止 安 全 阀 放空 时 的 振 动 , 安 装 有 安 全 阀 的 管 道 需 增 设 支 架 。如 安 全 阀 无 法 靠 近 所 保 护 的 设 备 或 主 管 设 置 时 , 为 防 止 压 力 降 的 产 生 ,需 核 算 安 全 阀 入 口 管 道 的 管 径 。( 2) 安 全 阀 入 口 管 系 应 布 置 成 能 使 管 内 液 体 自 流 向 所 保 护 设 备 或 主 管道 的 形 式 。( 3) 安 全 阀 出 口 管 与 放 空 总 管 连 接 时 , 为 使 管 内 介 质 自 流 进 入 总 管 , 着 总 管 介 质 流 向 与 总 管 呈 45°连 接 。( 4) 泄 压 阀 的 出 口 为 液 体 并 与 放 空 总 管 连 接 时 , 在 背 压 许 可 的 情 况 下 ,泄 压 阀 可 布 置 在 低 于 总 管 的 位 置 。( 5) 泄 压 和 放 空 总 管 应 布 置 成 能 自 流 进 入 分 液 罐 或 凝 液 罐 , 如 不 能 实现 , 可 在 液 袋 处 设 液 位 计 和 排 液 罐 。向 大 气 排 放 的 放 空 管 口 高 度 应 符 合 下 列 要 求 :一 、 设 备 上 的 放 空 管 , 尖 高 出 邻 近 的 操 作 平 台 2 米 以 上 ;二 、 紧 靠 建 筑 物 、 构 筑 物 或 在 其 内 部 布 置 的 设 备 的 放 空 管 口 , 应 高 出建 、 构 筑 物 2 米 以 上 。( 6) 安 全 阀 出 口 介 质 为 气 体 并 允 许 排 向 大 气 时 , 其 排 放 口 不 得 朝 向 邻正 设 备 或 有 人 通 过 的 地 区 , 排 放 管 口 端 部 必 须 高 于 安 全 阀 周 围 8米 范 围 内 的 最 高 操 作 平 台 和 设 备 3 米 以 上 。 端 部 形 状 可 呈 T 型 ,I 型 或 L 型 , 并 切 成 如 图 3 所 示 如 45°角 的 形 式 。 切 口 方 向 应 避 开 周围 道 路 和 设 备 。图 3 安 全 阀 出 口 端 形 状 ( 注 1)注 : 原 则 上 选 T 型 , 当 受 场 地 限 制 时 可 使 用 L 型 。 当 使 用 型 时 , 必 须 核 算 管 系 及 支 架 承 受 安 全 阀 放 空 反 推 力 的 受 情 况 。 安 全 阀放 空 反 推 力 的 计 算 按 照 《 工 艺 管 道 安 装 设 计 手 册 》 第 一 篇 第 十 七 章 第四 节 四 款 的 方 法 》 进 行 计 算 。7) 安 全 阀 放 大 气 时 , 如 放 空 端 部 比 安 全 阀 高 , 应 在 出 口 管 的 最 下 部设 Φ 6 泪 孔 。7、 阀 门 及 仪 表 安 装 方 法( 1) 所 有 阀 门 必 须 布 置 在 操 作 方 便 易 于 维 修 的 地 方 。(a) 阀 门 最 适 当 的 安 装 高 度 是 距 , 操 作 面 上 下 ;(b) 阀 门 中 心 高 于 时 , 集 中 布 置 的 阀 组 或 频 繁 操 作 的 单 个阀 门 应 设 操 作 平 台 , 不 经 常 操 作 的 单 个 阀 , 可 设 链 轮 , 也 可 利 用 活 动 平 台 ,但 小 于 B 的 阀 不 设 链 轮 。(c) 阀 门 手 轮 低 于 操 作 平 台 时 , 可 采 用 阀 门 延 伸 杆 。(d) 从 公 用 工 程 集 合 管 分 出 的 管 系 , 其 切 断 阀 应 设 置 在 水 平 段 上 , 阀门 两 侧 的 液 体 可 向 两 侧 自 流 。( 2) 调 节 阀 、 安 全 阀 和 容 积 式 流 量 计 等 , 应 设 置 在 操 作 方 便 , 易 于 维修 的 地 面 或 平 台 上 , 管 道 上 温 度 计 、 压 力 计 的 位 置 可 自 由 选 定 时 , 原 则 上 距操 作 面 的 高 度 不 大 于 。安 装 设 备 上 各 种 仪 表 ( 如 温 度 计 、 压 力 计 、 液 面 计 等 ) 必 须 设 操 作 平台 和 梯 子 。(a) 调 节 阀① 调 节 阀 应 尽 量 靠 近 与 其 有 关 的 指 示 仪 表 并 尽 量 接 近 测 量 元 件 附 近 安装 ;② 调 节 阀 公 称 直 径 小 于 管 道 直 径 时 , 大 小 头 应 紧 靠 调 节 阀 安 装 。③ 调 节 阀 设 有 手 动 装 置 时 , 应 确 认 膜 头 的 上 方 或 横 向 的 空 间 , 调 节 阀的 安 装 位 置 应 使 手 动 装 置 便 于 操 作 。③ 角 式 调 节 阀 需 根 据 介 质 流 向 ( 有 上 进 下 出 和 下 进 上 出 两 种 ) 确 定 角阀 形 式 , 并 设 置 于 无 障 碍 的 地 方 。对 压 差 较 高 的 调 节 阀 , 应 考 虑 防 止 噪 音 和 振 动 。(b) 流 量 差 压 式 流 量 计 的 孔 板 既 可 设 在 水 平 管 上 也 可 设 在 立 管 上 , 需 根 据 介质 情 况 决 定 。② 差 压 式 流 量 计 的 孔 板 和 容 积 式 流 量 计 的 转 子 , 其 上 下 游 的 直 管 长 度应 满 足 自 控 专 业 要 求 。③ 差 压 式 流 量 计 的 取 压 方 向 , 对 蒸 汽 、 液 体 来 说 采 用 水 平 取 压 方 式 。而 对 气 体 则 采 用 上 方 取 压 方 式 。 水 平 取 压 受 限 制 时 ; 如 是 蒸 汽 可 用 斜 上 式 ,如 是 液 体 可 用 斜 下 式 , 如 图 4。蒸 汽 管 道 液 体 管 道图 4 取 压 方 向(c) 压 力 表为 准 确 测 量 静 压 , 压 力 表 取 压 点 应 在 直 管 段 上 , 并 设 切 断 阀 、 其 配 管形 式 如 图 压 力 表 应 设 置 在 易 于 读 表 的 位 置 。③ 在 振 动 管 道 上 安 装 压 力 表 时 , 应 避 免 振 动 传 至 压 力 表 使 其 受 到 损 坏 ,应 采 取 适 当 加 强 措 施 。垂 直 管 道 水 平 管 道图 5 压 力 表 的 安 装(d) 温 度 计 ( 双 金 属 温 度 、 热 电 偶 )① 安 装 在 直 管 上 的 温 度 计 , 当 管 道 直 径 不 小 于 , 可 垂 直安 装 在 管 道 上 。 当 管 道 直 径 小 于 , 应 根 据 自 控 专 业 要 求 扩 径 。② 在 弯 管 上 安 装 温 度 计 时 , 管 道 直 径 不 小 于 应 逆 介 质 流向 安 装 。③ 温 度 计 也 可 倾 斜 45°水 平 安 装 , 倾 斜 45°安 装 时 , 应 与 管 流 动 方 向 逆 向 接 触 。 温 度 计 管 嘴 的 安 装 见 图 6。图 6 温 度 计 管 嘴 的 安 装④ 热 偶 的 长 度 , 因 管 径 及 安 装 位 置 的 不 同 而 异 , 其 位 置 应 设 在 易 于 热偶 插 入 、 拔 出 的 地 方 。(e) 液 面 计① 为 能 使 在 设 备 操 作 情 况 下 取 出 液 位 计 , 在 切 断 阀 与 液 面 计 之 间 需 设法 兰 或 活 接 头 。② 两 个 以 上 液 面 计 重 叠 使 用 时 , 其 重 叠 部 分 取 200 玻 璃 板 液 面 计 ( 有 反 射 式 和 透 光 式 两 种 ) 和 玻 璃 管 液 面 计 在 外 形 上有 很 大 区 别 。 前 者 用 于 高 温 高 压 , 后 者 仅 用 于 低 压 。 对 透 光 式 玻 璃 板 液 面 计应 安 装 在 光 线 能 透 过 的 方 向 上 。8、 管 件 的 选 择配 管 管 件 ( 除 法 兰 、 弯 头 管 件 外 ) 的 用 法 如 表 5 和 表 6。 主 管 以 上 和 采 用 对 焊 型 , 以 下 采 用 承 插 焊 或 螺 纹 连 接 。异 径 三 通 和 异 径 管 , 大 口 径 小 口 径 侧 与 不 同 壁 厚 的 管 道 连 接 时 , 异 径三 通 和 异 径 管 的 壁 厚 取 较 厚 侧 管 道 的 壁 厚 。( 1) 分 支 管 的 选 择 如 表 5表 5 分 支 管 道 管 件 选 择 2) 变 径 管 件 的 选 择 如 表 6( 3) 偏 心 变 径 管 件 用 于 与 管 底 取 齐 的 情 况 , 除 此 而 外 , 原 则 上 应 选 择同 心 异 径 管 。( 4) 短 节 ( 选 择 按 以 下 规 定(a) 等 径 短 节 的 端 部 由 平 端 —平 端 , 螺 纹 —螺 纹 以 及 平 端 — 三 种 形 式 。 ( 般 用 于 公 称 直 径 或 等 于 管 件 最 小 连 接 时 , 其 外 形 尺 寸 见 有 关 标 准 。(b)异 径 管 箍 ( 异 径 管 箍 的 端 部 类 型 , 按 表 7 进 行 组 合 。表 17 异 径 管 箍 的 端 部 类 径 小 口 径1 螺 纹 螺 纹 管 螺 纹 锥 管 螺 纹 端 端 口 口 5 丝 口 丝 口 异 径 短 节 一 般 用 于 公 称 直 径 下 管 道 间 的 变 径 。 最 小 壁 厚取 外 型 尺 寸 见 公 司 有 关 标 准 。( 5) 原 则 上 不 使 用 特 殊 管 径 。当 机 械 设 备 接 口 中 使 用 这 些 管 径 时 , 应 与 之 相 连 的 使 管 子 尽 可 能 短 , 然 后 ,用 异 径 管 与 管 系 相 连 。9、 法 兰 间 隙 与 管 间 距( 1) 图 纸 中 所 表 示 的 法 兰 间 隙 见 表 8 和 表 9表 8 法 兰 间 隙( 单 位 : 片 种 类 垫 片 厚 度 法 兰 间 隙石 棉 垫 片 金 属 包 垫 片 缠 绕 垫 法 兰 间 隙( 单 位 : 称 直 径 环 槽 面压 力 等 级 15 20 25 40 50 80 100 150 200 250 300 350 400 450 500 600300/ 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 7600/ 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 6900/ 4 4 4 3 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 61500/ 4 4 4 3 3 3 3 4 4 5 6 8 8 10 112500/ 4 4 3 3 3 4 4 5 6 8 — — — — —( 2) 管 间 距 ( 管 桥 、 管 墩 等 处 的 管 道 ) , 原 则 上 根 据 以 下 三 个 公 式 确定 。(a) 法 兰 外 径 管 外 径 隔 热 层225m(b) 管 外 径 管 外 径 隔 热 层(c) 法 兰 外 径 法 兰 外 径 隔 热 层管 系 法 兰 的 设 置管 系 以 下 情 况 , 应 在 适 当 位 置 设 置 法 兰 。( 1) 对 于 螺 纹 及 承 插 连 接 的 管 系 , 考 虑 管 系 组 装 方 便 。( 2) 组 装 后 需 进 行 清 洗 的 管 系 。( 3) 易 凝 管 道 需 分 段 清 洗 时 。 ( 注 1) 。( 4) 需 分 段 检 修 并 与 设 备 相 连 的 管 系 。( 5) 直 接 电 加 热 的 管 道 需 绝 缘 时 。( 6) 管 道 材 质 改 变 时( 7) 衬 塑 管( 8) 与 埋 地 管 道 、 厂 房 内 管 道 或 成 套 设 备 连 接 处( 9) 管 道 未 端 或 分 支 处 拟 接 管 时 。注 1: 输 硫 管 系 分 段 清 洗 时 可 不 设 法 兰 。11、 管 道 的 最 大 允 许 支 撑 间 距管 道 的 最 大 允 许 支 撑 间 距 见 表 10。 异 径 管 件 选 择 com
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